I dissipatori dell’alimentatore

Poiché i due regolatori della cella di Peltier dovranno gestire una corrente di circa 3A, è opportuno dissiparne il calore. Seguendo i suggerimenti di Paolo (ariadivetro.it) ho portato all’esterno i due componenti, di modo da poterli raffreddare più agevolmente.

Avendo la possibilità di accedere a molto materiale informatico in disuso, ho recuperato un po’ di dissipatori in alluminio, ma mentre cercavo una buona soluzione per il problema, mi sono accorto che il TIP2955 e il 78T12 hanno la terra collegata con la lnguetta di fissaggio: controllando lo schema, ho notato che la il collettore del TIP viene collegato con l’uscita del 78T12, ma le due masse non devono essere collegate. Per questo motivo ho ritenuto opportuno utilizzare due dissipatori isolati l’uno dell’altro.

Dissipatori per TIP2955 e 78T12

I due dissipatori sono sostenuti da blocchetti in teflon, i quali sono, a loro volta, fissati tramiti viti parker: i blocchetti sono lunghi 17mm, per evitare che le viti parker venissero a contatto al loro interno, vanificando il proposito di isolamento. Il TIP e il 28T12 sono fissati ai dissipatori tramite brugolette da 3; prima di bloccarli ho provveduto a applicare delle pasta conduttrice sul retro.

Alimentatore, cavi verso i dissipatori

Visto che questi componenti saranno soggetti alle intemperie esterne, ho ricoperto tutti i piedini con della guaina termorestringente, inoltre i due cavi sono bloccati, sia all’interno che all’esterno, da due fascette di plastica, per evitare che possano sfilarsi accidentalmente.

Simone

Il case dell’alimentatore

Il mio amico Fox mi ha procurato una scatola di alluminio per l’alimentatore, già dotata di presa per la rete elettrica, pulsante I/O con lampadina interna (sarà un po’ fastidiosa, visto che è verde, ma a caval donato…) e due connettori a 4 e 3 poli a sgancio rapido.
La scatola è formata da due parti a U, come il conentenitore suggerito da Marco Pilloli per la UAI-CCD, però il metallo è spesso circa 2mm, il che non guasta affatto, dovendo contenere un trasformatore 12V 3A e uno da 2x18V toroidale.
Una volta fatte tutte le dovute saldature sul PCB dell’alimentatore, ho provveduto a fissarlo sul fondo del case con delle brugole a testa svasata da 3; ho usato gli stessi dadi da 3 come distanziali, impilandone 2 per ogni foro del PCB.

Il trasformatore da 12V ha due alette di fissaggio, per cui ho usato le stesse brugole del PCB; il toroidale, invece, viene fissato tramite una lunga brugola da 6 che lo chiude a panino con il fondo del case.

Una visione dall'alto del case aperto

Ho ritenuto importante poter sezionare tutti i vari componenti tramite dei connettori tipo Molex, in modo da avere la possibilità di smontare il PCB (per eventuali modifiche, che in effetti sono occorse) senza dovermi trascinare dietro i vari connettori, o peggio i due pesanti trasformatori.
Utilizzando questo PCB e dovendo portare all’esterno il TIP e il 78T12, ho previsto:

• 2 molex a tre vie per i dissipatori esterni
• 2 molex a 6 vie, uno per i trasformatori e uno per le prese esterne
• 1 molex a 4 vie per collegare i trasformatori  alla presa di corrente
• 3 fast-on, 1 per la terra, 1 per il neutro e 1 per la fase (questo perché la mia spina prevedeva i fast-on)

I connettori Molex permettono di disallemblare tutti i componenti

Tutte le saldature a vista le ho coperte con della guaina termorestringente; per i cavi di collegamento ho usato i classici fili da elettricista, da 1.5mq.

