Trasformare una tensione più grande in una più piccola è cosa assai semplice. Non si può dire lo stesso per l’operazione inversa. Proponiamo un piccolo convertitore che eleva la tensione elettrica da 1,5 V a 12 V CC/CC, con il chip LT1073 della Linear Technology (Analog Devices). L’IC è disponibile in tre diverse versioni, a seconda della tensione di uscita desiderata.

Il circuito integrato LT1073

L’integrato LT1073 ha, al suo interno, tutto il necessario per realizzare un piccolo convertitore CC/CC per micro potenza, con una bassa corrente operativa di soli 95 μA senza carico. Il dispositivo richiede solo tre componenti esterni per ottenere, in uscita, una tensione fissa di 12 V. La tensione d’ingresso può essere molto bassa (anche di 1 V) sufficiente, tuttavia, per far funzionare il dispositivo, anche in applicazioni dove la fonte di alimentazione primaria è costituita da una singola cella. L’assorbimento medio di corrente è estremamente basso e l’integrato risulta ideale per applicazioni a batteria. Gli stadi di protezione consentono di non danneggiare il circuito in caso d’inversione di batteria. Se non si dispone di un induttanzimetro, la realizzazione della bobina risulterà più complicata, ma con l’aiuto di alcune formule, l’operazione si potrà portare lo stesso a termine. Il diodo utilizzato deve essere veloce e di tipo Schottky. Alcune caratteristiche sono degne di nota:

• funziona con tensione di alimentazione compresa tra 1 V e 30 V;
• consumo di soli 95 μA di corrente;
• modalità Step-Up o Step-Down;
• solo tre componenti elettronici esterni necessari;
• rilevatore di batteria scarica su chip;
• limite di corrente regolabile dall’utente;
• PDIP a 8 pin o package SO-8.

Le applicazioni e gli utilizzi possono essere i più disparati: cerca-persone, telecamere, batteria di backup, strumenti portatili, strumenti alimentati in loop da 4 mA a 20 mA, rilevatori di particelle alfa e beta e molti altri. La seguente figura mostra i parametri massimi sopportati dall’integrato.

Qui di seguito è possibile, invece, osservare la piedinatura del componente.

Schema elettrico: configurazione come Step-Up Converter da 1,5 V a 12 V

Lo schema elettrico è estremamente semplice. La bobina probabilmente è il componente più critico e si consiglia di utilizzare il modello consigliato dal produttore. E’, tuttavia, possibile, realizzarla da se, seguendo i migliori criteri per la costruzione degli induttori.

L’osservazione degli oscillogrammi è estremamente interessante. All’uscita è presente una tensione continua (traccia verde), affetta solo da un piccolissimo “ripple” di circa 200 Hz (dipendente soprattutto dall’entità del carico), eliminabile utilizzando un condensatore di maggior capacità.

Ai capi dell’induttore, invece, è presente una tensione oscillante ad alta frequenza, che provvede all’innalzamento del voltaggio all’uscita.

Con l’integrato LT1073, è molto semplice realizzare elevatori e attenuatori di tensione, purché il carico utilizzato assorba una bassa corrente. E’ interessante notare che il circuito non necessita di alcun trasformatore ma solo di una piccola induttanza.