什么是整流器？整流器裝置和整流電路的類型分析

什么是整流器？

根據(jù)定義，整流器是一種電氣設(shè)備，它可以將斷續(xù)地反轉(zhuǎn)方向的AC（交流電）轉(zhuǎn)換為DC（直流電），而DC僅在一個方向上流動。整流器是電路的組件，它允許電流沿一個方向通過，同時阻止電流沿另一方向流動。在應(yīng)用方面，您可以找到典型的臺式電源設(shè)備中使用的整流器。

整流過程本身涉及僅允許電子單向流動的設(shè)備。如您所知，這完美地描述了半導(dǎo)體的功能。而且，最基本的整流電路是半波整流器。

但是，在物理上，整流器可以采用多種形式，包括汞弧閥，半導(dǎo)體二極管，真空管二極管，甚至是濕化學(xué)電池，僅舉幾例。

整流器的典型用途是用于臺式電源

整流器應(yīng)用

就應(yīng)用而言，整流器具有多種用途。但是，它們通常用作直流電源或高壓直流輸電系統(tǒng)中的組件。整改過程也有多種應(yīng)用。例如，它可以充當(dāng)無線電信號檢測器或燃氣加熱系統(tǒng)中的火焰存在檢測器。

此外，根據(jù)交流電源的類型和整流器電路的布置，整流器的輸出可能需要進一步平滑以產(chǎn)生均勻且穩(wěn)定的輸出（電壓）。大多數(shù)整流器應(yīng)用需要穩(wěn)定且恒定的直流電壓，即用于PC，電視和收音機的電源。因此，為了適應(yīng)這些要求，整流器設(shè)計中集成了電子濾波器，以平滑整流器的輸出。

通常，這些電子濾波器可以是電容器，一組電容器，扼流圈或扼流圈和電阻器，通常緊隨其后的是穩(wěn)壓器以產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓。

整流器裝置和整流電路的類型

在使用硅半導(dǎo)體整流器之前，有基于氧化銅和基于硒的金屬整流器堆，以及真空管熱電子二極管。然而，隨著半導(dǎo)體電子技術(shù)的興起，真空管整流器的淘汰是不可避免的。迅速發(fā)展到現(xiàn)在，各種類型的半導(dǎo)體二極管被用于從極低電流到極高電流應(yīng)用的整流。

當(dāng)簡單的整流還不夠時，在輸出電壓可變的情況下，其他設(shè)備也將投入使用。當(dāng)然，這些其他設(shè)備也能夠控制電極并提供單向電流。此外，這些類型的大功率整流器用于高壓DC電力傳輸中，并且它們結(jié)合了各種類型的硅半導(dǎo)體器件。

通常，這些類型的整流器稱為晶閘管。這些和其他受控開關(guān)固態(tài)開關(guān)有效地充當(dāng)二極管，僅在一個方向上通過電流。

總體而言，整流器電路可以是多相或單相的，但是家用設(shè)備中使用的大多數(shù)低功率整流器都是單相的。同樣，三相整流在工業(yè)應(yīng)用和高壓直流輸電中也必不可少。

單相整流器和半波整流器

對于具有半波整流的單相電源，無論極性如何，交流電中只有一半會通過，而另一半則會通過。由于只有一半的輸入波形到達輸出，因此轉(zhuǎn)換為較低的輸出電壓。同樣，半波整流需要在單相電源中使用單個二極管，在三相電源中使用三個二極管。

通常，整流器產(chǎn)生的直流輸出既是單向的又是脈動的。與全波整流器相比，半波整流器產(chǎn)生的波紋要大得多。當(dāng)然，這意味著它需要進行更多的濾波才能從其輸出中消除交流頻率的諧波。

單相整流器和全波整流

全波整流器將整個輸入波形轉(zhuǎn)換為單極性恒定輸出（正或負）。全波整流將輸入波形的兩個極性都轉(zhuǎn)換為脈動的DC，從而導(dǎo)致更高的輸出電壓。

在設(shè)計方面，您可以創(chuàng)建一個全波整流器，該整流器具有四個橋接配置的二極管或兩個二極管，一個中心抽頭變壓器和一個交流電源，可以是沒有中心抽頭的變壓器。例如，具有中心抽頭變壓器和兩個背對背（陽極到陽極或陰極到陰極）的二極管的單相交流電源可以形成全波整流器。盡管與橋式整流器相比，變壓器的次級繞組需要兩倍的匝數(shù)才能產(chǎn)生相等的輸出電壓，但其額定功率仍不受影響。

多相整流器

單相整流器通常用于家用設(shè)備的電源中。相反，大功率和工業(yè)應(yīng)用通常使用多相整流器。與單相整流器一樣，三相整流器也可以采用半波電路，全波橋電路或使用中心抽頭變壓器的全波電路的形式。

通常，您會發(fā)現(xiàn)使用晶閘管來代替二極管來調(diào)節(jié)電壓輸出。此外，大多數(shù)提供直流電的設(shè)備也會產(chǎn)生三相交流電。例如包含六個二極管的汽車交流發(fā)電機，它可以作為全波整流器為汽車電池充電。

注意：晶閘管是一種固態(tài)半導(dǎo)體器件，具有四層交替的P型和N型材料。此外，它僅用作雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)，當(dāng)柵極接收到電流觸發(fā)并在移除電壓時停止導(dǎo)通時導(dǎo)通。此外，去除方法通常是通過反向偏壓，但是也可以通過其他方式。

如果對電源設(shè)計沒有正確的了解，您可能會發(fā)現(xiàn)自己迷失在整流器領(lǐng)域

如今有許多設(shè)備的功能歸功于我們稱為整流器的非線性設(shè)備。無論是單相配置還是多相配置，都不會存在電視，收音機甚至PC等設(shè)備。盡管其發(fā)明可以追溯到20世紀初，但如果沒有整流器，我們現(xiàn)在的情況將大為不同。
編輯：hfy