Come Costruire un Convertitore AC DC

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La corrente alternata (AC) è impiegata nelle linee elettriche di trasmissione e nei dispositivi ad alta potenza, come elettrodomestici e apparecchi per l’illuminazione. Le sue caratteristiche la rendono ideale per la trasmissione a grande distanza e per la distribuzione di grandi quantità di energia elettrica; è usata in apparati che non richiedono una sorgente di energia particolarmente controllata, come i dispositivi per la generazione di calore e luce. Elettrodomestici a minore potenza e gli altri dispositivi elettrici, invece, richiedono una sorgente di energia più controllata: la corrente continua (DC). Dato che la fornitura di energia elettrica casalinga è in forma di corrente alternata (AC), in molti casi questa deve essere convertita in continua (DC). Fai uso delle linee guida riportate in questo articolo per imparare a realizzare un convertitore AC/DC.

Passaggi

1
Scegli un Trasformatore. Un trasformatore è composto da due avvolgimenti di filo conduttore accoppiati magneticamente. Un avvolgimento è detto “primario”, ed è alimentato dalla sorgente principale di corrente alternata (AC). L’altro avvolgimento, detto “secondario”, fornirà l’alimentazione al convertitore AC/DC. Il trasformatore, così come gli altri componenti necessari alla realizzazione del convertitore AC/DC, sono facilmente reperibili nei negozi di elettronica o di bricolage.
- Dimensiona gli avvolgimenti. La rete elettrica fornisce tensione alternata a 120 volt; se la convertissimo direttamente in tensione continua, otterremmo un valore molto più elevato di quello richiesto da elettrodomestici e altri dispositivi elettrici. A questo scopo, le dimensioni degli avvolgimenti primario e secondario sono opportunamente rapportate in modo da produrre, sul secondario, una tensione di uscita più bassa di quella in ingresso.
- Scegli l’avvolgimento secondario. La tensione alternata in uscita dal secondario dovrebbe essere tarata in modo da avere lo stesso voltaggio della tensione continua che vogliamo ottenere.
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Connetti l’avvolgimento primario alla sorgente principale di corrente alternata (AC). I terminali del trasformatore non hanno polarità, e possono quindi essere connessi in qualsiasi modo.
3
Connetti l’avvolgimento secondario a un ponte raddrizzatore a onda intera. I terminali del trasformatore e del raddrizzatore non hanno polarità, e possono quindi essere connessi in qualsiasi modo.
- Costruisci un raddrizzatore a onda intera. Può essere costruito con 4 diodi rettificatori, piuttosto che utilizzare direttamente un dispositivo raddrizzatore a onda intera. Questi diodi sono marcati con l’indicazione del polo positivo (catodo) e di quello negativo (anodo). I quattro diodi vanno collegati ad anello: il catodo del diodo 1 deve essere connesso al catodo del diodo 2; l’anodo del diodo 2 al catodo del diodo 3; l’anodo del diodo 3 all’anodo del diodo 4; il catodo del diodo 4 all’anodo del diodo 1.
- Collega il raddrizzatore all’avvolgimento secondario del trasformatore. L’avvolgimento secondario dovrebbe essere connesso ai catodi dei diodi 3 e 4; per queste connessioni non è richiesta nessuna polarità. Il punto di connessione tra i catodi dei diodi 1 e 2 rappresenterà il terminale positivo di uscita del raddrizzatore; il punto di connessione tra gli anodi dei diodi 3 e 4, quello negativo.
4
Collega un condensatore di livellamento. Collega un condensatore polarizzato ai terminali d’uscita del raddrizzatore. Il terminale positivo del condensatore dovrà poi essere collegato al terminale positivo del regolatore. Questo condensatore deve essere dimensionato in modo tale che la sua capacità, in farad (F), sia uguale a (5 volte la corrente che il convertitore AC/DC dovrà erogare) diviso (la portata del secondario moltiplicata per 1,4 volte la frequenza). La frequenza può variare da nazione a nazione, ma è tipicamente 50 o 60 hertz (Hz).
5
Aggiungi la regolazione finale. Scegli uno dei regolatori di tensione disponibili sul mercato, in modo da poter regolare la tensione di uscita del convertitore AC/DC fino al valore desiderato. Il regolatore è un dispositivo con 3 terminali: uno comune, uno di ingresso collegato al condensatore di livellamento, e uno di uscita. Quest’ultimo rappresenterà l’uscita del convertitore AC/DC.
- Collega il regolatore come indicato nella scheda tecnica fornita dal produttore. Probabilmente, in questa scheda sarà indicato un condensatore anti-interferenza che dovrai procurarti e installare, seguendo le indicazioni riportate.
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