[guida] Regolatori di tensione (downvolting ed affini)

[NinjaCross]

Originariamente inviato da aventrax

No, avrei la 5v in entrata e mi serve sia la 3.3v (già a posto) che la 8v....che fare? Il problema è un apparato che devo alimentare e va da 8 a 24v di input, quindi :

1) entro con 5 e trasformo in 8v con circuito in parallelo a quello già esistente

Uhm... dovresti usare un convertitore DC-DC in configurazione "elevatore di tensione", che non è così semplice ed economico da costruire come il circuito che hai appena costruito.

Originariamente inviato da aventrax

2) entro con 12v (che vanno anche direttamente all'apparato in questione), trasformo in 5v (che mi servono) e da questo trasformo in 3.3v con il circuito esistente.

Quindi hai la 12V in entrata, ed in uscita ti servono 5V, 3.3V, e 8V ?
Se si, puoi fare una cosa di questo tipo:
12V-> LM7808 (per avere gli 8V)
12v -> LM7805 (per avere i 5V)
5V -> LM3940 (per avere i 3.3V)

In questo modo, risolvi la faccenda con 3 semplici integrati avendo 12V in entrata.
Attenzione però, perché il LM3940 dipenderebbe dal LM7805 che dovrebbe quindi sopportare sia i carichi a 5V che quelli a 3.3V
P.S. NON PUOI collegare il LM3940 alla 12V, perché l'input massimo è di 7.5V (come dichiarato dal datasheet)

[aventrax]

Originariamente inviato da NinjaCross

In questo modo, risolvi la faccenda con 3 semplici integrati avendo 12V in entrata.
Attenzione però, perché il LM3940 dipenderebbe dal LM7805 che dovrebbe quindi sopportare sia i carichi a 5V che quelli a 3.3V
P.S. NON PUOI collegare il LM3940 alla 12V, perché l'input massimo è di 7.5V (come dichiarato dal datasheet)

L'apparato a 8-24v posso farlo funzionare tranquillamente a 12v, quindi dai 12 basterebbe ottenere i 5v e poi i 3.3v . Come output ho visto che il circuito che ho fatto con macchina accesa ciuccia 0.22A@3.3v e se misuro prima dell'LM3940 mi ciuccia 0.21A ma li' ci sono 5v; presumo che debba tenere conto del consumo a monte del 3940? Sbaglio se calcolo l'efficenza in un 70% circa calcolando i 1.05W prima dell'integrato e i 0.73W dopo di esso....?

Quindi calcoliamo 1W sul 5v per il riduttore di tensione già costruito, e poi ho visto che sul 5v ho un consumo di 3.9W, ovvero 0.78A. Calcolando tutto assieme avrei un 4.95W ovvero quasi 1A, ovvero il limite dell'integrato che mi proponi, il 7805. E' consigliabile spingersi al limite?

Grazie ancora

[NinjaCross]

Originariamente inviato da aventrax

L'apparato a 8-24v posso farlo funzionare tranquillamente a 12v, quindi dai 12 basterebbe ottenere i 5v e poi i 3.3v . Come output ho visto che il circuito che ho fatto con macchina accesa ciuccia 0.22A@3.3v e se misuro prima dell'LM3940 mi ciuccia 0.21A ma li' ci sono 5v; presumo che debba tenere conto del consumo a monte del 3940? Sbaglio se calcolo l'efficenza in un 70% circa calcolando i 1.05W prima dell'integrato e i 0.73W dopo di esso....?

Quindi calcoliamo 1W sul 5v per il riduttore di tensione già costruito, e poi ho visto che sul 5v ho un consumo di 3.9W, ovvero 0.78A. Calcolando tutto assieme avrei un 4.95W ovvero quasi 1A, ovvero il limite dell'integrato che mi proponi, il 7805. E' consigliabile spingersi al limite?