Per collegare il TIP e i 78T12 al PCB ho usato del cavo tripolare inguainato da 1mq (per ogni filo interno). Per mia fortuna la scatola presentava una fresatura su un lato, probabilmente per mostrare un LED interno, per cui è stato sufficiente allargare la precedente asola (con una punta da 6mm e una lima) per permettere i cavi inguainati di passare.

Grazie ai due molex da 3 poli, il case si può ispezionare semplicemente sfilando il coperchio, mantendendo comunque il collegamento e quindi l’alimentatore può rimanere acceso anche se aperto.

Il case dell'alimentatore aperto e i collegamenti

Simone

PCB alimentatore

Per quanto riguarda l’alimentatore ho utilizzato lo schema presente su Ariadivetro.it

Una volta realizzato l’intero PCB è emerso però un problema, riscontrato anche da altri autocostruttori: la linea -15V quando scarica ha una tensione di -20V. Sembra che per ovviare a tale problema sia necessario aggiungere una resistenza di carico da  qualche KΩ in parallelo all’uscita da -15V; nel seguente schema ho aggiunto una piazzola denominata 10Kohm (opt):

PCB alimentatore UAI-CCD

In questo modo, solo nell’eventualità in cui l’alimentatore restituisca una tensione diversa da -15V, sarà possibile aggiungere la resistenza di carico nell’apposita piazzola.

Simone

Schema PCB UAI-CCD

Ecco una copia dello schema del PCB v1.3 in formato FidoCAD:
PCB v1.3
e un’immagine dello stesso schema in formato PNG, per i controlli:

PCB v1.3

Simone

Saldature sul PCB

Dopo aver forato e fresato il PCB è necessario procedere con le saldature, le prime sono quelle relative alle masse, poi vengono i ponticelli, i componenti e gli zoccoletti (sockets) per gli integrati.
Avendo notato che i PDF su uai-ccd sono un po’ datati, pubblico qui i PDF relativi alla versione 1.3 che mi sono stati dati dal gentilissimo Michele:

Masse PCB 1.3

Componenti PCB 1.3

Connettori PCB 1.3

Zoccoli PCB 1.3

Simone

Forare il PCB della UAI-CCD

Quando mi è venuta la malsana idea di realizzare la camera CCD dell’UAI (www.uai-ccd.com) il primo problema da risolvere è stato la realizzazione del circuito stampato (PCB).
Uno dei vincoli che mi posi, prima di iniziare il progetto, fu di mantenere un profilo di professionalità nella realizzazione di tutti i componenti: assolutamente non volevo fare un “prototipo” ma un qualcosa che potesse essere considerato quasi da produzione.

Essendo io una ignorante elettronico, ho cominciato a chiedere a vari amici in cerca di un valido supporto per la parte circuitale. Fortunatamente il mio amico Beppe (detto Fox) si è dichiarato interessato ad occuparsi della parte elettronica.

Il primo passo è stato realizzare il PCB: partendo dagli schemi (versione 1.3) FidoCAD presenti sul sito http://www.uai-ccd.com .
La stampa del circuito è stata fatta, da Giueppe, utilizzando una stampa laser su foglio lucido sviluppando la scheda vergine usando un Bromografo a 5 lampade UV.
Personalmente mi sono occupato della foratura delle piazzole: utilizzando il trapano a colonna di un amico tornitore, ho fissato la scheda PCB su di un pezzo di legno, che avevo preventivamente lisciato con una seppiatrice (di quelle che usano i restauratori o i decoratori); questo supporto di legno è stato in seguito chiuso in una morsa con 2 movimenti.

Agendo come una sorta di CNC umano, io e Luciano (l’amico tornitore), ci siamo presi un asse della morsa a testa, e abbiamo forato le circa 200 piazzole con una singola punta da 0.8mm. La cosa importante è che il mandrino deve stare a circa 4~5 mm dal PCB, di modo da poter capire quando si trova esattamente sopra la piazzola.

Questa è una brutta foto del risultato finale:

Scheda in controluce per far vedere i fori

Simone