Активное выпрямление — это процесс преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC) с очень низкими искажениями на низковольтных входах. Уровни входного переменного тока от 0 до 0,7 вольт (В) являются общей проблемой при использовании кремниевых или пассивных германиевых выпрямителей. Идеальный диод включается при нулевом напряжении на анод и катод. Однако в реальных цепях будет иметь место прямое падение напряжения на кремниевый диод около 0,7 В и около 0,3 В для германиевого диода.
Использование активного выпрямления предназначено для цепей, которые работают с низкими уровнями переменного тока, например, для специализированного обнаружения сигналов амплитудной модуляции (AM). В AM несущая радиочастоты (RF) имеет средний пиковый уровень или огибающую, которая несет модуляцию или информацию, передаваемую по радиоволне. После восстановления несущей в АМ-приемнике имеется схема обнаружения АМ, которая восстанавливает огибающую. Если огибающая менее 0,7 В и требуется демодуляция, необходима активная схема выпрямления.
В генераторах переменного тока вместо активного выпрямления используется синхронное выпрямление. Синхронное выпрямление возможно благодаря синхронным контактам, называемым коммутаторами. Когда обмотка ротора движется по положительному выходу, эта обмотка ротора быстро подключается или коммутируется к выходной клемме. Как только его напряжение становится ниже определенного положительного минимального уровня, он отключается от выхода. Несколько из этих обмоток по очереди используются для вывода, в то время как ротор продолжает вращаться, что приводит к выходу постоянного тока без электронных выпрямителей.
Метод активного выпрямления может использовать активные устройства, такие как транзисторы и операционные усилители. Инвертирующие операционные усилители с диодом в контуре обратной связи между выходом операционных усилителей и инвертирующим входом демонстрируют характеристики активного выпрямителя, близкие к идеальным. Очень небольшой прямой ток, необходимый для работы упомянутого диода, будет давать искажение выходного сигнала менее 0,01 В, и это большое улучшение по сравнению с пассивным выпрямлением, для которого требуется входное напряжение не менее 0,3 В. При преобразовании электроэнергии нет необходимости в активном выпрямлении из-за относительно высокого преобразуемого напряжения. Пассивные выпрямители, которые вызывают потери напряжения примерно от 1,4 до 2 вольт постоянного тока (В постоянного тока), приемлемы, поскольку от нерегулируемых источников напряжения доступны огромные запасы напряжения.
H-мост — очень полезная конфигурация схемы. При использовании с диодами H-мост становится двухполупериодным выпрямителем. Выходы постоянного тока берутся там, где соединяются узлы анод-анод и катод-катод. При использовании с транзисторами H-мост может обеспечить двунаправленное управление нагрузкой, такой как двигатель или громкоговоритель. В приложениях с активным выпрямлением Н-мост можно использовать для фиксации сигнала и преобразования импеданса, необходимых для более стабильной работы схемы.
