Alimentatore 1° Parte

Alimentatore 1° Parte
Proseguiamo nella nostra rubrica, analizzando in maniera più approfondita uno dei blocchi circuitali che compongono l'amplificatore: l'alimentatore. L'alimentatore è la parte fondamentale di ogni circuito elettronico attivo, che ne permette il funzionamento ricavando energia dalla rete elettrica a cui è collegato. Il componente base dell'alimentatore è il trasformatore di tensione che partendo dalla tensione della rete di alimentazione applicata all'avvolgimento primario, genera sul secondario tutte le tensioni necessarie al funzionamento dell'apparecchioProseguiamo nella nostra rubrica, analizzando in maniera più approfondita uno dei blocchi circuitali che compongono l'amplificatore: l'alimentatore.

L'alimentatore è la parte fondamentale di ogni circuito elettronico attivo, che ne permette il funzionamento ricavando energia dalla rete elettrica a cui è collegato.
Il componente base dell'alimentatore è il trasformatore di tensione che partendo dalla tensione della rete di alimentazione applicata all'avvolgimento primario, genera sul secondario tutte le tensioni necessarie al funzionamento dell'apparecchio.
Queste tensioni alternate vengono raddrizzate ( eccetto, solitamente, la tensione di accensione del filamento delle valvole ) da dispositivi rettificatori a stato solido, cioè con diodi al silicio, oppure a vuoto, cioè a valvole.
Tuttavia la tensione all'uscita dei raddrizzatori, pur unidirezionale, non può essere considerata ancora continua in quanto è presente in essa una notevole componente alternativa, solitamente alla frequenza doppia di quella di rete ( 100 Hz ) che la rende inidonea al funzionamento dell'apparecchio.
A questo punto intervengono i condensatori di filtraggio che con la loro grande capacità accumulano come serbatoi, durante i picchi di tensione, una carica elettrica che viene ceduta nel momento in cui, ritmicamente la tensione pulsante tende a scendere.
Diremo allora che i condensatori di filtraggio, solitamente elettrolitici, hanno un effetto di livellamento della tensione pulsante in uscita dal raddrizzatore.
Tale livellamento della tensione, pur efficace, è talvolta insufficiente a ottenere una corrente continua di qualità, ciò si traduce come risultato finale in un ronzio di fondo (HUM) dell'amplificatore.
Allo scopo di ridurre ulteriormente la componente alternativa servono degli elementi aggiuntivi di filtraggio che sono gli induttori i quali, grazie al fenomeno fisico dell'autoinduzione tendono a rendere stabile la corrente che fluisce in essi e quindi nell'intero apparecchio.
A questi dispositivi a volte vengono aggiunti, particolarmente nei circuiti a transistor, altri componenti che migliorano notevolmente la qualità dell'alimentazione. Stiamo parlando di circuiti stabilizzatori elettronici che includono componenti attivi come transistor, mosfet e circuiti integrati, oppure si basano sulle proprietà stabilizzatrici dei diodi Zener.
Esaminiamo ora in particolare le diverse trasformazioni che la tensione di alimentazione subisce a partire dalla rete fino ad arrivare all'uscita dell'alimentatore e soprattutto della differenza tra tensione alternata e tensione continua.
Una tensione si dirà alternata sinusoidale quando avrà un andamento nel tempo come quello riportato in figura 1: Figura 1 Questa forma d'onda alternata è quella della rete elettrica e circola in tutti gli avvolgimenti del trasformatore.
Si può vedere come, partendo dal valore zero, essa arriva al suo massimo valore positivo per poi ritornare al valore zero.
Da qui raggiunge il suo valore massimo negativo per poi ritornare ancora una volta al valore zero.
L'insieme di questi passaggi si chiama ciclo. I cicli si ripetono all' infinito (fino alla menopausa!!! He he he he!!! Stiamo scherzando, naturalmente).
Il numero dei cicli al secondo costituisce la frequenza della tensione alternata e si misura in Hz (Hertz).
Lo standad europeo prevede una frequenza della rete elettrica di 50 Hz, mentre negli U.S.A. è in uso lo standard a 60 Hz.
Variando nel tempo, la caratteristica principale che una tensione alternata possiede è quella di non avere una polarità ( cioè non essere contraddistinta da un positivo e da un negativo ) cosa che invece caratterizza una tensione continua, in quanto costante nel tempo.
La tensione alternata prelevata all'uscita del trasformatore di alimentazione verrà applicata all'ingresso del raddrizzatore all'uscita del quale troveremo invece una forma d'onda come quella di figura 2: Figura 2 Collegando all'uscita del raddrizzatore i condensatori di filtraggio otterremo un effetto di livellamento delle pulsazioni della tensione tanto maggiore quanto più alta è la capacità di detti condensatori come mostra la figura 3: Figura 3 Alla fine del processo di filtraggio ottenuto con una o più celle che alternano condensatori e impedenze o resistori, la forma d'onda sarà il più vicino possibile a quella teorica della corrente continua rappresentabile in figura 4 anche se manterrà comunque una certa percentuale di ondulazione residua (Ripple): Figura 4 L'ampiezza di questa ondulazione deve essere minore possibile, anche sotto carico, ed è uno dei parametri di valutazione della bontà dell'alimentatore e si misura solitamente in millivolt ( mV ).