Funzionamento del raddrizzatore monofase a doppia semionda

Questo lavoro è stato verificato dal nostro insegnante: 24.01.2026 alle 13:25

Tipologia dell'esercizio: Relazione

Aggiunto: 21.01.2026 alle 12:41

Il raddrizzatore monofase a doppia semionda è un circuito elettrico che viene frequentemente utilizzato per la conversione della corrente alternata (AC) in corrente continua (DC). Questa tipologia di raddrizzatore rappresenta un'evoluzione dei più semplici raddrizzatori a singola semionda, migliorandone l'efficacia attraverso un utilizzo più efficiente dell'onda sinusoidale in ingresso.

Per comprendere il funzionamento di un raddrizzatore monofase a doppia semionda, è essenziale acquisire una conoscenza preliminare di alcuni componenti fondamentali del circuito e della loro modalità di operazione. I principali elementi che compongono questo tipo di raddrizzatore sono il trasformatore, i diodi e il carico resistivo.

Il trasformatore monopasso abbassa la tensione AC a un livello adeguato per il raddrizzamento. Questa funzione è cruciale in molte applicazioni, dato che le tensioni di rete domestica o industriale (solitamente 230V o 115V a seconda della regione geografica) sono troppo elevate per la maggior parte dei dispositivi elettronici. Il trasformatore consente di modificare il livello di tensione mantenendo inalterata la frequenza dell'alternanza sinusoidale.

I diodi sono i componenti attivi più critici in un raddrizzatore. Ogni diodo permette il passaggio della corrente in una sola direzione, bloccando quella opposta, fenomeno conosciuto come "conduzione unilaterale". In un raddrizzatore a doppia semionda vengono tipicamente utilizzati due diodi, sebbene nel caso di un ponte di Graetz, che rappresenta una configurazione alternativa più comune, ne vengano usati quattro. Quando uno diodo è polarizzato direttamente, lascia passare la corrente; durante l'inversione della polarità, il diodo è polarizzato inversamente, quindi blocca la corrente. La chiave del raddrizzamento a doppia semionda sta proprio nella configurazione dei diodi che sfrutta entrambe le metà positive e negative dell'onda sinusoidale in ingresso.

Il principio di funzionamento del raddrizzatore monofase a doppia semionda si basa sull'alternanza di conduzione dei due diodi. Durante la semionda positiva dell'ingresso AC, la corrente attraversa il primo diodo e fornisce tensione al carico. Durante la semionda negativa, il secondo diodo entra in conduzione e permette ancora l'alimentazione in positivo al carico. Questo significa che il raddrizzatore fornisce una corrente continua pulsante con una frequenza pari al doppio di quella della corrente alternata in ingresso. Per esempio, se la frequenza della tensione AC è 50 Hz, la frequenza della tensione raddrizzata sarà 100 Hz.

È importante notare che la tensione raddrizzata non è perfettamente continua; presenta delle oscillazioni, o "ondulazioni", tra un picco e l'altro. Questo effetto, detto "ripple", può essere problematico per alcune applicazioni, che richiedono una tensione DC più stabile. Per mitigare l'effetto del ripple, si possono aggiungere dei condensatori di filtraggio al circuito. Questi condensatori accumulano carica durante i picchi di tensione e la rilasciano durante i cali, appianando quindi l'ondulazione della tensione in uscita.

Tra i vantaggi del raddrizzatore monofase a doppia semionda, possiamo annoverare l’efficienza migliorata rispetto al raddrizzatore a singola semionda, grazie al pieno sfruttamento della potenza disponibile dalla sorgente AC in ingresso. Inoltre, la frequenza di ripple è più alta rispetto a quella generata da un raddrizzatore monofase a singola semionda, il che facilita l'operazione di smorzamento delle ondulazioni. Tra i lati negativi, tuttavia, si rileva la necessità di gestire una configurazione circuitale più complessa e il costo incrementato, dovuto all'uso di più componenti attivi (diodi e, eventualmente, di un trasformatore con presa centrale o un ponte a diodi nel caso della versione a ponte).

In sintesi, il raddrizzatore monofase a doppia semionda rappresenta un punto di partenza essenziale per la costruzione di circuiti in grado di alimentare efficacemente dispositivi elettronici da fonti AC, risultando una soluzione intermedia tra semplicità operativa, efficienza energetica e controllo del ripple. Al giorno d’oggi, questo dispositivo trova largo impiego in moltissime applicazioni pratiche, dai piccoli alimentatori per dispositivi elettronici ai complessi sistemi di conversione per impianti industriali.