TRASFORMARORI DI ALIMENTAZIONE

[IK0QDQ]

Questo fine settimana sono stato costretto ad un riposo forzato, colpa mali di stagione.
nei giorni passati, continundo con il trasferimento del materiale in collezione dal magazzino alla sala radio, mi ero accorto che uno degli alimentatori del Super Pro è mancante dl trasformatore di alimentazione. Quale migliore occasione di questa fermata obbligata per calcolarlo???? poi ho pensato che, avendo tempo, potevo condividere con gli amici la mia esperienza, e ho messo i bella copia, in un foglio Exel le mie formulette.
Partendo da dati richiesti (tensione del primario) tensioni richieste al secondario e relative correnti si scalcola la potenza richesta, si inserisce nella casella apposita via via si aggiungono i dati richiesti. Ilprogramma calcola automaticamente numero di spire e sezioni del filo.
Io lo ho provato per due o tre volte e sembra funzionare. Prego chi è interessato di segnalare eventuali errori e/o malfunzionamenti.

Edoardo

[i5upn]

Ciao Edoardo prima di tutto gli auguri di pronta e piena funzinalita' personale, a memoria non ricordo tutte le formule
ma se pensi possa esserti utile per fare riscontri sui calcoli posso riesumare dal museo di famiglia il quaderno con i
calcoli del tempo della scuola ,fammi sapere se puo' esserti utile che procedo.

73 de i5upn

[IK0QDQ]

Ti ringrazio per gli auguri, e per la proposta di aiuto.
Scusa ma non ricordo il tuo nome. Da ragazzo, quando per motivi scolastici, ero costretto ad esercitarmi in telegrafia,(ma mi risultava una sofferenza inaudita) mi firmavo sempre con un 73 de I1ARV, Edoardo. Aggiungere quelle battute finali mi costava fatica, ma lo ritenevo indispensabile, per non mettere in difficolta il mio interlocutore.......... Altri tempi!!!!!
Dicevo... ti ringrazio per l'aiuto. E' più di mezzo secolo che avvolgo trasformatori di ogni tipo e le mie formulette hanno sempre funzionato a dovere.... in molti lo possono testimoniare. Quello di cui avrei bisogno è capire se sono riuscito a trasferire la mia esperienze in modo comprensibile a tutti nella versione SW.
Edoardo

[I4FYV]

E' più di mezzo secolo che avvolgo trasformatori di ogni tipo e le mie formulette hanno sempre funzionato a dovere....

approfitto anch'io per augurarti una pronta guarigione e per farti alcune domande:

1. Come calcoli la potenza del trasformatore: netta (semplicemente somma delle potenze dei secondari) oppure comprensiva di perdite? Chiedo questo poiché in un preventivo per un paio di trasformatori un artigiano mi ha così aumentato le potenze nette da me calcolate:

Trasf. 1) ~56 VA ---> 70 VA (perdite comprese)
Trasf. 2) ~61,5 VA ---> 80 VA (perdite comprese)

2. Come si calcola la potenza di un secondario a presa centrale per uso con raddrizzatore ad onda intera? Mi spiego meglio con un due esempi e due avvolgimenti, uno da 300-0-300 Volt 50 mA. e l'altro da 6,3-0-6,3 Volt 1,2 A.:

a) 300 * 0.05 = 15 VA
b) 600 * 0.05 = 30 VA

Quale delle due è giusta, a) oppure b)?

c) 6,3 * 1.2 = 7,56 VA
d) 12,6 * 1.2 = 15,12 VA

Quale delle due è giusta, c) oppure d)?

3. La sezione del filo (sempre per raddrizzatore ad onda intera) deve essere calcolata per l'intera corrente (50 mA. e 1,2 A.) o per metà corrente (25 mA. e 0,6 A.)?

Le mie saranno anche domande banali, ma in questo campo sono assolutamente un profano. L'unica cosa che so di un raddrizzatore ad onda intera è che i due diodi conducono alternativamente per un semiperiodo ciascuno e quindi metà corrente ciascuno.

Oppure ho detto una bestialità?

Buone feste a tutti.

