SOFTMAX - IL RADDRIZZATORE

    

IL RADDRIZZATORE AD UNA SEMIONDA

La tensione alternata fornita dal trasformatore di rete, da questa galvanicamente separata e ridotta all'ampiezza richiesta, deve essere poi raddrizzata e filtrata con un adeguato capacitore di livellamento. Il circuito più semplice per generare una tensione CC è quindi quello di Fig. 1. Qui abbiamo il cosiddetto raddrizzatore ad una semionda, che in genere però è adatto solo per l'alimentazione di apparecchi a basso consumo o ad elevata frequenza operativa, dato che la lunga pausa che si manifesta durante il semiperiodo in cui non si ha conduzione nel diodo obbliga all'utilizzo di un capacitore di elevato valore e ad un trasformatore più potente.Il tipico raddrizzatore a semionda è costituito da un circuito serie formato dall'avvolgimento secondario del trasformatore, un diodo raddrizzatore ed il carico. Il trasformatore deve essere calcolato per sopportare la massima corrente efficace che percorre il diodo: il fattore di utilizzazione è basso, e la corrente unidirezionale può, in alcune condizioni, saturare il nucleo magnetico del trasformatore, con conseguente aumento della corrente di magnetizzazione e delle relative perdite per isteresi. Per questo motivo non viene utilizzato molto frequentemente, se non in circuiti di alimentazione a bassa potenza, quali i ricevitori radio o TV.La tensione continua di uscita è solo 0,45 volte quella efficace, mentre la tensione efficace è 1,57 volte l'onda di uscita e il valore di picco è 3,14 volte la tensione continua di uscita,come mostrato in tab.1.

Fig. 1

E' importantissimo evidenziare il fatto che la tensione di uscita, oltre al valor medio, contiene numerose componenti alternate di cui la più grande (fondamentale) ha una frequenza pari a 50 Hz, la altre sono componenti armoniche con frequenze doppie, triple, quadruple, ecc...

• una componente continua di poco meno di 10V

• una fondamentale ( 50Hz) di ampiezza 15V

• una seconda armonica ( 100Hz ) di ampiezza circa 7V

• altre armoniche di ampiezza via via decrescente

Fig. 2

Osserviamo che il segnale raddrizzato a semionda è molto ricco di armoniche, al contrario del segnale originario che ne contiene solo una.

Applicando l'analisi di Fourier è possibile calcolare il valore efficace della somma di tutte queste componenti:

dove abbiamo:

• Vw valore efficace di tutte le componenti alternate, chiamata tensione di ripple.

• Vm è la componente continua sovrapposta alla componente pulsante.                 

• Vin-eff è la tensione efficace d'ingresso.                                                           

Viene detta ampiezza di ripple il seguente rapporto:

da cui possiamo enunciare: