INTRODUZIONE
Nell'era digitale, la richiesta di dispositivi elettronici compatti e ad alta efficienza energetica è in costante crescita. In particolare, il settore dell'Internet of Things (IoT) ha visto un'espansione esponenziale, con un numero sempre maggiore di dispositivi intelligenti che necessitano di soluzioni di alimentazione affidabili e di piccole dimensioni. Questi dispositivi, che spaziano dai sensori ambientali ai dispositivi indossabili, richiedono alimentatori che possano convertire l'energia alternata della rete domestica in energia continua, adatta ai delicati circuiti elettronici.
La conversione da corrente alternata (AC) a corrente continua (DC) è un processo fondamentale nell'elettronica di potenza, che permette di utilizzare l'energia elettrica fornita dalla rete elettrica per alimentare una vasta gamma di dispositivi elettronici. Tradizionalmente, questa conversione è stata realizzata tramite trasformatori e raddrizzatori di dimensioni considerevoli, ma l'avvento di nuove tecnologie ha permesso la creazione di convertitori AC/DC molto più piccoli, efficienti e a costi contenuti.
In questo contesto, il convertitore AC/DC che abbiamo sviluppato si presenta come una soluzione ideale per applicazioni che richiedono un'alimentazione a basso consumo. Con un ingresso di tensione di rete a 220Vac e un'uscita di tensione continua di 15V, il nostro dispositivo è in grado di fornire una corrente massima di 150mA, adattandosi perfettamente alle esigenze di circuiti con microcontrollori e altri componenti elettronici che richiedono una fonte di alimentazione stabile e affidabile.
Il cuore di questo convertitore è il dispositivo Viper16 di STMicroelectronics, che implementa una topologia di Buck converter non isolato. Questa scelta di design non solo garantisce l'efficienza richiesta in applicazioni a basso consumo, ma consente anche di mantenere le dimensioni del circuito estremamente ridotte, un fattore cruciale per i dispositivi IoT e altri sistemi integrati che spesso hanno vincoli di spazio significativi.
Nelle sezioni seguenti, esploreremo in dettaglio il design del nostro convertitore AC/DC, le sue caratteristiche tecniche e le potenziali applicazioni, dimostrando come questa soluzione possa essere un elemento chiave nell'alimentazione di una nuova generazione di dispositivi elettronici.
Nella figura 1 è riportata la foto del regolatore MST_ACDC assemblato.
Fig. 1 - Convertitore MST_ACDC
SPECIFICHE TECNICHE
I principali parametri elettrici del regolatore MST_ACDC sono riportati in tabella di seguito:
| PARAMETRO | DESCRIZIONE | MIN | TYP | MAX | UNITÀ |
|---|---|---|---|---|---|
| VIN_AC | Tensione alimentazione AC | 40 | 250 | Vac | |
| Vout_DC | Tensione alimentazione DC | 15 | Vdc | ||
| Iout_max | Tensione lavoro motore | 150 | mA | ||
| OLP | Soglia protezione Corrente | 200 | mA | ||
| OTP | Soglia Temperatura protezione termica* | 150 | °C | ||
| FREQ_PWM | Valore frequenza Segnale PWM | 115 | kHz | ||
| DC_PWM | Duty cycle segnale PWM | 96 | % | ||
| Pout | Potenza Carico | 2.25 | W |
* sensore termico all'interno del device VIPER16
Particolare attenzione bisogna porre nel maneggiare il regolatore in quanto le parti metalliche presenti possono essere sotto rete con conseguente pericolo di scosse elettriche.