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DIMENSIONAMENTO
ALIMENTAZIONI AUSILIARIE
Circuito CORE Il circuito CORE ha come principali assorbimenti il microcontrollore PIC16F877, che ha un assorbimento massimo di 250mA, oltre al circuito integrato per il pilotaggio del display, che ha un assorbimento stimabile attorno ai 15mA. Il consumo di corrente dei fotoaccoppiatori è trascurabile in questo dimensionamento. Il consumo di corrente dell’encoder è dichiarato nel valore massimo di 40mA. Quindi l’alimentazione 5Vdc CORE deve fornire indicativamente una corrente massima di 305mA, che implica un assorbimento di 1,5Watt. Il regolatore di tensione LM7805CT può fornire fino ad 1A, ed ha bisogno di una tensione minima in ingresso di 7,5V. A monte bisogna prevedere quindi un trasformatore monofase 230V/2x6V che fornisca una sinusoide di tensione lato secondario di 6V efficaci, che raddrizzata con
un ponte a diodi generi una semionda positiva con valore medio teorico di 2⋅ 2⋅12
π =10,8V,
ma che, considerato l’effetto del condensatore da 1000uF, genera una tensione continua con valore medio pari a 8,5V. Il trasformatore deve essere di taglia minima 2,5VA sul secondario.
Circuito GATE Questo circuito ha il compito fornire energia ai driver per il pilotaggio del gate dei tasti di potenza. L’assorbimento operativo a 20kHz del driver (Motorola MC33153) è di 20mA, quindi i cinque driver danno un assorbimento complessivo di 100mA. Inoltre bisogna considerare l’assorbimento dei diodi zener da 18V per la stabilizzazione della tensione di alimentazione dei driver che hanno un assorbimento di 25mA ciascuno, 125mA totali. L’assorbimento complessivo a 24V è di 225mA. I fotoaccoppiatori hanno bisogno di una alimentazione a 5V che fornisce energia ai fotoaccoppiatori per gli input ai driver e per l’output del pin FAULT dei Motorola da portare al PIC Bridge Controller. L’assorbimento massimo di questo circuito è
dato dai 5mA della corrente di base del fotoaccoppiatore più i 500uA dell’ingresso logico del driver, per 27,5mA complessivi. Questa alimentazione è fornita dal secondario a 6V efficaci del trasformatore che alimenta, tramite l’altro secondario (è un 230V/2x6V) il circuito CORE. Questo regolatore ha un assorbimento quiescente di 8mA ed ha bisogno di 27Vdc per il corretto funzionamento. Il trasformatore a monte deve essere un 230V/2x12V, che fornisce quindi 24V efficaci al secondario con i due secondari messi in serie, e che raddrizzati generano una tensione continua di 34V, tenendo conto del condensatore da 1000uF. La taglia del trasformatore deve essere 8VA sul secondario.
Circuito LEM Questo circuito alimenta il trasduttore di corrente ad effetto Hall Telcon HT100-2K. Per poter funzionare correttamente ha bisogno di una doppia alimentazione +15V/-15V, che è ottenuta mediante un trasformatore a doppio secondario 230V/2x12V, collegato ad un ponte a diodi che alimenta due regolatori di tensione, uno positivo +15V, l’altro negativo -15V. L’uscita del ponte a diodi è filtrata tramite un
condensatore elettrolitico da 1000uF 35V. In parallelo a questo c’è anche un condensatore ceramico da 330nF 50V per garantire una buona risposta nei transitori rapidi. E’ necessario in quanto i condensatori elettrolitici hanno un comportamento induttivo alle alte frequenze. Il TELCON HT100-2K assorbe 16mA di base, più il valore di corrente pari alla corrente in uscita al secondario. Va quindi ricavato il valore massimo di questa corrente per poter alimentare correttamente i componenti dell’alimentazione. Il trasduttore ha rapporto di trasformazione di 2000:1 con una portata di 100A. Ma la corrente massima che potrà raggiungere il questo azionamento non supera i 30A, quindi per avere una precisione migliore della misura della corrente avvolgiamo due volte il cavo di alimentazione del motore nel toroide del trasduttore ottenendo così un rapporto di trasformazione di 1000:1 ed una portata di 50A. La corrente massima che potrà raggiungere sarà quindi di circa 70mA per sbarra di alimentazione. Quindi la taglia degli regolatori di tensione scelta è di 100mA, il ponte a diodi è un 200V 2A 2KBP02, mentre
il trasformatore ha una potenza massima sul secondario di circa 3,3VA.
