DIODI RETTIFICATORI



 

La caratteristica del diodo a semiconduttore, di essere attraversato dalla corrente elettrica in un senso anziché nell'altro, viene ampiamente sfruttata, in molti dispositivi elettronici, allo scopo di trasformare le correnti variabili in correnti unidirezionali, che conservano sempre lo stesso verso di movimento, così come accade in un circuito alimentato a pila.
Un tempo, prima dell'avvento dei semiconduttori, un tale compito veniva affidato alla valvola termoionica a due elettrodi, anodo e catodo, denominata "diodo". Oggi, invece, la corrente alternata, derivata dalla rete-luce, viene rettificata mediante l'impiego di uno o più diodi a semiconduttore, opportunamente collegati tra loro, che realizzano il cosiddetto ponte raddrizzatore. Il quale fa parte integrante dello stadio alimentatore di ogni ricevitore radio od altro apparato elettronico funzionante con la tensione alternata di rete.
In questa sede, dunque, vengono esaminati tutti ali effetti pratici, provocati dalla presenza dei diodi a semiconduttore nei circuiti interessati da correnti variabili.

EFFETTO DI RETTIFICAZIONE

Il circuito teorico sperimentale di figura 1 viene pure proposto, nella .versione pratico costruttiva, in figura 2. In esso si fa uso di un trasformatore di tensione (T1) per campanelli elettrici di uso domestico, con avvolgimento primario a 220 V e secondario a 12 V. Questo componente è reperibile normalmente presso i negozi di materiali elettrici e può essere dotato, sul secondario, di presa intermedia per un diverso valore di tensione, come indicato in figura 2; in tal caso la tensione di 12 Vca va prelevata dai due morsetti estremi.
Il diodo raddrizzatore al silicio D1 è di tipo 1N4004, mentre le due lampadine LP1 - LP2 sono da 12 V - 100 mA.

Fig. 1 - Circuito sperimentale di applicazione del diodo a semiconduttore in funzione di elemento rettificatore. La presenza del condensatore elettrolitico C1 esalta la luminosità della lampadina LP2. Sulla destra sono riportati i diagrammi relativi alle tensioni presenti nei principali punti circuitali.


L'esperimento consiste nel far funzionare il circuito dapprima senza l'inserimento del condensatore elettrolitico C1 e, in un secondo tempo, con la presenza di questo componente. Ebbene, una volta inserita la spina in una qualsiasi presa-luce, ci si accorgerà che la lampadina LP1, pur essendo dello stesso tipo di LP2, emette una quantità di luce maggiore di quest'ultima. Ma ciò, se si tiene conto dell'effetto introdotto dal diodo a semiconduttore D 1, è facilmente intuibile. Infatti, la lampadina LP1 viene attraversata dall'intera corrente alternata promossa dall'avvolgimento secondario di T1, mentre la LP2 rimane coinvolta dalle sole semionde positive di questa, giacché quelle negative, imbattendosi nell'anodo del diodo D 1 (a), trovano in questo un ostacolo insormontabile, ossia una barriera di arresto. Concludiamo quindi dicendo che LP 1 fa più luce perchè è attraversata dalle semionde positive e negative, LP2 fa meno luce perché è attraversata dalle sole semionde positive della corrente alternata, a causa della presenza nel circuito del diodo a semiconduttore D1. Il quale si comporta quasi come un interruttore automatico, chiuso per le semionde negative, aperto per quelle positive.

Fig. 2 - Realizzazione pratica del circuito sperimentale che dimostra chiaramente le funzioni elettriche del diodo a semiconduttore. In sede costruttiva si raccomanda di inserire correttamente il diodo ed il condensatore, tenendo conto delle precise posizioni dei terminali di questi componenti.