Frequenza di Uscita del Rettificatore a Mezza Onda: Metà dell'Ingresso
Per un ingresso **sinusoidale 60 Hz**, un **rettificatore a mezza onda** produce una frequenza di uscita di **30 Hz**.
La Matematica
- Ingresso: vin(t) = Vp sin(2π·60·t). Periodo Tin = 1/60 s ≈ 16.67 ms.
- Azione Mezza Onda: Il diodo conduce solo durante le **semicicli positivi** (o negativi, a seconda della polarità). Blocca l'altra metà.
- Forma d'onda di Uscita: Serie di impulsi semiseno positivi, separati da spazi a tensione zero.
- Periodo di Uscita (Tout): Tempo tra gli *inizi* di impulsi consecutivi = **Tin = 16.67 ms**.
- Frequenza di Uscita (fout): 1 / Tout = **60 Hz / 2 = 30 Hz**.
Visione del Dominio della Frequenza (Fourier)
L'uscita contiene:
- Componente DC: VDC = Vp/π ≈ 0.318 Vp.
- Fondamentale (30 Hz): Componente AC più grande.
- Armoniche Pari: 60 Hz, 90 Hz, 120 Hz... (Ampiezza: 2Vp/3π, 2Vp/15π...).
- Nessuna Armonica Dispari (eccetto DC): Simmetria mezza onda.
Confronto
| Tipo di Rettificatore | Frequenza Fondamentale di Uscita | Frequenza di Ondulazione (Dominante) | Tensione DC (a vuoto) |
|---|---|---|---|
| Mezza Onda | fin / 2 = 30 Hz | 30 Hz | Vp/π |
| Onda Intera (Centro-Presa) | fin = 60 Hz | 120 Hz | 2Vp/π |
| Onda Intera (Ponte) | fin = 60 Hz | 120 Hz | 2Vp/π |
Implicazione Pratica
- Dimensionamento Condensatore Filtro: C = Iload / (fripple · Vripple). La mezza onda necessita di **~2× capacità** dell'onda intera per la stessa ondulazione (frequenza di ondulazione inferiore).
- Utilizzo Trasformatore: Scarso (corrente DC nel secondario → rischio saturazione). La mezza onda è raramente usata > pochi watt.
- Applicazioni: Caricabatterie (trickle), demodulazione semplice (radio AM), rilevamento di picco del segnale, controllo velocità ventole a basso costo (dimming TRIAC è diverso).
Risposta: 30 Hz. L'uscita si ripete a metà del tasso di ingresso perché ogni altra semionda viene eliminata.