整流器は AC を DC に変換し、それをデバイスのコア回路に渡します。整流器は、AC 電源の 1 サイクル (正または負) のみを整流するか、両方を整流することによって、DC 電源を生成できます。したがって、前者は電源波形の半分のみを整流するため半波整流器と呼ばれ、後者は波形の半分または全体を整流するため全波整流器と呼ばれます。
まず第一に、あなたの最も貴重な所有物は整流器なしでは機能しません。いいえ、それはあなたの電話ではなく、その充電器です.携帯電話の充電器や家庭用電子機器の大半は、AC 電源 (発電所で生成され、伝送ケーブルを介して家庭に供給される交流電流) ではなく、DC 電源で動作します。一方向に確実に流れる電流。
整流器は、デバイスに組み込まれた回路であり、家庭に供給される不安定な AC 電源を安定した DC 電源に変換して、デバイスが適切に機能できるようにします。しかし、整流器はどのようにしてこの整流を達成するのでしょうか? ?
ダイオード
ダイオードは、半導体革命の最初の子孫の 1 つです。このデバイスは基本的に、互いに接着された 2 つの半導体のスラブです。ただし、半導体の特性は異なります。1 つは電子が不足しているか、過剰な正電荷または 正孔 を示します。 一方、もう一方は電子で満たされているため、過剰な負電荷を示します。これらが一緒になって、PN ジャンクションと呼ばれるものを構成します。
抵抗器とは異なり、ダイオードの基本的な目的は、電流を一方向に流すことです。ダイオードを流れる電流は、正の半導体、つまり アノード バッテリーのプラス端子とそのマイナス半導体、または カソード に接続されています。 バッテリーのマイナス端子に接続されています。端子が交差接続されていると、電流が抑制されます。
ダイオードは整流器の心臓部にあり、整流器はその特性を利用して目的を達成します。
修正
まず第一に、3 桁の電圧がトースターや充電器を揚げてしまうため、AC 電圧が大幅に低下します。これは、変圧器または電圧調整器で実現されます。次に、減少した AC 電源がデバイスに供給され、そこで最初に整流器によって迎えられます。整流器は AC を DC に変換し、それをデバイスのコア回路に渡します。
整流器は、AC 電源の 1 サイクル (正または負) のみを整流するか、両方を整流することによって、DC 電源を生成できます。したがって、前者は電源波形の半分のみを整流するため半波整流器と呼ばれ、後者は波形の半分または全体を整流するため全波整流器と呼ばれます。
半波整流器
AC 電源の大きさは変圧器で低減され、この特定の構成のダイオードに供給されます。この構成は、波形の正のサイクルのみを修正します:
正の半波整流器
正のサイクルでは、上側ノードで正電荷が得られ、下側ノードで負電荷が得られます。ここで、ダイオードは、アノード (三角形) が正端子に接続され、カソード (スティック) が負端子に接続されている場合にのみ電流が流れるようにするため、構成内の両方のダイオードは、正の場合に導通します。サイクル。したがって、負荷には電流が供給されます。正のサイクルが出力波形に複製されます。
ただし、AC 電源が交互に切り替わると、ノードの極性が入れ替わります。つまり、上のノードは負に帯電し、下のノードは正に帯電します。ダイオードが交差接続され、電流が流れなくなります。電流が負荷に到達しない場合、負のサイクルの出力波形は X 軸をトレースする線であり、時間の経過を表しますが、電流はありません。
整流後の負荷両端の電圧
負のサイクルは、ダイオードの構成を調整することで (もちろん、正のサイクルを犠牲にして) 修正できます。
負の半波整流器
この構成は、負荷が負のサイクル中、より具体的には、上側ノードで負電荷が得られ、下側ノードで正電荷が得られるときに電流を経験するようになっています。もちろん、半波整流器であるため、電流が交互に切り替わり、極性が入れ替わると電流が抑制されます。この整流器は負のサイクルのみを整流するため、出力波形は次のようになります。
整流後の負荷両端の電圧
ただし、波形がでこぼこしている様子が観察できます。つまり、生産性の 2 つの波が、アイドル状態または非生産性の望ましくない空白によって分離されています。波形は、大きなフィルタ コンデンサを使用して「平滑化」できます。コンデンサは生産サイクル中にエネルギーを蓄積し、次の生産サイクルが始まるまでの非生産サイクル中にエネルギーを放出します。その後、エネルギーが再蓄積され、サイクル全体が繰り返されます。その結果、一定の単方向 DC 供給という谷の橋渡しが行われます。
それでも、変換は劇的に非効率的です。なぜ全エネルギーの半分を浪費しなければならないのでしょうか? 1オンスも活用しないのはなぜですか?
全波整流器
1 つの整流器は正の半分のみを整流し、別の整流器は負の半分のみを整流します。では、両方の半分を順番に整流する整流器をどのように開発すればよいでしょうか? 2 つの整流器を組み合わせるだけです!
全波整流器
回路が絡み合っているように見えるため、自動的に複雑で混乱します。しかし、逆にその機能は驚くほどシンプルです。回路を注意深く調べると、文字通り、上で説明した 2 つの半波整流器の組み合わせであることがわかります。
最初の半波整流器は正のサイクル中に導通し、2 番目の半波整流器は負のサイクル中に導通します。両方のサイクルで電流が負荷を通過するため、出力波形にボイドは見られません。それは連続した一連の丘、またはエネルギーの軌跡です。
もちろん、丘の間にギャップは存在しますが、半波整流器の出力波形のギャップよりもはるかに狭いです。これらの小さな不一致は、大きなフィルタリング コンデンサを使用して取り除くことができます。平滑化された波形は、さらに安定したエネルギー効率の高い高品質の DC 電源です。
