Estne possibile convertere AC in DC sine batteriis aut transformatoribus? Num rectificatores ad hanc rem possunt uti?

Est possibile convertire la corrente alternata in corrente continua senza utilizzare una batteria o un trasformatore. Per questo scopo può essere usato un raddrizzatore.

I. Principio di funzionamento dei raddrizzatori

Un raddrizzatore è un dispositivo elettronico che può convertire la corrente alternata in corrente continua. Realizza principalmente la funzione di raddrizzamento attraverso le caratteristiche di conduzione unidirezionale dei dispositivi semiconduttori come i diodi.

Raddrizzamento a mezza onda

• In un circuito raddrizzatore a mezza onda, quando è presente la mezza onda positiva della corrente alternata di ingresso, il diodo conduce e la corrente scorre attraverso il carico, formando un'uscita di corrente continua. Durante la mezza onda negativa della corrente alternata di ingresso, il diodo si interrompe e non c'è corrente che scorre attraverso il carico. In questo modo, all'uscita si ottiene una corrente continua pulsante con solo la mezza onda positiva. Ad esempio, un semplice circuito raddrizzatore a mezza onda può consistere in un diodo e un resistore di carico.

• Il vantaggio del raddrizzamento a mezza onda è che il circuito è semplice e a basso costo. Tuttavia, lo svantaggio è che la tensione continua di uscita fluttua molto e l'efficienza è bassa, utilizzando solo metà dell'onda di corrente alternata.

Raddrizzamento a piena onda

• Il circuito raddrizzatore a piena onda può superare gli inconvenienti del raddrizzamento a mezza onda. Utilizza due diodi o un trasformatore con presa centrale per consentire sia la mezza onda positiva che quella negativa della corrente alternata di passare attraverso il carico, ottenendo così un'uscita di corrente continua relativamente liscia. Ad esempio, in un circuito raddrizzatore a ponte a piena onda, quattro diodi formano un ponte. Sia che la corrente alternata di ingresso sia nella mezza onda positiva o negativa, ci sono sempre due diodi che conducono e la corrente scorre sempre attraverso il carico.

• Il raddrizzamento a piena onda ha un'efficienza maggiore e una minore fluttuazione della tensione continua di uscita, ma il circuito è relativamente più complesso.

II. Altri possibili metodi

Oltre ai raddrizzatori, altri metodi possono essere utilizzati per convertire la corrente alternata in corrente continua, ma questi metodi solitamente richiedono anche alcuni componenti elettronici specifici.

Filtro a condensatore

• Collegando un condensatore in parallelo all'uscita del circuito raddrizzatore, si può svolgere una funzione di filtro e rendere la corrente continua di uscita più liscia. Quando è presente la tensione di picco della corrente alternata di ingresso, il condensatore si carica; quando la tensione di ingresso diminuisce, il condensatore si scarica per mantenere la tensione sul carico. Ad esempio, in un semplice circuito raddrizzatore a mezza onda con filtro a condensatore, il condensatore può ridurre notevolmente la fluttuazione della tensione di uscita.

• L'effetto del filtro del condensatore dipende dalla capacità del condensatore e dalla dimensione del carico. Generalmente, maggiore è la capacità, migliore è l'effetto di filtro, ma il costo aumenterà anche.

Circuito stabilizzatore di tensione

• Per stabilizzare ulteriormente la tensione continua di uscita, può essere aggiunto un circuito stabilizzatore di tensione sulla base del circuito raddrizzatore e del circuito di filtro. Il circuito stabilizzatore di tensione può regolare automaticamente la tensione di uscita in base al cambiamento del carico per mantenerla entro un range relativamente stabile. Ad esempio, i diodi stabilizzatori di tensione comunemente utilizzati, i regolatori di tensione a tre terminali, ecc. possono essere utilizzati per costruire un circuito stabilizzatore di tensione.

• Il circuito stabilizzatore di tensione può migliorare la qualità della corrente continua ed è adatto per occasioni con requisiti elevati di stabilità della tensione.

In conclusione, quando non viene utilizzata una batteria o un trasformatore, la corrente alternata può essere convertita in corrente continua mediante metodi come i raddrizzatori, combinati con filtri a condensatore e circuiti stabilizzatori di tensione.