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

Richiami Raddrizzatore a semplice semionda Raddrizzatori a doppia semionda Alimentatore a filtro capacitivo Caratteristica di regolazione C.E.A.D.

Raddrizzatore con filtro induttivo VM =50 V C.E.A.D.

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

Sviluppo in serie C.E.A.D.

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

Simulazione C.E.A.D.

Progetto 1 Progettare un alimentatore in grado di fornire una tensione d’uscita Vu = 24 V, IDC = 2.5 A con un ripple r% = 5 % Carico Ripple C.E.A.D.

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

Confronto Filtro capacitivo Filtro Induttivo C inerziale alla tensioine L inerziale alla corrente Imax molto elevata IMAX ≈IDC Ripple inversamente Ripple proporzionale proporzionale a RL a RL Comportamento ottimo Comportamento ottimo per piccoli cariche per grossi carichi C.E.A.D.

Raddrizzatore con filtro L – C VM =50 V V* L1 50mH D1 D2 Vin C1 R1 1000u 9.6 D3 D4 C.E.A.D.

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

Analisi Ipotesi Quindi V* L V1 50mH C RL VDC 2000u 24V 9.6 C.E.A.D.

Verifiche Ipotesi 1 Induttanza critica IL1 IDC C.E.A.D.

Caratteristica di regolazione Per correnti minori di Imin non è verificata l’ipotesi 1 VM (2/π)VM Imin I C.E.A.D.

Resistenza di dissanguamento Per evitare l’aumento di VU in assenza di carico si introduce Rbl V* Lx I VM (2/π)VM Imin 50mH + + D1 D2 Vin Cx RL 2000u Rbl D3 D4 - - C.E.A.D.

Progetto 1 Progettare un alimentatore in grado di fornire una tensione d’uscita Vu = 24 V, IDC = 2.5 A con un ripple r% = 1 % Carico Induttanza Critica Valore dell’induttanza Valore della capacità C.E.A.D.

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

Forme d’onda C.E.A.D.

Valore della tensione d’uscita Tensione di rete 220 V ± 10% (198 < Vin < 242) E = VDC , Ed =0.1 E , V1 = residuo d’alternata Vin D3 D1 D4 D2 RL 9.6 L1 50mH C1 2400u E Ed V1 C.E.A.D.

Diodo ZENER Diodo costruito in modo che possa operare anche in inversa Parametri caratterizzanti il diodo VZ = Tensione di zener PD = Potenza dissipata Max RZ = Resistenza differenziale I VZ V C.E.A.D.

Regolatore a diodo Zener Vd = Ed + V1 R R 50 50 Vd Vd RZ Þ 1 RL RL DZ VZ 100 100 E 24 E 24 12 C.E.A.D.

Anaslisi Risulta Il disturbo viene ridotto di un fattore RZ/R Inconveniente E eroga sempre la stessa potenza VZ 12 RZ 1 RL 100 R 50 E 24 Vd C.E.A.D.

Progetto Progettare uno stabilizzatore a diodo Zener in grado di fornire una tensione VU = 12 ±.05 V con un ripple del 1‰ con una corrente IU = .2 A Si assume Risulta R Vd RZ 1 RL VZ E 12 C.E.A.D.

Progetto 2 Quindi si ha C.E.A.D.

Conclusioni Alimentatore a filtro L – C Regolatore di tensione a zener C.E.A.D.