什么是整流器？整流器装置和整流电路的类型分析

什么是整流器？

根据定义，整流器是一种电气设备，它可以将断续地反转方向的AC（交流电）转换为DC（直流电），而DC仅在一个方向上流动。整流器是电路的组件，它允许电流沿一个方向通过，同时阻止电流沿另一方向流动。在应用方面，您可以找到典型的台式电源设备中使用的整流器。

整流过程本身涉及仅允许电子单向流动的设备。如您所知，这完美地描述了半导体的功能。而且，最基本的整流电路是半波整流器。

但是，在物理上，整流器可以采用多种形式，包括汞弧阀，半导体二极管，真空管二极管，甚至是湿化学电池，仅举几例。

整流器的典型用途是用于台式电源

整流器应用

就应用而言，整流器具有多种用途。但是，它们通常用作直流电源或高压直流输电系统中的组件。整改过程也有多种应用。例如，它可以充当无线电信号检测器或燃气加热系统中的火焰存在检测器。

此外，根据交流电源的类型和整流器电路的布置，整流器的输出可能需要进一步平滑以产生均匀且稳定的输出（电压）。大多数整流器应用需要稳定且恒定的直流电压，即用于PC，电视和收音机的电源。因此，为了适应这些要求，整流器设计中集成了电子滤波器，以平滑整流器的输出。

通常，这些电子滤波器可以是电容器，一组电容器，扼流圈或扼流圈和电阻器，通常紧随其后的是稳压器以产生稳定的电压。

整流器装置和整流电路的类型

在使用硅半导体整流器之前，有基于氧化铜和基于硒的金属整流器堆，以及真空管热电子二极管。然而，随着半导体电子技术的兴起，真空管整流器的淘汰是不可避免的。迅速发展到现在，各种类型的半导体二极管被用于从极低电流到极高电流应用的整流。

当简单的整流还不够时，在输出电压可变的情况下，其他设备也将投入使用。当然，这些其他设备也能够控制电极并提供单向电流。此外，这些类型的大功率整流器用于高压DC电力传输中，并且它们结合了各种类型的硅半导体器件。

通常，这些类型的整流器称为晶闸管。这些和其他受控开关固态开关有效地充当二极管，仅在一个方向上通过电流。

总体而言，整流器电路可以是多相或单相的，但是家用设备中使用的大多数低功率整流器都是单相的。同样，三相整流在工业应用和高压直流输电中也必不可少。

单相整流器和半波整流器

对于具有半波整流的单相电源，无论极性如何，交流电中只有一半会通过，而另一半则会通过。由于只有一半的输入波形到达输出，因此转换为较低的输出电压。同样，半波整流需要在单相电源中使用单个二极管，在三相电源中使用三个二极管。

通常，整流器产生的直流输出既是单向的又是脉动的。与全波整流器相比，半波整流器产生的波纹要大得多。当然，这意味着它需要进行更多的滤波才能从其输出中消除交流频率的谐波。

单相整流器和全波整流

全波整流器将整个输入波形转换为单极性恒定输出（正或负）。全波整流将输入波形的两个极性都转换为脉动的DC，从而导致更高的输出电压。

在设计方面，您可以创建一个全波整流器，该整流器具有四个桥接配置的二极管或两个二极管，一个中心抽头变压器和一个交流电源，可以是没有中心抽头的变压器。例如，具有中心抽头变压器和两个背对背（阳极到阳极或阴极到阴极）的二极管的单相交流电源可以形成全波整流器。尽管与桥式整流器相比，变压器的次级绕组需要两倍的匝数才能产生相等的输出电压，但其额定功率仍不受影响。

多相整流器

单相整流器通常用于家用设备的电源中。相反，大功率和工业应用通常使用多相整流器。与单相整流器一样，三相整流器也可以采用半波电路，全波桥电路或使用中心抽头变压器的全波电路的形式。

通常，您会发现使用晶闸管来代替二极管来调节电压输出。此外，大多数提供直流电的设备也会产生三相交流电。例如包含六个二极管的汽车交流发电机，它可以作为全波整流器为汽车电池充电。

注意：晶闸管是一种固态半导体器件，具有四层交替的P型和N型材料。此外，它仅用作双稳态开关，当栅极接收到电流触发并在移除电压时停止导通时导通。此外，去除方法通常是通过反向偏压，但是也可以通过其他方式。

如果对电源设计没有正确的了解，您可能会发现自己迷失在整流器领域

如今有许多设备的功能归功于我们称为整流器的非线性设备。无论是单相配置还是多相配置，都不会存在电视，收音机甚至PC等设备。尽管其发明可以追溯到20世纪初，但如果没有整流器，我们现在的情况将大为不同。
编辑：hfy