ultimo aggiornamento 3 marzo 2019

Indice

• Descrizione

• Schema elettrico

• Elenco componenti

  • L'integrato LM 317

  • Il trimmer

  • Il diodo raddrizzatore

• Realizzazione pratica

• Fasi di montaggio dell'alimentatore

• Collaudo del circuito

Descrizione

Il circuito descritto in questa pagina rappresenta un alimentatore variabile basato sull'integrato LM.317 (vedere pagina teorica) il PCB misura 28x47 mm.
Una volta montato il tutto l'unica taratura necessaria sarà quella di variare il valore del Trimmer P1 sino ad ottenere in uscita il valore desiderato.   Nel caso l'integrato dovesse scaldare si dovrà installare un'aletta di raffreddamento.

Schema elettrico

Schema realizzato con EasyEDA: Un servizio per il disegno di circuiti e la loro simulazione, progettazione e produzione di PCB. Provalo è gratuito!

Progetto

Circuito elettrico

PCB

Schema del circuito

 Elenco componenti

In componenti presenti nel circuito esplicano le seguenti funzioni:

• C1 - E un condensatore elettrolitico di filtro da 100 μF per la tensione i ingresso applicata sulla morsettiera J1.

• C2 - E un condensatore poliestere o ceramico da 100.000 pF che andrà collegato vicinissimo tra il terminale Entrata e la massa per evitare auto oscillazioni.

• C3 - E un condensatore elettrolitico da 10μF, con una tensione di lavoro di 50-63 Volt, che viene utilizzato per rendere perfettamente stabile la tensione sul terminale di Regolazione.

• C4 - E' un condensatore elettrolitico da 100 μF applicato sul terminale di Uscita che serve per eliminare qualsiasi residuo di alternata.

• DS1 - Questo diodo, posto tra l'uscita e l'ingresso (il terminale positivo va rivolto verso l'ingresso), serve per proteggere l'integrato ogniqualvolta si spegne I'alimentatore. Senza questo diodo la tensione immagazzinata dal condensatore C4 si scaricherebbe in senso inverso all'interno dell'integrato, cioè dall'uscita verso I'ingresso, danneggiandolo.

• DS2 - Questo diodo, collegato tra i terminali R ed U (il terminale positivo va rivolto verso U), serve per scaricare istantaneamente il condensatore C3 in caso di cortocircuito accidentale sui terminali d'uscita.

• R1 - Questa resistenza, del valore fisso di 220 Ω 1/4 watt, serve per ottenere, abbinata alla resistenza R2, un partitore resistivo dal quale si preleverà la tensione da applicare sul piedino R di regolazione.

• R2/PT1 - la serie della resistenza R2 e del trimmer PT1 permette di variare la tensione in uscita.

L'integrato LM 317

L'integrato LM 317, ha dimensioni identiche a quelle di un normale transistor di media potenza tipo TO.220, dispone di tre soli piedini

LM 317 Regolatore di tensione regolabile
Piedinatura	Datasheet	Foto dell'integrato

Il trimmer

Il diodo raddrizzatore

l diodo è un componente elettronico passivo non lineare a due terminali (bipolo), la cui funzione ideale è quella di permettere il flusso di corrente elettrica in una direzione e di bloccarla nell'altra, la qual cosa viene realizzata ponendo dei vincoli alla libertà di movimento e di direzione dei portatori di carica.
Il simbolo circuitale del diodo esprime chiaramente questa funzione: il triangolo indica la direzione che permette il flusso di corrente elettrica considerato convenzionalmente positivo (dal polo negativo a quello positivo), mentre la sbarra ne indica il blocco.

Diodo 1N4001-1N4007
Piedinatura	Datasheet	Foto

Realizzazione pratica

Per la costruzione della scheda si procederà iniziando dalla realizzazione del circuito stampato il cui lato rame è riportato sotto.
Per la sua realizzazione si utilizzerà una basetta in vetronite (monofaccia) di dimensioni 28x47 mm.
Se si sceglie l'auto costruzione il metodo potrà essere quello della fotoincisione o del trasferimento termico utilizzando i cosiddetti fogli blu (PRESS-N-PELL), in questo caso ricordo che l’immagine delle tracce del circuito dovrà essere speculare.
Se si vuole invece avvalersi per la realizzazione dello stampato da un sito professionale, dato che lo schema è lo stampato sono stati realizzati con il programma free EasyEDA, si potrà utilizzare il servizio di realizzazione fornito da JLCPCB, per come fare vedere l'apposita pagina.
Il sito che può anche realizzare circuiti in sole 24 ore, per preventivi online gratuiti: https://jlcpcb.com/quote

Una volta inciso il rame, si verificherà in controluce o mediante l’utilizzo di un multimetro che non vi siano cortocircuiti soprattutto tra le piste più vicine.
Si passerà quindi alla foratura della stessa, utilizzando principalmente una punta da 0,8 mm, mentre si utilizzeranno una da 1mm per il diodo, i regolatori di tensione e le morsettiere.
In seguito si potrà passare al posizionamento e alla saldatura dei componenti seguendo lo schema visibile sotto.

Per la saldatura si utilizzerà un piccolo saldatore a punta fine, della potenza di circa 25 – 30 W.
S’inizierà dai componenti a basso profilo, resistenze e diodi rispettando la polarità, si potrà quindi procedere con il trimmer, i condensatori facendo attenzione a quelli elettrolitici che sono polarizzati.
Concludendo con l'integrato  LM317. e le morsettiere, l'integrato dovrà essere dotato di apposita aletta di raffreddamento.

Fasi di montaggio dell'alimentatore

Prima fase, montaggio delle resistenze e dei diodi

Saldatura dei condensatori elettrolitici e multistrato

Saldatura dell'integrato LM 317 e delle morsettiere.

Collaudo del circuito

Conoscendo il valore della resistenza ottenuta dalla serie R2/PT1 inserita nel circuito è possibile calcolare la tensione che si può ottenere sull'uscita dell'integrato. La formula che ci permette di calcolare questo valore e:

Volt uscita = [(R2 : 220) + 1] x 1,25

Nel nostro caso potemmo avere un valore compreso tra 1 kΏ e 6 kΏ, applicando la formula ricaviamo due valori

[(1000: 220) + 1] x 1,25 = 6,93 Volt Min
[(6000: 220) + 1] x 1,25 = 35,34 Volt Max Valore ottenibile alimentando con una tensione di almeno 35,34+3=38,34 V

Nel caso reale alimentato il circuito con una tensione massima di circa 12V (valore misurato 12,3 V), i valori di uscita sono stati :

• Valore minimo: 6,78 V con uno scostamento di  0,15 V
  Valore massimo: 11,28 V con uno scostamento del valore d'ingresso di 1,02

In linea con i valori attesi