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CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI

CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI. LEZIONE N° 2 (3 ore) Raddrizzatore a semplice semionda Parametri tipici dei diodi Raddrizzatori a doppia semionda Trasformatore a presa centrale Ponte di Gratz Alimentatore a filtro capacitivo Caratteristica di regolazione.

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CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI

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Presentation Transcript

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

  2. Raddrizzatore a semplice semionda • VM = 50 V N1/N2 = 1 + V1 - + V2 - C.E.A.D.

  3. Forme d’onda C.E.A.D.

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

  5. Parametri Caratteristici del diodo • VBR  Tensione di Breakdown [VBR > VM] • IFAV  Valor medio della corrente [IFAV > IDC] • IRM  Corrente max ripetitiva [IRM > IDC] [IMAX] I I 9 9 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 t t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C.E.A.D.

  6. Progetto • Fornire le specifiche del diodo e il rapporto spire del trasformatore di un raddrizzatore a semplice semionda in grado di fornire: • VDC = 24 V IDC = 2.5 A partendo dalla tensione di rete (220 V 50 Hz) • Per il diodo si ha: • VBR > VM=VDC = 75.4 V, IFAV = IDC = 2.5 A, IRM = IDC  = 7.8 A • Per il trasformatore si ha: • N1/N2 =(VRMS2)/VM = (220 2)/75.4 = 4.13 • (trascurando le cadute sui diodi) C.E.A.D.

  7. Potenza • Potenza utile • Potenza erogata totale • Rendimento C.E.A.D.

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

  9. Raddrizzatore a doppia semionda • Trasformatore a presa centrale • VM = 50 V N1/N2 = 1   + +     + +   C.E.A.D.

  10. Forme d’onda C.E.A.D.

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

  12. Confronto • Presa centrale Ponte di Gratz • VBR = 2VM VBR = VM • IFAV = IDC/2 IFAV = IDC/2 • IRM = IDC/2 IRM = IDC/2 • Caduta sui diodi V Caduta sui diodi 2V • Secondario a massa Trasf. meno costoso C.E.A.D.

  13. Progetto (ponte) • Fornire le specifiche del diodo e il rapporto spire del trasformatore di un raddrizzatore a semplice semionda in grado di fornire: • VDC = 24 V IDC = 2.5 A partendo dalla tensione di rete (220 V 50 Hz) • Per i diodi si ha: • VBR > VM = VDC/2 = 37.6 V; IFAV = IDC/2 = 1.25 A, IRM > IM = IDC  /2= 3.9 A • Per il trasformatore si ha: • N1/N2 =(VRMS2)/VM = (220 2)/37.6 = 8.27 C.E.A.D.

  14. Potenza • Potenza utile • Potenza erogata totale • Rendimento C.E.A.D.

  15. Raddrizzatore con filtro capacitivo • VM =50 V C.E.A.D.

  16. Forme d ‘onda T1 T’2 T2 C.E.A.D.

  17. Calcolo delle grandezze elettriche 1 T1 T’2 T2 C.E.A.D.

  18. Calcolo delle grandezze elettriche 2 T1 T2 T1 C.E.A.D.

  19. Determinazione di T2 • Metodo “approssimazioni successive” C.E.A.D.

  20. Ripple • Si approssima la forma d’onda della tensione d’uscita con un dente di sega VR C.E.A.D.

  21. Equazioni • Scarica lineare del condensatore (ovvero a corrente costante IDC) in un semiperiodo VR C.E.A.D.

  22. Curva di regolazione • Tensione continua vsCorrente d’uscita VDC VM IDC C.E.A.D.

  23. Progetto 1 • Progettare un alimentatore in grado di fornire una tensione d’uscita Vu = 24 V, IDC = 2.5 A con un ripple r% = 5 % • Carico • Ripple • Per T1 e T2 si ha C.E.A.D.

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

  25. Conclusioni • Raddrizzatore a semplice semionda • Raddrizzatori a doppia semionda • Trasformatore a presa centrale • Ponte di Gratz • Alimentatore a filtro capacitivo C.E.A.D.

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