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Alimentatore variabile stabilizzato 1.2/30V 5A con LM338K

Autore: Giovanni Bernardo | Data pubblicazione: 12 luglio 2009
Categorie: Progetti

alimentatore_variabile_01Avevo un po di materiale in giro per il garage, tra cui una vecchia scatola metallica di un alimentatore della Intek per CB ormai fuori uso, un bel trasformatore 24V 100VA, una generosa aletta di raffreddamento per componenti in formato TO-3 e un voltmetro a lancetta 0-30V, mi bastava aggiungere soltanto una manciata di componenti per avere un bell’alimentatore variabile stabilizzato, che è un accessorio di primaria importanza in un laboratorio di elettronica.

La scelta del regolatore è ricaduta sull’ LM338K, capace di erogare ben 5A (con un picco massimo di 7) e una regolazione che va da 1.2 a 32 Volts, con una buona resistenza ai cortocircuiti.

Per la realizzazione ho fatto affidamento allo schema consigliato dal datasheet (scaricabile in fondo all’articolo), molto semplice e di facile realizzazione, al quale ho fatto solo qualche piccola aggiunta:

alimentatore_variabile_stabilizzato_LM338K_small

ATTENZIONE: I punti di uscita dal ponte a diodi sono disegnati invertiti! Correggeremo al piu presto

Elenco componenti:

R1 : 220KΩ
R2: 47KΩ
R3: Potenziometro 5KΩ lineare
R4: 220Ω
R5: 22KΩ
R6: Trimmer 1KΩ
C1: elettrolitico 4700μF 50V
C2: elettrolitico 4700μF 50V
C3: poliestere 100nF
C4: elettrolitico 10μF
C5: elettrolitico 10μF
C6: ceramico 100nF
B1: raddrizzatore
D1: 1N4007
D2: 1N4007
IC1: LM338K
DL1: led
LMP: lampadina neon 220V
Trasformatore 24V
Interruttore
Dissipatore TO3
Voltmetro 0-30V

I due diodi D1 e D2 sono di protezione per IC1 e vanno bene da 1N4002 a salire; R4 e C4 servono a diminuire il ripple (disturbo) sull’uscita come consigliato dal datasheet. Se utilizzate la lampadina al neon per la segnalazione della tensione, potete anche eliminare R2 e DL1, oppure usare o l’uno o l’altra. Sulla mia scatola avevo già un interruttore che stacca una sola linea di tensione (ma sarebbe meglio avere un interruttore che le isola entrambe) e la lampadina al neon con in serie la resistenza da 220KΩ, per cui tale valore potrebbe variare in base alla lampadina che utilizzate. Il trimmer R6 l’ho utilizzato per la regolazione fine della lettura del voltmetro (con l’ausilio di un tester) e volendo potete anche eliminare R5,R6 e Voltmetro e controllare la tensione di uscita con un tester, ma avere un voltmetro sul quadro è sicuramente più comodo. La tensione in uscita si regola col potenziometro R3.

l’LM338K per poter erogare 5A continuamente ha bisogno innanzitutto di un trasformatore che sia in grado di erogare la corrente richiesta e quindi anche di una generosa aletta di raffreddamento (isolate il corpo metallico del componente con un kit di isolamento per TO3 se usate una scatola metallica come me, dal momento che il corpo dell’integrato è connesso al terminale di uscita e personalmente tutto l’alimentatore l’ho connesso al cavo di messa a terra per sicurezza)

alimentatore_variabile_02

Dato che la scatola a mia disposizione non aveva spazio a sufficienza, ho dovuto segare parte dell’aletta per far passare il cavo di alimentazione. Sempre per mancanza di spazio anche all’interno a causa del trasformatore, sono ricorso a piccoli accorgimenti, come l’utilizzo di un raddrizzatore montato direttamente sui terminali di uscita (utilizzate un ponte in grado di sopportare almeno 7Ampere)

alimentatore_variabile_03

Come si vede non ho seguito precisamente lo schema realizzato su perchè ho usato materiale che avevo a disposizione   (compreso un ritaglio di basetta in bachelite! Il circuito pure l’ho realizzato usando caratteri trasferibili e pennarello indelebile). Ho messo 6 condensatori da 1000μF anzichè i due da 4700 che avevo previsto (ma li sostituirò appena posso: dubito che 6000μF mi garantiscano i 5A), e non ho montato il LED dato che utilizzo la lampadina al neon. Ho inoltre saldato direttamente sui terminali di uscita e su quelli del voltmetro un piccolo condensatore ceramico da 100nF per sopprimere eventuali  ulteriori disturbi.