[IK0QDQ]

Hai fatto delle domande argute molto pertinenti, tipiche di chi realmente prova a cimentntarsi con le autocostruzioni. Pertanto complimenti. Meriti che mi impegni al massimo per essere altrettanto chiaro nelle risposte.
Iniziamo dal principio:

1. Come calcoli la potenza del trasformatore: netta (semplicemente somma delle potenze dei secondari) oppure comprensiva di perdite? Chiedo questo poiché in un preventivo per un paio di trasformatori un artigiano mi ha così aumentato le potenze nette da me calcolate:

Trasf. 1) ~56 VA ---> 70 VA (perdite comprese)
Trasf. 2) ~61,5 VA ---> 80 VA (perdite comprese)

La potenza totale assorbita da un trasformatore di alimentazione per apparati radio è quasi tutta resistiva pertanto possiamo supporre che i "watt" richiesti in continua coincidano con i volt-amper assorbiti dal primario. Detto questo, per conoscere la esatta potenza che deve gestire il nucleo del nostro trasformatore, al valore della potenza richiesta dai vati secondari, bisogna agiungere le perdite del ferro (isteresi e focault) e nel rame (resistenza). Tali valori deendono dal tipo di lamierini usati: ferro, ferro-silicio, ferro si s grani orientati ecc. ecc. e dallo spessore e dall'isolamento dei singoli lamierini , per i tipi classici di lamierni (coppie E-I). Nei più moderni tipi di nuclei a nastro (dove il materiale è generalmente sempre molto buono)
quello che conta è il tipo di costruzione più o meno accurata. In definitiva possiamo andare da un massimo di perdite che si aggirano intorno al 20% ad un minimo del 5-10%.
Se i lamierini sono acqustati nuovi si hanno le caratteristiche, se i nucei sono di recupero io ipotizzo sempre la condizione peggire è così sono sicuro di essere "conservativo"

Per queste ragioni le informazioni che hai ricevuto sono corrette.

2. Come si calcola la potenza di un secondario a presa centrale per uso con raddrizzatore ad onda intera? Mi spiego meglio con un due esempi e due avvolgimenti, uno da 300-0-300 Volt 50 mA. e l'altro da 6,3-0-6,3 Volt 1,2 A.:

a) 300 * 0.05 = 15 VA
b) 600 * 0.05 = 30 VA

Qui la risposta è semlice, vale il principio di conservazione dell'energia : (a parte le perdite per dissipazine sulla resistenza interna del raddrizzatore e dell'avvolgimento del trasformatore) la potenza si calcola moltiplicando la tensione per la corrente. A qusto punto bisogna fare dare degli importanti chiarimenti:
1) parliamo di secondari la cui tensione verrà utilizzata in alternata (esempio 2,5 +2,5 volt 5 A ) per i filamenti, in questo caso la corrente scorre per tutto il periodo in entrambi i semiavvolgimenti, inoltre non ci sono condensatori (che introducono i problemi di cui al punto successivo), per cui il valoredella potenza si calcola:

potenza= tensione totale eff. x corrente eff. (5 v eff. x 5 A eff = 25 W eff)

2) parliamo di secondari la cui tensione verrà raddrizzata e filtrata in modo da fornire una tensione continua.
Qui il problema si complica un poco, perchè nei calcoli della potenza bisogna sempre tenere conto della energia in gioco.

Esempio: vogliamo una tensione continua di 400 V dc con un assorbimento di 100mA.

Questo significa che comunque il trasformatore dovrà fornire una potenza di almeno 40 W a patto che valvola e filtro siano ideali e quindi non introducano perdite (se le introcusessero, come succede in realtà, bisognerà tenerne conto, sommandole alla potenza dei 40W. La domanda a questo punto è: come si calcolano queste perdite e come si fa a sapere Il giusto valore della tensine e della corrente che deve fornire il trasformatore????
In prima approssimazione poniamo che il filtro sia ideale e che la valvola non abbia resisterza interna. (in passato questo nn era possibile, ma o oggi se usiamo diodi al silicio molto "generosi" e condensatori elettrolitici calcolati con la regola non scritta dei 1000 microFarad per ogni Amper, ci avviciniamo moltisimo al caso ideale).
In tal caso, la tensione efficace al trasformatore dovrà essere 400/1.4 =circa 286 Veff.
La corrente eff. resterà di 100 mA ma bisognerà tenere conto che essendo il funzionamento impulsivo, i picchi potrebbero assumere valori anche di 10A !!!!!!

