Alimentatore switching

Bella domanda!! Non avendo lo schema si possono solo fare supposizioni.

Potrebbero essere non dei trasformatori, ma delle bobine che filtrano l'uscita o l'ingresso (filtro a pigreco o simile).
Oppure potrebbero essere dei trasformatori per le uscite relative ad altre tensioni (normalmente è il trasformatore principale a fare tutto, tramite avvolgimenti multipli, anche perchè la stabilizzazione della tensione è migliore. In caso di utilizzo di trasformatori diversi occorrerebbe aggiungere dei sistemi di retroazione per stabilizzare la tensione al valore desiderato).


Sì, hai detto bene, è il trasformatore principale che, avendo il nucleo in ferrite che garantisce basse perdite, ha dimensioni decisamente inferiori rispetto a uno tradizionale di pari potenza.
Lo scotto da pagare per usare questo tipo di trasformatori, è che occorre usare delle frequenze di qualche decina di KHz (o qualche centinaio, in alcuni casi), per ottenere il massimo rendimento.

Visto che Law ha parlato anche dell'avvolgimento di rame (e della sezione che deve avere il filo), vorrei citare anche un'altra cosa di cui occorre tenere presente: l'effetto pelle nei conduttori (fili) percorsi da corrente elettrica ad elevata frequenza.

Se vi leggerete quello scritto su Wikipedia verrete a sapere che ad alta frequenza la parte del conduttore percorsa dalla corrente elettrica tende a spostarsi sulla superficie, ignorando la parte centrale (non è una cosa on-off, ma proporzionale alla frequenza e comunque progressiva al suo aumentare).
Questo significa che è inutile usare un conduttore da 1mm², che ha un suo peso (e costo) quando si ottiene la stesso effetto usando (ad esempio, che vale come principio e non come calcolo esatto) 2 fili da 0,25mm² in parallelo.
La sezione finale del secondo caso è la metà di quella del primo, ma potremmo notare che il risultato è lo stesso (o magari migliore il secondo), proprio grazie ai ragionamenti legati all'effetto pelle.

Per migliorare il rendimento dei circuiti di potenza ad alte frequenze (esempio forni ad induzione) si usano conduttori in rame argentati esternamente (l'argento ha una resistività più bassa del rame, quindi a parità di dimensioni la resistenza è più bassa). In questi casi spesso si usano tubi in rame (argentato) perchè hanno un contenuto in rame inferiore rispetto al conduttore pieno, pur avendo alla fine un effetto praticamente identico, con in più la possibilità di raffreddarlo facendo passare del liquido all'interno (se si scalda aumenta la sua resistenza e il discorso peggiora ulteriormente).

Un altro sistema è quello di usare il filo litz, che è equivalente a creare un cavo affiancando tanti fili isolati (smaltati): ognuno darà un grosso contributo a livello di passaggio della corrente ad alta frequenza pur avendo una sezione molto ridotta.

Questa è la risposta di Lawrence. Lo stesso messaggio è visibile anche nella discussione Cavi audio & c., Disquisizioni e chiacchere

Seriamente parlando:

CITAZIONE
Quindi nel mio amplificatore oltre ad esserci un bel toroidale il tutto viene gestito in configurazione switching e non lineare ?

Dunque, di solito, ad onore del vero, il toroide negli amplificatori audio viene usato per l'alimentazione (ricordo dei CABRE del secolo scorso) gli amplificatori audio di solito sono in classe AB2. Cioè con corrente che circola continuamente (A) in due (2) rami dell'amplificatore contrapposti (B). Oggi qualche maniaco ha inventato anche i classe D, che sono gli switching controllati "D"igitalmente.
Comunque, se scadiamo nell'amplificazione audio, allora occorrono prima di tutto quattro psichiatri e dieci psicologi con tanto di camice di forza e tanti "sedatavi".
Per l'effetto pelle, le capacità parassite ecc... occorre sapere che nelle navi una volta si usavano trasmettitori in onde corte fino ad 1kW in antenna. I trasmettitori Marconi Marine tipo Conqueror o Commandant erano i prodotti tipici per fonia e telegrafia. E cosa c'entrano? Le antenne di questi "prodotti" erano collegate ai trasmettitori tramite tratti di filo nudo da 10mm su isolatori in ceramica e poi su verso l'antenna vera e propria. E, udite udite, la frequenza in questione è sopra i 3Mhz.
Nel caso delle audiofrequenze non è l'onda elettromagnetica che si sente con i timpani del sistema uditivo umano, ma le vibrazioni meccaniche che si trasmettono nell'aria trasmesse alla medesima tramite un trasduttore elettromeccanico chiamato "altroparlante". La frequenza "MECCANICA" delle vibrazioni dell'aria udibile massima, come dice Robo, è di circa 18'000 Hz nel migliore dei casi. Si riesce a percepire, in alcuni casi le armoniche superiori fino ad oltre 30kz perchè sono la componente che forma l'onda fondamentale. Cioè, se si ascolta un'onda sinusoidale a 10kz e poi un'onda quadra o triangolare, sempre a 10kz si nota, ma solo in rari casi di udito e non tramite il timpano ma tramite la conduzione ossea cranica verso gli ossicini o direttamente verso la coclea una leggera differenza.
Ora, serve anche che la persona che sta ascoltando ci faccia caso. Occorre un segnale, un amplificatore ed un trasduttore (altoparlante) capace di fare una cosa del genere.
Ah, già, dimenticavo, anche un "audiofilo esperto" riesce ad ascoltare simili fenomeni anche se non ci sono, ovviamente, per via dell'energia orgonica.
Infine, capacità parassite, impedenze ed effetti Apelle figlio di Apollo, sono da prendere in considerazione ma solo dopo aver studiato abbastanza e non per sentito dire o letto nelle riviste della "Ignorantia Maxima Audio".

