Step #09 L' Inventore

A Mario Celso si deve l'invenzione e il brevetto del raddrizzatore. Egli è stato un inventore italiano e fondatore dell'azienda IREM nel 1947.

Nel 1946 inizia a lavorare nell'ambito della proiezione cinematografica per migliore i già esistenti raddrizzatori a collettore rotante che però presentavano inconveniente. 

La prima prova del suo marchingegno avvenne nel cinema del paese di Celso, ma dopo pochi minuti dall'inizio della pellicola, i contatti si surriscaldarono e la proiezione venne sospesa. La seconda prova, questa volta riuscita, avvenne nel cinema di Porta Nuova. 

Il progetto definitivo per il raddrizzatore elettromeccanico sincrono viene presentato dell'agosto 1946 e brevettato nell'aprile 1947. L'originalità del prodotto consiste nell'impiego di un motore elettrico sincrono di bassa potenza il cui albero attiva, al momento opportuno, i contatti mobili montanti su un gruppo di commutatori: questo permette di interrompere la corrente alternata nei punti di passaggio per lo zero, convogliando così tutte le alternanze in un'unica direzione. 

7 marzo 1992, Hollywood
Mario Celso riceve l'Oscar da Tom Hanks

Step #05 Il Principio Fisico

Come già abbiamo detto il compito del raddrizzatore è quello di trasformare una corrente alternata in una corrente continua. Analizziamo ora il funzionamento del ponte di Graetz, ovvero un raddrizzatore con quattro diodi.

La figura rappresenta il suo simbolo elettrico, che viene usato nella rappresentazione dei sistemi elettrici. Le quattro frecce rappresentano i quattro diodi.

Processo di raddrizzazione

Il processo di raddrizzazione di una corrente alterne prevede una serie di passaggi indispensabili per il suo corretto risultato.

Innanzitutto la necessità di convertire la corrente alternata in continua è dovuto al fatto che la corrente alternata è caratterizzata da un flusso di corrente variabile nel tempo sia in intensità che in direzione la quale non può essere utilizzata direttamente per alimentare circuiti e componenti elettrici; infatti prima di utilizzarla per alimentare appunto circuiti elettrici, essa deve subire un processo in grado di modificare l'onda sinusoidale, con l'obiettivo di renderla il più possibile costante nel tempo, renderla continua.

Questo è il compito del raddrizzatore, in quanto è in grado di far passare le semionde positive e raddrizzare le semionde negative. Nello specifico effettua due passaggi fondamentali:

· quando sul punto 1 sarà presenta la seminonda positiva, e sul punto due quella negativa, la tensione verrà raddrizzata dai diodi D2 e D3;

· quando sul punto 1 sarà presente la semionda negativa, e sul punto 2 quella positiva, la tensione verrà raddrizzata dai diodi D1 e D4.

Questo processo porterà ad un aumento delle frequenza; infatti collegando un trasformatore di rete, con primario 220V e secondario di una tensione a scelta, la frequenza subirà un'aumento del circa 50%.

Dall'uscita del ponte raddrizzatore si ricaveranno solo le semionde positive con frequenza doppia, ma con valore medio della tensione inferiore. Infatti tra una semionda e l'altra si troverà sempre un piccolo spazio di tempo in cui il livello dell'onda non sarà presente. Questo fattore negativo può essere risolto con un condensatore elettrolitico, chiamato condensatore di livellamento, che ha il compito di eliminare le pulsazioni della corrente alternata.

Step#04 La Scienza

Le scienze che stanno alla base dello raddrizzatore sono l'elettronica (electronics) e l'elettrotecnica (electrical engineering). 

L' elettronica è la scienza e la tecnica concernente l'emissione e la propagazione degli elettroni nel vuoto o nella materia. Più specificamente l'elettronica è l'insieme delle conoscenze metodologiche, teoriche e pratiche utilizzate per la progettazione e la realizzazione di sistemi hardware in grado di elaborare grandezze fisiche sotto forma di segnali contenti informazione.

Bibliografia

· Integrated Electronics, Millman & Halkias, McGraw-Hill

· Micro elettronica, J. Millman e C. C. Halkias, Boringhieri

L' elettrotecnica, invece, è una disciplina tecnica applicata all'utilizzo dell' elettricità, concerne la produzione e la distribuzione di energia elettrica.

Bibliografia

· Manuale di Elettrotecnica e Telecomunicazioni, G. Biondo e E. Sacchi, Hoepli 

· Elettrotecnica generale - Elettrostatica Elettromagnetismo, M. Pezzi, Zanichelli

Step#03 Il Glossario

 Un raddrizzatore è composto principalmente da diodi:

· Il diodo è un componente elettronico passivo non-lineare a due terminali. Questi ultimi sono detti anodo e catodo e rappresentano rispettivamente il terminale positivo e quello negativo. La funzione principale di un diodo ideale è di controllare la direzione del flusso di corrente. La corrente che passa al suo interno può fluire in un sola direzione, ovvero dall'anodo al catodo. I diodi sono come valvole unidirezionali nel campo dell'elettronica, se la tensione ai suoi capi è negativa non può fluire alcun tipo di corrente.

Ogni raddrizzatore può avere uno o più diodi al suo interno e ciò influisce sulle sue proprietà, quindi può essere:

    · A singola semionda, se contiene un diodo.

    · A doppia semionda, se contiene due diodi.

    · Ponte di Graetz, se contiene quattro diodi.

Step#02 Una prima immagine

Ponti raddrizzatori usati in elettronica
Fonte: Wikipedia

 

Step#01 Il Nome

Il raddrizzatore può assumere diverse definizione a seconda del campo in cui viene applicato:

· Elettrotecnica: dispositivo costituito in genere da circuiti elettrici che consentono di convertire una

corrente elettrica alternata in una corrente unidirezionale

· Aerofotogrammetria: dispositivo per il raddrizzamento delle immagini fotografiche

· Paletnologia: strumento di pietra, osso, corno o avorio, provvisto di un foro a un’estremità che serviva per lisciare e rendere dritte le aste di freccia

Queste tre definizione sono legate insieme dall'etimologia della parola: infatti raddrizzatore deriva dal verbo raddrizzare.

In inglese viene tradotto con "rectifier" che deriva dal latino reactificō, ovvero controllare, regolare.
In tedesco con "gleichrichter", che è la composizione di gleichrichten, che significa rettificare, più la desinenza tedesca -er.
In francese con "redresseur".
In cinese con "整流器" (Zhěngliúqì).

In giapponese con "整流器" (Seiryūki).

In arabo con المعدل (Almueadal).