Appunti di viaggio: regolatore shunt

bandAlex ha scritto:Alimentazione induttiva... vuoi dire qualche chilogrammo di ferraglia, tanto per gradire...

Innanzitutto, se lo scopo è quello di isolare per quanto possibile la parte "grezza" o "sporca" dell'alimentazione, quella cioè composta da trasformatore + rettificatore + cella di filtro, un'induttanza va pure bene, ma il suo effetto si riduce grandemente oltre una certa frequenza, da circa 7 KHz in su, per via delle capacità parassite dell'avvolgimento. Questo significa che da quella frequenza l'induttanza è come se non ci fosse, e lascia passare ogni schifezza proveniente dalla rete. Schifezza che passa in gestione quindi ai soli condensatori elettrolitici di filtro. Quella stessa schifezza per cui alcuni audiofili spendono centinaia di euro in ciabatte e filtri di rete.

L'alimentazione induttiva, ovvero l'utilizzo di una grossa induttanza in serie all'alimentazione, con una o più capacità di filtro seguenti, era l'unico modo, all'epoca delle valvole, per ottenere un'alimentazione con ripple abbastanza basso. Questo perchè a quell'epoca si usavano valvole rettificatrici al posto del silicio, che non erano in grado di sostenere il picco di corrente richiesto da una grossa capacità di filtro. Un altro motivo per cui veniva usata l'induttanza era che condensatori elettrolitici di grande capacità e ad alta tensione di lavoro erano proibitivi, sia per motivi di costo che di spazio. Non solo, ma i condensatori elettrolitici di una volta non erano certo come quelli di oggi: il loro alto valore di resistenza e di induttanza serie (ESR + ESL) li rendeva molto meno efficienti; l'alimentazione induttiva permetteva di usare valori più bassi di capacità, e nel contempo un filtraggio migliore del ripple.

Ma la cosa fondamentale è che quando si parla di "alimentazione induttiva", non si parla di alimentazione stabilizzata. Paragonarla con uno shunt quindi è del tutto fuori luogo. Uno stabilizzatore shunt, esattamente come uno stabilizzatore in serie (come ad esempio un LM317 o un 7815), cerca di mantenere il valore di tensione prefissato nonostante variazioni del carico e della tensione al suo ingresso, cosa che un'induttanza neanche si sogna di fare.

Un'induttanza può migliorare il filtraggio, perchè si oppone alle variazioni della corrente a 100 Hz, presentando un'alto valore di impedenza fino a qualche KHz. Non può però regolare la tensione e nemmeno garantire una bassa impedenza dell'alimentazione stessa.

In un'alimentazione induttiva, il compito di abbassare l'impedenza dell'alimentazione è demandato ai condensatori elettrolitici dopo l'induttanza. Cioè esattamente l'opposto di quello che fa uno shunt che, in virtù del suo comportamento, è come se fosse esso stesso un enorme condensatore, che abbassa l'impedenza della linea senza però presentare i difetti che di solito presenta un componente reattivo.

Il test fatto da me alle varie frequenze dimostra questo fatto. Fino a 1 MHz, l'impedenza dello shunt (e di conseguenza l'impedenza dell'alimentazione vista dalla valvola) è praticamente costante. Questo non sarebbe ottenibile con nessun tipo di condensatore o di induttanza. Il fatto che prima dello shunt ci sia un CCS (un generatore di corrente), con la sua alta impedenza dinamica, fa sì che l'insieme CCS + shunt si comporti come un partitore, in grado di attenuare enormemente ogni tipo di influenza proveniente da tutto ciò che si trova prima del CCS stesso, cioè il cablaggio, il raddrizzatore, il filtro, il trasformatore e di conseguenza la rete elettrica di casa.

bandAlex ha scritto:
Stasera ho rifatto le stesse misure di ieri, in quanto c'è stato un piccolo cambiamento nella componentistica. I giorni scorsi non avevo a disposizione lo zener da 120 Volt, per cui per il prototipo ne ho usati tre in serie: uno da 82 V, e due da 20 V, in modo da ottenere uno zener da 122 V, vicino al valore necessario. Facendo riferimento allo schema pubblicato qui sopra, si tratta dello zener D5. In teoria, uno zener da 120 V oppure tre in serie la cui somma da lo stesso valore non dovrebbe fare differenza. Ma stasera, dopo aver sostituito i tre zener provvisori con quello giusto da 120 V, ho rifatto le misure e... sorpresa. Vediamo i risultati.

Dirty Harry ha scritto:Insomma, cade un mito...
E' quindi auspicabile un uso generale dell'implementazione di uno shunt o esistono controindicazioni al riguardo ?

Giulio ha scritto:Sei spettacolare [Devi essere iscritto e connesso per vedere questa immagine]

Ciao.
Giulio.