Come utilizzare un raddrizzatore a ponte di Graetz

Tramite: O2O 10/03/2018
Difficoltà: media
18

Introduzione

L'elettronica e l'elettrotecnica sono due materie fondamentali per capire il funzionamento di quelli che vengono definiti "circuiti non lineari". Tali circuiti vengono utilizzati per gli scopi più disparati. Uno di questi è quello di raddrizzare una tensione e una corrente. Il termine "raddrizzare" fa riferimento alla trasformazione alternata/continua della grandezza di interesse. A tal fine viene usato un ponte a quattro diodi detto ponte di Graetz (dal nome del fisico tedesco che per primo ne intuì il funzionamento). Tale ponte sfrutta il principio di unidirezionalità dei diodi per far si che la grandezza di ingresso (in regime sinusoidale) diventi in uscita una costante. In questa guida vedremo insieme come utilizzare un raddrizzatore a ponte di Graetz.

28

Occorrente

  • Conoscenze di elettrotecnica ed elettronica
38

Conoscere il tipo di raddrizzatore

Innanzitutto dobbiamo capire che tipo di raddrizzatore sia. Esistono diversi tipi di raddrizzatori e questo in particolare è un raddrizzatore a doppia semionda monofase. Il termine "doppia semionda" implica un'uscita diversa da zero sia durante l'intervallo di tempo in cui l'onda sinusoidale di ingresso è positiva, sia durante l'intervallo di tempo in cui questa è negativa, cosa che invece non avviene nei raddrizzatori a singola semionda, nei quali solo la semionda positiva attiva l'uscita.

Si parla poi di monofase. Questo temine invece sta ad indicare il tipo di alimentazione. In particolare possono essere di due tipi: monofase o trifase. La trifase non è altro che l'estensione della monofase nel caso di ingresso composto da tre onde sinusoidali di eguale frequenza ma con uno sfasamento reciproco di 120°.

48

Conoscere la topologia del circuito

Passiamo quindi all'analisi del circuito. Il circuito è composto da 4 diodi che possono essere realizzati con materiali semiconduttori diversi. La topologia del circuito è alquanto semplice ed è riportata in questa foto. Come si può vedere i diodi sono collegati l'uno a l'altro in un particolare modo. Questa configurazione consente l'abilitazione dell'uscita durante le due semionde (positiva e negativa). Troviamo inoltre una resistenza nel ramo più a destra che rappresenta schematicamente il carico applicato al raddrizzatore. C'è poi un condensatore, la cui presenza è di fondamentale importanza per il corretto funzionamento dell'intero circuito. Questo infatti funge da filtro, andando ad eliminare l'eventuale componente alternata in uscita dai raddrizzatori. Questo consente di ottenere un'uscita complessiva quanto più costante possibile (si consideri che comunque in pratica l'uscita non sarà mai costante perfettamente).
Ultimo elemento trascurabile dal punto di vista teorico ma di grande valenza pratica è il trasformatore posto all'ingresso del circuito. La sua principale funzione è quella di rendere il segnale di ingresso adatto al circuito posto a valle. Tale circuito infatti viene spesso utilizzato per tensioni di rete con valore di picco di circa 220V. Tale valore se non limitato (lasciando comunque la forma d'onda inalterata) andrebbe a rompere i diodi. Inoltre il trasformatore serve ad isolare galvanicamente i morsetti di ingresso del circuito proteggendo da contatti inavvertiti.

Continua la lettura
58

Conoscere il principio di funzionamento

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.

68

Analizzare la frequenza di uscita

Anche se il segnale di uscita dovrà essere un segnale costante, questo è reso costante dal condensatore e non dal ponte di diodi in sé per sé. Ciò vuol dire che all'uscita dal ponte di diodi avremo un segnale positivo che presenta semionde positive. La particolarità che possiamo vedere con un'analisi dell frequenza è che la frequenza di sucita risulta essere doppia rispetto quella di ingresso. Ciò è dovuto al fatto che si sfrutta anche la semionda negativa per creare una semionda positiva. Tutto ciò è un effetto benevolo per l'uscita, in quanto riduce il tempo di scarica del condensatore andando quindi a ridurre quella che viene definita "variazione di ondulazione residua" (in inglese RIPPLE).

78

Guarda il video

88

Consigli

Non dimenticare mai:
  • Durante le fasi di realizzazione fisica del circuito è sempre bene farsi seguire da una persona esperta per evitare scosse
  • Durante la realizzazione usare scarpe isolanti
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

Potrebbe interessarti anche

Segnala contenuti non appropriati

Tipo di contenuto
Devi scegliere almeno una delle opzioni
Descrivi il problema
Devi inserire una descrizione del problema
Si è verificato un errore nel sistema. Riprova più tardi.
Segnala il video che ritieni inappropriato
Devi selezionare il video che desideri segnalare
Verifica la tua identità
Devi verificare la tua identità
chiudi
Grazie per averci aiutato a migliorare la qualità dei nostri contenuti

Guide simili

Superiori

Sturm und Drang in breve

In questo articolo ci occuperemo di affrontare un argomento molto interessante. Si tratta dello Sturm und Drang. Spieghiamo in breve di cosa si tratta. Esso è un movimento del preromanticismo tedesco, ed è anche uno dei più importanti movimenti letterari...
Superiori

Le 6 principali proprietà dell'acqua

L'acqua è una delle maggiori componenti del nostro pianeta e del nostro corpo, ed è indispensabile per la nostra vita. Noi esseri umani infatti riusciamo a resistere senz'acqua solo pochissimi giorni: se non reidratiamo costantemente il nostro organismo,...
Superiori

Letteratura italiana: il neorealismo

Molto più che una corrente letteraria ben precisa o un movimento culturale definito, il Neorealismo è un clima, un’influenza intellettuale che permea il tessuto artistico, in particolare quello della letteratura italiana, da cui si origina, tra gli...
Superiori

I legami ad idrogeno dell'acqua

La molecola dell'acqua, comunissima sulla terra è composta da due atomi di idrogeno ed uno di ossigeno (H2O) legati fra loro da un legame covalente polare. Tra le molecole dell'acqua però a causa del fatto che spesso gli atomi di idrogeno sono "scoperti",...
Superiori

I principali esponenti del Dolce Stil Novo

Il Dolce Stil Novo è una corrente letteraria di grande importanza e di forte impatto su molti altri generi successivi. Si sviluppa tra il 1280 ed il 1300 ed il centro culturale più attivo sarà proprio Firenze, anche se questa esperienza poetica, ufficialmente,...
Superiori

Storia: l'Imperialismo giapponese

Il panorama mondiale dopo la rivoluzione industriale ha provocato grandi cambiamenti all'interno dell'intero contesto storico, principalmente dal punto di vista economico, sociale e politico; questo è ciò che si può riscontrare a partire dagli inizi...
Superiori

Differenze impero romano d'Oriente e d'Occidente

Le principali differenze fra l'Impero Romano D'Oriente e d'Occidente sono da considerarsi la religione, la ricchezza, l'area geografica la distribuzione delle popolazioni sul territorio.Teodosio nominò suoi eredi con pari dignità i due figli: l'Impero...
Superiori

Come diventare rappresentante di classe

Quasi sempre nessuno vuole fare il rappresentante di classe perché bisogna parlare con i professori oppure perché bisogna essere presenti a tutte le assemblee. Spesso il ruolo del rappresentante di classe viene sottovalutato. Il rappresentante di classe...