In una guida precedente si è detto che alcuni componenti ed apparecchiature sono in grado di funzionare sia in corrente continua, c.c., che in corrente alternata, c.a., come le lampade impiegate per illuminare unità abitative, strade. Altri componenti, come ad esempio i transistori usati nelle apparecchiature elettroniche, necessitano di un’alimentazione in c.c
Questa tensione di alimentazione può avere valori diversi, cioè oscillare da pochi volt a diverse decine di volt. Risulta essere quindi indispensabile disporre di un trasformatore che abbassi al valore voluto la tensione alternata di rete di 230 volt e convertirla in tensione continua. A tale scopo, cioè l’ operazione di trasformazione di una tensione alternata in tensione o corrente continua, provvede un circuito denominato di rettificazione o di raddrizzamento il cui funzionamento è basato sull’impiego del diodo, componente che hai già conosciuto nelle precedenti lezioni, e che presenta la caratteristica di lasciare passare la corrente in un solo senso.
In questa sede affronteremo lo studio di un alimentatore chiamato a semionda o a mezza onda analizzando a fondo il suo funzionamento. Per la realizzazione dell’alimentatore impiegheremo i seguenti componenti, cioè un trasformatore con ingresso 230 volt a.c., uscita 10,5 volt a.c., un diodo tipo 1N4003, un condensatore elettrolitico da 220 μF 12 volt, due lampade da 6 volt.
Funzionamento del circuito.
Nella figura 1. è illustrato lo schema elettrico dell’alimentatore a semionda con i vari componenti descritti in precedenza.
Immaginiamo per un istante che il condensatore C1 non risulti collegato al circuito. Visto che il diodo D1 conduce soltanto quando il suo anodo è positivo rispetto al catodo, esso fornisce corrente al carico unicamente durante la semionda positiva della tensione alternata da raddrizzare, per cui nella versione della fg.1a. la corrente che circola nel carico, L1 e L2, assume un andamento continuo ma con un’ampiezza molto variabile, per questo motivo è denominata corrente continua pulsante.
Tale corrente così ottenuta si può considerare come la somma di una componente continua di valore costante sovrapposta ad una componente alternata di valore circa uguale, chiamata anche tensione alternata di ronzio. Con l’aggiunta del condensatore di filtro C1 da 220μF in parallelo al carico, come visibile in fig.1b., l’andamento della corrente si modifica. Nel semiperiodo in cui il diodo D1 fornisce corrente al carico, si carica anche il condensatore di filtro C1 il quale durante il semiperiodo successivo, scaricandosi sul carico, L1 ed L2, fa in modo che la corrente non si annulli e continui a fluire.
Da questo si evince che, grazie al condensatore si riduce notevolmente la componente variabile, tensione di ronzio, rendendo più costante l’andamento della componente continua; inoltre quanto più alta è la capacità del condensatore di filtro, tanto minore è la tensione di ronzio, mentre aumenta contemporaneamente la tensione continua disponibile all’uscita del raddrizzatore.