Raddrizzatore con ponte di Graetz, da alternata a continua
Oggi vedremo il modo più semplice e più efficace per trasformare una corrente alternata in corrente continua, usando il ponte raddrizzatore, formato da 4 diodi
Il compito principale per questo tipo di processo viene svolto dal ponte raddrizzatore o ponte di Graetz, di cui ne esistono vari modelli, a seconda delle tensioni e correnti che riesce a sopportare ed erogare.
Qui in alto possiamo osservare il suo simbolo elettrico più comunemente visto e utilizzato negli schemi elettrici.
Esso come vedete è formato da 4 diodi al silicio;
le polarità dei diodi indubbiamente non sono messe a caso, ma polarizzati in modo da far passare solo le semionde positive e raddrizzare le semionde negative.
E' importante sapere che il ponte raddrizzatore essendo formato da diodi, provoca una caduta di tensione pari a 1.4Volt, il chè sta ad indicare che se sul suo ingresso applichiamo una tensione alternata di 14Volt, in uscita troveremo una tensione continua di circa 12.6Vdc.
Il processo di raddrizzazione di una corrente alternata, prevede una serie di passaggi indispensabili per il suo corretto risultato.
Analizziamo quindi i punti più importanti:
Analizziamo quindi i punti più importanti:
La corrente alternata prima di utilizzarla per alimentare appunto circuiti elettrici, essa deve subire un processo in grado di modificare l'onda sinusuidale, con l'obiettivo di renderla il più possibile costante nel tempo, o per meglio dire, renderla continua.
Il ponte raddrizzatore effettua due passaggi importanti per modificare l'onda sinusoidale:
- quando sul punto 1 sarà presente la semionda positiva, e sul punto 2 la semionda negativa, la tensione verrà raddrizzata dai diodi D2 e D3;
- quando sul punto 1 sarà presente la semionda negativa, e sul punto 2 la semionda positiva, la tensione verrà raddrizzata dai diodi D1 e D4.
- quando sul punto 1 sarà presente la semionda positiva, e sul punto 2 la semionda negativa, la tensione verrà raddrizzata dai diodi D2 e D3;
- quando sul punto 1 sarà presente la semionda negativa, e sul punto 2 la semionda positiva, la tensione verrà raddrizzata dai diodi D1 e D4.
Questo processo, sfruttando di conseguenza anche le semionde negative, porterà ad un aumento della frequenza.
Infatti collegando un trasformatore alla tensione di rete, con primario 220V e secondario con tensione a scelta a secondo delle nostre esigenze, la frequenza subirà un'aumento di circa il 50%, passando da 50 Hz, che è la frequenza standard della corrente di rete, a 100 Hz, la quale avrà sfruttato anche le semionde negative.
Infatti collegando un trasformatore alla tensione di rete, con primario 220V e secondario con tensione a scelta a secondo delle nostre esigenze, la frequenza subirà un'aumento di circa il 50%, passando da 50 Hz, che è la frequenza standard della corrente di rete, a 100 Hz, la quale avrà sfruttato anche le semionde negative.
Livellare la tensione
Dall'uscita del ponte raddrizzatore si ricaveranno quindi solo le semionde positive con frequenza doppia, ma con valore medio della tensione inferiore.
Infatti, anche se la frequenza di impulsi risulterà raddoppiata, tra una semionda e l'altra si troverà sempre un piccolo spazio di tempo in cui il livello dell'onda non sarà presente, infatti esso scenderà fino a raggiungere una tensione di 0Volt circa, per poi risalire alla tensione ottimale.
Questo fattore negativo, anche se nella maggior parte dei casi i circuiti non subiranno perdite, può essere risolto con un condensatore elettrolitico, chiamato condensatore di livellamento, che ha il compito di eliminare le pulsazione della corrente alternata.
Questo fattore negativo, anche se nella maggior parte dei casi i circuiti non subiranno perdite, può essere risolto con un condensatore elettrolitico, chiamato condensatore di livellamento, che ha il compito di eliminare le pulsazione della corrente alternata.
Si tratta solo di apporre in parallelo alla tensione continua in uscita dal ponte raddrizzatore, un condensatore elettrolitico di capacità calcolata, in modo da aumentare il valore medio della tensione, ed eliminare il ronzio della tensione alternata.
Il suo funzionamento infatti consiste nell'immagazzinare la corrente quando sarà presente un'onda postiva, e di restituirla al circuito quando l'onda tornerà a livello di 0Volt.
Se invece volessimo ricavare il valore del consensatore di livellamento, useremo questa formula:
20.000 : (Vcc : A) = microFarad
dove:
Vcc = e' la tensione continua raddrizzata;
A = assorbimento totale del circuito da alimentare;
20.000 = è il numero fisso per ottenere tale capacità;
20.000 : (Vcc : A) = microFarad
dove:
Vcc = e' la tensione continua raddrizzata;
A = assorbimento totale del circuito da alimentare;
20.000 = è il numero fisso per ottenere tale capacità;
Raddrizzatore per gli impianti di luminarie led:
Tutti i diodi led funzionano con corrente continua, per trasformarla da alternata in continua c`è bisogno del raddrizzatore.
Come collegare un raddrizzatore utile se si vuole fare un impianto inferiore i 50A?
Anche se i dati del produttore indicano che la soglia di Ampere massima è di 50A io consiglio di rimanere al di sotto di questa soglia, come tutti i componenti elettrici a maggior corrente si sviluppa maggior calore quindi è bisogna dissipare il calore con un dissipatore di alluminio.
Si può utilizzare un raddrizzatore KBPC 5010 come in figura, ma ne esistono altri con altre specifiche.
Come collegare un raddrizzatore utile se si vuole fare un impianto inferiore i 50A?
Anche se i dati del produttore indicano che la soglia di Ampere massima è di 50A io consiglio di rimanere al di sotto di questa soglia, come tutti i componenti elettrici a maggior corrente si sviluppa maggior calore quindi è bisogna dissipare il calore con un dissipatore di alluminio.
Si può utilizzare un raddrizzatore KBPC 5010 come in figura, ma ne esistono altri con altre specifiche.
Pregi:
- Si possono collegare più stringhe led su una fase.
- Costo irrisorio a confronto dei raddrizzatori venduti con innesto
Difetti:
- Se non bene scatolati e isolati in un impianto sono fuori norma.
- A maggior corrente hanno bisogno di un dissipatore
Consigli:
- Prima di collegarlo sulla linea si consiglia di provare il funzionamento con una singola stringa o tubo led.
- Non collegare in serie molte stringhe led, controllare le specifiche del produttore.
Mi esonero dalla responsabilità per qualsiasi danno diretto o indiretto derivanti dall’uso