Lisciamento con Condensatore negli Alimentatori: Ridurre l'Ondulazione
Cos'è il Lisciamento con Condensatore?
Un condensatore di riserva posto in parallelo all'uscita di un raddrizzatore carica ai picchi di tensione e scarica nel carico durante le valli, riducendo l'ondulazione di tensione sulla rail CC.
Come Funziona
- Il raddrizzatore eroga CC pulsante (onda mezza o intera).
- Il condensatore si carica rapidamente vicino al picco tramite il percorso a bassa impedenza del diodo.
- Tra i picchi, il condensatore fornisce la corrente al carico, la tensione decade esponenzialmente:
V(t) = V_peak - (I_load / C) × t. - Il picco successivo ricarica il condensatore; il ciclo si ripete.
Parametri di Progettazione
- Capacità C: C maggiore → ondulazione minore (
ΔV ≈ I_load / (f_ripple × C)). - Frequenza di ondulazione f_ripple: 2× frequenza di rete per raddrizzatore a onda intera (100/120 Hz).
- Corrente di carico I_load: corrente maggiore → C maggiore necessario.
- ESR/ESL: elettrolitici a basso ESR o MLCC in parallelo riducono il rumore ad alta frequenza.
Vantaggi
- CC più pulita per circuiti analogici, digitali e RF.
- Riduce il ronzio udibile negli amplificatori audio.
- Migliora la testata del regolatore e l'efficienza.
Limiti e Precauzioni
- Corrente di spunto: C grande assorbe corrente di picco enorme all'accensione → serve termistore NTC, soft-start o limitazione di corrente.
- Dimensioni fisiche/costo: elettrolitici ad alta capacità sono ingombranti.
- Limite di frequenza di ondulazione: meno efficace a frequenze molto alte (rumore switching) — aggiungi bypass ceramico.
Valori Tipici
- Alimentatore lineare dopo ponte: 1.000–10.000 µF per ampere di carico.
- Uscita alimentatore switching: 100–1.000 µF elettrolitico + 1–10 µF ceramico.