Fatti interessanti sui raddrizzatori

• Cosa è un raddrizzatore?

• Lo sviluppo dei raddrizzatori

• Come funziona il raddrizzatore?

• I raddrizzatori possono fare di più?

• Quali raddrizzatori si trovano in Conrad?

• Quando si utilizza un raddrizzatore, a cosa si dovrebbe fare attenzione?

Cosa è un raddrizzatore?

La rete elettrica fornisce una tensione alternata di 230 volt con la frequenza di rete di 50 Hertz sulla presa domestica. In alcuni paesi sono comuni altre tensioni (110 Volt) e frequenze di rete (60 Hertz).

In questo modo è possibile utilizzare direttamente molti dispositivi domestici, a condizione che siano progettati per questa tensione. Tuttavia, se i componenti elettronici di regolazione entrano in gioco, è necessaria una tensione continua. Anche il funzionamento di diversi dispositivi elettrici, come amplificatori e controlli elettronici, richiede tensione continua.

Come utente finale, di solito non si nota molto di questo, poiché il tipo e il livello della tensione di alimentazione necessaria viene fornita dai componenti dei rispettivi apparecchi tramite alimentatori. Partendo dalla tensione di rete sinusoidale, viene fornita l'altezza di tensione necessaria tramite un trasformatore. Per convertire questa tensione alternata sinusoidale nella tensione continua necessaria, i raddrizzatori vengono utilizzati in combinazione con altri componenti elettronici.

Lo sviluppo dei raddrizzatori

I primi raddrizzatori, sviluppati e brevettati da vari scienziati già alla fine del XIX secolo, erano adatti solo per correnti basse. Per soddisfare le esigenze del crescente utilizzo dell'energia elettrica, nel corso del tempo sono stati utilizzati metodi sempre più efficaci per convertire la tensione alternata in tensione continua. Queste includono soluzioni elettromeccaniche con motori a corrente alternata e continua su un albero, tecniche di commutazione che hanno evidenziato le loro vulnerabilità a causa dell'incendio dei contatti.

I raddrizzatori a secco con la loro tipica costruzione a piastra basata sull'elemento chimico selenio sono stati sviluppati in molti modi, in parte sperimentali, compreso l'uso di tubi e lampade a incandescenza.

Solo con l'invenzione del transistor subito dopo la seconda guerra mondiale, la cosiddetta transizione p-n (positiva-negativa) è stata utilizzata, consentendo a una tensione applicata di passare attraverso il cristallo del semiconduttore in una sola direzione, mentre il flusso di corrente è bloccato nella direzione opposta. In questo modo sono stati possibili componenti raddrizzatori molto piccoli a base di semiconduttori, prima sotto forma di diodi al silicio germanio. Questi ultimi sono più resistenti alla temperatura rispetto ai loro "parenti" chimici.

Come funziona il raddrizzatore?

La tensione alternata applicata, a seconda della direzione del diodo raddrizzatore, può passare, ad esempio, con il semiasse positivo, mentre il semiasse negativo è bloccato (pausa). Per buffering delle "pause" nell'alimentazione elettrica, sul lato corrente continua vengono utilizzati condensatori che "saltano" quando il semiasse negativo è bloccato.

Per rendere più efficace il processo di raddrizzatura, il fisico tedesco Leo Graetz ha sviluppato il raddrizzatore a ponte, che è stato chiamato dopo di lui come circuito Graetz e dotato di quattro diodi.

In questo modo, dopo la raddrizzatura, solo i semiassi positivi vengono prodotti senza pausa da semiassi negativi. In questo modo la ondulazione ha la doppia frequenza della tensione alternata originale, riducendo lo sforzo di raddrizzamento.

Un effetto simile è il cosiddetto raddrizzatore a centro, in cui è necessario un trasformatore con puntamento centrale. Questa forma di raddrizzamento ha il vantaggio che sono necessari solo due diodi.

Con corrente alternata trifase si utilizzano raddrizzatori a tre fasi, ad esempio in alternatori per auto, dove la raddrizzatura viene ottenuta dalla batteria dell'auto.

I raddrizzatori possono fare di più?

Se i diodi raddrizzatori sono dotati di un controllo che "comunica" quando devono passare attraverso la rispettivo semionda, è possibile realizzare i controlli di tensione. Si classificano sotto il termine "controllo di taglio di fase". I componenti sono a questo scopo il tiristore caldo.

Grazie alla connessione mirata di diodi e condensatori è possibile raddoppiare e moltiplicare la tensione. Questa tecnologia è stata utilizzata, ad esempio, in dispositivi TV con tubi per immagini per generare tensioni anodo elevate.

La nostra buona pratica

I dispositivi a semiconduttore sono sensibili alla temperatura. Pertanto, durante la saldatura dei raddrizzatori, assicurarsi che i diodi non siano sovraccaricati termicamente e che non vi sia alcuna sollecitazione meccanica sui collegamenti. Nell'ambito dell'hobbistica si consiglia l'utilizzo di stazioni di saldatura con le quali è possibile impostare una temperatura di saldatura affidabile.

Quali raddrizzatori si trovano in Conrad?

I raddrizzatori nel nostro negozio sono suddivisi in:

Raddrizzatori a ponte

I raddrizzatori a ponte combinano in un unico alloggiamento il circuito Graetz di cui sopra. Sono disponibili per tensioni da 40 a 1.800 Volt. Sotto la voce di menu "Configurazione (diodo)" sono elencati il numero e la connessione dei diodi. Esistono diversi tipi di alloggiamento.

Array di diodi raddrizzatori

Gli array di diodi raddrizzatori combinano anche più diodi in un unico alloggiamento, ma non sono costruiti in un circuito a ponte, ma sono disponibili tramite i collegamenti esterni per l'utilizzo in base alle esigenze del rispettivo circuito elettronico. Per questi raddrizzatori sono disponibili anche diverse forme di alloggiamento.

Si deve ricordare il "diodo Schottky". È costituito da una transizione metallo-semiconduttore che si dimostra efficace soprattutto in applicazioni ad alta frequenza, ad esempio in alimentatori a commutazione. Questo sviluppo è stato chiamato in base al fisico tedesco Walter Schottky. Molti di questi componenti sono progettati per le tecniche di lavorazione industriale.

Quando si utilizza un raddrizzatore, a cosa si dovrebbe fare attenzione?

Quando si utilizzano elementi raddrizzatori, rispettare le leggi e i regolamenti specifici del paese. Inoltre, diversi diodi sono adatti per l'uso in macchine da ufficio, apparecchiature di comunicazione, strumenti di misurazione e applicazioni domestiche. Molti produttori offrono componenti separati per l'utilizzo in aree con requisiti di sicurezza particolari, ad esempio in aerei, veicoli a motore e attrezzature per il salvataggio della vita.

È importante utilizzare sempre i raddrizzatori con i parametri elettrici corrispondenti. Osservare inoltre le schede tecniche del produttore per poter rispettare le limitazioni o le condizioni di utilizzo. Le schede tecniche sono disponibili per il download gratuitamente nella rispettiva pagina del prodotto.

Per sperimentare con i raddrizzatori, utilizzare solo piccole tensioni da alimentatori speciali e non una tensione di rete di 230 volt.