Grazie ancora

Non so se ho seguito correttamente il ragionamento... soprattutto non ho capito il riferimento di efficienza (...se calcolo l'efficenza in un 70% circa calcolando....), cmq in linea generale se temi che l'integrato non sia sufficiente, usane due (uno per il ramo dei 5V, l'altro per il ramo dei 3.3V), oppure opta direttamente per un input a 12V per tutti i rami usando dei LM317

[stesio54]

perchè nessuno me l'ha segnalato?
lo sposto in project log

[NinjaCross]

Originariamente inviato da stesio54

perchè nessuno me l'ha segnalato?
lo sposto in project log

Mitico Stesio54

[aventrax]

Ho fatto alcune prove ed ora la situazione è questa:

circuito lm317 12v a 5v da qui circuito lm3940 per i 3.3v

Uso sia i 12v che i 5v e che i 3.3v per tutti gli affari che che ho.

Ho assorbimenti di 0.8A medi, 1.2A in carico e picchi di 1.5A.
Il mio problema ora è l'alimentatore che sta a monte della cosa, è un universale di marca MW (riporto le diciture: PRI: 230V~50Hz 36.1W SEC: 3-6-9-12V = 1200mA 12.4VA max), che appunto ha max 1,2A.
Questo mi causa dei problemi alle apparecchiature che ho collegate sotto quando c'è il picco di 1.5A. La cosa NON succede prendendo i 12v da un normale alimentatore da PC che ovviamente ha amperaggi ben superiori sul 12v

Mi chiedevo se c'era il modo con qualche condensatore di assorbire il picco di 1.5A (che dura qualche ms) senza dover cambiare alimentatore.

Grazie dell'aiuto!

[NinjaCross]

Originariamente inviato da aventrax

Mi chiedevo se c'era il modo con qualche condensatore di assorbire il picco di 1.5A (che dura qualche ms) senza dover cambiare alimentatore.
Grazie dell'aiuto!

300mA di differenza non sono pochi, anche se si tratta di picchi di pochi ms.
Potresti cmq provare con un 10.000 uF e valutare il comportamento dei carichi

[saurodino]

ragazzi manca qualcosa di moooolto importante (oggi li fanno quasi tuti così i fanbus): i regolatori in PWM.
Questi sono la realizzazzione migliore dal punto di vista della resa (in quanto non c'è dissipaz. di potenza sui transistor o mosfet finali che funzionano solo da on off), ma un pò più complessi dal punto di vista realizzativo.
Appena ho qualche oretta di tempo smonterò il circuito fatto con gli lm317 e ne farò uno così.
Bye e a presto

[NinjaCross]

Originariamente inviato da saurodino

ragazzi manca qualcosa di moooolto importante (oggi li fanno quasi tuti così i fanbus): i regolatori in PWM.
Questi sono la realizzazzione migliore dal punto di vista della resa (in quanto non c'è dissipaz. di potenza sui transistor o mosfet finali che funzionano solo da on off), ma un pò più complessi dal punto di vista realizzativo.
Appena ho qualche oretta di tempo smonterò il circuito fatto con gli lm317 e ne farò uno così.
Bye e a presto

Ciao !
Hai fatto bene a menzionarlo; era mia intenzione inserirlo fin dall'inizio, ma questo sistema (anche se molto semplice per chi è pratico di elettronica) non è banale come i precedenti perché presenta alcune complicazioni riguardo la costruzione, il dimensionamento e la taratura del duty-cycle.
Visto cmq che hai introdotto l'argomento, ho aggiornato il primo post del thread inserendo un paio di circuiti PWM utili ed una spiegazione riguardante il suo funzionamento

[dj_ste]

dowrei downvoltare (o downamperare) una ventola e volevo usare un resistore di potenza...solo che non l'ho mai sentito! non è una resistenza normale? ne esistono di variabili? da quanti ohm sarebbe da prendere? se ne esistono di variabili qual è il limite massimo di ohm oltre i quali la ventola non riesce a partire?

[NinjaCross]

Originariamente inviato da dj_ste

dowrei downvoltare (o downamperare) una ventola e volevo usare un resistore di potenza...solo che non l'ho mai sentito! non è una resistenza normale? ne esistono di variabili? da quanti ohm sarebbe da prendere? se ne esistono di variabili qual è il limite massimo di ohm oltre i quali la ventola non riesce a partire?

Come ampiamente descritto nel primo post, quella della restistenza di potenza è la soluzione meno consigliabile.
Se proprio vuoi adottarla, per il dimensionamento basta che fai una piccola ricerca nel forum per trovare i valori + usati di resistenza e potenza.

