Είναι δυνατή η μετατροπή του εναλλασσόμενου σε συνεχή χωρίς τη χρήση μπαταριών ή τρανσφορματόρων; Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι ορθογωνικοποιητές για αυτόν τον σκοπό;
Είναι δυνατή η μετατροπή του εναλλασσόμενου σε συνεχή ρεύμα χωρίς τη χρήση μπαταρίας ή μετατροπέα. Για αυτό το σκοπό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας ορθογωνικοποιητής.
I. Λειτουργικό πρίγμα των ορθογωνικοποιητών
Ο ορθογωνικοποιητής είναι ένα ηλεκτρονικό συστηματικό συστήμα που μπορεί να μετατρέψει το εναλλασσόμενο σε συνεχές ρεύμα. Πραγματοποιεί κυρίως τη λειτουργία της ορθογωνικοποίησης μέσω των ιδιοτήτων μονόδρομης διάχυσης των ηλεκτρονικών συσκευών, όπως τα διόδια.
Ημικύκλια ορθογωνικοποίηση
Σε έναν κύκλο ημικύκλιας ορθογωνικοποίησης, όταν παρίσταται η θετική ημιπερίοδος του εισερχόμενου εναλλασσόμενου, το διόδιο διαχέεται και το ρεύμα διαρρέει το φορτίο, δημιουργώντας μια έξοδο συνεχούς ρεύματος. Κατά την αρνητική ημιπερίοδο του εισερχόμενου εναλλασσόμενου, το διόδιο κόπτεται και δεν υπάρχει ρεύμα που διαρρέει το φορτίο. Με αυτόν τον τρόπο, στην έξοδο παίρνεται ένα παλμικό συνεχές ρεύμα με μόνο τη θετική ημιπερίοδο. Για παράδειγμα, ένας απλός κύκλος ημικύκλιας ορθογωνικοποίησης μπορεί να αποτελείται από ένα διόδιο και έναν αντιστοιχο φορτίου.
Ο πλεονέκτης της ημικυκλικής ορθογωνικοποίησης είναι ότι ο κύκλος είναι απλούστερος και φθηνότερος. Ωστόσο, ο μειονέκτης είναι ότι η έξοδος του συνεχούς ρεύματος είναι πολύ παρακμηντική, και η αποτελεσματικότητα είναι χαμηλή, χρησιμοποιώντας μόνο το μισό του κύματος εναλλασσόμενου ρεύματος.
Πλήρης κύκλια ορθογωνικοποίηση
Ο κύκλος πλήρους κυκλικής ορθογωνικοποίησης μπορεί να ξεπεράσει τα μειονεκτήματα της ημικυκλικής ορθογωνικοποίησης. Χρησιμοποιεί δύο διόδια ή έναν μεσαίας κοπής μετατροπέα για να επιτρέψει και τη θετική και την αρνητική ημιπερίοδο του εναλλασσόμενου ρεύματος να περάσει μέσω του φορτίου, δημιουργώντας έτσι μια σχετικά ομαλή έξοδο συνεχούς ρεύματος. Για παράδειγμα, σε έναν κύκλο πλήρους γεφυρωτή ορθογωνικοποίησης, τέσσερα διόδια σχηματίζουν μια γέφυρα. Ανεξάρτητα από το αν το εισερχόμενο εναλλασσόμενο ρεύμα είναι στη θετική ή την αρνητική ημιπερίοδο, υπάρχουν πάντα δύο διόδια που διαχέονται, και το ρεύμα πάντα διαρρέει το φορτίο.
Η πλήρης κυκλική ορθογωνικοποίηση έχει υψηλότερη αποτελεσματικότητα και λιγότερη παρακμηντικότητα της έξοδου του συνεχούς ρεύματος, αλλά ο κύκλος είναι σχετικά πιο περίπλοκος.
II. Άλλες δυνατές μεθόδους
Εκτός από τους ορθογωνικοποιητές, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλες μεθόδους για τη μετατροπή του εναλλασσόμενου σε συνεχές ρεύμα, αλλά αυτές οι μεθόδους συνήθως απαιτούν κάποιες συγκεκριμένες ηλεκτρονικές συσκευές.
Φίλτρο καπασίτα
Η σύνδεση μιας καπασίτας παράλληλα στην έξοδο του κυκλώματος ορθογωνικοποίησης μπορεί να παίξει ρόλο φίλτρου και να κάνει την έξοδο του συνεχούς ρεύματος πιο ομαλή. Όταν παρίσταται το κορύφωμα τάσης του εισερχόμενου εναλλασσόμενου, η καπασίτα φορτίζεται· όταν η εισερχόμενη τάση μειώνεται, η καπασίτα αποφορτίζεται για να διατηρήσει την τάση στο φορτίο. Για παράδειγμα, σε έναν απλό κύκλο ημικύκλιας ορθογωνικοποίησης με φίλτρο καπασίτας, η καπασίτα μπορεί να μειώσει σημαντικά την παρακμηντικότητα της έξοδου τάσης.
Η αποτελεσματικότητα του φίλτρου καπασίτας εξαρτάται από την ικανότητα της καπασίτας και το μέγεθος του φορτίου. Γενικά, όσο μεγαλύτερη η ικανότητα, τόσο καλύτερη η αποτελεσματικότητα, αλλά η κόστος θα αυξηθεί επίσης.
Κύκλος σταθεροποίησης τάσης
Για περαιτέρω σταθεροποίηση της έξοδου της συνεχούς τάσης, μπορεί να προστεθεί ένας κύκλος σταθεροποίησης τάσης στη βάση του κυκλώματος ορθογωνικοποίησης και του φίλτρου. Ο κύκλος σταθεροποίησης τάσης μπορεί να προσαρμόσει αυτόματα την έξοδο τάσης σύμφωνα με την αλλαγή του φορτίου, ώστε να παραμείνει εντός μιας σχετικά σταθερής γείτονας. Για παράδειγμα, συνηθισμένα σταθεροποιητικά διόδια, τρισύπλοκοι σταθεροποιητές τάσης, κλπ. μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ενός κυκλώματος σταθεροποίησης τάσης.
Ο κύκλος σταθεροποίησης τάσης μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα του συνεχούς ρεύματος και είναι κατάλληλος για περιπτώσεις με υψηλές απαιτήσεις σταθερότητας τάσης.
Συνοψίζοντας, όταν δεν χρησιμοποιείται μπαταρία ή μετατροπέας, το εναλλασσόμενο ρεύμα μπορεί να μετατραπεί σε συνεχές ρεύμα με μεθόδους όπως οι ορθογωνικοποιητές, σε συνδυασμό με φίλτρα καπασίτας και κύκλους σταθεροποίησης τάσης.
