Autore: Luciano Guida, Automation Engineer.
Data aggiornamento: settembre 2026.
Bentornato tra le mie lezioni d’automazione industriale, o benvenuto se è la prima volta che approdi su questo sito internet. Oggi parliamo nuovamente del diodo, uno dei componenti più diffusi nell’elettronica di oggi, e lo facciamo con un po’ di pratica, utilizzando il simulatore che trovi allegato a questa pagina.
1. Simulatore del raddrizzatore a ponte di Graetz.
Dopo aver compreso il funzionamento del diodo nell’articolo ad esso dedicato, e il suo ruolo nel lasciare passare la corrente in un solo verso, vediamo oggi come questo principio può essere sfruttato nei circuiti elettronici reali.
Uno degli esempi più comuni è il raddrizzatore a ponte di Graetz, una configurazione composta da quattro diodi, che permette di trasformare una tensione alternata in una tensione continua pulsante, successivamente livellata mediante un condensatore.
Il simulatore permette di osservare in tempo reale questo processo di conversione della corrente, mostrando lo schema elettronico animato, e le forme d'onda prima e dopo il raddrizzamento. L'obiettivo non è spiegare il funzionamento del componente, già affrontato nella lezione dedicata, ma visualizzare come più diodi collaborino all'interno di un circuito completo.
1.1 Interfaccia del simulatore con diodi.
L'interfaccia è suddivisa in tre aree principali, vediamole:
a) Il circuito elettronico del raddrizzatore: nella parte superiore compare lo schema del ponte di Graetz con i quattro diodi, il condensatore di filtro e la resistenza di carico.
I diodi cambiano colore durante la simulazione evidenziando quali componenti stanno conducendo corrente in ogni istante. Questo permette di capire immediatamente che durante una semi onda positiva, conduce una coppia di diodi, mentre durante la semi onda negativa entra in funzione l'altra coppia.
b) Il display con le forme d’onda: sotto lo schema sono presenti due grafici che simulano il comportamento di un oscilloscopio. Il primo rappresenta la tensione alternata in ingresso, mentre il secondo mostra la tensione continua ottenuta dopo il ponte raddrizzatore e il filtro capacitivo.
L'aggiornamento è continuo e rende evidente l'effetto delle modifiche apportate ai parametri del circuito.
c) I controlli del simulatore: il programma mette a disposizione quattro controlli principali.
Controllo frequenza: il primo parametro permette di modificare la frequenza della sorgente alternata. Variando questo valore è possibile osservare come aumenti o diminuisca la distanza temporale tra una ricarica del condensatore e la successiva.
Ampiezza tensione in ingresso: il secondo cursore regola l'ampiezza della tensione alternata. Aumentando il valore di ingresso cresce anche la tensione disponibile all'uscita del ponte, tenendo conto della caduta di tensione di circa 0.7V introdotta dai diodi durante la conduzione.
In questo modo diventa evidente che la tensione continua ottenuta non coincide perfettamente con il valore di picco della sorgente.
d) Controlli condensatore e resistenza: gli altri due controlli riguardano il filtro RC. Il condensatore può essere variato da pochi microfarad fino a valori molto elevati, consentendo di osservare come la sua capacità influenzi direttamente il livellamento della tensione continua.
Un condensatore piccolo si scarica rapidamente tra una semionda e l'altra, generando un ripple pronunciato; al contrario, aumentando la capacità il condensatore mantiene più a lungo la carica e la tensione risulta molto più stabile.
Anche la resistenza di carico svolge un ruolo importante. Riducendo il suo valore aumenta la corrente assorbita dal circuito e il condensatore tende a scaricarsi più velocemente, facendo crescere l'ondulazione residua. Con carichi più grossi, invece, la scarica avviene lentamente e la tensione rimane vicina al valore massimo raggiunto durante ogni ciclo.
1.2. I presets del simulatore, e i calcoli di tensione media in uscita e ripple.
Per facilitare le prove sono disponibili anche tre configurazioni preimpostate. Ogni preset modifica automaticamente tensione di ingresso, capacità del condensatore e resistenza di carico, permettendo di confrontare rapidamente diverse condizioni operative senza dover regolare manualmente ogni parametro.
Nella parte inferiore dell'interfaccia vengono infine calcolati due valori particolarmente significativi: la tensione continua media disponibile sul carico e il valore del ripple espresso come tensione picco-picco. Questi indicatori consentono di collegare immediatamente ciò che si osserva sui grafici con i risultati elettrici ottenuti dal circuito.
Ecco di seguito il simulatore interattivo.