[gnd80]

Domanda da totale niubbo. Ma ad esempio le schede madri che hanno tra le opzioni da bios di regolare in automatico la velocita delle ventole si basano su tecnologia PWM oppure abbassano o diminuiscono direttamente il voltaggio?

Così a naso direi la prima per evitare eventuali problemi di non start di ventole, ma non fatevi problemi a smentirmi...

Invece, riguardo sempre la tecnologia PWM, così leggendo sul forum da quello che si capisce non è sempre adatta a sistemi silenziosi, in quanto un funzionamento così a scatti del motore può provocare vibrazioni e conseguenti fastidiose risonanze. Lo so che non è un tema prettamente "elettronico", ma visto che se uno downvolta una ventola è per silenziarla un pò è giusto comunque ricordarlo.

Ciao a tutti

[NinjaCross]

Originariamente inviato da gnd80

Domanda da totale niubbo. Ma ad esempio le schede madri che hanno tra le opzioni da bios di regolare in automatico la velocita delle ventole si basano su tecnologia PWM oppure abbassano o diminuiscono direttamente il voltaggio?

Così a naso direi la prima per evitare eventuali problemi di non start di ventole, ma non fatevi problemi a smentirmi...

Probabile

Originariamente inviato da gnd80

Invece, riguardo sempre la tecnologia PWM, così leggendo sul forum da quello che si capisce non è sempre adatta a sistemi silenziosi, in quanto un funzionamento così a scatti del motore può provocare vibrazioni e conseguenti fastidiose risonanze. Lo so che non è un tema prettamente "elettronico", ma visto che se uno downvolta una ventola è per silenziarla un pò è giusto comunque ricordarlo.

Ciao a tutti

Per esperienza personale posso garantirti che fortunatamente non è così
1- Il funzionamento non è "a scatti", visto che il motore (per la sua stessa struttura/natura meccanica) manco si accorge di essere alimentato a regime impulsivo.
2- Sebbene si parli di frequenze tra gli 8 ed i 30KHz, nessun effetto è minimamente percepibile a livello umano sia perché le correnti in gioco sono pateticamente basse e quindi non c'e' oscillazione apprezzabile della bobina, sia perché sopra i 18KHz la soglia dell'udibile è praticamente già superata
Solo quando le correnti sono molto alte si può sentire il tipico ronzio PWM... ma parliamo di parecchi Ampère, non poche decine di mA
Un classico esempio sono gli auto/aereomodelli telecomandati in cui il pilotaggio è per l'appunto PWM e le correnti in gioco vanno dai 3A ai 10A.

[arturo83]

Ciao a tutti, mi scuso in anticipo per la mia ignoranza in materia, ma non sono un esperto...
Ho seguito molto attentamente il thread e dopo aver fatto delle prove con un semplice trasformatore regolabile, ho deciso di costruire un mini-circuito switchabile a 6V 8V 9V e 12V usando gli IC della serie "78xx" e sfruttando la tensione in ingresso di 12V che alimenta la ventolina 80mm del mio UPS.
Dando un'occhiata agli schemi e ai datasheets, avrei solo qualche piccolo dubbio circa la sua realizzazione.

1) il primo dubbio riguarda l'utilizzo dei condensatori;
correggetemi se sbaglio; dovrebbero essere tutti necessari:
- un primo da 0.33uF in poliestere prima dell'input
- un secondo da 100nF in poliestere subito dopo l'output
- un terzo da 100uF elettrolitico subito dopo il secondo

2) sono indeciso se mettere un diodo 1N4001 fra i 12V e il 78xx

3) pensavo di utilizzare un 78Lxx (TO-92) che è un pò più piccolino e più elegante. Va bene lo stesso o possono sorgere problemi di surriscaldamento (considerato che verrebbe utilizzato per parecchie ore al giorno)?

4) manca qualcosa?

Grazie a tutti

[NinjaCross]

Originariamente inviato da arturo83

Ciao a tutti, mi scuso in anticipo per la mia ignoranza in materia, ma non sono un esperto...
Ho seguito molto attentamente il thread e dopo aver fatto delle prove con un semplice trasformatore regolabile, ho deciso di costruire un mini-circuito switchabile a 6V 8V 9V e 12V usando gli IC della serie "78xx" e sfruttando la tensione in ingresso di 12V che alimenta la ventolina 80mm del mio UPS.
Dando un'occhiata agli schemi e ai datasheets, avrei solo qualche piccolo dubbio circa la sua realizzazione.

