Un piccolo regolatore da 3,3 Volt e 1,5 Ampere - Versione A

Ciao e ben ritrovato sul blog "Aspettando il bus".
Oggi approfitto di alcune email ricevute, che riguardavano l'uso del nunchuk con Arduino UNO R3, per parlare dei circuiti alimentati a 3,3 volt. In rete si trovano molti esempi che collegano questo dispositivo ad Arduino UNO R3 e una cosa è sicura: funziona a 3,3 volt, non a 5 Volt ! Questa tensione viene prelevata, di solito, direttamente dal PIN di Arduino che fornisce solo 50mA.
Mi sono chiesto: perché non fare un piccolo alimentatore e/o regolatore a 3,3 volt?

Oggi vi presento la prima versione e, nei prossimi giorni, pubblicherò la seconda versione con le FAQ e altri dettagli. La prima versione è stata fatta di getto, senza pensarci due minuti, e incredibilmente funziona.

Ecco il lavoro concluso con la classica moneta da 50 centesimi di Euro:

Foto 1 - Modulo regolatore a 3,3 Volt con LM317 - Versione A - di Paolo Luongo

Iniziamo con lo schema di partenza, che è quello proposto dalla National Semiconductor (oggi Texas Instruments) per l'integrato LM317:

Schema con LM317 della National Semiconductor

L'immagine è tratta dal datasheet dell'integrato LM317, disponibile in rete sui siti dei vari produttori, che riporta anche la formula per dimensionare i due resistori. Lo schema è semplice e richiede pochi componenti, ma bisogna fare qualche piccola modifica visto che è pensato per gli standard americani. Infatti il resistore da 240 Ohm non appartiene alla serie europea, per intenderci la E12 o E24, e va "adattato" a 220 Ohm. La formula per la tensione d'uscita è basata sul rapporto fra R1 e R2, quindi è importante il rapporto e non il valore del numeratore e del denominatore. Per R2 ho preferito utilizzare un trimmer multigiri da 1 KOhm: così sarà più facile regolare il valore di uscita a 3,3 volt. La corrente massima è di 1,5 Ampere, l'integrato è  protetto dai corto circuiti e dal surriscaldamento.

Questo tipo di circuito è detto "lineare" e non offre buoni rendimenti fra la potenza assorbita e la potenza erogata. Meglio utilizzare una versione switching, ma la fretta è fretta e via con la realizzazione della ...
versione A.

Foto 2 - Modulo regolatore a 3,3 Volt con LM317 - Versione A - di Paolo Luongo

Avevo fra le mani due belle alette di raffreddamento, recuperate da un telaio di un televisore e ne ho subito utilizzata una, viste le sue generose dimensioni.

Aletta di raffreddamento - foto di Paolo Luongo

Ho continuato a curiosare fra i cassetti e cassettini, decidendo d'istinto senza riflettere ma con qualche piccola idea legata più alla pratica che all'attento studio del problema.

Ho aggiunto all'ingresso il solito fusibile e un diodo per evitare problemi in caso di alimentazione con polarità errata (invertita). Ne occorreva uno da almeno 1,5 A e ho trovato l' 1N5822 da 3A. Ho aggiunto una capacità all'ingresso e una all'uscita utilizzando la regola empirica dei 2200µF per ogni Ampere di assorbimento. Non avevo una capacità da 3300µF a 16V e ne ho collegate due da 2200µF a 16V in parallelo. In uscita ho montato una capacità da 3300µF 6,3V, adatta ai 3,3Volt previsti ed ad eventuali 5 Volt. Le solite capacità da 100nF in ingresso e uscita ed ecco la lista dei componenti:

Elenco dei componenti per il regolatore a 3,3 Volt con LM317 - versione A - di Paolo Luongo

Per i diodi avevo gli 1N4007 equivalenti ai 1N4002: hanno una tensione inversa superiore, ma è ininfluente in questo progetto. Cosa aggiungere? Funziona e può essere utilizzato anche per regolare i 5 Volt.

Foto 3 - Modulo regolatore a 3,3 Volt con LM317 - Versione A - di Paolo Luongo

Però, col senno di poi e con un minimo di riflessione, si può fare di meglio: basta leggere con più attenzione il datasheet e fare un po' di calcoli per rendere la vita più semplice.
Ma di questo ne parleremo nella seconda parte, per la versione B.

Se ti è piaciuto l'articolo ricordati di cliccare sul +1 e continua con altri articoli presenti sul Blog.
Infine, se ti piace il Blog, mi raccomando, passa parola !

Ecco le prime FAQ:
1) Non hai un circuito che regoli i 5 Volt ?
Si, prova questo progetto.

2)Ma 1,5 Ampere sono pochi. Non hai un circuto più potente?
Non mi sembrano pochi. Però, prima di cimentarsi con correnti e potenze maggiori, è meglio cambiare tecnologia: da lineare a switching.

3) Non vedo lo schema elettrico completo. Dov'è?
Eccolo.

Ciao

Paolo :-)