O retificador de onda completa é melhor que o da meia onda um?

Estou curioso para saber se existem diferenças práticas entre uma fonte de alimentação CC baseada em um retificador de meia onda ou um retificador de onda completa.

Quero dizer, tenho algumas pequenas fontes de alimentação DC que devem fornecer 12V 0,1A cada. Todos eles têm um transformador 240V-> 18V, depois 1 diodo ou 4 diodos, depois 78L12 (regulador 0.1A) e um ou dois capacitores (normalmente 220uF ou 470uF).

Minha pergunta é se a fonte de alimentação pode fornecer uma tensão CC de boa qualidade com apenas um retificador de meia onda (um único diodo) quando um capacitor de 470uF e 78L12 é adicionado, ou se o retificador em ponte (4 diodos) é melhor.

Eu também tenho uma fonte de alimentação antiga de 12V 0.2A baseada em um diodo Zener em vez do regulador 7812. Ele também tem 18V indo para apenas um único diodo, depois um resistor 33R que limita a corrente a 0,2 Amp e, em seguida, o diodo Zener paralelo a um capacitor de 1000uF. Novamente: Seria melhor ter 4 diodos lá ou a retificação de meia onda é boa o suficiente aqui, graças ao capacitor de 1000uF?

(Todas as minhas fontes de alimentação funcionam bem, só estou curioso "por que" e "como" essas coisas funcionam.)

Atualizar:

Encontrei mais duas informações interessantes:

1. O capacitor deve ter aproximadamente 500 uF para cada .1 Amper de saída (ou mais). Isso se aplica ao retificador de onda completa. Como vi os mesmos valores nos retificadores de meia onda, não é suficiente e eles são de design ruim.

2. A retificação de 4 diodos não pode ser usada quando queremos ter uma saída combinada de 5V / 12V (ou quaisquer outras duas tensões) com um transformador simples, porque não pode fornecer uma terra comum para dois circuitos diferentes. (Um exemplo real mais complicado: eu tenho uma fonte de alimentação com quatro fios de saída do transformador -7 / 0 / + 7 / + 18 Volts. Depois, ele usa a retificação de 2 diodos para obter uma saída de onda completa de 7V e retificação de 1 diodos para obter saída de meia onda de 18 V. A linha de 18 V não pode ser "atualizada" para retificação de 4 diodos aqui.)

Qualquer um pode funcionar corretamente se projetado corretamente. Se você tem um suprimento de retificador estúpido alimentando um 7805, tudo o que o retificador precisa fazer é garantir que a tensão mínima de entrada no 7805 seja atendida.

O problema é que essa fonte de alimentação apenas carrega a tampa de entrada nos picos do ciclo da linha, e o 7805 a drena entre os picos. Isso significa que a tampa precisa ser grande o suficiente para ainda fornecer a tensão de entrada mínima 7805 no pior dos casos, drenar a corrente pelo tempo máximo entre os picos.

A vantagem de um retificador de onda completa é que os picos positivo e negativo são usados. Isso significa que a tampa é carregada duas vezes mais. Como o tempo máximo desde o último pico é menor, o limite pode ser menor para suportar o mesmo consumo máximo de corrente. A desvantagem de um retificador de onda completa é que são necessários 4 diodos em vez de 1 e mais uma queda de tensão é perdida. Os diodos são baratos e pequenos, portanto, na maioria das vezes, um retificador de onda completa faz mais sentido. Outra maneira de fazer um retificador de onda completa é com um transformador de derivação central secundária. O centro está conectado ao terra e há um diodo de cada extremidade para o suprimento positivo bruto. Essa onda completa retifica com apenas uma queda de diodo no caminho, mas requer um transformador mais pesado e mais caro.

Uma vantagem de um retificador de meia onda é que um lado da entrada CA pode ser conectado diretamente ao mesmo terra que a saída CC. Isso não importa quando a entrada CA é secundária do transformador, mas pode ser um problema se a CA já tiver referência à terra.

Explicação simplificada:

Um retificador de meia onda ideal apenas "usa" metade da forma de onda CA (daí o nome meia onda).

Um retificador de ponte de onda completa ideal utilizará toda a forma de onda CA.

Um retificador de onda completa ideal (com um transformador de derivação central) também usará toda a forma de onda CA.

Você pode ver que, para o retificador de meia onda, cada segundo ciclo CA é pulado, deixando um espaço na forma de onda de saída. Para o retificador de onda completa, como toda a forma de onda é usada, a diferença desaparece (a frequência de saída efetiva é dobrada).

Se essas formas de onda são aplicadas a um capacitor, você pode ver claramente que, para o retificador de meia onda, para manter a CC limpa, o capacitor precisaria ser grande o suficiente para manter a tensão durante esse grande intervalo. Para o retificador de onda completa, como existem mais 'picos', o capacitor pode ser menor do que para um retificador de meia onda no mesmo nível de potência.

Para sua pergunta, um retificador de meia onda projetado de maneira adequada deve ter um capacitor suficientemente grande para manter a regulação, apesar de usar apenas metade da forma de onda CA, portanto, a regulação deve estar bem. Não há necessidade de 'atualizar' o circuito com uma ponte.

Apenas para esclarecer, o transformador que está diminuindo a tensão funciona apenas em corrente alternada. O retificador converte a CA em CC, o que não significa que a tensão não esteja variando, apenas que a corrente não está indo nos dois sentidos. Os retificadores de onda completa são definitivamente mais impressionantes do que os retificadores de meia onda, porque fornecem energia durante as duas metades do ciclo. Eles podem até corrigir a inversão de polaridade DC!

A regra geral que aprendi no final dos anos 70 foi de 2000 uF por amp a 60 Hz. Esse instrutor também explicou que, historicamente, com o custo baseado no uso de retificadores de tubo de mercúrio a vácuo e com componentes de transformadores de cobre e aço baratos, era uma decisão econômica projetar um ou dois retificadores. E o tempo pode mudar a base econômica das decisões de engenharia.

Existem algumas vantagens em corrigir a retificação.

Uma como outras respostas já apontaram é que você pode se safar com capacitores de suavização menores.

Outra é que, se você observar a forma de onda da corrente de entrada de um retificador de meia onda, ela possui um componente DC. Esse componente CC contribui para problemas de saturação do transformador.