In questo ( con l'utilizzo del filtro) la potenza si calcola moltiplicando il valore massimo della Veff. per il valore eff della corrente alternata.

Spero di essere stato chiaro

Edardo

Adesso vado a cena, dopo vedremo come calcolare il valore del diametro del filo

[I4FYV]

Edoardo,

grazie per queste prime informazioni. Io invece ho ancora 9 minuti, il tempo che la pasta sia cotta

Ho un'altra domanda da aggiungere, partendo dall'assunto che i miei alimentatori sono al 99,9% a tubo (C-L-C). La corrente disponibile in un alimentatore ad onda intera con filtro capacitivo (doppio diodo e presa centrale, condensatore all'uscita del tubo) dovrebbe essere:

Idc = 1 x Iac secondario

Ovvero la corrente disponibile in uscita dovrebbe essere pari a quella erogata dal secondario, giusto?

Mentre per la tensione:

VDCpicco = Vac x 0,71
VDCmedia = Vac x 0,45

dove Vac è uguale alla tensione dell'ntero secondario, quindi per un 300-0-300 Vac = 600. Giusto?

Devo andare a scolare la pasta
Buon appetito a tutti.

[IK0QDQ]

Riprendiamo :

precisiamo che:
Il valore che comunemente si usa per qualificare le grandezze di un'onda sinusoidale è il valore efficace, cosi definito:

il valore effice di un'onda sinusoidale e l'equivalente valore in corrente continua che produce lo stesso effetto Joule.

in pratica se cuocio un pollo con la bistecchiera elettrica il valore efficace della tensione che uso è l'equivalente valore della continua che lo cuocerebbe allo stesso modo!!!!!!!!!!!!!!

Detto questo per capirci, il valore efficace si può anche, ovviamente ricavare matematicamente, ma secondo me in questo contesto è inutile divagare con formule che sono pure antipatiche, è molto meglio "fissare il concetto fisico" della equivalenza con il valore continuo che produce lo stesso effetto termico.

Per una sinusiode indistorta, il valore efficace si può calcolare semplicemnte moltiplicando valore di picco 8o valore massimo per 0.707 ( o dividendolo per 1,41)

Visto che spesso lo citi, è bene sottolineare che in questi calcoli il valore medio non si usa quasi mai, questo perchè il valore medio di una sinusoide è nullo e quidi a poco servirebbe, mentre il valore medio di mezza sinusoide,che non è nullo non è sufficente a descivere il fenomeno.

Per rispondere all'ultima domanda sulla corrente:

sia nel caso degli alimentatori con raddrizzatori a valvole e filtro C-L-C che in quello con raddrizztori a ponte d diodi a semiconduttore e filtro a C la corrente "succhiata" dal trasformatore è di tipo impulsivo e quindi di difficile descrizione teorica. In pratica comunque possiamo dire che il valore efficace della corrente fornita dal trasformatore, per il principio di conservazione dell'energia, dovra essere uguale alla corrente continua che circola nel carico (sepre trascurando le perdite nei componenti resistivi del filtro). Quindi 50 mA dc sul carico, devono provenire da 50 ma efficaci del trasformatore.
Nel caso di avvolgimento doppio i 50 mA passano per mezzo periodi in un avvolgimento e nell'altro mezzo perido nel secondo avvolgimento, con il risutato che la corrente efficace nell'intero trasformatore è 25 mA.

Ma attenzione !!!!! le perdire per resistenza nel filo sono proporzionali alla resistenza per la corrente al quadrato.
Quindi se la resistenza della valvola è 500 Ohm in un caso perdiamo 0.3 vol nell'altro ne perdiamo 1,25.

Questo fenomeno poco interessa se il filtro è a ingresso induttivo, ma se il filtro è a ingresso capacitivo le correni nel picco di conduzione diventano anche dieci o cento volte il valore efficace e quindi le perdite diventano rilevanti.
Per questo motivo il diametro dei fili dei secondari non può essere calcolato semplicementein base alla densità di corrente per millimetro quadrato: Nel calcolo bisoga tener conto del numero di spire totali, della resistenza totale e fare in modo che non intoduca una caduta eccessiva, altrimenti pur rimanendo il trasformatore "freddo" non si raggiungerà mai la ensione preventivata di Veff x 1,41 !!!!!!!!!

Buon divertimento!!!!!

Edoardo