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Un regolatore di tensione da 0 a 55 volt


Un semplice regolatore di tensione può essere molto utile per lo sperimentatore: non sempre abbiamo l'alimentatore adatto a fornire la tensione di cui abbiamo bisogno per alimentare una scheda particolare.
Questo  alimentatore è in grado di fornire una tensione fino a 55v (naturalmente questo dipende dalla tensione che verrà fornita in ingresso) e sopportare un amperaggio fino a 10 Ampere. E' bene tenere presente che tra la tensione massima fornita dall'alimentatore e la massima tensione di uscita fornita dal nostro regolatore c'è una perdita di 3/5 volt. Per esempio, se il regolatore fosse collegato al nostro alimentatore ATX a 12v, la massima tensione in uscita che sarebbe in grado di fornire oscilla tra 8 e 9v, però possiamo ottenere dei valoro intermedi molto precisi, sull'ordine del decimo di volt.

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Il prototipo della basetta



Lo schema elettrico



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Lo schema elettrico è molto semplice e richiede pochi componenti, che sono:
- Q1: mos-fet IRFP250N
- D1: diodo 10A10 (in grado di sopportare 10 Ampere
- R1: resistenza da 22 ohm, 5 W
- R2: resistenza da 10Kohm, 1/2 W
-RP3: potenziometro 10 o 50Kohm, lineare
- In e OUT: connettori femmina 2 pin (opzionale)
- il transistor IRFP250N richiede un aletta di raffreddamento.
-un display che indica la tensione in uscita (opzionale).



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Ecco le immagini di un paio di display in grado di visualizzare la tensione fornita dal regolatore di tensione. Sebbene non siano indispensabili, comunque sono molto utili nell'uso pratico. Entrambi, su Aliexpress, costano meno di due euro l'uno!
Ho usato quello alla mia sinistra, perché è quello che avevo a disposizione. Funziona bene, è semplice da collegare (solo i due fili di alimentazione), però comincia ad illuminarsi a circa 3,8 v e funziona fino a 100 volt, quindi più che sufficiente. Quello di destra inizia a mostrare i valori da 0 volt, ma probabilmente richiede un'alimentazione costante (7-12v), separata dalla misurazione, rendendo il progetto leggermente più complesso.
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La preparazione della basetta



Nella versione "casalinga"...


Il progetto è molto semplice, quindi puo essere eseguito anche in modo casalingo, se si ha un minimo di manualità ed esperienza nel realizzare una basetta per circuiti elettronici.
Qui di seguito si possono veder le tre immagini costruttive: il circuito con le piste; la disposizione dei componenti e le due immagini sovrapposte, per il dettaglio di assemblaggio dei componenti elettroniche. Consiglio di scaricare il progetto in formato pdf (vedi appena sotto), perchè le dimensioni sono esattamente quelle reali.

schema
L'immagine in formato reale
 
Clicca qui per scaricare il foglio in formato pdf, in scala 1:1



La prima immagine, relativa alle piste della basetta in positivo va stampata con una stampante laser su un speciale foglio di acetato rivestito da una sostanza blu, con il quale e possibile fare aderire direttamente il tracciato delle piste sulla basetta di rame.
Tagliare la basetta nelle dimensioni corrette, pulire perfettamente la superficie ramata e infine far aderire aderire la parte ruvida della stampa sulla parte ramata della basetta. Passare per qualche minuto un ferro da stiro sulla superficie lucida. Quando la basetta si è raffreddata, togliere  la pellicola verificare che l'impronta sulla basetta corrisponda perfettamente; in caso negativo rifinire l'immagine con un pennarello indelebile a punta fine.
Effettuata questa operazione, immergere la basetta nella soluzione per l'incisione del rame (abitualmente percloruro ferrico). Quando il rame in eccesso è stato eliminato è stato eliminato, lavare la basetta e pulirla con solvente nitro, fino a quando appaiano le piste ramate. A questo punto la basetta è pronta per l e operazioni successive.
Clicca qui per informazioni sulla pellicola di stampa.