1) il primo dubbio riguarda l'utilizzo dei condensatori;
correggetemi se sbaglio; dovrebbero essere tutti necessari:
- un primo da 0.33uF in poliestere prima dell'input
- un secondo da 100nF in poliestere subito dopo l'output
- un terzo da 100uF elettrolitico subito dopo il secondo

I condensatori vanno dimensionati in base alla natura del carico, ma diciamo che quelli che hai dato sono valori abbastanza "all purpose" e quindi vanno bene per una gamma molto ampia di applicazioni.
Al limite se il carico che devi pilotare ha bisogno di correnti di spunto altine, ti consiglio di sovradimensionare leggermente il condensatore di input e quello di output.

Originariamente inviato da arturo83

2) sono indeciso se mettere un diodo 1N4001 fra i 12V e il 78xx

Se lo vuoi mettere per impedire inversioni di polarità in input, mettilo pure, ma considera:
1- Che deve essere adeguatamente dimensionato, perché essendo in serie al carico, deve essere in grado di sostenerne la corrente pena il break-down.
2- la caduta ai suoi capi, che causerebbe una inevitabile sotto-alimentazione del 78xx. Può non essere significativa se il delta Vin-Vout è entro i limiti indicati nel datasheet, ma questo ti lascia comunque meno margine operativo (o "di manovra").

In generale, se l'unica cosa che vuoi ottenere è una protezione da inversione di polarità, la soluzione migliore è usare dei connettori di alimentazione ad inserimento vincolato (cioè che abbiano un "verso"), e che impediscano quindi di pluggare (collegare) il circuito in modo improprio.
Niente cadute di tensione, né dimensionamenti da fare

Originariamente inviato da arturo83

3) pensavo di utilizzare un 78Lxx (TO-92) che è un pò più piccolino e più elegante. Va bene lo stesso o possono sorgere problemi di surriscaldamento (considerato che verrebbe utilizzato per parecchie ore al giorno)?

Dipende sempre dalle correnti che ti aspetti di ottenere in output, dal regime (continuativo od occasionale ?), dall'areazione etc.
In linea di massima fai sempre riferimento ai valori riportati nei datasheet.
Il mio parere personale cmq è di non usare i TO-92 per circuiti sperimentali a meno che lo spazio non sia un elemento vitale, perché non si sa mai di cosa gli si vorrà applicare in output in futuro... e come si sa, in questi casi è meglio abbondare che deficere

Originariamente inviato da arturo83

4) manca qualcosa?

Grazie a tutti

Un diodo in anti-parallelo sull'output non è mai una brutta cosa, anche se non strettamente necessario

[arturo83]

Originariamente inviato da NinjaCross

I condensatori vanno dimensionati in base alla natura del carico, ma diciamo che quelli che hai dato sono valori abbastanza "all purpose" e quindi vanno bene per una gamma molto ampia di applicazioni.
Al limite se il carico che devi pilotare ha bisogno di correnti di spunto altine, ti consiglio di sovradimensionare leggermente il condensatore di input e quello di output.

Si... effettivamente non avevo specificato lo scopo del mini-circuito...
modificare la velocità di rotazione della ventola in base alla temperatura esterna... niente di più!

Originariamente inviato da NinjaCross

Se lo vuoi mettere per impedire inversioni di polarità in input, mettilo pure, ma considera:
1- Che deve essere adeguatamente dimensionato, perché essendo in serie al carico, deve essere in grado di sostenerne la corrente pena il break-down.
2- la caduta ai suoi capi, che causerebbe una inevitabile sotto-alimentazione del 78xx. Può non essere significativa se il delta Vin-Vout è entro i limiti indicati nel datasheet, ma questo ti lascia comunque meno margine operativo (o "di manovra").

In generale, se l'unica cosa che vuoi ottenere è una protezione da inversione di polarità, la soluzione migliore è usare dei connettori di alimentazione ad inserimento vincolato (cioè che abbiano un "verso"), e che impediscano quindi di pluggare (collegare) il circuito in modo improprio.
Niente cadute di tensione, né dimensionamenti da fare

Credo che opterò per la soluzione "one-way plug", visto che il connettore attuale si può inserire in un verso solo; e poi anche quando... un UPS non si apre tutti i giorni, basta inserirlo nel verso giusto la prima volta!

