És possible convertir la CA en CC sense utilitzar bateries o transformadors? Es poden utilitzar redressors per a aquest propòsit?

És possible convertir la corrent alternada en corrent contínua sense utilitzar una bateria o un transformador. Es pot utilitzar un rectificador per a aquest propòsit.

I. Principi de funcionament dels rectificadors

Un rectificador és un dispositiu electrònic que pot convertir la corrent alternada en corrent contínua. Realitza principalment la funció de rectificació mitjançant les característiques de conductivitat unidireccional dels dispositius semiconductors com els díodes.

Rectificació de meia ona

• En un circuit de rectificació de meia ona, quan es presenta la meitat positiva de la corrent alternada d'entrada, el díode condueix i la corrent flueix a través de la càrrega, formant una sortida de corrent contínua. Durant la meitat negativa de la corrent alternada d'entrada, el díode s'interromp i no hi ha corrent que flueixi a través de la càrrega. D'aquesta manera, es obté una corrent contínua oscil·lant amb només la meitat positiva a la sortida. Per exemple, un circuit de rectificació de meia ona simple pot consistir en un díode i un resistor de càrrega.

• L'avantatge de la rectificació de meia ona és que el circuit és simple i econòmic. No obstant això, el inconvenient és que la tensió de corrent contínua de sortida fluctua molt i l'eficiència és baixa, ja que només s'utilitza la meitat de la forma d'ona de la corrent alternada.

Rectificació de plena ona

• El circuit de rectificació de plena ona pot superar els defectes de la rectificació de meia ona. Utilitza dos díodes o un transformador amb bobina central per permetre que tant la meitat positiva com la negativa de la corrent alternada passin a través de la càrrega, obtenint així una sortida de corrent contínua relativament suau. Per exemple, en un circuit de rectificació de pont complet, quatre díodes formen un pont. Independentment de si la corrent alternada d'entrada està en la meitat positiva o negativa, sempre hi ha dos díodes que condueixen i la corrent sempre flueix a través de la càrrega.

• La rectificació de plena ona té una eficiència més alta i menys fluctuació de la tensió de corrent contínua de sortida, però el circuit és relativament més complex.

II. Altres mètodes possibles

A part dels rectificadors, també es poden utilitzar altres mètodes per convertir la corrent alternada en corrent contínua, però aquests mètodes solen requerir alguns components electrònics específics.

Filtratge amb condensador

• Connectar un condensador en paral·lel al final de sortida del circuit de rectificació pot jugar un paper de filtratge i fer que la corrent contínua de sortida sigui més suau. Quan es presenta la tensió màxima de la corrent alternada d'entrada, el condensador es carrega; quan la tensió d'entrada disminueix, el condensador es descarrega per mantenir la tensió a través de la càrrega. Per exemple, en un circuit de rectificació de meia ona simple amb filtratge de condensador, el condensador pot reduir considerablement la fluctuació de la tensió de sortida.

• L'efecte de filtratge del condensador depèn de la capacitància del condensador i de la grandària de la càrrega. En general, més gran sigui la capacitància, millor serà l'efecte de filtratge, però el cost també augmentarà.

Circuit estabilitzador de tensió

• Per estabilitzar encara més la tensió de corrent contínua de sortida, es pot afegir un circuit estabilitzador de tensió a partir del circuit de rectificació i del circuit de filtratge. El circuit estabilitzador de tensió pot ajustar automàticament la tensió de sortida segons el canvi de la càrrega per mantenir-la dins d'un rang relativament estable. Per exemple, es poden utilitzar diodes estabilitzadors de tensió, reguladors de tensió de tres terminals, etc., per construir un circuit estabilitzador de tensió.

• El circuit estabilitzador de tensió pot millorar la qualitat de la corrent contínua i és adequat per a ocasions amb requisits elevats de stabilitat de la tensió.

En resum, quan no es fa servir una bateria o un transformador, la corrent alternada es pot convertir en corrent contínua mitjançant mètodes com els rectificadors, combinats amb circuits de filtratge de condensador i circuits estabilitzadors de tensió.