Alimentare i progetti di elettronica non dovrebbe essere più difficile che costruirli, ma può diventarlo se ci si affida a una raccolta casuale di alimentatori da parete. Trovarne uno con la tensione corretta è solo metà dell’opera: deve anche essere in grado di erogare corrente a sufficienza, e molti alimentatori economici non rispettano le specifiche dichiarate, causando un funzionamento instabile.

Ecco perché un alimentatore da banco è considerato uno strumento indispensabile per chiunque prenda sul serio l’elettronica. Offre tensione e corrente precise e regolabili, semplificando notevolmente le fasi di prototipazione, test e risoluzione dei problemi dei circuiti. I modelli commerciali possono essere costosi, ma esiste un’alternativa: costruirne uno in proprio. Un alimentatore da banco autocostruito (DIY) può offrire le stesse funzionalità fondamentali a una frazione del costo, garantendo al contempo la flessibilità di adattarlo alle proprie esigenze specifiche.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Di solito questi dispositivi sono piuttosto semplici, ma l’utente GitHub Luq1308 ha portato la realizzazione di alimentatori da banco “fai-da-te” a un livello superiore con il suo recente progetto. Ha progettato da zero un alimentatore switching da 1 kW completamente personalizzato. Il risultato, denominato “Forwarder 1kW”, è un progetto open source che unisce un’elevata potenza in uscita, tensione e corrente configurabili e un processo di costruzione accessibile ai costruttori esperti. L’alimentatore adotta una topologia half-bridge e si basa su un controller PWM SG3525 e amplificatori operazionali LM324 per la regolazione a tensione e corrente costanti. A seconda della configurazione, il progetto può erogare uscite che spaziano da 40 V a 25 A fino a 400 V a 2,5 A. Include inoltre interfacce analogiche per il controllo esterno di tensione e corrente, uscite di monitoraggio, controllo dedicato della ventola, frequenza di commutazione e tempo morto (dead time) regolabili, nonché un ingresso di abilitazione dello stadio di potenza per l’integrazione in progetti di alimentatori da banco più avanzati.

Il PCB di Forwarder 1kW comprende meno di 130 componenti, la maggior parte dei quali è di tipo “through-hole” (a inserimento), facili da reperire e saldare. I costruttori devono avvolgere autonomamente alcuni componenti magnetici, tra cui il trasformatore principale ETD49, l’induttore di uscita e il trasformatore di gate-drive, ma la documentazione illustra l’intero processo nel dettaglio. Oltre all’hardware, Luq1308 ha reso disponibili i file del progetto KiCad, gli schemi, i file Gerber, i calcoli per i trasformatori e i fogli di calcolo di supporto, consentendo così ad altri di riprodurre o modificare il progetto. Per validare la realizzazione, Luq1308 ha sottoposto il Forwarder da 1 kW a test approfonditi, utilizzando un sistema di carico personalizzato in grado di assorbire l’intero kilowatt in modo continuo. Dopo un’ora alla massima potenza, il MOSFET più caldo ha raggiunto i 75°C, mentre il trasformatore si è stabilizzato a 55°C e l’induttore di uscita è rimasto a soli 44°C. L’efficienza ha superato l’89% nella maggior parte del range operativo, toccando un picco di poco superiore al 90%, mentre il ripple in uscita è rimasto al di sotto dei 100 mV picco-picco anche a pieno carico.

Rimangono alcuni aspetti su cui Luq1308 sta lavorando per apportare miglioramenti. La limitazione di corrente reagisce più lentamente del desiderato, la rete di compensazione può innescare oscillazioni in determinate condizioni operative e la sostituzione dei diodi di uscita potrebbe essere resa più agevole. Ciononostante, il progetto dimostra efficacemente quanto un hardware hacker possa realizzare nel proprio laboratorio domestico. Ulteriori informazioni sono disponibili sul profilo GitHub di Forwarder 1kW.

 

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