交流電整流

將交流電轉換成直流電的過程稱為“交流電整流”。整流可分為半波整流、全波整流和橋式整流。通常的整流器件是利用電子管和晶體二極管的單向導電性來整流的。例如，由半導體材料如鍺和矽制成的整流器已經廣泛用於許多方面。為了適應更高電壓的整流，可以將許多單個整流器串聯起來，密封在壹種絕緣材料中，這種絕緣材料稱為“矽堆”。整流器可以消除交流電的負半周波形，使交流電變成脈動DC。因此，整流後的輸出波形只包含正弦波的正半周波形。理想的整流器可以看作是壹個開關。當交流輸入為正半個周期時，就有電壓輸出，就像開關打開壹樣。另壹方面，如果交流輸入為負半個周期，則沒有電壓輸出，相當於關斷。因此，當交流輸入為正半周時，該開關的有效電阻為零；然而，在負半周交流輸入下，有效電阻為無窮大。實際的整流器不可能這麽理想，但差的不遠。電子管整流器不導通時，其電阻極大，此時的電阻稱為反向電阻；整流器導電時，其電阻很小，此時的電阻為正向(正向)電阻。在任何情況下，所有整流器只允許在壹個方向上導電。這種特性稱為單向導通或單向特性，二極管(包括晶體管)就具有這種單向特性。任何含有發射極或陰極和集電極或陽極的電子元件稱為二極管(包括電子二極管和晶體二極管)。因為二極管中的電子只能單向流動。因此，所有二極管都具有整流特性。橋式整流器是全波整流器，可變交流電壓是較高的DC電壓，不需要變壓器有中心抽頭。四個晶體二極管如圖3-65所示連接起來，形成壹個橋式整流電路。四個整流器(晶體管)連接輸入交流電和負載。當交流輸入電壓為正時，電流從輸入的壹側流過壹個整流器和壹個負載，然後通過另壹個整流器流到輸入的另壹側。當交流輸入電壓為負半周時，電流流經另壹對整流器和負載。在輸入電壓的正負半周期間，流過負載的電流方向相同。可以在負載上產生脈沖DC電壓。在實際的橋式整流電路中，四個整流器連接成壹個整體，從外部形成壹個橋式電路(即只要外部有四個連接點，其中兩個接電源，兩個接負載)。橋式整流器克服了半波整流器和全波整流器利用率低的缺點。橋式整流電路廣泛應用於無線電技術和電氣工程中。