La fonte di alimentazione è uno degli elementi più utili nell’ambito del laboratorio.
Questo particolare modello consente di disporre di qualsiasi tensione continua stabilizzata e regolabile tra 2 e 15 Volt, con una corrente massima di uscita di 1A.
Questa fonte utilizza il modulo di alimentazione MA-01. A quest’ultimo si aggiungono il trasformatore di alimentazione, un interruttore per l’accensione e lo spegnimento e un fusibile di protezione. Vanno inseriti, inoltre, il comando per il potenziometro e un voltmetro per poter verificare in qualsiasi momento la tensione di uscita. Il tutto va collocato in una scatola. Per migliorare l’estetica e per indicare la funzione di ogni elemento del pannello frontale, viene fornita un’etichetta da incollare al pannello. Per questa operazione, raccomandiamo di utilizzare un nastro biadesivo. Questo piccolo apparecchio è molto utile perché assolve alla quasi totalità delle necessità di alimentazione delle piccole apparecchiature o dei circuiti alimentati a pila. Inoltre, utilizzando un circuito integrato, non è necessario inserire elementi di regolazione e, grazie a ciò, l’avviamento è immediato. Tuttavia, prima di allacciare l’apparecchio alla rete, conviene effettuare un coscienzioso ripasso di tutte le connessioni interne.
L’etichetta va appoggiata sul coperchio della scatola, ben centrata; con l’aiuto di un chiodo in acciaio e di un martello, si segna il centro dei fori da praticare; lo spazio in cui andrà installato lo strumento di misurazione può essere realizzato con una punta di trapano a campana da 52 mm. di diametro oppure disegnando una circonferenza e effettuando una serie di perforazioni, molto vicine le une alle altre, con una punta da trapano da 3 mm.; si ripassa, poi, tutta la circonferenza con una lima.
Nel pannello posteriore dello strumento verranno praticate due perforazioni; una la si utilizzerà per allocarvi il fusibile e l’uscita del cavo della rete. Il cavo va protetto dagli eventuali sfregamenti contro la lamiera inserendo un passante di gomma. I morsetti di uscita della tensione continua, il positivo e il negativo, devono essere isolati rispetto al pannello frontale.
Il trasformatore è abbastanza pesante, per cui è necessario assicurarne l’attacco al fondo della scatola con due viti M3 e con i loro corrispondenti dadi. Verrà inserito in maniera tale che i suoi terminali di connessione siano staccati da ogni parte metallica della scatola.
Interno del pannello frontale; le connessioni tra i morsetti di uscita e la piastra del circuito stampato dovranno essere realizzate con cavi di almeno 1 mm. di sezione.
I simboli ‘+’ e ‘-‘ posti vicino a tutti i morsetti di connessione, indicano la polarità.
Il dissipatore può essere installato all’interno della scatola, ma si devono realizzare delle forature sia nella parte superiore della scatola sia in quella inferiore, per consentire il passaggio dell’aria.
Alcuni Consigli
Le connessioni dei cavi della rete vanno realizzate così: uno dei conduttori viene connesso ad un terminale del portafusibili, mentre l’altro terminale del fusibile si collega ad uno dei terminali del trasformatore, quello identificato come 220V. L’altro conduttore d’entrata viene portato all’interruttore, poi dal terminale di uscita di quest’ultimo all’altro terminale da 220V del trasformatore. Queste connessioni devono essere perfettamente isolate rispetto alla scatola. Il cavo di terra della sicurezza, di colore giallo/verde, verrà collegato alla parte metallica della cassa con una vite. Raccomandiamo di effettuare queste operazioni alla fine, con il cavo molto ripiegato e vicino all’apparecchio, perché in caso lasciassimo la spina lontana dall’apparecchio e libera, qualcuno potrebbe accidentalmente inserirla in una presa della rete e farvi subire una pericolosa scarica di corrente.
Il circuito
Questo modulo consente, a partire da una tensione alternata di 15 Volt, di ottenere una tensione di uscita continua e regolabile da 2 a 15 Volt, con una corrente massima di 1A.
Aggiungendo un trasformatore, un contenitore ed alcuni accessori, possiamo costruire diverse fonti di alimentazione.
Il circuito integrato utilizzato nel progetto di questo modulo può venire impiegato per costruire alimentazioni fisse, o regolabili, con una tensione di uscita compresa tra 1,2 e 35 Volt; si può erogare una corrente massima di uscita di 1,5 Ampère. Con i valori che abbiamo scelto per i componenti, però, limitiamo la regolazione della tensione di uscita tra 2 e 15 Volt e l’erogazione della corrente di uscita ad 1 Ampère massimo; si suppone, inoltre, di utilizzare un trasformatore dell’alimentazione con un secondario da 15 Volt e 1 Ampère. La tensione d’entrata di un trasformatore deve essere scelta a seconda della tensione della rete alla quale abbiamo intenzione di collegarlo; in Europa, la tensione, solitamente, è di 220V/50Hz. Se scegliamo una tensione di uscita fissa, il trasformatore dell’alimentazione deve erogare una tensione di uscita tre volte superiore rispetto a quella che si vuole raggiungere.
I primi componenti da installare sulla piastra sono quelli di dimensioni più ridotte. I diodi, di colore nero, hanno una banda che indica il terminale corrispondente al catodo, e che deve essere fatta coincidere con quella serigrafata sulla piastra. Il condensatore C3 è elettrolitico; il terminale più lungo andrà inserito nel foro indicato sulla serigrafia con il segno V.
La polarità dei condensatori elettrolitici deve essere sempre rispettata: per evitare errori è indicata sia sul componente stesso che sulla serigrafia della piastra. Le connessioni mediante cavi all’esterno della piastra del circuito stampato vengono facilitate utilizzando dei piccoli terminali del tipo a spadino.
Il circuito integrato LM317 deve poter dissipare il calore generato; a tale scopo gli si accoppia un dissipatore in alluminio che, quindi, è un conduttore. Si devono utilizzare attacchi a baionetta isolanti per evitare contatti con i terminali del circuito integrato. Uno di questi è la vera e propria carcassa del circuito integrato. Il corpo del componente viene isolato grazie ad un separatore di mica.
I terminali E ed S del circuito integrato verranno collegati con cavi di almeno 1 mm di sezione. La vite di connessione del terminale S deve essere isolata dal radiatore. Il terminale M può essere collegato con cavi di piccolo diametro. Quando si saldano questi terminali, si deve evitare di provocare cortocircuiti col radiatore.
Questo modulo può essere utilizzato per costruire fonti di alimentazione con uscita fissa, o regolabile; per le fonti fisse possiamo sostituire il potenziometro a pannello con uno regolabile saldato direttamente ai terminali X e Y.
Alcuni consigli
Le connessioni devono essere realizzate facendo molta attenzione e ci si deve assicurare di aver ben collegato il terminale di ogni componente al terminale corrispondente. Il secondario del trasformatore va collegato ai terminali T1 e T2; in questo caso i due terminali sono intercambiabili.