basetta
La basetta, formato 60 x 40 mm



Se si desidera ottenere l'immagine denominata "serigrafia", sia per facilità di montaggio, sia anche per un fattore estetico, stampare l'immagine presente sulla destra su carta adesiva, possibilmente con un astampante a colori.
Affinchè non si rovini durante il montaggio o con l'uso,  applicare su di essa un film trasparente.
A questo punto, sovrapporre con cura questa immagine sulla basetta stampata, in modo che corrispondano perfettamente. A volte è possibile porre la basetta di fronte a una fonte luminosa piuttosto intensa. Poichè la vasetta in vetronite è traslucida, si potrà sovrapporre la "serigrafia in modo molto preciso.
Ora si possono effettuare i fori. Consiglio un apunta da 1 mm per l'alloggiamento del mos-fet IRNF250N, per la resistenza da 5 W e per il diodo 10A10, e da 0,8 mm per i restanti fori.



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L'immagine superiore.

Ecco l'immagine con i componenti montati:
-un potenziometro 10 o 50Kohm, lineare;
- una resistenza da 22 ohm, 5 W
- una resistenza da 10 Kohm, 1/2 W
- IRFP250N: mos-fet IRFP250N, che richiede una aletta di raffreddamento
- diodo 10A10 (in grado di sopportare 10 Ampere)
- In e OUT: connettori femmina 2 pin (opzionale)
- un display indicante la tensione di uscita (opzionale).
I cavi che si vedono sulla sinistra (denominati "IN"), corrispondono alla tensione in entrata; mentre quelli sulla destra, denominati "OUT", forniscono la tensione in uscita, regolata in modo continuo dal potenziometro.

La tensione in ingresso non deve superare i 55 volt, per non danneggiare il mos-fet.

basetta



... e la versione più "professionale"


Questo progetto è stato disegnato anche con il programma gratuito "easyeda", che può essere utilizzato direttamente sul proprio browser web.
Esso richiede un po' di tempo prima di divenire familiare, ma in breve tempo può dare molte soddisfazioni. Personalmente l'ho utilizzato per realizzare tutte le mie basette.  Il grande vantaggio è che quando si è disegnato e controllato attentamente il progetto, può essere inviato a una ditta specializzata (come per esempio "JLCPCB") e ottenere in meno di 10 giorni delle schede eseguite in modo professionale con un costo veramente modesto (spesso costa più la spedizione che la loro realizzazione!
in questo caso, è sufficiente registrarsi, inviare i file gerber in formato "zip", scegliere il tipo di spedizione (anche quella più economica è abbastanza veloce), attendere l'arrivo del pacchetto, ottimamente confezionato e assemblare i componenti sulla scheda.

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Il rendering della scheda leggermente ingrandito



scheda_2
la visione 2d per il montaggio

Questa è la scheda in formato leggermente ingrandito. la sua dimensione effettiva è di circa 60 x 40 mm. Ricordo che il mos-fet IRNF250N deve essere assolutamente montato su un'aletta per dissipare il calore, altrimenti in breve tempo si danneggerà, specialmente con carichi importanti e alte tensioni. Il diodo "D1" deve essere in grado di sostenere il passaggio di 10 Ampere, e la resistenza "R1" deve poter dissipare 5 watt.L'assemblaggio è realmente semplice.
All'ingresso "Power In" si possono fornire al massimo 55 volt. in uscita, la tensione massima sarà inferiore di circa 3 - 5 volt rispetto alla tensione di entrata. La regolazione della tensione è molto precisa. Si consiglia di abbinare al progetto uno dei display indicati per monitorare la tensione in uscita.

Clicca qui per scaricare lo schema elettrico in formato pdf.

Clicca qui per scaricare i file compressi "gerber.zip" per realizzare o richiedere a una ditta specializzata la basetta per il regolatore di tensione.








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