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Modifica alimentatore con limitatore di corrente per l'accensione del filamento

La modifica di un alimentatore in corrente alternata

Questo capitolo da una rapida spiegazione di come trasformare con il minimo dei componenti un alimentatore in corrente alternata per filamenti in uno in corrente continua.
Lo scopo è quello di ridurre il ronzio e nel contempo accendere con una certa gradualità i filamenti.

Questo schema è nato dalla necessità di utilizzare il circuito di alimentazione pre esistente.
Quindi utilizzeremo i 6,3 Volt che prima erano collegati direttamente ai filamenti delle valvole.
Lo svantaggio di questo tipo di circuito è che l'alimentazione non è stabilizzata.
Per avere anche la stabilizzazione della tensione in uscita dovremo ricorrere ad una tecnologia un po' pi√Ļ complessa mettendo all'uscita del ponte di diodi dopo il condensatore un regolatore switching del tipo Boost-buck Step Up/Down con tanto di trimmer per la regolazione della tensione in uscita e alimentando la parte di circuito a valle.

La modifica di un alimentatore in corrente alternata.

Come vedete i 6,3Vca vengono rettificati dal ponte di diodi.

La tensione di picco del trasformatore sarà di 6,3VxRad(2)=8,88V
La tensione all'uscita sarà di (VsxRad(2))-(2xVd))=7,68V dove Vs è la tensione sul secondario del trasformatore (6,3V), Vd è la tensione di soglia diretta di un diodo al silicio (0,6V) e Rad(2) è la radice quadrata di 2.
Come vedete 7,68V possono sembrare troppi per alimentare i filamenti, tuttavia occorre tenere conto della resistenza serie dell'alimentatore che è la somma della resistenza del rame del secondario del trasformatore e quella serie dei diodi.
Alla fine forse rischiamo che la tensione sia troppo bassa, in questo caso dovremo adottare un ponte di diodi realizzato con diodi Schottky che ha una tensione di soglia diretta molto pi√Ļ bassa.
Nel caso opposto in cui la tensione sia troppo alta occorre aggiungere una resistenza di caduta in serie di valore adeguato.
La resistenza R1 va dimensionata per far scorrere ponendo in cortocircuito l'uscita del circuito, una corrente doppia di quella che passa nel circuito a filamenti accesi.
Quindi tutto il circuito va dimensionato per sopportare una corrente di almeno il doppio di quella a regime.
Il rele' di esclusione della resistenza R1 è un rele' da 5V.
I due diodi al silicio in serie alla bobina abbassano la tensione di 1,2V.
C1 deve essere abbastanza grande da filtrare il ripple, quindi dimensionato in funzione della corrente assorbita dal circuito.
In linea di massima 1000uF per ampere è un valore ragionevole.
Ancora pi√Ļ ragionevole √® utilizzare pi√Ļ di un condensatore in parallelo mettendone anche uno poliestere di bassa capacit√† (1uF) per eliminare il rumore di commutazione del diodi.
Questi condensatori occuperanno poco spazio, la tensione di esercizio sarà bassa.

Facciamo un esempio.
Dobbiamo accendere i filamenti di alcune valvole che assorbono a regine 3A.
R1=6,3/6=1,05 ő©.
La potenza massima dissipata da R1 è R1*I*I=1,05*(6+6)=circa 36W.
In realt√† basta una resistenza di potenza pi√Ļ bassa perch√© tale consumo √® transitorio e dura solo qualche secondo.
Poi la resistenza viene esclusa dal rele'.
Quando i filamenti saranno abbastanza caldi la tensione salirà e interverrà in rele' che escluderà R1.
Il circuito non è critico, il rele' molte volte è troppo sensibile e scatta troppo presto, quindi occorre aggiungere un altro diodo in serie alla bobina del rele' per abbassare la tensione (ogni diodo abbassa in serie abbassa la tensione di 0,6V).
Dalle prove che ho fatto, con delle valvole potenza a riscaldamento indiretto questo tipo di circuito escluderà R1 in un tempo variabile fra i 5 e i 15 sec.
in funzione della valvola utilizzata.
Questo tempo è sufficiente per evitare lo stress elettrico ai componenti dell'alimentatore dei filamenti e lo stress termico al catodo delle valvole.

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