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SC02.
Inverter tipo Push-pull.
Si
tratta di un oscillatore push-pull realizzato con pochi componenti, solo due transistor in configurazione auto oscillante
con uno stadio in uscita raddrizzante a ponte di diodi, per
recuperare tutta la forma d'onda generata.
E'
in grado di fornire 750mA sul led da 3W con una tensione di ingresso di 1.500V. L'oscillatore inizia a funzionare con un valore minimo di
tensione pari a 0.700V. (Vedi grafico)
Il
componente importante è il trasformatore, per avere una buona resa è
necessario pilotare gli avvolgimenti in maniera simmetrica e quindi tutte
le configurazioni a un solo transistor, non sono adatte per sfruttare in
pieno il circuito magnetico.
Essendo le tensioni in gioco molto basse non è
necessario usare snubber per ridurre gli spikes.
Il
transistor Q1 và in autoscillazione in quanto il T1 riporta il segnale del collettore sulla
base con fase a 180°, e in forma simmetrica pure il Q2 ha lo stesso
funzionamento. Conducendo alternativamente viene generata una forma d'onda
perfettamente simmetrica.
La
frequenza di lavoro (circa 1,5Khz) e di conseguenza la corrente nel LED viene determinata
in gran parte dai valori induttivi del T1. La corrente di base dei transistor,
le caratteristiche del Q1/Q2, nche il carico rappresentato dal D1, C1 e D2 LED contribuisce parzialmente
alla
frequenza di oscillazione.
Per
conoscere la frequenza e il numero di spire del circuito magnetico, usare
la seguente formula:
f=Vb/(2
N S B)
Dove
f=frequenza Vb =tensione di batteria N=numero spire
totale primario S=sezione nucleo (metri quadri) B=valore induzione
(Weber/m quadro)
In
questo caso ho usato due transistor di potenza, adatti alla commutazione
veloce:
tipo
MJE13005 NPN VCE:400V Ic:4A f:5Mhz hfe:8
(recuperati
da un PS per computer ATX)
Vanno
bene in genere un po' tutti i transistor in questa fascia di valori,
meglio se con un hfe >10, la tensione VCE è sufficiente un 60V. Per
stare tranquilli Ic di almeno 8-12A. Il classico 2N3055 va
benissimo, magari nella soluzione di contenitore plastico (R1 diventa
10ohm). Per il migliore
rendimento bisogna individuare il transistor con il più basso VCE e VBE.
Per questa applicazione ideale sarebbe un Tr di potenza al Germanio, con
Vbe da 0,2V.....come si usavano una volta.
Per
una garanzia di pilotaggio e tempi simmetrici sarebbe bene avere i due
transistor selezionati per uguali caratteristiche.
Regolare
la R1 per avere la corrente di 0,75A sul LED quando la tensione di
ingresso è 1,50Volt. (Se necessario e se si usano transistor con
caratteristiche diverse dall'indicato sopra)
Il
Trasformatore T1 va realizzato con cura. In questa prima prova ho usato un
nucleo Siemens di generose dimensioni, 30x35 con ferrite N27. (Adatto per
switching da 100W) Primario 5 spire composto da 4 fili di
rame smaltato diam. 0,5mm avvolte sul rocchetto, secondario con 25 spire
con un solo filo di rame diametro 0,30 mm. Il rapporto di trasformazione
è di 5/25, con 1 volt sul primario otterremo 5 volt sul secondario.
Non bisogna usare traferro o nuclei a traferro distribuito., in quanto
questo è un trasformatore puro. Con questa ferrite le perdite sono già
vicine al watt, è bene usare un nucleo più piccolo, va bene il 12 o 15
mm.
Il
Trasformatore di generose dimensioni, può essere molto ridotto nelle
dimensioni. Le maggiori dimensioni sono solo una comodità per prototipo,
in pratica è bene avere il trasformatore calcolato per la minima
dimensione, questo per ridurre le perdite nella ferrite che aumentano con
la dimensione e con la frequenza. Alla sinistra
il ponte raddrizzante e il condensatore C2, alla destra la coppia di
transistor, montati su dissipatore. La
tensione che simula la batteria viene fornita da un alimentatore da
laboratorio. Si
notano ancora le due resistenze da 2.2 ohm sulla base (al posto di R1 e
C2), relative alla prima versione
del prototipo.
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