Un alimentatore serve a trasformare una tensione alternata in una tensione continua adatta ad alimentare un circuito elettronico.
Trasformatore → Ponte di Graetz → Condensatore → 7805 → Carico
1. I dati dell’esempio
- Tensione del secondario del trasformatore: 12 V efficaci
- Frequenza della rete: 50 Hz
- Caduta di tensione di ogni diodo: circa 0,7 V
- Condensatore: 2200 µF
- Corrente assorbita dal carico: 0,20 A
- Tensione finale di uscita: 5 V
2. Tre valori importanti della tensione
| Valore | Significato semplice |
| Valore massimo | È il valore più alto raggiunto dalla tensione. |
| Valore medio | Indica la componente continua della tensione. |
| Valore efficace | Indica l’effetto energetico della tensione alternata. |
| Ripple | È la piccola ondulazione che rimane dopo il livellamento. |
3. Il trasformatore
Il trasformatore abbassa la tensione della rete. Nel nostro esempio al secondario abbiamo una tensione sinusoidale di 12 V efficaci.
Il valore massimo vale:
Vmax = √2 × 12 ≈ 16,97 V
La tensione alternata passa continuamente da valori positivi a valori negativi. Il suo valore medio è quindi 0 V. A 50 Hz un periodo dura 20 ms.
4. Il ponte di Graetz
Il ponte di Graetz è formato da quattro diodi. Durante ogni semionda conducono due diodi. Il ponte ribalta le semionde negative: in uscita otteniamo una tensione pulsante sempre positiva.
Con diodi ideali il valore medio è circa 0,9 × 12 = 10,8 V. Nei diodi reali bisogna considerare la caduta di due diodi, circa 1,4 V complessivi.
Vmax ≈ 16,97 − 1,4 = 15,57 V
Dopo il raddrizzamento compaiono due pulsazioni per ogni periodo della rete: con una rete a 50 Hz la frequenza delle pulsazioni diventa 100 Hz.
5. Il condensatore di livellamento
La tensione che esce dal ponte è ancora pulsante. Il condensatore serve a renderla più regolare. Si carica vicino ai picchi della tensione e si scarica alimentando il circuito tra un picco e il successivo.
La tensione non diventa perfettamente piatta: rimane una piccola ondulazione chiamata ripple.
Ripple ΔVpp ≈ I / (2 × f × C)
Con I = 0,20 A, f = 50 Hz e C = 2200 µF, il ripple è circa 0,91 V picco-picco. La tensione varia approssimativamente tra 15,57 V e 14,66 V.
Da ricordare: più grande è il condensatore, minore è il ripple; maggiore è la corrente richiesta dal carico, maggiore è il ripple.
6. Il regolatore 7805
Il 7805 è un regolatore lineare. Il suo compito è stabilizzare la tensione e fornire in uscita circa 5 V continui.
Ingresso variabile → 7805 → Uscita ≈ 5 V
Per funzionare correttamente, la tensione in ingresso deve rimanere sufficientemente superiore a 5 V. Nella lezione si considera come riferimento didattico circa 7–8 V. Nel nostro esempio il valore minimo prima del 7805 è circa 14,66 V, quindi il margine è ampio.
Nel modello ideale l’uscita è perfettamente costante a 5 V e il ripple è nullo. Nel circuito reale può rimanere un piccolo ripple residuo.
7. Riepilogo del funzionamento
- Trasformatore: Abbassa la tensione e fornisce una sinusoide da 12 V efficaci.
- Ponte di Graetz: Raddrizza la tensione: le semionde diventano tutte positive.
- Condensatore: Livella la tensione e riduce le variazioni.
- 7805: Stabilizza la tensione a circa 5 V.
- Carico: Riceve la tensione continua stabilizzata.
8. Numeri da ricordare nell’esempio
| Punto del circuito | Valore massimo | Valore medio / efficace |
| Secondario trasformatore | 16,97 V | 0 V medio; 12 V efficace |
| Ponte ideale senza condensatore | 16,97 V | 10,8 V medio; 12 V efficace |
| Dopo condensatore, diodi reali | 15,57 V | ≈ 15,12 V |
| Uscita 7805 ideale | 5 V | 5 V |
9. Concetti chiave
- Il trasformatore abbassa la tensione.
- Il ponte di Graetz raddrizza la tensione.
- Il condensatore riduce il ripple.
- Il 7805 stabilizza l’uscita a 5 V.
- Più capacità significa, a parità delle altre condizioni, meno ripple.
