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C.E.A.D.2.1 CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 2 (3 ore) Raddrizzatore a semplice semiondaRaddrizzatore a semplice semionda Parametri.

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1 C.E.A.D.2.1 CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 2 (3 ore) Raddrizzatore a semplice semiondaRaddrizzatore a semplice semionda Parametri tipici dei diodiParametri tipici dei diodi Raddrizzatori a doppia semiondaRaddrizzatori a doppia semionda –Trasformatore a presa centrale –Ponte di Gratz Alimentatore a filtro capacitivoAlimentatore a filtro capacitivo Caratteristica di regolazioneCaratteristica di regolazione

2 C.E.A.D.2.2 Raddrizzatore a semplice semionda V M = 50 V N 1 /N 2 = 1V M = 50 V N 1 /N 2 = 1 + V V 2 -

3 C.E.A.D.2.3 Forme donda

4 C.E.A.D.2.4 Calcolo delle grandezze elettriche

5 C.E.A.D.2.5 Parametri Caratteristici del diodo V BR Tensione di Breakdown[V BR > V M ]V BR Tensione di Breakdown[V BR > V M ] I FAV Valor medio della corrente [I FAV > I DC ]I FAV Valor medio della corrente [I FAV > I DC ] I RM Corrente max ripetitiva[I RM > I DC ]I RM Corrente max ripetitiva[I RM > I DC ] [I MAX ] I t I t

6 C.E.A.D.2.6 Progetto Fornire le specifiche del diodo e il rapporto spire del trasformatore di un raddrizzatore a semplice semionda in grado di fornire:Fornire le specifiche del diodo e il rapporto spire del trasformatore di un raddrizzatore a semplice semionda in grado di fornire: V DC = 24 VI DC = 2.5 AV DC = 24 VI DC = 2.5 A partendo dalla tensione di rete (220 V 50 Hz) Per il diodo si ha:Per il diodo si ha: V BR > V M =V DC = 75.4 V, I FAV = I DC = 2.5 A, I RM = I DC = 7.8 AV BR > V M =V DC = 75.4 V, I FAV = I DC = 2.5 A, I RM = I DC = 7.8 A Per il trasformatore si ha:Per il trasformatore si ha: N 1 /N 2 =(V RMS 2)/V M = (220 2)/75.4 = 4.13N 1 /N 2 =(V RMS 2)/V M = (220 2)/75.4 = 4.13 –(trascurando le cadute sui diodi)

7 C.E.A.D.2.7 Potenza Potenza utilePotenza utile Potenza erogata totalePotenza erogata totale RendimentoRendimento

8 C.E.A.D.2.8 Osservazioni Potenza del trasformatore P TR > P E (150 VA)Potenza del trasformatore P TR > P E (150 VA) Grave inconvenienteGrave inconveniente –Nel trasformatore passa una corrente a valor medio pari a I DC –Tale corrente tende a saturare il ferro del trasformatore Questo tipo di alimentatore può essere utilizzato solo per piccole potenzeQuesto tipo di alimentatore può essere utilizzato solo per piccole potenze (nel caso trattato siamo già oltre tale limite)(nel caso trattato siamo già oltre tale limite)

9 C.E.A.D.2.9 Raddrizzatore a doppia semionda Trasformatore a presa centraleTrasformatore a presa centrale V M = 50 V N 1 /N 2 = 1V M = 50 V N 1 /N 2 =

10 C.E.A.D.2.10 Forme donda

11 C.E.A.D.2.11 Raddrizzatore a Ponte di Gratz

12 C.E.A.D.2.12 Confronto Presa centralePonte di GratzPresa centralePonte di Gratz V BR = 2V M V BR = V MV BR = 2V M V BR = V M I FAV = I DC /2I FAV = I DC /2I FAV = I DC /2I FAV = I DC /2 I RM = I DC /2I RM = I DC /2I RM = I DC /2I RM = I DC /2 Caduta sui diodi V Caduta sui diodi 2VCaduta sui diodi V Caduta sui diodi 2V Secondario a massaTrasf. meno costosoSecondario a massaTrasf. meno costoso

13 C.E.A.D.2.13 Progetto (ponte) Fornire le specifiche del diodo e il rapporto spire del trasformatore di un raddrizzatore a semplice semionda in grado di fornire:Fornire le specifiche del diodo e il rapporto spire del trasformatore di un raddrizzatore a semplice semionda in grado di fornire: V DC = 24 VI DC = 2.5 AV DC = 24 VI DC = 2.5 A partendo dalla tensione di rete (220 V 50 Hz) Per i diodi si ha:Per i diodi si ha: V BR > V M = V DC /2 = 37.6 V; I FAV = I DC /2 = 1.25 A,V BR > V M = V DC /2 = 37.6 V; I FAV = I DC /2 = 1.25 A, I RM > I M = I DC /2= 3.9 A Per il trasformatore si ha:Per il trasformatore si ha: N 1 /N 2 =(V RMS 2)/V M = (220 2)/37.6 = 8.27N 1 /N 2 =(V RMS 2)/V M = (220 2)/37.6 = 8.27

14 C.E.A.D.2.14 Potenza Potenza utilePotenza utile Potenza erogata totalePotenza erogata totale RendimentoRendimento

15 C.E.A.D.2.15 Raddrizzatore con filtro capacitivo V M =50 VV M =50 V

16 C.E.A.D.2.16 Forme d onda T1T1T1T1 T2T2T2T2 T 2

17 C.E.A.D.2.17 Calcolo delle grandezze elettriche 1 T1T1T1T1 T2T2T2T2 T 2

18 C.E.A.D.2.18 Calcolo delle grandezze elettriche 2 T1T1T1T1 T2T2T2T2 T1T1T1T1

19 C.E.A.D.2.19 Determinazione di T 2 Metodo approssimazioni successiveMetodo approssimazioni successive

20 C.E.A.D.2.20 Ripple Si approssima la forma donda della tensione duscita con un dente di segaSi approssima la forma donda della tensione duscita con un dente di sega VRVRVRVR

21 C.E.A.D.2.21 Equazioni Scarica lineare del condensatore (ovvero a corrente costante I DC ) in un semiperiodoScarica lineare del condensatore (ovvero a corrente costante I DC ) in un semiperiodo VRVRVRVR

22 C.E.A.D.2.22 Curva di regolazione Tensione continua vs Corrente duscitaTensione continua vs Corrente duscita V DC I DC VMVM

23 C.E.A.D.2.23 Progetto 1 Progettare un alimentatore in grado di fornire una tensione duscita V u = 24 V, I DC = 2.5 A con un ripple r% = 5 %Progettare un alimentatore in grado di fornire una tensione duscita V u = 24 V, I DC = 2.5 A con un ripple r% = 5 % CaricoCarico RippleRipple Per T 1 e T 2 si haPer T 1 e T 2 si ha

24 C.E.A.D.2.24 Progetto 2 Quindi si ha:Quindi si ha:

25 C.E.A.D.2.25 Conclusioni Raddrizzatore a semplice semiondaRaddrizzatore a semplice semionda Raddrizzatori a doppia semiondaRaddrizzatori a doppia semionda –Trasformatore a presa centrale –Ponte di Gratz Alimentatore a filtro capacitivoAlimentatore a filtro capacitivo


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