Er det mulig å konvertere AC til DC uten å bruke batterier eller transformatorer? Kan rettifiers brukes for dette formålet?

Det er mulig å konvertere vekselstrøm til likestrøm uten å bruke en batteri eller transformator. En rettifier kan brukes for dette formålet.

I. Arbeidsprinsipp for rettifikatorer

En rettifikator er et elektronisk enhet som kan konvertere vekselstrøm til likestrøm. Den realiserer hovedsakelig rettifiseringsfunksjonen gjennom den ensrettede ledeegenskapen til halvlederkomponenter som dioder.

Halvøkt rettifisering

• I en halvøkt rettifikator-sirkel, når den positive halvøkten av inngangsvexelstrømmen er til stede, leder dioden, og strøm flyter gjennom lasten, danner en likestrøm utgang. Under den negative halvøkten av inngangsvexelstrømmen blir dioden skåret av, og det er ingen strøm som flyter gjennom lasten. På denne måten får man en pulsierende likestrøm med bare den positive halvøkten ved utgangen. For eksempel kan en enkel halvøkt rettifikator-sirkel bestå av en diode og en belastningsresistor.

• Fordelen med halvøkt rettifisering er at sirkelen er enkel og billig. Men ulempe er at utgangslikestrømspanningen fluktuere sterkt, og effektiviteten er lav, kun bruker halvparten av vekselstrøm-bølgeformen.

Heløkt rettifisering

• Heløkt rettifikator-sirkelen kan overvinne svakheter i halvøkt rettifisering. Den bruker to dioder eller en sentraltappet transformator for å la både positive og negative halvøkter av vekselstrøm passere gjennom lasten, dermed få en relativt jevn likestrøm utgang. For eksempel, i en heløkt brorettifikator-sirkel, dannes en bro av fire dioder. Uansett om inngangsvexelstrømmen er i den positive halvøkten eller den negative halvøkten, er det alltid to dioder som leder, og strøm flyter alltid gjennom lasten.

• Heløkt rettifisering har høyere effektivitet og mindre fluktuasjon av utgangslikestrømspanningen, men sirkelen er relativt mer kompleks.

II. Andre mulige metoder

I tillegg til rettifikatorer kan andre metoder også brukes for å konvertere vekselstrøm til likestrøm, men disse metodene krever vanligvis noen spesifikke elektroniske komponenter.

Kondensatorfiltering

• Ved å koble en kondensator parallelt ved utgangsenden av rettifikator-sirkelen kan den spille en filtrerende rolle og gjøre utgangslikestrømmen mer jevn. Når toppspenningen av inngangsvexelstrømmen er til stede, lades kondensatoren; når inngangsspenningen synker, slipper kondensatoren strøm for å opprettholde spenningen over lasten. For eksempel, i en enkel halvøkt rettifikator-sirkel med kondensatorfiltering, kan kondensatoren redusere fluktuasjonen av utgangsspenningen betydelig.

• Filtereffekten av kondensatoren avhenger av kapasitansen til kondensatoren og størrelsen på lasten. Generelt sett, jo større kapasitansen, jo bedre filtereffekten, men kostnaden vil også øke.

Spenningsstabiliserende sirkel

• For å ytterligere stabilisere utgangslikestrømspanningen, kan en spenningsstabiliserende sirkel legges til basert på rettifikator-sirkelen og filtering-sirkelen. Spenningsstabiliserende sirkelen kan automatisk justere utgangsspenningen etter endringen av lasten for å holde den innenfor en relativt stabil rekkevidde. For eksempel, ofte brukte spenningsstabiliserende dioder, treterminal-spenningsregulatorer, osv. kan alle brukes til å konstruere en spenningsstabiliserende sirkel.

• Spenningsstabiliserende sirkelen kan forbedre kvaliteten av likestrøm og er egnet for anledninger med høye krav til spenningsstabilitet.

Konklusjon: Når ikke batteri eller transformator brukes, kan vekselstrøm konverteres til likestrøm ved metoder som rettifikatorer, kombinert med kondensatorfiltering og spenningsstabiliserende sirkler.