Le redresseur pleine onde est-il meilleur que la demi-onde 1?

Je suis curieux de savoir s'il existe des différences pratiques entre une alimentation CC basée sur un redresseur demi-onde ou un redresseur pleine onde.

Je veux dire que j'ai quelques petites unités d'alimentation CC qui devraient donner 12 V 0,1 A chacune. Ils ont tous un transformateur 240V-> 18V, puis 1 diode ou 4 diodes, puis 78L12 (régulateur 0,1A) et un ou deux condensateurs (typiquement 220uF ou 470uF).

Ma question est de savoir si l'alimentation peut fournir une tension continue de bonne qualité avec juste un redresseur demi-onde (une seule diode) lorsqu'un condensateur 470uF et 78L12 est ajouté, ou si un redresseur en pont (4 diodes) est meilleur.

J'ai également un ancien bloc d'alimentation 12V 0,2A basé sur une diode Zener au lieu du régulateur 7812. Il a également 18 V pour une seule diode, puis une résistance 33R qui limite le courant à 0,2 A, puis une diode Zener en parallèle avec un condensateur de 1000 uF. Encore une fois: serait-il préférable d'avoir 4 diodes là-bas, ou le redressement demi-onde est-il assez bon ici grâce au condensateur 1000uF?

(Toutes mes alimentations fonctionnent bien, je suis simplement curieux de savoir "pourquoi" et "comment" ces choses fonctionnent.)

Mise à jour:

J'ai trouvé deux informations plus intéressantes:

1. Le condensateur doit être d'environ 500 uF pour chaque .1 Ampère de sortie (ou plus). Cela s'applique au redresseur pleine onde. Puisque j'ai vu les mêmes valeurs dans les redresseurs demi-onde, ce n'est pas suffisant et ils sont de mauvaise conception.

2. Le redressement à 4 diodes ne peut pas être utilisé lorsque nous voulons avoir une sortie combinée 5V / 12V (ou deux autres tensions) avec un simple transformateur, car il ne peut pas fournir une masse commune pour deux circuits différents. (Un exemple réel plus compliqué: j'ai une alimentation avec quatre fils de sortie du transformateur -7 / 0 / + 7 / + 18 Volt. Ensuite, il utilise la rectification à 2 diodes pour obtenir une sortie 7 V pleine onde et la rectification à 1 diode pour obtenir une sortie demi-onde 18 V. La ligne 18 V ne peut pas être «mise à niveau» vers un redressement à 4 diodes ici.)

L'un ou l'autre peut fonctionner correctement s'il est conçu correctement. Si vous avez une alimentation de redresseur stupide alimentant un 7805, alors tout ce que la partie redresseur doit faire est de garantir que la tension d'entrée minimale du 7805 est respectée.

Le problème est qu'une telle alimentation ne charge le plafond d'entrée qu'aux pics du cycle de ligne, puis le 7805 le drainera entre les pics. Cela signifie que le capuchon doit être suffisamment grand pour fournir la tension d'entrée minimale de 7805 au pire drain de courant pendant le temps maximum entre les pics.

L'avantage d'un redresseur pleine onde est que les pics positifs et négatifs sont utilisés. Cela signifie que le bouchon est rechargé deux fois plus souvent. Étant donné que le temps maximal depuis le dernier pic est inférieur, le plafond peut être inférieur pour prendre en charge le même courant maximal. L'inconvénient d'un redresseur pleine onde est qu'il faut 4 diodes au lieu de 1, et qu'une autre chute de tension de diode est perdue. Les diodes sont bon marché et petites, donc la plupart du temps un redresseur pleine onde a plus de sens. Une autre façon de fabriquer un redresseur pleine onde est d'utiliser un secondaire de transformateur à prise centrale. Le centre est connecté à la terre et il y a une diode de chaque extrémité à l'alimentation positive brute. Cette onde pleine rectifie avec une seule chute de diode sur le chemin, mais nécessite un transformateur plus lourd et plus cher.

Un avantage d'un redresseur demi-onde est qu'un côté de l'entrée CA peut être directement connecté à la même masse que la sortie CC. Cela n'a pas d'importance lorsque l'entrée CA est un secondaire de transformateur, mais cela peut être un problème si le CA est déjà référencé à la terre.

Explication simplifiée:

Un redresseur demi-onde idéal "n'utilise" que la moitié de la forme d'onde CA (d'où le nom de demi-onde).

Un pont redresseur pleine onde idéal utilisera toute la forme d'onde CA.

Un redresseur pleine onde idéal (avec un transformateur à prise centrale) utilisera également toute la forme d'onde CA.

Vous pouvez voir que pour le redresseur demi-onde, un cycle AC sur deux est ignoré, laissant un espace dans la forme d'onde de sortie. Pour le redresseur pleine onde, puisque toute la forme d'onde est utilisée, l'écart a disparu (la fréquence de sortie effective est doublée).

Si ces formes d'onde sont appliquées à un condensateur, vous pouvez voir assez clairement que pour le redresseur demi-onde, afin de maintenir un courant continu propre, le condensateur devrait être suffisamment grand pour contenir la tension pendant ce grand écart. Pour le redresseur pleine onde, puisqu'il y a plus de «pics», le condensateur peut être plus petit que pour un redresseur demi-onde au même niveau de puissance.

À votre question, un redresseur demi-onde correctement conçu devrait avoir un condensateur suffisamment grand pour maintenir la régulation malgré l'utilisation de la moitié de la forme d'onde AC, donc la régulation devrait être très bien. Il n'est pas nécessaire de «mettre à niveau» le circuit avec un pont.

Juste pour clarifier, le transformateur effectuant l'abaissement de tension ne fonctionne que sur AC. Le redresseur convertit le CA en CC, ce qui ne veut pas dire que la tension ne varie pas, c'est juste que le courant ne va pas dans les deux sens. Les redresseurs pleine onde sont certainement plus impressionnants que les redresseurs demi-onde car ils vous donnent de la puissance pendant les deux moitiés du cycle. Ils peuvent même corriger l'inversion de polarité DC!

La règle de base que j'ai apprise à la fin des années 70 était de 2000 uF par ampli à 60 Hz. Cet instructeur a également expliqué que, historiquement, le coût étant basé sur l'utilisation de redresseurs à tube à vide et au mercure et que les composants des transformateurs en cuivre et en acier étaient bon marché, il était économique de choisir un ou deux redresseurs. Et le temps peut changer la base économique des décisions d'ingénierie.

La rectification de pont présente deux avantages.

L'une, comme d'autres réponses l'ont déjà souligné, est que vous pouvez vous en tirer avec de plus petits condensateurs de lissage.

Un autre est que si vous regardez la forme d'onde du courant d'entrée d'un redresseur demi-onde, il a une composante continue. Ce composant CC contribue aux problèmes de saturation du transformateur.