domenica 17 agosto 2008

Reostato Elettronico

Spesso, durante le varie attività di laboratorio, si ha la necessità di disporre di un "carico" per testare il funzionamento di dispositivi di alimentazione che a volte richiedono range di correnti molto estesi, arrivando ad erogare anche a qualche decina di ampere. La comodità di disporre di una resistenza variabile di potenza è quindi senza ombra di dubbio una gran comodità, soprattutto se la si può realizzare in versione totalmente elettronica potendo così variarne il valore semplicemente ruotando l'alberino di un potenziometro.


L'elemento che "dissipa" la potenza in ingresso al circuito è la coppia di transistori di potenza costituita da T2, T3 che sono dei ben noti 2N3055 in contenitore T03 metallico. Lo stato di polarizzazione di questi transistor dipende dal "pilota", ovvero da T1 (2N1711) che in ragione al livello del potenziometro R6 inietta una corrente più o meno elevata nelle basi di T2 e T3, facendo di conseguenza aumentare o diminuire le correnti di collettore. La potenza dissipata è pari alla somma delle corrente di collettore di T2 e T3 moltiplicata per la tensione con la quale si alimenta il dispositivo, cioè la tensione che fornisce l'alimentatore da testare. All'ingresso del reostato è stato previsto un ponte raddrizzatore (P1) per consentirne l'utilizzo anche in regime di correnti alternate: in questo caso il calcolo esatto della potenza non è così immediato in quanto bisogna tener conto dei fattori di forma dei segnali che si stanno utilizzando. Le resistenze di potenza R3 e R5 poste sugli emettitori di T2 e T3 hanno la funzione di equilibrare le correnti che attraversano i due transistor, introducendo una retroazione negativa che evita ad un transistor di condurre di più rispetta all'altro. Questo espediente consente di aggiungere ulteriori rami di potenza e quindi rendere il reostato idoneo a funzionare con regimi di corrente ancora più elevati. A questo proposito bisogna ricordare che ogni ramo è dimensionato per poter dissipare un massimo di 50W.


La costruzione di questo strumento non presenta particolari difficoltà e non è nemmeno richiesto lo sviluppo di un circuito stampato: è sufficiente infatti montare tutti i componenti di potenza su un dissipatore metallico e realizzare i collegamenti tra i vari componenti come da schema. I componenti ai quali deve essere garantita una buona superficie di dissipazione sono i transistor T2 e T3, che possono essere in contenitore To3 metallico sia plastico, le resistenze R3 e R5 e infine il ponte a diodi P1. E' consigliabile montare anche su T1 un dissipatore metallico per contenitore To39, soprattutto se si prevedono più rami di potenza da pilotare.


Tutti i componenti che richiedono un buon contatto con il dissipatore devono essere montati utilizzando della pasta al silicone per garantire una resistenza termica più bassa possibile. Inoltre, per quanto riguarda i transistor T2 e T3, questi devono essere previste le miche isolanti, in quanto il contenitore metallico di questi dispositivi è elettricamente connesso con il collettore. Una volta realizzati i collegamenti tra questi elementi non resta che montare il potenziometro, lo strumentino e le boccole d'entrata sul frontalino del contenitore e collegare il tutto al resto del circuito.
Una volta portata a termine la realizzazione di questo semplice strumento si potrà disporre in ogni momento di un efficace "carico fittizio" per mettere alla prova qualsiasi dispositivo di potenza: dall'alimentatore del Pc al booster per l'autoradio, senza dover munirsi di pesanti ed ingombranti resistori convenzionali.

4 commenti:

Anonimo ha detto...

Quale è il range di tensioni alle quali può lavorare ? Per aumentare la potenza dissipabile basta aggiungere la coppia transistor-resistenza in "parallelo" alle altre?

capaso ha detto...

La tensione massima applicabile e' di 80VDC. Per aumentare la corrente assorbita, e quindi la potenza dissipata, si possono aggiungere transistor come i due gia' presenti e bisogna dotare di una buona aletta di raffreddamento il transistor pilot (2N1711).
Ciao!

Anonimo ha detto...

Così come si vede il figura, ovvero con solo 2 transistor di potenza, se il circuito viene alimentato a 13,8V= che corrente massima si può ottenere portando il potenziometro a fondo scala?
Grazie

Anonimo ha detto...

Come mai 50W a ramo se poi le resistenze corazzate da 0,22 Ohm sono da 10W solamente (anche se pur dissipate ovvio)?
Inoltre: 50W per quanti secondi?

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