Come utilizzare un raddrizzatore a ponte di Graetz

Il Ponte di Graetz, chiamato anche ponte raddrizzatore a doppia semionda, si utilizza quando si vuole trasformare un segnale a fase alternata in un segnale continuo, in modo da riuscire ad avere un percorso di corrente che vada in via continuativa sempre nel medesimo verso, invece di essere dipendente dal verso della tensione come accade con altri circuiti. In questa guida vedremo come utilizzare un raddrizzatore a ponte di Graetz.

Prima di tutto, cerchiamo di descrivere un ponte raddrizzatore. Esso possiede quattro diodi al silicio che permettono il passaggio sia della semionda positiva che di quella negativa. Questo avviene poiché il ponte di Graetz ha la particolarità di avere i diodi invertiti tra di loro, e questo fa sì che possa avvenire il ribaltamento dell'onda. Inoltre il suo valore in uscita è 7.7 V mentre quello medio è soltanto 6.2. Questo processo lo porta ad aumentare la frequenza di circa il 60 % raddoppiando la frequenza standard della corrente di rete. Questa è la caratteristica più importante che distingue il ponte di Graetz dagli altri tipi di raddrizzatori. Il collegamento dei diodi nel ponte serve a fare in modo che la corrente scorra nello stesso verso a prescindere dalla tensione alternata presente in ingresso.

Se proviamo a sostituire un condensatore elettrolitico osservandolo poi tramite l' oscilloscopio, noteremo immediatamente che la tensione di uscita presenta il medesimo valore della tensione precedente, che di conseguenza diventa continua. In questo modo si avrà un incremento di corrente senza bisogno di dover ricorrere all'energia accumulata nel trasformatore e l'oscilloscopio rivelerà una forma d'onda dovuta al risparmio di energia appena effettuato. La tensione dovuta alla forma d'onda, si chiama tensione di Ripple. Il suo fattore in condizioni normali subisce un aumento direttamente proporzionale al valore della resistenza. Nel caso in cui la tensione di Ripple diminuisce, avviene un livellamento. Questo provoca un migliore raddrizzamento dovuto in parte al condensatore.

Il raddrizzatore a ponte di Graetz, funziona in questo modo: il suo punto A possiede un potenziale positivo, al contrario di quello B. Se la loro polarizzazione avviene in modo corretto, la corrente fluisce regolarmente e attraverso uno dei diodi viene condotta in quello accanto, che chiude l'altro polo. In questo modo il polo B non possiede più un potenziale negativo comparato al punto A, e presenta una tensione che non mantiene il suo valore in modo continuativo. Per fare sì che esso divenga costante, bisogna apporre in parallelo un condensatore elettrolitico che immagazzini la corrente. Per realizzare un circuito di alimentazione bisogna attendere che l'onda arrivi a 0 Volt in modo da eliminare il ronzio provocato dalla corrente alternata senza avere la necessità di utilizzare un trasformatore con doppio avvolgimento.

Facciamo un altro esempio del suo funzionamento con la semionda negativa tramite gli anodi (elettrodi sui quali avviene la reazione di semi ossidazione): la prima cosa che noteremo è che il secondario del trasformatore presenta maggiore tensione sul ramo superiore; questa tensione dipende dal fatto che l'anodo superiore è attivo e la corrente quindi può scorrere liberamente. Se la congiunzione la bloccasse, bisognerebbe chiudere la maglia verso il ramo secondario, in modo che la corrente non arrivi sul carico Load.