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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Senza piastra è come senza mani. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Convertitori di tensione, raddrizzatori, inverter Per iniziare, rispondi a una semplice domanda: "Qual è la tensione nella rete?" Sicuramente la maggior parte dirà; "220 volt". Altri aggiungeranno: "Variabile, 50 hertz". Tutto questo è, ovviamente, vero. La tensione (effettiva) nella maggior parte delle reti di illuminazione è di 220 V, ed è variabile, sinusoidale e la frequenza delle oscillazioni sinusoidali è di 50 Hz, che corrisponde a un periodo di ripetizione di 20 millisecondi.
Ma poche persone sanno che il valore di ampiezza della tensione nella rete è di circa 310 V e la differenza (intervallo) tra i valori massimo e minimo arriva fino a 620 V (Fig. 1, a). Non è difficile calcolare il valore dell'ampiezza: è necessario moltiplicare la tensione effettiva per √2. Cosa dà? Pertanto, è possibile calcolare quale tipo di tensione continua si otterrà da una alternata se rettificata. Questo viene fatto usando diodi a semiconduttore (Fig. 2, a). Il diodo (è designato dal simbolo VD1) ha due elettrodi: il catodo (k) e l'anodo (a). La corrente attraverso il diodo può passare solo nella direzione dall'anodo al catodo (lungo la "freccia" della sua immagine grafica). Sul retro, la corrente attraverso il diodo (soprattutto se si tratta di silicio) quasi non scorre - dicono che allora il diodo è "chiuso".
Affinché la rettifica sia la più perfetta - onda intera, quattro diodi (VD1 - VD4) sono combinati in un cosiddetto circuito a ponte (Fig. 2, b). Ma ci sono anche ponti a diodi già pronti - in fig. 2, ne viene mostrato uno - VD1. Un raddrizzatore a ponte a due onde funziona in questo modo. Immagina una lampada a incandescenza HL1 convenzionale per una tensione di 220 V. Quindi, secondo lo schema in Fig. 3, e brillerà più o meno allo stesso modo come se non ci fossero affatto diodi VD1 - VD4. Dopotutto, quando la polarità della tensione mostrata in Fig. 10b, la corrente fluirà attraverso il diodo VD3, la lampada HL1 e il diodo VD1. Quando, durante gli altri 4 ms, la polarità della tensione nella rete cambia al contrario (Fig. 10, c), la corrente scorrerà attraverso VD3, la pompa HL3 e il diodo VD1. In altre parole, ora la corrente attraverso la lampada HL2 va sempre nella stessa direzione, e non in direzioni diverse, come in Fig. 1 nella rete a toni AC. Ma per una lampada a incandescenza, questo sembra essere indifferente: il suo filamento si riscalda allo stesso modo, indipendentemente dalla direzione in cui va la corrente. Il riscaldamento sarà lo stesso, applichiamo la tensione alla lampada secondo il grafico in Fig. 1,a (tensione alternata con una frequenza di 1 Hz) o secondo il grafico di fig. 50b (tensione pulsante con una frequenza di 1 Hz).
Se ora, in parallelo con la lampada, è collegato un condensatore di ossido (elettrolitico) C1 (in Fig. 3, d), la lampada HL1 lampeggerà molto più intensamente. Dopotutto, la fornitura di elettricità nel condensatore C1 è quasi sufficiente per compensare la diminuzione della tensione negli "intervalli" tra le singole increspature. Di conseguenza, la tensione sul condensatore C1 sarà vicina al valore di ampiezza di 310 V (Fig. 1, c). Nel corso di un simile esperimento, la nostra lampadina potrebbe semplicemente bruciarsi! Supponiamo che il nostro esperimento sia puramente speculativo: è improbabile che tu abbia bisogno di una tensione così alta (310 V!), Che, nel frattempo, era popolare nella tecnologia delle lampade. Ora la tecnologia dei transistor e dei microcircuiti si occupa di tensioni inferiori a 10...50 volte. Sì, va bene: questo livello è già abbastanza sicuro. Riduciamo la tensione nel solito modo, utilizzando un trasformatore step-down T1 (Fig. 4). Può essere incandescente da un vecchio televisore a tubo. Se si applicano 220 V all'avvolgimento primario I, la tensione sull'avvolgimento secondario II sarà fino a circa 7,5 V. Sappiamo già che questo è il valore di tensione effettivo. Ciò significa che il valore dell'ampiezza dovrebbe risultare 1,41 volte maggiore e sarà di circa 10,5 V. Ma sul condensatore C1 sarà effettivamente un po 'meno, vale a dire circa 9 V. Il fatto è che fino ad ora non abbiamo tenuto conto condizionatamente della caduta di tensione attraverso due diodi "aperti". E non è né più né meno: circa 1,4 V (per i diodi al silicio). Di conseguenza, in realtà otterremo una tensione costante di circa 9 V. E il nostro raddrizzatore di rete potrà svolgere il ruolo di batterie Krona, Korund, Oreol-1 o una batteria 7D-0, 115-U1.1. Da un tale raddrizzatore è del tutto possibile alimentare un piccolo ricevitore, un piccolo lettore ...
Per il collegamento alla rete, il raddrizzatore utilizza una normale spina XP1 (Fig. 4), a cui si collega l'apparecchiatura tramite una presa XS1, prelevata da una vecchia batteria Krona. Il condensatore di ossido C1 può essere di qualsiasi tipo: maggiore è la sua capacità, migliore sarà la minore ondulazione della tensione raddrizzata. Il ponte a diodi VD1 è preso con qualsiasi indice di lettere dai gruppi di diodi delle serie KTs405, KTs402. Se non c'è un assemblaggio finito, viene sostituito da un ponte assemblato da quattro diodi. I diodi più adatti per tale sostituzione sono le serie KD105 o KD208, KD209. Ma puoi anche utilizzare la moderna serie KD226 o utilizzare i diodi della serie D226 che erano popolari in passato. Se non si prendono diodi al silicio, ma al germanio, la tensione rettificata aumenterà fino a quasi 10 V, il che, tuttavia, è abbastanza accettabile per le apparecchiature. L'"additivo" che ne risulta è spiegato dal fatto che la caduta di tensione diretta dei diodi al germanio è inferiore (circa 0,4 V per ogni diodo) rispetto a quella dei diodi al silicio (circa 0,7 V). Tali diodi, molto probabilmente, sono stati "disseminati" da avidi radioamatori e li condivideranno. I vecchi diodi della serie D7 (ad esempio, D7Zh, D7E) funzioneranno molto bene. Ma sono adatti anche quelli più antichi: DGC-24, DGC-25, DGC-26, DGC-27. Non dimenticare di controllare la funzionalità dei diodi prima del montaggio, questo è particolarmente importante se li hai ricevuti per caso. Puoi controllarli in diversi modi, ma è meglio farlo con un ohmmetro. In una direzione il diodo (soprattutto se è germanio) avrà una resistenza molto piccola, e nell'altra direzione, al contrario, sarà molto grande (se è silicio). Autore: V.Vasiliev
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