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C.E.A.D.3.1 CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 3 (3 ore) Alimentatore a filtro induttivoAlimentatore a filtro induttivo Alimentatore.

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1 C.E.A.D.3.1 CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 3 (3 ore) Alimentatore a filtro induttivoAlimentatore a filtro induttivo Alimentatore a filtro L – CAlimentatore a filtro L – C Regolatore di tensione a zenerRegolatore di tensione a zener

2 C.E.A.D.3.2 Richiami Raddrizzatore a semplice semiondaRaddrizzatore a semplice semionda Raddrizzatori a doppia semiondaRaddrizzatori a doppia semionda Alimentatore a filtro capacitivoAlimentatore a filtro capacitivo Caratteristica di regolazioneCaratteristica di regolazione

3 C.E.A.D.3.3 Raddrizzatore con filtro induttivo V M =50 VV M =50 V

4 C.E.A.D.3.4 Osservazioni L’induttanza è inerziale alla correnteL’induttanza è inerziale alla corrente La corrente nel carico non si interrompe maiLa corrente nel carico non si interrompe mai La tensione V* è la sinusoidale raddrizzataLa tensione V* è la sinusoidale raddrizzata Può essere eseguito lo sviluppo in seriePuò essere eseguito lo sviluppo in serie

5 C.E.A.D.3.5 Sviluppo in serie

6 C.E.A.D.3.6 Circuito equivalente Interruzione dello sviluppo in serie al primo termineInterruzione dello sviluppo in serie al primo termine

7 C.E.A.D.3.7 Simulazione

8 C.E.A.D.3.8 Progetto 1 Progettare un alimentatore in grado di fornire una tensione d’uscita V u = 24 V, I DC = 2.5 A con un ripple r% = 5 %Progettare un alimentatore in grado di fornire una tensione d’uscita V u = 24 V, I DC = 2.5 A con un ripple r% = 5 % CaricoCarico RippleRipple

9 C.E.A.D.3.9 Progetto 2 Inoltre si ha:Inoltre si ha:

10 C.E.A.D.3.10 Confronto Filtro capacitivoFiltro InduttivoFiltro capacitivoFiltro Induttivo C inerziale alla tensioineL inerziale alla correnteC inerziale alla tensioineL inerziale alla corrente I max molto elevataI MAX ≈I DCI max molto elevataI MAX ≈I DC Ripple inversamenteRipple proporzionaleRipple inversamenteRipple proporzionale proporzionale a R L a R L Comportamento ottimoComportamento ottimoComportamento ottimoComportamento ottimo per piccoli caricheper grossi carichi

11 C.E.A.D.3.11 Raddrizzatore con filtro L – C V M =50 VV M =50 V 0 Vin R1 9.6 D1D2 D3D4 L1 50mH C1 1000u V*

12 C.E.A.D.3.12 Osservazioni L’induttanza è inerziale alla correnteL’induttanza è inerziale alla corrente Si assume cheSi assume che –La corrente nell’induttanza non si interrompa mai QuindiQuindi –La tensione V* è la sinusoidale raddrizzata –Può essere eseguito lo sviluppo in serie

13 C.E.A.D.3.13 Analisi IpotesiIpotesi QuindiQuindi V1 RL 9.6 C 2000u L 50mH VDC 24V V*

14 C.E.A.D.3.14 Verifiche Ipotesi 1Ipotesi 1 Induttanza criticaInduttanza critica I DC I L1

15 C.E.A.D.3.15 Caratteristica di regolazione Per correnti minori di I min non è verificata l’ipotesi 1Per correnti minori di I min non è verificata l’ipotesi 1 I VMVM (2/π)V M I min

16 C.E.A.D.3.16 Resistenza di dissanguamento RL D1 Cx 2000u D3 Lx 50mH Vin D4 D2 Rbl V* Per evitare l’aumento di V U in assenza di carico si introduce R blPer evitare l’aumento di V U in assenza di carico si introduce R bl I VMVM (2/π)V M I min

17 C.E.A.D.3.17 Progetto 1 Progettare un alimentatore in grado di fornire una tensione d’uscita V u = 24 V, I DC = 2.5 A con un ripple r% = 1 %Progettare un alimentatore in grado di fornire una tensione d’uscita V u = 24 V, I DC = 2.5 A con un ripple r% = 1 % CaricoCarico Induttanza CriticaInduttanza Critica Valore dell’induttanzaValore dell’induttanza Valore della capacitàValore della capacità

18 C.E.A.D.3.18 Progetto 2 Le ipotesi 1, 2 e 3 risultano verificateLe ipotesi 1, 2 e 3 risultano verificate Inoltre si ha:Inoltre si ha:

19 C.E.A.D.3.19 Forme d’onda

20 C.E.A.D.3.20 Valore della tensione d’uscita Tensione di rete 220 V ± 10% (198 < V in < 242)Tensione di rete 220 V ± 10% (198 < V in < 242) E = V DC, Ed =0.1 E, V1 = residuo d’alternataE = V DC, Ed =0.1 E, V1 = residuo d’alternata

21 C.E.A.D.3.21 Diodo ZENER Diodo costruito in modo che possa operare anche in inversaDiodo costruito in modo che possa operare anche in inversa Parametri caratterizzanti il diodoParametri caratterizzanti il diodo V Z = Tensione di zenerV Z = Tensione di zener P D = Potenza dissipata MaxP D = Potenza dissipata Max R Z = Resistenza differenzialeR Z = Resistenza differenziale VZVZ I V

22 C.E.A.D.3.22 Regolatore a diodo Zener Vd = Ed + V1Vd = Ed + V1 DZ RL 100 R 50 E24 Vd VZ 12 RZ 1 RL 100 R 50 E24 Vd 

23 C.E.A.D.3.23 Anaslisi RisultaRisulta Il disturbo viene ridotto di un fattore R Z /RIl disturbo viene ridotto di un fattore R Z /R Inconveniente E eroga sempre la stessa potenzaInconveniente E eroga sempre la stessa potenza VZ 12 RZ 1 RL 100 R 50 E24 Vd

24 C.E.A.D.3.24 Progetto Progettare uno stabilizzatore a diodo Zener in grado di fornire una tensione V U = 12 ±.05 V con un ripple del 1‰ con una corrente I U =.2 AProgettare uno stabilizzatore a diodo Zener in grado di fornire una tensione V U = 12 ±.05 V con un ripple del 1‰ con una corrente I U =.2 A Si assumeSi assume RisultaRisulta VZ 12 RZ 1 RL R E Vd

25 C.E.A.D.3.25 Progetto 2 Quindi si haQuindi si ha

26 C.E.A.D.3.26 Conclusioni Alimentatore a filtro L – CAlimentatore a filtro L – C Regolatore di tensione a zenerRegolatore di tensione a zener


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