Силовой выпрямитель — это устройство, используемое для преобразования переменного тока (AC) мощность в мощность постоянного тока (DC). Выпрямитель — это противоположность инвертора мощности, который преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока. Многие мелкие бытовые приборы, такие как ноутбуки, телевизоры и системы видеоигр, используют эти устройства для выработки полезной энергии.
Существует два основных вида электроэнергии. Мощность переменного тока периодически меняет направление с отрицательного на положительное и обратно. Постоянный ток не меняет направление.
Поскольку мощность переменного тока может передаваться по проводам с минимальными потерями, мощность, поступающая от электрической компании в обычный дом, представляет собой мощность переменного тока. Проблема в том, что большинство небольших бытовых устройств работают от постоянного тока. Чтобы эти устройства могли работать при подключении к общей сетевой розетке, необходимо использовать выпрямитель.
Это может быть всего лишь один диод. Диод — это небольшой компонент из стекла и проволоки, который проводит электричество только в одном направлении. Один диод может действовать как выпрямитель, блокируя отрицательный или положительный переменный ток.
Силовой выпрямитель, в котором используется один диод, выполняет однополупериодное выпрямление. Это означает, что только половина волны достигает выхода. Это недорого и просто, но очень неэффективно.
Эффективность можно увеличить, используя несколько диодов. Двухполупериодный выпрямитель преобразует весь сигнал переменного тока в мощность постоянного тока. Для этого метода требуется четыре диода в формации, называемой диодным мостом.
Двухполупериодный выпрямитель, аналогичный диодному мосту, можно сделать с помощью трансформатора и двух диодов. Трансформатор должен иметь вторичную обмотку с отводом от середины. Это означает, что соединение выполняется посередине трансформатора. Это более эффективно, чем один диод, но дороже, чем метод диодного моста. Существуют и другие формы выпрямителей, но эти используются чаще всего.
Основная проблема любого выпрямителя заключается в том, что мощность переменного тока имеет пики и провалы. Постоянный ток, сделанный из такого источника питания, не имеет постоянного напряжения. Это может привести к проблемам с электрическим оборудованием.
Чтобы получить устойчивый сигнал постоянного тока, силовой выпрямитель должен быть соединен с какой-либо сглаживающей схемой или фильтром. Самым простым из них является резервуарный конденсатор, размещенный на выходе силового выпрямителя. Чем больше конденсатор, тем сильнее будут сглажены пульсации. Недостатком является то, что большой конденсатор будет создавать более высокие пиковые токи.