ESERCITAZIONE 6: ALIMENTATORE STABILIZZATO

ELETTRONICA – INGEGNERIA ELETTRICA Francesco Velardi
ESERCITAZIONE 6: ALIMENTATORE STABILIZZATO
Progettare un alimentatore stabilizzato in grado di fornire una tensione dc di nominalmente 12V
alimentando il carico con una corrente massima ILMAX=24mA, usando il circuito riportato in Fig.1.
Figura 1
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Vac(rms)=220V±20V @ f=50HZ;
RS=0.5Ω;
Dzener: VZ=12V @ IZ=20mA, rZ=2.6 Ω @ IZ=20mA, IZmin=10mA;
Il rapporto di trasformazione deve essere tale da garantire al secondario, nella condizione
più sfavorevole, una tensione di picco di almeno 20V;
Il massimo valore della resistenza R deve assicurare la circolazione di una corrente nel
diodo Dzener non inferiore a IZmin;
Il valore della capacità C deve essere scelto, tra quelli realmente disponibili sul mercato (1 2.2 - 3.3 - 4.7 - 5.6 - 6.8 - 8.2 - 10), in modo da garantire un ripple di tensione di 1V.
Utilizzare un fattore di sicurezza pari a 2.
Assumere una tensione ai capi dei diodi D1 e D2, in polarizzazione diretta, di 0.8V;
La resistenza di isolamento è inserita solo per facilitare la convergenza del simulatore
PSpice. Non va considerata in fase di progettazione.
Effettuare un’analisi transiente del circuito progettato e diagrammare sia l’andamento della tensione
ai capi del condensatore C, sia l’andamento della tensione in uscita Vo per valori di carico pari a:
• RL=RLmin;
• RL=2.5* RLmin;
• RL=0.5* RLmin.
Per i valori di carico precedenti effettuare una simulazione con:
• Vac(rms)=220V +20% @ f=50HZ
• Vac(rms)=220V -20% @ f=50HZ
• Vac(rms)=220V @ f=50HZ, C =2 C*
• Vac(rms)=220V @ f=50HZ, C =0.5 C*
Con C* pari al valore di capacità precedentemente determinato.
Analizzare i risultati.
ELETTRONICA – INGEGNERIA ELETTRICA Francesco Velardi
I diodi del raddrizzatore a presa centrale sono del tipo D1N4148.
Il modello Dzener12 del diodo zener è
.model Dzener12
D(Is=880.5E-18 Rs=.25 Ikf=0 N=1 Xti=3 Eg=1.11 Cjo=175p M=.5516
+
Vj=.75 Fc=.5 Isr=1.859n Nr=2 Bv=12 Ibv=20.245m Nbv=1.6989
+
Ibvl=1.9556m Nbvl=14.976 Tbv1=-21.277u).
Il trasformatore a presa centrale può essere definito mediante un primario di induttanza LP e due
secondari di uguale induttanza LS1 e LS2 ed introducendo un fattore di accoppiamento lineare
(K_linear) pari ad 1.
Assumere
LP=10mH
LS1=LS2=LP/n2, con n=n1/n2.