Ovviamente la scatola metallica è stata rilavorata per accogliere il voltmetro e il potenziometro, (utilizzando trapano e lima) e riverniciata. Potete utilizzare anche un LM317 come regolatore di tensione, ma la corrente in uscita sarà limitata a 1,5A.

Datasheet regolatore di tensione variabile LM338K (2393)

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  1. #1 da Cornel24Cornel24 il 24 gennaio 2010

    Ciao…
    E uno dei miglior alimentatori fatti in casa tra quelli in cui mi sono imbattuto
    Lo voglio realizare anche io e volevo sapere se si puo togliere il LMP (lampneon 200v) ???

  2. #2 da Cornel24Cornel24 il 24 gennaio 2010

    Volevo sapere anche se potrei usare un trasformatore di alimentazione toroidale da 24+24V ,100A per fare un alimentatore doppio

    • #3 da Giovanni Bernardo il 24 gennaio 2010

      Ovvio che si può togliere la lampadina al neon… Ed è anche ovvio che puoi usare un trasformatore toroidale… Se vuoi fare un alimentatore variabile duale, oltre al 338 ti serve anche un 337 e realizzare un secondo circuito analogo a questo per ottenere la sezione che fornisce tensione negativa. Ulteriori informazioni sono sui datasheet

  3. #4 da Tigellino il 29 gennaio 2010

    Ottima realizzazione. Ne ho realizzato uno con l’LM317 ma lo sostituirò presto col tuo perchè gli 1,5 ampére sono insufficienti. Complimenti anche per il risultato estetico.

    • #5 da Giovanni Bernardo il 29 gennaio 2010

      Oltre al 338, per avere i 5 ampere è necessario pure un trasformatore adatto

  4. #6 da Alessio il 30 marzo 2010

    Come posso implementare una protezione contro i corti? e magari una limitazione in corrente? diventerebbe un alimentatore coi contro fiocchi!!!

  5. #8 da Nando il 21 giugno 2010

    Ciao Giovanni, grazie per lo schema e la spiegazione molto chiara.
    Ho un alimentatore toroidale in esubero 25V 120VA, che se non erro dopo il ponte andrebbero un pelo oltre i 35 massimi indicati per l’LM338.. si brucia o regge?

    • #9 da Giovanni Bernardo il 22 giugno 2010

      Non te lo so dire… ma non dovresti superare i 35V. Comunque sia meglio metterci un’aletta bella abbondante

  6. #10 da angelo il 24 giugno 2010

    Ciao giovanni!
    Vedendo il tuo bel alimentatore e trovandomi in una situazione analoga cioè avendo qualche componente solitario in cassetti e ripostigli vari mi sono costruito l’alimentatore stabilizzato variabile con lm338k.Arriva il fatidico momento interruttore su( on) la luce si accende, ruoto il potenziometro la tensione varia bene dico funziona !! adesso arriva l’arcano poi lo provo anche sotto carico, prendo n3 led da 3v con un’assorbimento di circa 20 mA a led e una resistenza da 150ohm collegate in serie ,ruoto il potenziometro arrivo ad una tensione di 12 volt chiudo il piccolo circuito fatto la tensione scende di botto di 4-5volt, il trasformatore usato e’ un 220/20+20v ( utilizzo naturalmente 20v e non 40v)da circa 200w un ponte raddrizzatore 1000v 15A sto impazzendo per trovare la magagna,ma probabilmente le mie conoscenze in materia non me lo permettono, accetto consigli e rimproveri di qualunque genere. SALUTI!

    • #11 da Giovanni Bernardo il 25 giugno 2010

      C’è qualche problema nel circuito, ricontrollalo.
      Poi usando un solo secondario, la potenza che potrai sfruttare è 100W non 200. Per avere la piena potenza devi usare entrambi i secondari con un raddrizzatore fatto con soli due diodi opportuni.

  7. #12 da Gabriele il 18 settembre 2010

    Ciao Giovanni, siccome lo schema richiede un diodo di tipo 1N5007 (D2)
    non sapendo dove trovarlo mi potresti dire con quali altri tipo lo posso sostituire?

