Aprile 2007

Ecco un ottimo e potente alimentatore switching in grado di fornire una corretta alimentazione per i LED di potenza fino a una corrente di 3000mA. 

Come è noto i LED vanno alimentati con una corrente costante e non bisogna superare i valori dichiarati dal costruttore, basta superare di poco la corrente massima e il LED si distrugge.

Alcuni valori di corrente dei Power Leds più comuni:

  ● 350 mA  Luxeon Star 1W

  ● 700 mA  Luxeon Star 3W

  ● 800 mA  Prolight 3W

  ● 1000 mA  Seoul Z P4

  ● 1500 mA  Luxeon K2 6W

  ● 1400/2800 mA  Seoul Z P7

Questo circuito presenta una tensione di uscita regolabile tramite trimmer multigiri da 1,2V a 24V e pure la corrente è regolabile tramite trimmer (potenziometro) da un valore minimo di 300mA fino a un massimo di 3000mA.

La tensione di ingresso a corrente continua che si può applicare può variare da minimo 8V a un massimo di 40V come da DataSheet della National Semiconductor. 

Pur avendo un largo range di tensioni in ingresso, nel mio caso mi limito ad applicare una tensione batteria 12V, è comunque facile adattare il funzionamento a tensioni maggiori.

Il valore di tensione di alimentazione più diffuso è sicuramente il 12V presente sulle batterie da autovetture o quelle più piccole da antifurto, come pure è facile trovare alimentatori 220/12V da cui prelevare la tensione richiesta.

LM2679T - ADJ

In questo caso useremo il LM2679T-ADJ  quasi al massimo delle sue caratteristiche portandolo a  3000mA in uscita, è possibile arrivare a 5000mA usando un dissipatore di maggiori dimensioni, un diodo Schottky da 10A o più e condensatori elettrolitici di maggiore dimensione.

La regolazione della corrente sotto i 3 A non è consigliata dalla National, ho comunque verificato un funzionamento accettabile in limitazione di corrente fino al valore di 300mA, è comunque sempre un circuito sperimentale, pertanto si accettano anche delle piccole instabilità.

Fare riferimento al Data Sheet per il dimensionamento dell'induttore e dei Condensatori elettrolitici nel caso di tensioni di ingresso maggiori di 16V.

Roberto Chirio è a disposizione per consulenze nel progettare e realizzare Switching Power Supply

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 Realizzazione

La realizzazione dello Switching Power Supply comporta avere delle conoscenze di elettronica, è necessaria un'attrezzatura ed esperienza nei montaggi elettronici.

Non si risponde per danni a cose e persone e per un uso improprio della realizzazione.

Si notano al centro i due trimmer per la regolazione di corrente e tensione in uscita. Quello a sx regola la corrente, quello a dx regola la tensione, trimmer di precisione multigiri permettono una regolazione precisa. 

Nel caso di impiego alla massima corrente in uscita di 5000mA è consigliabile un dissipatore a U in alluminio lungo come il cs. La resistenza R3 deve essere da 5.6k ohm e il diodo Schottky da 5-10 A deve essere montato su radiatore.

 Sotto il circuito stampato si notano i piccoli condensatori SMD da 3,3uF collegati in parallelo ai condensatori C1 e C4, non sono indispensabili, ma aiutano alla soppressione dei disturbi alta frequenza. Più importante è il terzo condensatore sempre da 3.3uF saldato direttamente sotto i terminali di alimentazione ingresso del LM2679ADJ.

I terminali del Diodo  Schottky MBR350 (3A 50V) vanno lasciati lunghi e saldati lungo il CS, questo per facilitare la dispersione del calore. 

Nel caso dei diodi per 5A è bene prevedere una buona superficie per dissipare il calore o meglio un dissipatore isolato come per il LM2679.

 Componenti speciali

Gli induttori è difficile che siano danneggiati, ma per diodi, cmos e condensatori prima di usarli, è meglio verificare la loro integrità.

Per dissaldare velocemente i componenti  consiglio l'uso di un soffiatore ad aria calda da 1500W, soffiando sulle piste stagnate dalla parte opposte dei componenti.

Per uscita da 5000mA, migliori e più pregiati sono i diodi Schottky che si possono riconoscere dalla S iniziale della sigla (non sempre). In genere sono dei diodi doppi, possiamo tranquillamente usarne solo una parte o mettere in parallelo entrambi i terminali, il positivo corrisponde alla parte inferiore saldata sulla pista, una volta dissaldato, possiamo tranquillamente saldare al posto un terminale di rame stagnato per effettuare la connessione.

Questi sono i vari tipi di induttori che possiamo trovare sulle Motherboad, il loro valore nominale è troppo basso per il nostro uso, dobbiamo togliere le spire di rame e fare un nuovo avvolgimento, con filo di rame smaltato con diametro più piccolo di quello che si trova su tutti questi induttori, e realizzare un numero maggiore di spire. Non conoscendo le caratteristiche del nucleo, è quasi impossibile realizzare il valore induttivo che ci serve. Inoltre non è neanche possibile dividere il valore totale per il numero spire così da avere induttanza/spire in quanto il diagramma non è lineare. In questo caso un tester misuratore del valore di induttanza (ponte RCL) è molto utile e direi indispensabile.

Per questo progetto ho usato il nucleo da 4,8uH bobinando 25 sp di filo smaltato diam. 0,55, il valore ottenuto è di 24uH buono per il funzionamento con tensione di ingresso 12,6V e una tensione di uscita di circa 4V con 3A

Per altri valori di tensione e corrente ingresso/uscita fare riferimento al Data Sheet del LM2679