I componenti principali richiesti per la progettazione di un alimentatore lineare includono:
Caratteristiche dell'alimentatore lineare
Gli alimentatori lineari in genere convertono la tensione CA di vari dispositivi elettronici in una tensione CC inferiore. La tensione di rete CA è solitamente 120 V a 60 Hz o 220 V a 50 Hz, quindi viene convertita nella tensione di livello CC richiesta tramite un alimentatore lineare. I moduli di alimentazione lineari possono fornire tensione CC arbitraria fissa o varie tensioni (più 5, più 12, -12 V) per circuiti più grandi. Possono anche creare tensioni bipolari, come ± 15 V per amplificatori operazionali o alimentatori a doppio tracciamento con tensioni reciprocamente bloccate. Gli usi comuni delle fonti di alimentazione lineari sono sistemi di comunicazione, amplificatori, apparecchiature per test di laboratorio, vari circuiti di controllo e apparecchiature industriali ad alta potenza. Esempi di tensione di uscita di potenza lineare includono:
Collegare all'alimentazione principale tramite interruttori, fusibili o spie luminose. Garantire una buona messa a terra e un buon isolamento di tutti i cavi esposti con manicotti per proteggere l'alimentazione.
Un trasformatore con spire e struttura in base alla tensione di uscita richiesta. Viene utilizzato per isolare le restanti parti del circuito a valle dal riferimento di potenza. I trasformatori possono avere più prese per consentire diverse tensioni di ingresso di alimentazione e prese secondarie per ottenere la tensione di uscita richiesta. Alcuni trasformatori possono avere una schermatura in lamina di rame tra le prese primaria e secondaria per ridurre l'accoppiamento della capacità con il rumore della fonte di alimentazione ad alta frequenza.
Un raddrizzatore che converte i segnali CA in CC. In generale, il più adatto è un raddrizzatore a ponte a onda intera. Tuttavia, assicurati che il diodo scelto sia stato calcolato attentamente. L'uso di diodi poco costosi o di piccole dimensioni può portare a guasti causati da picchi di corrente eccessiva o sovratensione. Può essere utile anche la scelta di diodi con tensione inversa di picco, oltre all'utilizzo di cavi più lunghi per una migliore dissipazione del calore. È inoltre possibile posizionare piccoli condensatori in parallelo per un recupero più rapido.
I condensatori lisci vengono utilizzati per ridurre la quantità di ondulazione CA sulla tensione quasi CC di uscita del raddrizzatore. I condensatori con una bassa resistenza in serie equivalente (ESR), come i condensatori al tantalio, possono gestire meglio l'ondulazione.
Un regolatore di tensione viene utilizzato per ridurre la tensione e fornire una tensione CC costante al carico. Può essere un collegamento in serie, uno shunt, un regolatore semplice o complesso. Questo componente è complesso e verrà discusso ulteriormente nelle sezioni seguenti.
