Är det möjligt att omvandla växelström till likström utan att använda batterier eller transformatorer? Kan rektifierare användas för detta ändamål?

Det är möjligt att omvandla växelström till likström utan att använda en batteri eller transformator. En rektifierare kan användas för detta ändamål.

I. Funktionsprincip för rektifierare

En rektifierare är ett elektroniskt enhet som kan omvandla växelström till likström. Den realiserar huvudsakligen rektifieringsfunktionen genom den ensidiga ledningsförmågan hos halvledarskomponenter såsom dioder.

Halvperiodsrektifiering

• I en halvperiodsrektifierarkrets, när det positiva halvcykeln av indatat växelström finns, leder dioden och ström flödar genom lasten, vilket bildar en likströmsutgång. Under det negativa halvcykeln av indatat växelström är dioden avstängd och det går ingen ström genom lasten. På detta sätt erhålls en pulserande likström med endast det positiva halvcykeln på utgången. Till exempel kan en enkel halvperiodsrektifierarkrets bestå av en diod och en belastningsresistor.

• Fördelen med halvperiodsrektifiering är att kretsen är enkel och lågkostnad. Men nackdelen är att utgående likspänning fluktuerar kraftigt och effektiviteten är låg, eftersom bara hälften av växelströmsformen används.

Helperiodsrektifiering

• Den fullständiga periodens rektifieringskrets kan övervinna bristerna i halvperiodsrektifiering. Den använder två dioder eller en centrumkopplad transformator för att göra det möjligt för både den positiva och den negativa halvcykeln av växelström att passera genom lasten, vilket ger en relativt jämn likströmsutgång. Till exempel, i en fullbryggad rektifieringskrets, formar fyra dioder en bro. Oavsett om inmatade växelström är i den positiva halvcykeln eller den negativa halvcykeln, finns det alltid två dioder som leder, och ström flyter alltid genom lasten.

• Fullperiodsrektifiering har högre effektivitet och mindre fluktuation av utgående likspänning, men kretsen är relativt mer komplex.

II. Andra möjliga metoder

Utanför rektifierare kan andra metoder också användas för att omvandla växelström till likström, men dessa metoder kräver vanligtvis vissa specifika elektroniska komponenter.

Kondensatorfiltrering

• Genom att ansluta en kondensator parallellt vid utgången av rektifieringskretsen kan spelande roll som filtrering och göra utgående likström mer jämn. När toppspänningen av inmatade växelström finns, laddas kondensatorn; när indataspänningen sjunker, avlägger kondensatorn laddning för att bibehålla spänningen över lasten. Till exempel, i en enkel halvperiodsrektifieringskrets med kondensatorfiltrering, kan kondensatorn kraftigt minska utgående spänningsfluktuationer.

• Filtreringseffekten av kondensatorn beror på kondensatorns kapacitans och storleken på lasten. Generellt sett, ju större kapacitans, desto bättre filtreringseffekt, men kostnaden kommer också att öka.

Spänningsstabiliserande krets

• För att ytterligare stabilisera utgående likspänning kan en spänningsstabiliserande krets läggas till på grundval av rektifieringskretsen och filtreringskretsen. Spänningsstabiliserande kretsen kan automatiskt justera utgående spänning enligt förändringen av lasten för att hålla den inom en relativt stabil mättnadsgräns. Till exempel, vanligt förekommande spänningsstabiliserande dioder, trepoliga spänningsregulatorer, etc., kan alla användas för att konstruera en spänningsstabiliserande krets.

• Spänningsstabiliserande kretsen kan förbättra kvaliteten på likström och är lämplig för situationer med höga krav på spänningsstabilitet.

Sammanfattningsvis, när ingen batteri eller transformator används, kan växelström omvandlas till likström genom metoder som rektifierare, kombinerat med kondensatorfiltrering och spänningsstabiliserande kretsar.