PROTEZIONE PER ALIMENTATORE STABILIZZATO DA SOVRATENSIONI CON RELE’ A SOGLIA FISSA

Da qualche anno ho acquistato un alimentatore della Zetagi di 5A 13,5 volt. Tutto faceva fuorché dare i 5A visto che al suo interno montava due L7812 per un totale di Max 3 Ampère. Ho poi deciso di smontare il tutto e rivedere interamente lo schema interno recuperando solo il trasformatore e la scatola originale di plastica. Ho realizzato il tutto con uno schema standard mediante l’integrato LM 317 ed un transistor BDW 52 C montato con relativa aletta di raffreddamento. Fin qui tutto bene, lo schema è stato preso su una rivista di Nuova Elettronica, la tenuta di corrente è soddisfacente, i 5 Ampère li eroga!!!!!

Ho poi voluto arricchire mediante apposizione di una ventola di raffreddamento classica a 12 volt continua ed inoltre un termometro digitale realizzato da uno schema della GPE KIT con sonda di temperatura ( vedi foto sotto ).

L’attenzione era però rivolta ad una protezione per sovratensioni dovuta a volte alla rottura dello stadio finale o della parte stabilizzatrice od anche al ponte di diodi avendo un trasformatore con un secondario di circa 20 Volt.

Ci sono diversi metodi già realizzati, quali l’inserimento di diodi SCR o circuiti integrati con regolatori di soglia di intervento oppure diodi DVS (Diodi Voltage Suppressor ). L’unico problema è quello di studiare lo schema vedere la collocazione e la disposizione dei componenti!!

Quello che ho pensato e montato successivamente è un classico Relé, molto più facile e sicuramente più sicuro…….

Il relé, in questo caso ho usato quello ad uno scambio perché avevo questa disponibilità, sfrutta la tensione presente sulla bobina dopodichè superata una certa soglia, si attiva e apre il contatto presente sullo scambio; gli utilizzi per questo principio di funzionamento sono infiniti.

( Vedi foto sotto )

L’idea di collegare l’uscita dell’alimentatore ossia il polo positivo sullo scambio del relé ( normalmente chiuso ) sfruttando la tensione di intervento presente sulla bobina ad induzione si presta come protezione a soglia di intervento a valore fisso.

Principio di funzionamento:

  • Occorre un relé con almeno uno scambio oppure a due scambi con tensione a 24 Volt.

  • Il perché il relé debba essere a 24 volt è semplice, perché la bobina ad induzione man mano che la tensione sale superati i 13 volt fa attivare gli scambi ed apre il circuito.

  • Un relé a 28 Volt attiva gli scambi intorno ai 15 Volt.

  • Un relé a 12 Volt attiva gli scambi intorno ai 6 volt.

Dallo schema che si vede qui di seguito il collegamento di questo circuito è molto semplice. L’uscita dell’alimentatore viene interrotta al polo positivo e collegata allo scambio del relé o eventualmente se si utilizza un relé a due scambi si collega anche il polo negativo in modo da avere una interruzione totale della tensione e corrente di uscita. La tensione alla bobina del relé viene collegata ovviamente prima della interruzione del polo positivo o negativo.

Foto del relé montato sul circuito.

Foto dei collegamenti sfruttando una basetta già utilizzata.

PROVA E COLLAUDO

Questa è senz’altro la fase più interessante.

  • Fase 1, Accensione dell’alimentatore, misurazione della tensione di uscita con regolazione mediante il trimmer a 12 Volt con lettura della temperatura dello stadio finale a 19° (gradi).

  • Fase 2, Aumentiamo di poco la tensione di uscita, il tester segna 12,27 Volt, tutto ok nessun problema o rumori sul relé.

  • Fase 3, Aumentiamo ancora la tensione, siamo a 12,33 Volt.
  • Fase 4, Superiamo i 12,6 Volt si sente un Tac, la soglia d’intervento del relè è stata superata, lo scambio si è aperto, l’alimentatore rimane acceso ma all’uscita non vi è né tensione né corrente

NB: Tutti i relé a 24 volt hanno una soglia di intervento tra i 12,5 e i 13,5 volt, il consiglio è quello di provarli separatamente prima di montarli. Se si vuole aumentare la soglia oltre i 13,5 si consiglia di utilizzare i relé a 28 volt, questi possono aprire gli scambi anche tra 14 e 15 volt. Io non ho voluto superare questa tensione per maggior sicurezza.

ANALISI COSTI / BENEFICI:

– Senz’altro questa soluzione è molto conveniente ed economica, un relé lo si trova facilmente su qualsiasi scheda televisiva o gruppi di continuità dei computer rotti ecc. ed anche acquistandolo siamo a poco più di 4 euro.

– Un circuito con i DVS (diodo voltage suppressor) va calcolato innanzitutto va analizzato il punto dove inserirlo nello schema dell’alimentatore ed inoltre va anche acquistato a parte il diodo SCR che in base alla potenza ha il suo relativo costo di sicuro più alto.

Dunque, la soluzione del relé è senz’altro economica, di facile utilizzo e montaggio senza incappare in errori o calcoli.

La soluzione dei circuiti integrati e dei diodi SCR ecc. è più cara e più difficoltosa da inserire in un alimentatore già assemblato.

ANALISI DELL’INTERVENTO E SICUREZZA:

– Sicuramente un circuito con il diodo DVS o diodo SCR garantisce una maggiore precisione sulla soglia d’intervento e sulla velocità basti pensare che un diodo DVS interviene in un rapporto 1/10.000 sec. quindi velocissimo verso il diodo SCR.

– La soglia d’intervento di un relé va verificata prima del montaggio e non sempre è precisa come il diodo DVS ma in linea di massima può errare di 1/10 di volt. Per quanto riguarda la velocità d’intervento siamo molto lontani dal rapporto misurato di cui sopra in frazione di secondo ma comunque non percettibile come lentezza.

– Per quanto riguarda la sicurezza il relé è sicuro perchè non si rompe quasi mai, ovviamente gli scambi devono essere commisurati alla potenza d’uscita dell’alimentatore, mentre per contro qualche diodo DVS o SCR qualora sia in cattivo funzionamento potremmo non accorgercene mai salvo rottura dello stadio di stabilizzazione ed inevitabile fine dell’apparecchiatura radio! Il relé si sente all’accensione e lo si può provare volta per volta abbassando la tensione dell’alimentatore ed alzandola bruscamente fino a sentite il suo intervento!!!!!!

Sempre a vostra disposizione per migliorie e consigli tecnici.

73 da Nello Mastrobuoni.

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