EO_463

- ELETTRONICA OGGI 463 - GIUGNO/LUGLIO 2017

PUBBLIREDAZIONALE

TRANSFER MULTISORT ELEKTRONIK

Regolatori di tensione switching

della serie AMSR e AMSRI di AIMTEC:

alternativa ai circuiti 78xx/79xx

er alcuni decenni i regolatori di ten-

sione lineari della serie 78xx/79xx

hanno consolidato la propria posi-

zione sul mercato, a tal punto che, oggi,

chiunque si occupi anche minimamente di

elettronica, che si tratti di un progettista o

un addetto al commercio, conoscerà que-

sto circuito integrato a tre piedini dall’a-

spetto modesto ma dai numerosi impieghi.

L’azienda

Aimtec

, tuttavia, dispone di un’alternativa molto

valida a questo tipo di struttura circuitale, ormai alquanto

obsoleto. Si tratta dei regolatori di tensione switching del-

la serie

AMSR

AMSRI

, in cui la configurazione dei pin è

compatibile con i regolatori di tensione lineari preceden-

temente citati; inoltre, i regolatori switching offrono una

serie di vantaggi supplementari. L’azienda Aimtec è un

produttore leader di convertitori DC/DC e AC/DC, alimen-

tatori industriali e driver per LED. L’azienda impiega atti-

vamente le proprie risorse umane, in termini di ingegneri

qualificati, nelle attività di ricerca e sviluppo della propria

offerta di prodotti; grazie a questo sforzo i prodotti sono

conosciuti in tutto il mondo,

grazie alla loro eccezionale

efficienza e alla loro affidabi-

lità. Per soddisfare le aspet-

tative del mercato nell’offer-

ta di Aimtec, sono stati

inseriti i regolatori di tensio-

ne switching della serie

AMSR e AMSRI, che costitui-

scono un’alternativa moder-

na agli stabilizzatori lineari

78xx/79xx precedentemente

citati. Gli stabilizzatori linea-

ri, come ad es. i modelli

78xx/79xx, vengono utilizzati

in un vasto numero di dispo-

sitivi, in molte versioni diffe-

renti. In genere, questi diffe-

riscono per le versioni degli involucri, per i valori della

tensione stabilizzata e altri parametri, che consentono

l’impiego di questi dispositivi in diverse applicazioni. Uno

dei loro vantaggi principali è il fatto che non richiedono

praticamente nessun componente aggiuntivo. Per il cor-

retto funzionamento degli stabilizzatori 78xx e 79xx sem-

plicemente è sufficiente aggiungere 2 condensatori

sull’ingresso e sull’uscita, e un diodo connesso in antipa-

rallelo per assicurare la protezione del regolatore contro

l’inversione di polarità in caso di corto circuito sull’in-

gresso. Un’applicazione esemplificativa, che può essere

trovata nelle note tecniche di ciascun produttore, è stata

presentata nella figura 1. I regolatori lineari, nonostante i

numerosi vantaggi, presentano purtroppo

un grave inconveniente. L’elemento di rego-

lazione della tensione di uscita è costituito

da un transistor collegato in serie. Tuttavia

quest’ultimo non svolge la funzione di tran-

sistor di commutazione, come nel caso del

convertitore, ma solo quella di resistore at-

tivo in serie. Il circuito di regolazione gesti-

sce lo stato di commutazione del transistor

in modo che, indipendentemente dalla corrente, sull’usci-

ta sia sempre disponibile lo stesso valore di tensione im-

postato. Pertanto, questo dispositivo dissipa una tensione

pari alla differenza di potenziale tra ingresso e uscita.

Inoltre, poiché il transistor integrato nello stabilizzatore

svolge la funzione di resistore attivo, la corrente in ingres-

so nello stabilizzatore sarà pari alla corrente in uscita. Il

prodotto di tale corrente e del calo di tensione in corri-

spondenza del transistor provocano la presenza di perdi-

te di potenza. Ad esempio, se all’ingresso dello stabilizza-

tore lineare (ad es. 7805) applichiamo il valore minimo

ammissibile di tensione pari a 7,5V e all’uscita dello stes-

so un carico con assorbi-

mento 500 mA, la poten-

za dissipata potrà essere

facilmente calcolata a

1,25W. La potenza di

uscita sarà pari a 2,5W,

pertanto avremo un’effi-

cienza dell’ordine del

66%. La situazione tutta-

via comincia a peggiora-

re drasticamente se si

aumenta il carico appli-

cato o la tensione di in-

gresso. Le moderne ten-

denze di sviluppo dei

dispositivi elettronici ri-

chiedono una continua

ricerca della massima ef-

ficienza possibile, e di conseguenza anche dell’efficienza

energetica. I progettisti di dispositivi hanno cominciato

ad apprezzare le possibilità offerte dai moderni regolatori

switching. Vantaggi, come l’alta efficienza, il prezzo relati-

vamente contenuto, l’efficienza energetica, ecc., hanno

fatto sì che nella maggior parte dei dispositivi moderni

vengano impiegati convertitori switching. Tuttavia, spes-

so accade che la progettazione del circuito di alimenta-

zione con l’impiego di un convertitore switching sia molto

più complessa rispetto alle applicazioni che vedono l’im-

piego di uno stabilizzatore lineare. Naturalmente, i produt-

tori di circuiti integrati nelle loro schede tecniche inseri-

scono numerose informazioni e supportano i progettisti

Fig. 1 – Applicazione tipica di un circuito integrato della serie 78XX. VIN

tensione di ingresso; VOUT – tensione di uscita stabilizzata. C1 e C4 –

condensatori elettrolitici. C2 e C3 – condensatori ceramici con bassi valori

ESL ed ESR. D – diodo di protezione contro l’inversione di polarità dello

stabilizzatore in caso di corto circuito sull’ingresso