Che cos'è un ponte a diodi?

Un ponte a diodi è un insieme di quattro diodi interconnessi in modo tale che un alimentatore a corrente alternata (CA) applicato a due dei quattro punti del ponte produrrà un'uscita di corrente continua (CC) sui restanti due. Un ponte a diodi, o raddrizzatore a ponte a diodi come sono anche noti, è quindi un componente elettrico per lisciare o rettificare un alimentatore CA per produrre un'uscita CC. Un ottimo esempio di un ponte a diodi sul lavoro è un caricabatterie per telefono cellulare CA che, quando collegato a una presa di corrente CA, fornisce una corrente CC per caricare il telefono.

Per comprendere il funzionamento di un ponte a diodi, è necessario conoscere le differenze di base tra alimentazione CA e CC e come funzionano i diodi. La maggior parte delle persone conosce bene l'uso delle batterie in elettrodomestici, giocattoli, macchine fotografiche e telefoni. Una batteria è un buon esempio di un alimentatore CC che ha una polarità impostata, ovvero un terminale positivo e negativo impostato che non cambia mai. L'alimentatore CA rilevato in una presa di corrente domestica ha una polarità alternata che inverte circa da 50 a 60 volte al secondo.

Quando si utilizza un alimentatore CA per pilotare un apparecchio CC, questa polarità CA alternata o inversa deve essere attenuata o rettificata per produrre la polarità stabile e invariata che caratterizza un alimentatore CC. Senza questa rettifica, l'alimentazione CA danneggerebbe o distruggerebbe l'apparecchio. Nella maggior parte delle applicazioni, questo livellamento si ottiene utilizzando un raddrizzatore a ponte o un ponte a diodi.

I diodi sono componenti elettronici che consentono alla corrente elettrica di fluire in una sola direzione. Quando quattro diodi sono interconnessi in una configurazione di rettifica, interromperanno efficacemente metà del ciclo alternato di alimentazione CA e lasceranno metà per passare attraverso il ponte. La potenza che può passare attraverso il ponte a diodi non è una corrente CC particolarmente regolare, ma almeno mostra una polarità stabile o una relazione positivo-negativo. Questo è noto come rettifica a semionda poiché la metà dell'onda del ciclo CA viene rimossa o bloccata. Per appianare l'ondulazione CA rimanente dall'alimentazione, i condensatori possono essere inseriti attraverso le uscite positive e negative.

I ponti a diodi vengono utilizzati per produrre energia CC in una serie di applicazioni diverse che vanno dai piccoli alimentatori sui circuiti elettronici agli enormi esempi industriali in grado di alimentare grandi elettromagneti e motori CC. La dimensione fisica del ponte a diodi è tutto ciò che cambia in queste applicazioni; la costruzione di base del ponte rimane la stessa. Sebbene esistano altri modi per produrre energia CC dagli alimentatori CA, il ponte a diodi rimane il metodo più economico e conveniente.