Attenti allo switching

“Gli alimentatori switching, del tipo per i LED, vanno bene anche per le radio!”. Quante volte avete sentito frasi di questo tipo? Prima di prendere una posizione netta bisognerebbe avere qualche dato tra le mani, o sbaglio? Perciò mi sono messo a cercare in rete e, onestamente, non ho trovato molto. Mentre tanti ne parlano, perché nessuno pubblica dati chiari e indiscutibili. Parlo di prove semplici, di quelle che anche chi non è espero può capire. Perché?

Partiamo dall’esaminando, un alimentatore switching da 30 A a 12 V del tipo mostrato nella figura sopra.

Premessa: queste misure si riferiscono a questo alimentatore; non è detto che altri si comportino meglio o anche peggio. Questo è solo un invito a riflettere prima di parlare o di collegare una radio ad un alimentatore qualsiasi.

Carico di test: lampada alogena da auto da 60 W, quindi un resistore.

Per il test ho utilizzato un oscilloscopio digitale con 1GS/s e 100 MHz di banda passante. La sonda di misura è una 10X opportunamente compensata; canale di ingresso impostato in modalità AC così da rimuovere la componente continua e poter misurare solo la componente non costante.

Cosa ho trovato? Lo vediamo nelle immagini che seguono.

La prima mostra il rumore sulla tensione di uscita (13.8 V) senza carico, cioè con la lampadina scollegata. Si nota un segnale periodico (circa 20 μS) piuttosto intenso: oltre 1 Vpp. Senza entrare nei dettagli dell’analisi in frequenza, si vede chiaramente che si tratta di tutto tranne che di una tensione DC pura.

Nell’immagine che segue viene mostrata la componente AC della tensione di uscita quando viene collegata la lampadina, cioè viene a circolare una corrente di circa 5,75 A (2,4 Ω @ 13,8 V). Come si può notare l’ampiezza dei picchi si è ridotta ma sono aumentate le componenti a varie frequenze.

Dalle due immagini che segue si può vedere meglio cosa abbiamo in uscita quando viene richiesta una corrente non trascurabile (paragonabile a quella richiesta da un RTX veicolare V/UHF a media potenza). La prima mostra la parte AC della tensione di uscita con una risoluzione verticale più alta, 200 mV/div anziché 500 mV/div. La seconda invece mostra questo ultimo segnale con in aggiunta una migliore risoluzione nel tempo, 5 μS contro i 20 μS iniziali.

Si nota nettamente che la componente AC sulla tensione di uscita dell’alimentatore non è assolutamente adatta alle nostre radio. Essendo abituati ai pochi mV degli alimentatori lineari, trovarsi un rumore di centinaia di mV non è affatto cosa da trascurare. E’ vero che la frequenza a cui si trova questo rumore è ben oltre la banda audio (quindi forse potremo non accorgercene), ma non possiamo sapere quali effetti può provocare alla circuiteria della nostra radio.

Infine, per fare un paragone, vi mostro cosa si ha in uscita da un alimentatore lineare CEP modello 30HA2 in servizio da circa 25 anni: un segnale DC praticamente puro!

Spero queste note vi siano utili per riflettere sui vostri acquisti.
Buona attività radio a tutti.

73 de IZ0ABD

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