Riparazione e Progettazione apparecchi Valvolari
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Alimentatore Stabilizzato 0~500volt 100mA da laboratorio

Progettando e sperimentando circuitazioni valvolari spesso viene la necessita’ di avere un’alimentatore d’anodica regolabile a piacimento con cui alimentare i propri circuiti sperimentali, girando su internet si trovano diversi schemi tutti basati su circuiterie a stato solido, alcuni anche parecchio complicate. Io ho provato a realizzare, nel tempo, diversi alimentatori ma dopo un po’ di uso mi sono accorto che non rispecchiavano le mie esigenze sopratutto transistor e FET risultano essere troppo “fragili” se messi a maneggiare alte tensioni, o meglio per un circuito statico o un circuito che pilota un carico fisso vanno benissimo i problemi sorgono quando devi andare ad alimentare circuiti ignoti, al minimo imprevisto (corto circuito o scarica di un condensatore, etc) ti saltano i finali, e allora vai smonta mezzo alimentatore e riparalo… e le protezioni da corto sono sempre troppo “lente” intervengono staccando tensione all’uscita ma il danno all’alimentatore e’ gia’ avvenuto. Inoltre i finali vanno dissipati generosamente con radiatori immensi.

Quindi a conti fatti per un’alimentatore affidabile bisogna per forza ricorrere a circuiti molto complessi da realizzare e quindi anche costosi, e non saprei dire fino a che punto ne possa valere la pena. Ho deciso quindi di fregarmene del trend tecnologico moderno e di fare a modo mio, fruttando la care valvole termoioniche nate per funzionare in alta tensione e che non si fanno troppi problemi di fronte a sovraccarichi momentanei, che non vanno dissipate e non hanno derive termiche.

Negli ultimi tempi ho smantellato molti apparecchi di varia natura ricavandone molti componenti tra cui diversi trasformatori e qualche induttanza, ho deciso cosi’ di sforzarmi per usare quanto piu’ possibile materiale di recupero per contenere le spese e contemporaneamente liberarmi di cose che difficilmente mi potrebbero tornare utili altrove ma che mi dispiace buttare via perche’ funzionanti.

Le valvole impiegate sono 4 PL504 e una piccola EF80, valvole TV facilmente reperibili anche nuove per pochi euro. Ho aggiunto anche un circuito a stato solido che monitorizza la corrente assorbita dal carico ed eccita 2 rele’ che scollegano la tensione quando la corrente supera una certa soglia impostata attraverso un potenziometro regolabile dall’esterno, costituendo cosi’ una protezione da sovraccarico.

La regolazione di tensione e’ tra 0 e 500volt e la soglia di intervento della protezione e’ tra circa 5 e 100mA, ho previsto reti di trimmer al posto di resistori fissi nella regolazione del tensione e della corrente per permettere di adattare il circuito anche a diversi trasformatori per diverse tensioni e correnti senza fare modifiche, inoltre il circuito di protezione va tarato.

Io ho previsto 4 PL504 per restare sotto ad una dissipazione di 16 watt per valvola quando la tensione e’ minima e la corrente e’ al limite (quindi dissipa circa 50watt sui 64 massimi consentiti dalle valvole), in ogni modo e’ possibile aggiungere altre PL504 a piacere purche’ si disponga poi di un trasformatore in grado di alimentarne i filamenti.

Ecco lo schema (clicca per ingrandire):

Circuito di alimentazione anodica principale: Avevo a disposizione un trasformatore con uscita a 310-0-310, lavorando a doppia semionda avrei avuto una tensione troppo bassa rispetto a quello che desideravo, usando un ponte sui 620 con filtro CRC o simili avrei avuto una tensione troppo elevata da gestire sopratutto per il numero di condensatori che avrei dovuto mettere in serie, ho quindi optato per un raddrizzatore con ingresso induttivo per non aumentare troppo i 620volt. Il ponte e’ un graetz costituito da 4 bracci composti da 3 BY399 in serie cadauno, subito dopo il ponte c’e’ uno snubber che serve per smorzare gli spike in arrivo dall’enorme induttanza che potrebbero guastare i diodi, e dopo l’induttanza c’e’ una resistenza zavorra che impedisce alla tensione di aumentare troppo quando l’alimentatore e’ senza carico, questa sezione andra’ quindi adattata al trasformatore che avete a disposizione, l’importante che alla fine eroghi circa 580~600volt alle PL504.

Il trimmer R10 deve essere da 2,2 mega e andra’ tarato circa a meta’ corsa, cosi’ come R12 da 1 mega, la taratura fine andra’ fatta poi a circuito alimentato, agendo su questi 2 trimmer sara’ possibile impostare la tensione minima e massima che e’ possibile regolare attraverso il potenziometro di controllo.

Q1: e’ un fet BF256C io ne posseggo parecchi selezionati da me personalmente, ho scelto di usare uno scarto con IDDS basso a circa 11mA (poco sopra le caratteristiche dei BF256B).

