esplorazione
Alimentatore da banco: come si usa, CV, CC e doppia uscita
Tensione, limite di corrente, spie CV e CC, serie, parallelo e alimentazione duale: la guida semplice, con le formule e un simulatore da provare.
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Sul banco di chi fa elettronica c’è quasi sempre una scatola con due display e qualche manopola. È l’alimentatore da banco, e fa una cosa semplice: dà al tuo circuito esattamente la tensione che decidi, con un tetto alla corrente che lo protegge quando sbagli.
Lo uso ogni volta che provo una scheda o un motore, e mi ha salvato più componenti di quanti ne abbia comprati. In questa guida spiego come si usa, cosa vogliono dire le due spie CV e CC, e a cosa serve averne uno a due canali. Se vuoi provarlo subito, sul sito c’è un alimentatore simulato con sei missioni.
A cosa serve
Una pila dà la tensione che ha, e la corrente che il circuito le chiede, senza limiti: se c’è un corto, scalda e basta. Un caricatore del telefono dà 5 volt e stop. L’alimentatore da banco invece ha due regolazioni:
- la tensione, in volt: quanto «spinge»;
- il limite di corrente, in ampere: quanta ne può uscire al massimo.
La seconda è quella che lo rende prezioso. Con il limite a 0,1 ampere, un collegamento sbagliato accende una spia rossa invece di bruciare una scheda.
Come si usa, in sei passi
- Uscita spenta, o circuito scollegato.
- Imposta la tensione che serve: 3,3, 5, 9 o 12 volt. Va letta sull’etichetta o sullo schema.
- Imposta il limite di corrente poco sopra il consumo previsto. Se non lo conosci, parti da 0,1 ampere.
- Collega: cavetto rosso al più, nero al meno. Il morsetto verde è la terra e di solito resta libero.
- Accendi l’uscita e guarda i display: tensione ferma al valore impostato, corrente quella che ti aspetti.
- Se si accende la spia CC, fermati e cerca l’errore.
Un trucco da officina per regolare il limite: uscita accesa, cavetti in corto tra loro, e si gira la manopola della corrente fino al valore voluto. Poi si staccano e si collega il circuito.
CV e CC: cosa dicono le due spie
CV, tensione costante. È il funzionamento normale. L’alimentatore tiene fermi i volt e il circuito prende la corrente che gli serve, secondo la legge di Ohm: I = V / R.
CC, corrente costante. Scatta quando il circuito vorrebbe più corrente del limite. A quel punto l’alimentatore tiene ferma la corrente e abbassa da solo la tensione fino a V = R × I limite.
Un esempio. Imposto 12 volt e limite 1 ampere, e collego una resistenza da 24 ohm: passano 0,5 ampere, spia CV. Cambio con una da 6 ohm: ne chiederebbe 2. L’alimentatore si ferma a 1 ampere, la tensione scende a 6 volt e si accende CC.
Le formule che servono davvero
- Legge di Ohm: V = R × I. Tensione uguale resistenza per corrente.
- Potenza: P = V × I. Con Ohm diventa P = R × I² = V² / R. Raddoppiare i volt su una resistenza vuol dire quattro volte il calore.
- Energia: E = P × t. Dieci watt per un’ora sono 10 wattora.
- Resistenza per un LED: R = (V − Vf) / I, dove Vf è la tensione del LED: circa 2 volt il rosso, 3 il bianco e il blu. A 5 volt, per 10 milliampere su un LED rosso servono 300 ohm.
- Caduta sui cavi: ΔV = R cavo × I. A 3 ampere, due cavetti da 0,05 ohm tolgono 0,3 volt.
Due canali: serie, parallelo e duale
Molti alimentatori hanno due uscite regolabili. Si possono usare separate, oppure insieme in tre modi.
In serie: si sommano i volt
Il meno del primo canale va al più del secondo. Con due canali da 15 volt si arriva a 30. La corrente è la stessa in tutti e due, quindi comanda il limite più basso. È la legge delle maglie di Kirchhoff: girando il circuito, le tensioni si sommano.
In parallelo: si sommano gli ampere
Più con più, meno con meno. La tensione è una sola e le correnti si sommano: due canali da 3 ampere ne danno 6. Qui vale la legge dei nodi: la corrente che arriva in un punto è la somma di quelle che vi entrano. I due canali devono essere regolati alla stessa tensione.
Duale: più e meno rispetto allo zero
È una serie in cui il punto di mezzo diventa il riferimento. Un canale dà +12 volt, l’altro −12, e in mezzo c’è lo zero. Serve agli amplificatori operazionali e all’audio: un segnale sonoro oscilla sopra e sotto lo zero, e per amplificarlo senza tagliarlo ci vogliono tutte e due le tensioni. Tra il più e il meno ci sono 24 volt.
Sugli alimentatori veri c’è un tasto («SER», «PAR» o «TRACKING») che fa i collegamenti interni e lega le due manopole. Senza quel tasto si usa un cavetto tra i morsetti, ma solo se il manuale dice che le due uscite sono isolate tra loro.
Gli errori che fanno tutti
- Collegare prima di regolare. Se l’ultima volta era a 24 volt e attacchi una scheda da 5, la perdi.
- Lasciare il limite al massimo.
- Invertire rosso e nero.
- Mettere in parallelo due canali regolati diversi.
- Confondere lo zero del duale con la terra, che è il morsetto verde.
- Caricare batterie al litio a occhio. Una cella non deve mai superare 4,2 volt e non va lasciata sola.
Quale comprare
- Per cominciare: un canale, 30 volt e 5 ampere. Basta per schede, motorini e strisce LED.
- Per audio e operazionali: due canali regolabili, meglio con una terza uscita fissa a 5 volt.
- Lineare o switching: il lineare è pesante ma ha un’uscita più pulita; lo switching è piccolo ed economico, con un po’ più di disturbo.
- Da controllare prima dell’acquisto: il tasto che attacca e stacca l’uscita, e una regolazione fine della tensione.
Prova tu
Nella pagina Strumenti c’è l’alimentatore a due canali simulato: puoi bruciare un LED senza spendere un centesimo, mettere i canali in serie per accendere una striscia a 24 volt e provare l’alimentazione duale. Le sei missioni si superano solo usando bene il limite di corrente.
Da leggere insieme: Stagno per saldare: quale scegliere e come si usa.
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