Adakah cara untuk menukar AC kepada DC tanpa menggunakan bateri atau transformer? Adakah penyearah boleh digunakan untuk tujuan ini

Adalah mungkin untuk menukar arus ulang-aling kepada arus searah tanpa menggunakan bateri atau transformer. Sebuah penyearah boleh digunakan untuk tujuan ini.

I. Prinsip kerja penyearah

Penyearah adalah peranti elektronik yang boleh menukar arus ulang-aling kepada arus searah. Ia utamanya merealisasikan fungsi penyiarahan melalui ciri hala semasa peranti semikonduktor seperti diod.

Penyiarahan separuh gelombang

• Dalam litar penyearah separuh gelombang, apabila terdapat separuh gelombang positif arus ulang-aling input, diod akan mengalirkan arus, dan arus mengalir melalui beban, membentuk output arus searah. Semasa separuh gelombang negatif arus ulang-aling input, diod dipotong, dan tiada arus mengalir melalui beban. Dengan cara ini, arus searah berdenyut dengan hanya separuh gelombang positif diperoleh pada output. Sebagai contoh, litar penyearah separuh gelombang mudah boleh terdiri daripada diod dan rintangan beban.

• Kelebihan penyiarahan separuh gelombang adalah litar sederhana dan kos rendah. Tetapi kekurangannya adalah voltan arus searah output berfluktuasi besar, dan kecekapan rendah, hanya menggunakan separuh dari bentuk gelombang arus ulang-aling.

Penyiarahan penuh gelombang

• Litar penyearah penuh gelombang dapat mengatasi kelemahan penyiarahan separuh gelombang. Ia menggunakan dua diod atau transformer bertapak tengah untuk membolehkan kedua-dua separuh gelombang positif dan negatif arus ulang-aling melewati beban, seterusnya mendapatkan output arus searah yang lebih licin. Sebagai contoh, dalam litar penyearah jambatan penuh gelombang, empat diod membentuk jambatan. Tidak kira sama ada arus ulang-aling input berada pada separuh gelombang positif atau negatif, selalu ada dua diod yang mengalirkan arus, dan arus sentiasa mengalir melalui beban.

• Penyiarahan penuh gelombang mempunyai kecekapan yang lebih tinggi dan fluktuasi voltan arus searah output yang kurang, tetapi litar agak lebih kompleks.

II. Kaedah-kaedah lain yang mungkin

Selain penyearah, kaedah-kaedah lain juga boleh digunakan untuk menukar arus ulang-aling kepada arus searah, tetapi kaedah-kaedah ini biasanya juga memerlukan beberapa komponen elektronik tertentu.

Penapisan kapasitor

• Menghubungkan kapasitor secara selari di hujung output litar penyearah boleh memainkan peranan penapisan dan membuat arus searah output lebih licin. Apabila voltan puncak arus ulang-aling input hadir, kapasitor mengisi; apabila voltan input menurun, kapasitor mengosongkan untuk mengekalkan voltan merentasi beban. Sebagai contoh, dalam litar penyearah separuh gelombang mudah dengan penapisan kapasitor, kapasitor boleh mengurangkan fluktuasi voltan output dengan ketara.

• Kesan penapisan kapasitor bergantung pada kapasitansi kapasitor dan saiz beban. Secara umum, semakin besar kapasitansi, semakin baik kesan penapisan, tetapi kos juga akan meningkat.

Litar stabilisasi voltan

• Untuk mengstabilkan voltan arus searah output lebih lanjut, litar stabilisasi voltan boleh ditambah berdasarkan litar penyearah dan litar penapis. Litar stabilisasi voltan boleh menyesuaikan voltan output secara automatik mengikut perubahan beban untuk mengekalkannya dalam julat yang relatif stabil. Sebagai contoh, diod stabilisasi voltan yang biasa digunakan, pengatur volt tiga-terminal, dan sebagainya boleh digunakan untuk membina litar stabilisasi voltan.

• Litar stabilisasi voltan boleh meningkatkan kualiti arus searah dan sesuai untuk situasi yang memerlukan kestabilan voltan yang tinggi.

Kesimpulannya, apabila bateri atau transformer tidak digunakan, arus ulang-aling boleh ditukar menjadi arus searah dengan kaedah-kaedah seperti penyearah, dikombinasikan dengan penapisan kapasitor dan litar stabilisasi voltan.