LED2: non e’ messo li per far luce ma serve come riferimento di tensione per Q1, e’ un led rosso selezionato per 1,6volt, se avete dei BF256C con IDDS maggiore dovete aumentare la tensione di riferimento: ad esempio se avere un 256C pieno che arriva a 14mA di IDDS potete mettere un led verde con tensione di caduta di 2 volt, diversamente potreste trovarvi il FET a lavorare a ridosso dell’interdizione con conseguenti difficolta’ nel far funzionare bene il circuito di protezione. (o rega elettronica analogica a GOGO! :D). Come riferimento sappiate che nel mio circuito sul Drain di Q1 avete circa 4volt quando in R15 non passa nessuna corrente e quasi 11volt quando su R15 passano 100mA, per monitorare correnti maggiori serve per forza un FET selezionato con IDDS alto per lavorare in una zona piu’ ampia delle curve e probabilmente va ritoccato il valore di R16. Si potrebbe anche rimpicciolire R15 ma questo renderebbe piu’ difficile la taratura.

T6 e T5 (BC337 e BC308) formano un SCR, e pilotano T4 (TIP107) che a sua volta pilota le bobine dei rele’ e il led di allarme. S2 e’ un pulsante NC che serve a resettare lo stato dell’SCR e a far ripartire l’alimentatore dopo l’intervento della protezione da overload. NOTA: talvolta, sopratutto quando la soglia di corrente e’ impostata molto bassa, e’ necessario tener premuto il tasto reset qualche istante perche’ la corrente di carica dei condensatori di uscita potrebbe far intervenire nuovamente la protezione. Questo non capiterebbe se vi fosse 1 solo rele’ che stacca esclusivamente l’uscita, ma ho preferito staccare anche tutto il circuito principale in modo che la protezione sia efficace anche su guasti di questo circuito, (la prudenza non e’ mai troppa).

R26 e’ un trimmer da 10k che andra’ tarato a circa 5,7k, mentre R18 e’ un 20k che va tarato a circa 7k, ritocchi successivi saranno eseguiti per centrare i limiti di intervento. Si mette una resistenza sull’uscita e si da tensione partendo dal basso poi si aumenta la tensione fino a raggiungere una corrente nota e si agisce sui 2 trimmer fino a far intervenire la protezione sulla soglia desiderata. Questa taratura rischiede un po’ di tempo e di calma ma si riesce a fare.

Ci tengo a precisare che tutto il circuito di protezione e il suo stadio di alimentazioni sono flottanti, appoggiati sulla tensione positiva che esce dal circuito anodico, quindi 580~600 volt. Bisogna quindi prestare massima attenzione agli isolamenti e a non toccare nulla mentre lo si tara.

Vediamo un po’ la fase realizzativa del mio esemplare, questo e’ primo abbozzo su tavolaccio:

Questa e’ la sequenza di foto prese durante la costruzione dell’apparecchio definitivo (ho usato come supporto per il montaggio in aria delle basette 1000 fori stra-consumate, ormai da buttare, carteggiando via il rame in 5 minuti).

Questo e’ il blocco con il rettificatore, lo snubber e la grossa induttanza di ingresso…

Questo invece e’ il blocco con la EF80, il cuore di tutto il circuito, che permette la regolazione e la stabilizzazione della tensione erogata dalle finali. (al posto dei trimmer ho usato dei potenziometri recuperati da un vecchio oscilloscopio unahom anni 50 che ho smantellato alcuni mesi fa 😀 )

Il tutto parzialmente assemblato dentro il cabinet che prima ospitava un precedente (e fallimentare) alimentatore a transistor smantellato…

Il modulo di protezione:

Apparecchio completato, ho previsto anche una 2^ uscita regolata tramite un semplice potenziomentro, di tensione negativa regolabile tra 0 e -150 con una corrente massima di 1~2mA, si sa mai che possa venire utile per una polarizzazione a bias fisso:

E il tocco finale:

In questo video dimostro il funzionamento dal circuito di protezione, il potenziomentro della soglia di corrente e’ settato circa a 60mA, il carico e’ una resistenza da 3,3k, agisco aumentando la tensione fino a raggiungere la corrente di soglia impostata che fa staccare l’alimentatore, notare che tentando di riavviare l’alimentatore questo ristacca nuovamente finche’ non abbasso al tensione e quindi diminuisco la corrente permettendo il riavvio dell’alimentatore, lo stesso effetto l’avrei ottenuto aumentando la soglia di intervento della protezione.

4 risposte a Alimentatore Stabilizzato 0~500volt 100mA da laboratorio

  • bravo

  • Progetto molto interessante. Sono un neofita dei circuiti valvolari, ma sto lavorando alla realizzazione di un piccolo laboratorio per progettare/costruire amplifcatori valvolari (ad uso personale) per chitarra elettrica.
    Uno degli strumenti di cui vorrei dotarmi è proprio un alimentatore con le caratteristiche descritte, ma stavo pensando di partire da un Variac che ho disponibile. Cosa ne dice? Potrebbe semplificare il progetto, sorpattutto per il lato regolazione?

  • Il variac ti serve per alimentare un’apparecchio nuovo o riparato gradualmente in modo controllato, per quello che riguarda alimentare circuiti di prova a banco in corrente continua stabilizzata non stabilizza proprio un bel nulla, ti serve un’alimentatore lineare stabilizzato appunto come quello che ho realizzato e vedi qui.

  • Fantastico. Appena posso sicuramente ne costruirò uno.

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