Hai sempre delle domande che implicano risposte semplici Hai scelto un alimentatore che è un vero casino!!!
Aggiungiamoci pure che molti dei semiconduttori usati sono giapponesi (vedi transistor 2SC5763) e la cosa si complica.

Partiamo dalla sinistra, in particolare dal gruppo che comprende da un lato F1 e dall'altro C1 e C2.
CX1, L3 , CY1 e CY2 formano il filtro a pigreco che attenua i disturbi generati dal convertitore.
BD1 raddrizza la tensione, filtrata poi da C1 e C2. Z1 e Z2 dovrebbero essere 2 varistori che spengono gli eventuali picchi di tensione (spikes) che arrivano dalla rete e che potrebbero distruggere quello che c'è a valle.

La parte di Q3, T3 & c. è interessante, perchè funge da mini-alimentatore da cui è ricavata la tensione di 5V sempre presente. T3 funge non solo da trasformatore di isolamento, ma crea anche, tramite l'avvolgimento più in basso e i componenti attivi e passivi (diodi, resistenze, condensatori e transistor) un circuito autooscillante che, tramite D19 e C24, la tensione di 8-9V che entra nel 7805 e una tensione a 18V per alimentare la parte principale del regolatore, che però, quando l'alimentatore è acceso tramite il comando inviato al filo GREEN, si alimenta anche attraverso D16, che riporta indietro parte della tensione ricavata dal +12V/-12V.

A generare il PWM necessario per pilotare i transistor finali c'è l'integrato DBL494 che è un regolatore switching a 2 uscite abbastanza tipico (esiste ad esempio anche l'integrato SG3524.
La retroazione, necessaria per rendere stabile la tensione d'uscita, è fornita sia dalla parte del DBL494legata ai pin 1,2,15 e 16, sia dai comparatori di tensione contenuti nell'integrato A2 (LM339). Pur non avendo ragionato approfonditamente su questa parte di circuito (peraltro decisamente incasinata), direi che siano le tensioni prelevate da ZD2, ZD3 e ZD4 a fare da feedback al circuito, costringendolo ad cambiare il PWM in base a quello che sta rilevando sulle 3 uscite.
Il DBL494 non pilota direttamente i transistor finali Q1 e Q2, ma lo fa attraverso Q7 e Q8 che pilotano il trasformatore T2.
Questo trasformatore permette di controllare i transistor finali pur mantenendo isolata la tensione derivata dalla rete a 230V (tensione ai capi di C1+C2) da quella di uscita, ricavata dall'uscita di T1.
Le tensioni di uscita, dopo essere state raddrizzate dai rispettivi diodi e filtrate dai corrispondenti condensatori, passano attraverso le bobine L3/L7, che, insieme ai condensatori C13-C19, filtrano ulteriormente la tensione, attenuando gli spikes generati dal PWM.

L'ultima parte è quella di raffreddamento tramite ventola, gestita in base alla temperatura rilevata dal componente SNTC.

In uno switching come questo ci sono diversi punti critici (nel senso che devono essere progettati bene e questo può rivelarsi complicato): innanzi tutto trasformatori (soprattutto T1), che devono essere calcolari con precisione e realizzati in modo ancora più preciso (rispettando le geometrie del nucleo e degli avvolgimenti, usando eventualmente il filo litz e facendo in modo che l'isolamento fra primario e secondario si decisamente buono).
Seconda cosa è la catena di retroazione, che non è facile da calcolare (e penso che abbiano fatto prove su prove per realizzare un prototipo funzionante).

Per il momento direi di avere detto un po' tutto. Spero di essere stato chiaro.

Complimenti per il lavoro.

E' molto pulito e dall'aspetto professionale.

Il trasformatore su toroide sembra realizzato industrialmente e anche la stessa guaina nera flessibile che riveste i fili della (penso) alimentazione dà un senso di ordine.

L'unica cosa che mi lascia un po' perplesso è il preamplificatore a valvole, che mi sembra un po' troppo delicato per l'uso in un'autovettura, anche solo per il fatto di avere i circuiti stampati verticali che alloggiano gli zoccoli e che potrebbero risentire delle vibrazioni.

Comunque a mio parere un'ottimo esempio di un qualcosa realizzato a livello hobbistico, ma molto curato.