Originariamente inviato da NinjaCross

Dipende sempre dalle correnti che ti aspetti di ottenere in output, dal regime (continuativo od occasionale ?), dall'areazione etc.
In linea di massima fai sempre riferimento ai valori riportati nei datasheet.
Il mio parere personale cmq è di non usare i TO-92 per circuiti sperimentali a meno che lo spazio non sia un elemento vitale, perché non si sa mai di cosa gli si vorrà applicare in output in futuro... e come si sa, in questi casi è meglio abbondare che deficere

Se per regime occasionale o continuativo intendi la frequenza di utilizzo, posso dirti che il circuito dovrebbe lavorare per una media di 12 ore al giorno... le correnti devono essere sufficienti ad alimentare una sola ventolina da 80mm che assorbe 0.06A... e questo è l'unico compito che dovrà svolgere il circuito finchè esisterà! niente esperimenti futuri che lo riguardino!
Pensavo di agganciare (in qualche modo) il circuito sul retro dell'UPS e quindi "all'aperto"; oppure inserirlo in una scatolina, sempre sul retro dell'UPS.
Senza scatolina: pensi che la polvere potrebbe danneggiarlo?
Nella scatolina: pensi che l'eccessivo calore potrebbe danneggiarlo? dovrei forare la scatolina?
Posso comunque usare i 78Lxx TO-92?

Originariamente inviato da NinjaCross

Un diodo in anti-parallelo sull'output non è mai una brutta cosa, anche se non strettamente necessario

Andrebbero bene un 1N4007 o un 1N4008?
Ma è necessario visto lo scopo del circuito?
Grazie di tutto!

[NinjaCross]

Ciao.
Scusami per il ritardo con cui rispondo, ma non mi sono accorto che avevi risposto.

Originariamente inviato da arturo83

Senza scatolina: pensi che la polvere potrebbe danneggiarlo?
Nella scatolina: pensi che l'eccessivo calore potrebbe danneggiarlo? dovrei forare la scatolina?
Posso comunque usare i 78Lxx TO-92?

Una scatolina è sempre consigliabile, se non addirittura indispensabile per proteggere il circuito dall'ambiente esterno (magari non tanto per la polvere, ma + che altro per eventuali contatti accidentali dei pin con lo chassis, scariche elettrostatiche, urti accidentali)
Se fai lavorare il 78xx nei margini operativi, di surriscaldamento non dovresti nemmeno avere il sentore, quindi la ventilazione del circuito è un problema che non ti devi porre.
D'altro canto, se sei agli estremi dei margini operativi (I>Imax*0.8), ti consiglio di passare alla versione di potenza (se necessario con aletta) senza pensarci un secondo, anche perché la corrente di spunto necessaria per fare partire la ventola è sempre maggiore di quella "a regime", e gli integrati non gradiscono gli shock di spunto.

Originariamente inviato da arturo83

Andrebbero bene un 1N4007 o un 1N4008?
Ma è necessario visto lo scopo del circuito?
Grazie di tutto!

Come dicevo, non è obbligatorio, ma il 78xx ne gradirà sicuramente la presenza, soprattutto quando spegnerai il circuito e la ventola invertirà il suo funzionamento fungendo da dinamo e "rimandando indietro" energia all'integrato.

[arturo83]

Ti ringrazio molto per i tuoi suggerimenti, mi sei stato molto d'aiuto !
Un'altra domanda: se volessi ricavare anche i 7V da questo stesso circuito, come potrei fare?

[albyzaf]

per chi come me non e sa assolutamente nulla di elettricita', e' possibile fare uno schemino con i cavi che escono dall'ali, i loro colori e il rispettivo voltaggio?
grazie

[NinjaCross]

Originariamente inviato da arturo83

Ti ringrazio molto per i tuoi suggerimenti, mi sei stato molto d'aiuto !
Un'altra domanda: se volessi ricavare anche i 7V da questo stesso circuito, come potrei fare?

Replichi il circuito con un 7807