Alimentatore stabilizzato come calcolarlo

Calcoli e soluzioni per la progettazione di un'alimentatore stabilizzato
ad uscita positiva utilizzando il regolatore multiterminale LM723 con
uscita regolabile da 5 a 15 V e corrente massima in uscita di 500mA.
L'alimentazione deve essere fornita dalla rete domestica a 220V e 50Hz.

Schema elettrico:

Il trasformatore fornisce
energia all'alimentatore ed al carico con un massimo di 500mA a 15V.
Per poter fornire 15V in uscita, alla base di T1 devono esserci:



La tensione ai capi del
condensatore C1 non deve assolutamente scendere sotto questo valore.
Data la corrente di uscita piuttosto limitata, il trasformatore, il
raddrizzatore e il filtro possono essere piuttosto sovradimensionati
senza elevare troppo il costo e le dimensioni dell'apparecchiatura.

Per mantenere il valore della tensione ai capi di C1 sopra a 16,4V
bisogna calcolare che sul raddrizzatore cadono 1,4V.
Quindi il
trasformatore deve fornire in uscita:



Quindi si sceglierà un
trasformatore con uscita a 13V e la corrente massima più grande della
corrente di uscita dell'alimentatore, quindi si può scegliere un valore
di circa 600mA.
La tensione ai capi di C1 senza assorbimento, cioè
trascurando l†assorbimento del regolatore, sarà :



Il condensatore si può calcolare
con la formula:



Il valore di C è espresso in µF,
il valore della corrente inserito nella formula è 0,8 A invece di 0,5 A
perché, come già detto, il filtro viene sovradimensionato.
I diodi
del raddrizzatore devono sopportare una corrente di 500mA e una tensione
inversa pari a:



Quindi si possono scegliere dei
diodi come gli 1N4001.
Lâ€integrato U1 è un LM723.
Tra il
piedino 2 e il piedino 3 di tale integrato viene collegata la resistenza
R1 di limitazione della corrente, in modo che alla massima corrente ci
siano 0,7V tra i due piedini, quindi la resistenza R1 sarà :



Questa resistenza deve dissipare
una certa potenza, perché attraversata da tutta la corrente del carico,
questa potenza sarà :



L'integrato regola la tensione di
uscita per eguagliare la tensione del piedino 5 con quella del piedino
4. Il piedino 5 è collegato con il piedino 6, al quale l'integrato
fornisce una tensione di riferimento di 2,17V, quindi l'integrato
regolerà la tensione di uscita in modo che dal partitore R2, P1, R3,
esca una tensione di 2,17V.
Perciò regolando P1 si alza o si abbassa
la tensione di uscita.
Il potenziometro è collegato verso rispetto
all'uscita del partitore perché nel qual caso la spazzola non facesse
più contato la tensione dell'alimentatore si abbassa al minimo, questo
riduce il rischio di bruciare le apparecchiature collegate.
Il
rapporto fra la tensione di uscita e quella d'ingresso del partitore
deve essere:



Per l'uscita con la tensione
massima.



Per la tensione minima.
Quindi
si deve stabilire una resistenza, ad esempio R3 e si stabilisce che
nella resistenza R3 passi al massimo una certa corrente, ad esempio 1mA,
quindi:



Perciò R2 sarà :



Per calcolare il valore del
potenziometro i calcoli sono simili:



Il transistor T1 è un 2N2222 serve
perchè l'LM723 da in uscita una corrente massima di 150mA.
I
condensatori C2, C3, C4 sono condensatori non elettrolitici da 0,1 µF,
servono a eliminare rumore e disturbi, il condensatore C5 è un
elettrolitico da 1000µF.
Questi valori sono dati dalla casa.

Elenco componenti, questi valori sono quelli calcolati, quindi si
scieglieranno valori commerciali simili.

• D1=D2=D3=D4 =
  1N4007
  
• R1= 1,4 Ω
  
• R2=12830Ω
  
• R3=2170Ω
  
• P1=7667Ω
  
• C1=1600µF
  
• C2=C3=C4=0,1µF
  non elettrolitici
  
• C5=1000µF
  
• U1=LM723
  
• T1=2N2222