Come ottenere tensione aggiuntiva da un raddrizzatore a ponte. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Molti alimentatori a uscita singola sono costituiti da un trasformatore, un raddrizzatore e un condensatore di filtro (Figura 1).

Riso. 1. Un tipico circuito di alimentazione a tensione singola contiene un trasformatore, un raddrizzatore e un condensatore di filtro

Tale circuito è relativamente economico, facile da fabbricare, ma ha una sola tensione di alimentazione alla sua uscita. I circuiti che utilizzano amplificatori operazionali, convertitori di dati e altri circuiti analogici spesso richiedono tensioni aggiuntive per funzionare. Queste tensioni possono essere maggiori della tensione della sorgente principale o avere una polarità negativa. In questo caso, vengono solitamente utilizzati avvolgimenti del trasformatore aggiuntivi e raddrizzatori aggiuntivi. Questo approccio è appropriato se il consumo di energia di ciascun avvolgimento è approssimativamente lo stesso, ma di solito gli alimentatori del circuito analogico consumano molta meno corrente e quindi l'uso di avvolgimenti e raddrizzatori aggiuntivi è ingiustificato. Si noti che se la tensione della fonte di alimentazione aggiuntiva deve essere inferiore alla tensione di quella principale, è sufficiente utilizzare un regolatore di tensione integrale in serie (ad esempio, per ottenere tensioni di +5 V da una fonte di +7 ... + 15 volt, è possibile utilizzare i microcircuiti KR142EN5A o IC7805).

Poiché l'ingresso e l'uscita di un raddrizzatore a ponte non hanno un punto comune, è impossibile utilizzare qui rivelatori di picco standard e stadi moltiplicatori di tensione. Tuttavia, gli ingressi CA di un ponte raddrizzatore sono in grado di fornire e ricevere corrente rispetto alle loro uscite. Modificando leggermente un ponte convenzionale, è possibile ottenere un duplicatore di tensione (Fig. 2).

Riso. 2. Collegamento al circuito principale del duplicatore di tensione

Utilizzando una struttura simile e collegandola a un filo comune, è possibile ottenere una tensione negativa in uscita. Sulla fig. 3 mostra una versione modificata del circuito con fonti aggiuntive di tensione sia positiva che negativa.

Riso. 3. Modifica del circuito, che consente di ottenere tensioni positive e negative in uscita

Nei suddetti circuiti di alimentazione, un trasformatore con una tensione di uscita di 12 V è stato utilizzato solo come esempio, ma questo metodo può essere applicato a qualsiasi altra tensione. È necessario prestare attenzione al fatto che la tensione operativa dei condensatori collegati in serie e dei condensatori di filtro all'uscita della sorgente di tensione aumentata sarà superiore a quella del condensatore di filtro della sorgente principale. La tensione sul condensatore del filtro raggiunge solo i picchi della tensione CA rettificata, e sui restanti condensatori questa tensione sarà quasi il doppio (meno la caduta sui diodi), che dovrebbe essere presa in considerazione nei calcoli. I valori nominali di tutti i condensatori sono determinati dalla potenza di uscita richiesta e non devono essere gli stessi.

Teoricamente, le tensioni di uscita negative e raddoppiate dell'alimentatore sono in grado di erogare una potenza vicina a quella del raddrizzatore principale. Si verificano perdite significative, dovute principalmente ai condensatori serie C collegati in serie. L'uso di questi condensatori più grandi consente di ridurre le perdite di energia, senza dimenticare le correnti di picco appropriate, e quindi selezionando questi condensatori per la tensione operativa appropriata. Se, tuttavia, è necessario fornire una maggiore potenza da una sorgente a doppia tensione, sarà necessario considerare l'opzione con un trasformatore aggiuntivo o utilizzare avvolgimenti secondari aggiuntivi.

Autore: Horst Koelzo, Canada

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