    • #13 da Giovanni Bernardo il 18 settembre 2010

      Ciao, scusa era sbagliata la scritta. D2 è anch’esso un 1N4007.

  8. #14 da ad.noctis il 15 gennaio 2011

    Ciao Giovanni

    Mi sembra che il ponte di diodi sia disegnato invertito.
    Un mio studente mi ha portato la realizzazione dell’alimentatore e non gli funzionava.
    e’ sicuramente una vista ma un principiante potrebbe non accorgersi.

    Ciao
    Marco

  9. #16 da jerry il 24 gennaio 2011

    Salve sarebbe da modificare molto per poter avere 50-55 volt in uscita ?
    J.

    • #17 da Giovanni Bernardo il 25 gennaio 2011

      No, il 338 non ci arriva a 50V. E comunque per fare un alimentatore da 0 a 50, per evitare di fondere qualsiasi regolatore, ci vorrebbe un circuito a relè che commuta i secondari.

  10. #18 da aldo il 12 febbraio 2011

    salve ho realizzato l’alimentatore variabile con LM338K ma ho problemi con la regolazione della tensione spiego:
    il potenziometro da 5K non mi regola la tensione se non da 0 a 3,5 V. ho fatto delle prove e ho verificato che sostituendo tale valore con potenziometro da 200K riesco a regolare da 0 a 30V.
    naturalmente ho controllato piu volte il circuito nel caso avessi fatto sbagli di collegamento ma niente errori.
    E’ possibile che il valore del potenziometro da voi indacato sia sbagliato? nel caso contrario che dritta potete darmi?
    Vi ringrazio anticipatamente.
    Aldo

    • #19 da Giovanni Bernardo il 12 febbraio 2011

      Il valore l’ho preso dal datasheet.. e a me funziona… Di più non so dirti.

      • #20 da aldo il 12 febbraio 2011

        grazie ricontrollerò il tutto

  11. #21 da federico il 23 febbraio 2011

    ciao, bell’alimenttatore, che fusibile gli hai messo?

  12. #22 da federico il 25 febbraio 2011

    scusa il c7 che condensatore è? e che capacità ha? grazie

    • #23 da Giovanni Bernardo il 25 febbraio 2011

      ceramico, 100nF, da saldare direttamente sui terminali di uscita

  13. #24 da Simone il 26 febbraio 2011

    domanda da ignorante :)
    ma il LM338K ha il pin output corrispondente al case metallico giusto? ma non è un po pericolosa questa cosa? non si rischiano cortocircuiti e scariche ?

    • #25 da Giovanni Bernardo il 26 febbraio 2011

      Il case metallico se lo collegavi alla tensione di ingresso avevi lo stesso problema, forse peggio dato che la tensione in ingresso è più alta. Non potevano collegarlo all’adjust per ovvi problemi che avresti avuto sulla regolazione (interferenze e compagnia cantante). La scelta fatta è sicuramente la più logica.

  14. #26 da Simone il 26 febbraio 2011

    no io parlavo proprio della struttura del componente…..no del tuo progetto :)

  15. #28 da Simone il 26 febbraio 2011

    era una riflessione/chiarimento…..
    se non ho capito male il LM338K ha ilvout sul case metallico giusto?
    quindi, essendo collegato al dissipatore, ok che è isolato, ma è esterno è facile “ber sbaglio” portarlo in corto….

    • #29 da Giovanni Bernardo il 26 febbraio 2011

      Difatti sul dissipatore lo si deve montare usando un kit di isolamento per TO3. Farlo andare in corto per sbaglio è quasi impossibile a meno che dietro all’alimentatore non hai qualcosa in metallo e in ogni caso i dissipatori sono più profondi del contenitore metallico del 338, quindi in ogni caso arriva prima il dissipatore a toccare qualcosa.

  16. #30 da Simone il 26 febbraio 2011

    si si infatti era una riflessione :)

    una cosa seria invece per dimensionare il dissipatore come si procede……. se non ho capito male se il secondario del trasformatore eroga 15 volts e io voglio prelevare diciamo 5 volts l’LM338K dovrebbe dissipare al massimo (15 – 5) (volts) * 5A = 50 watt giusto? se questo è giusto da qui come calcolo la dimensione del dissipatore?

    grazie.

    scusa mi sono scordato i complimenti per l’ottimo progetto

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