ultimo aggiornamento 16 gennaio 2013

 

Per l'alimentazione del robot nelle fasi di prova che non prevedono il movimento, ho previsto la realizzazione di un' alimentatore che fornirà al robot le due tensioni necessarie:

  • 4,5 Volt per l'alimentazione dei circuiti logici.
  • 7,5 Volt per l'alimentazione dei motori.

Il circuito dell'alimentatore utilizza l'integrato LM317 che è uno dei più versatili stabilizzatori di tensione e di corrente.


Per maggiori informazioni


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homotix

PCBA

OurPCB

Foto della scheda montata

 

Elenco componenti

B1

Ponte raddrizzatore 2KBP

C1,C5

100nF

C2,C6

10µF 16V elettrolitico

C3,C7

100µF 16V elettrolitico

C4

2200uF

D1,D2,D4,D5

Diodo 1N4007

D3

led verde

D6

led rosso

IC1,IC2

regolatore LM317+ aletta di raffreddamento

J1,J,J3

Morsettiera 2 Poli passo 5mm

R1,R5

220 Ω ¼ W

R2,R6

330 Ω ¼ W

R3

470 Ω ¼ W

R4,R8

220 trimmer

R7

1k Ω ¼ W

Dimensionamento del circuito

Per calcolare la tensione minima del trasformatore occorre considerare la tensione di uscita che vogliamo ottenere.
Nel nostro caso 7,5 V.
Considerando la tensione di dropout dell'integrato LM317 pari a 3V dobbiamo avere in ingresso dell'integrato una tensione minima di 7,5+3=10,5.
Ora se consideriamo che il ponte raddrizzatore porta ad una caduta di tensione pari a 2V di quella in ingresso, sommiamo questo valore a quello precedente si otterrà una tensione in uscita dal trasformatore minima di 10,5+2,2=12,5V.
Da questo si otterrà che la tensione del secondario del trasformatore che dovrà essere pari a 12,4/1,41=8,9V che dobbiamo arrotondare a
Per quanto riguarda la corrente, quella massima erogabile dall'integrato LM317 è di 1,5A.
Se consideriamo i due rami si dovranno garantire 3A. del secondario da cui una potenza del trasformatore di 12x3x1,2 =40VA
La corrente del fusibile (inserito sul primario) dovrebbe essere di circa 40/220=0,2A

Riassumendo occorre un trasformatore con le seguenti caratteristiche: tensione 12V, corrente 3 A, potenza 40VA per esempio vedere il link.

Montaggio del circuito stampato

Per la costruzione della scheda si procederà iniziando dalla realizzazione del circuito stampato il cui lato rame in scala 1:1 è possibile scaricare.
Per la sua realizzazione si utilizzerà una basetta in vetronite (monofaccia) di dimensioni 86x52 mm, il metodo potrà essere quello della fotoincisione o del trasferimento termico utilizzando i cosiddetti fogli blu (PRESS-N-PELL), in questo caso ricordo che l’immagine delle tracce del circuito dovrà essere speculare.

circuito stampato alimentatore i-droid 01.jpg

Una volta inciso il rame, si verificherà in controluce o mediante l’utilizzo di un multimetro che non vi siano cortocircuiti soprattutto tra le piste più vicine.
Si passerà quindi alla foratura della stessa, utilizzando principalmente una punta da 0,8 mm, mentre si utilizzeranno una da 0,9 mm per i diodi, i regolatori di tensione, una dal diametro di 1 mm per le morsettiere, occorrerà poi una punta da 3,5 mm per i fori di fissaggio  fissaggio della basetta
In seguito si potrà passare al posizionamento e alla saldatura dei componenti seguendo lo schema.

Per la saldatura si utilizzerà un piccolo saldatore a punta fine, della potenza di circa 25 – 30 W.
S’inizierà con i componenti a basso profilo come le resistenze, i diodi, il condensatore  il ponte raddrizzatore, si salderanno poi le morsettiere.
Occorre poi inserire le alette di raffreddamento ai regolatori di tensione.

Il contenitore

Il contenitore utilizzato per il caricabatteria è prodotto dalla ditta TEKO ed è il modello coffer 3, su di esso occorre realizzare i fori per il fissaggio delle boccole, interruttore, portaled e passacavo.


Per scaricare il
disegni del contenitore
in formato dwg


Per scaricare il
disegno del contenitore in
Formato PDF

Schema del cablaggio elettrico

Alcune fasi di montaggio

Vista del contenitore su cui sono stati relizzati i fori per il fissaggio di spinotti, interruttori, supporti led.

Lato interno del contenitore con la minuteria meccanica montata

Vista interna lato uscita

Vista interna lato trasformatore

Vista esterna del frontale del contenitore dopo il montaggio del circuito interno

Vista interna contenitore dopo il montaggio del circuito interno

Taratura del circuito

A montaggio ultimato si procederà alla taratura, collegato alla morsettiera J2 l'idoneo trasformatore con l'aiuto di un tester si verificherà la tensione a vuoto presente sulla morsettiera J2 (4,5V) e J3 (7,5V) modificando con l'aiuto di un cacciavite a punta piatta la posizione del potenziometro R4 e R8 rispettivamente sino a leggere l'esatto valore di tensione

Una delle fasi di taratura dei trimmer utilizzato per regolare la tensione d'uscita

Verifica tramite il robot del valore della tesione di alimentazione della parte logica

Verifica tramite il robot del valore della tesione di alimentazione dei motori

Data sheet dei componenti attivi utilizzati

LM 317 Regolatore di tensione regolabile
Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato
Ponte raddrizzatore 2KBP
Piedinatura Datasheet Foto
Diodo 1N4007
Piedinatura Datasheet Foto

 

Realizzazione di Dino Lumini e Andrea Niccolini

Sotto è visibile la realizzazione dell'alimentatore fatta dal prof. Dino Lumini con la collaborazione di Andrea Niccolini, rispetto al mio progetto sono stati sostituiti gli integrati tipo LM317 in contenitore TO 220, con 2 LM 317 in contenitore TO 3 montati su due generose alette di raffreddamento.
 
Contenitore TO 3 Contenitore TO 220

Vista generale dell'alimentatore

Dettaglio dell'interno dell'alimentatore

Dettaglio dell'integrato LM317 in contenitore TO 3 montato su una generosa aletta di raffreddamento

Vista frontale dell'alimnetatore con le boccole per il collegamento dei cavi per le due tensioni fornite.

 

Elenco revisioni
16/01/2013 Aggiornato pagina, Inserito foto del montaggio realizzato da un'utente del sito
16/10/2009 Aggiornato pagina, Inserito foto del montaggio del contenitore.
17/12/2007 Inserito foto del montaggio del prototipo.
28/09/2007 Emissione preliminare
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