เป็นไปได้หรือไม่ที่จะแปลง AC เป็น DC โดยไม่ใช้แบตเตอรี่หรือทรานส์ฟอร์เมอร์ สามารถใช้เรกทิไฟเออร์สำหรับวัตถุประสงค์นี้ได้หรือไม่

เป็นไปได้ที่จะแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงโดยไม่ใช้แบตเตอรี่หรือทรานส์ฟอร์เมอร์ สามารถใช้เรกทิไฟเออร์สำหรับวัตถุประสงค์นี้

I. หลักการทำงานของเรกทิไฟเออร์

เรกทิไฟเออร์คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง มันทำงานผ่านลักษณะการนำทางเดียวของอุปกรณ์กึ่งตัวนำเช่นไดโอด

การแปลงแบบครึ่งคลื่น

• ในวงจรเรกทิไฟเออร์แบบครึ่งคลื่น เมื่อมีส่วนครึ่งวงจรบวกของไฟฟ้ากระแสสลับเข้ามา ไดโอดจะนำไฟฟ้าและกระแสจะไหลผ่านโหลด สร้างเป็นกระแสตรงที่ออกมาก ระหว่างส่วนครึ่งวงจรลบของไฟฟ้ากระแสสลับ ไดโอดจะหยุดทำงานและไม่มีกระแสไหลผ่านโหลด ในวิธีนี้จะได้กระแสตรงกระพริบที่มีเพียงส่วนครึ่งวงจรบวกที่ออกมาก ตัวอย่างเช่น วงจรเรกทิไฟเออร์แบบครึ่งคลื่นที่ง่ายที่สุดอาจประกอบด้วยไดโอดและตัวต้านทานโหลด

• ข้อดีของการแปลงแบบครึ่งคลื่นคือวงจรที่ง่ายและต้นทุนต่ำ แต่ข้อเสียคือแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ออกมามีความผันผวนสูง และประสิทธิภาพต่ำ เนื่องจากใช้แค่ครึ่งหนึ่งของรูปคลื่นกระแสสลับ

การแปลงแบบเต็มคลื่น

• วงจรเรกทิไฟเออร์แบบเต็มคลื่นสามารถแก้ไขข้อเสียของการแปลงแบบครึ่งคลื่นได้ โดยใช้ไดโอดสองตัวหรือทรานส์ฟอร์เมอร์ที่มีจุดกลาง เพื่อให้ส่วนครึ่งวงจรบวกและลบของไฟฟ้ากระแสสลับสามารถผ่านโหลดได้ ทำให้ได้กระแสตรงที่ออกมามีความราบรื่นมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ในวงจรเรกทิไฟเออร์แบบสะพานเต็มคลื่น สี่ตัวของไดโอดจะสร้างเป็นสะพาน ไม่ว่าไฟฟ้ากระแสสลับที่เข้ามาจะเป็นส่วนครึ่งวงจรบวกหรือลบ จะมีไดโอดสองตัวที่ทำงานและกระแสจะไหลผ่านโหลดเสมอ

• การแปลงแบบเต็มคลื่นมีประสิทธิภาพสูงขึ้นและความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ออกมาน้อยลง แต่วงจรค่อนข้างซับซ้อนกว่า

II. วิธีอื่น ๆ ที่เป็นไปได้

นอกจากเรกทิไฟเออร์แล้ว ยังมีวิธีอื่น ๆ ที่สามารถใช้ในการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง แต่วิธีเหล่านี้มักต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เฉพาะบางอย่าง

การกรองด้วยคอนเดนเซอร์

• การต่อคอนเดนเซอร์ขนานกับส่วนที่ออกของวงจรเรกทิไฟเออร์สามารถช่วยกรองและทำให้กระแสตรงที่ออกมามีความราบรื่นมากขึ้น เมื่อมีแรงดันสูงสุดของไฟฟ้ากระแสสลับเข้ามา คอนเดนเซอร์จะชาร์จไฟ และเมื่อแรงดันขาเข้าลดลง คอนเดนเซอร์จะปล่อยประจุเพื่อรักษาแรงดันที่โหลด ตัวอย่างเช่น ในวงจรเรกทิไฟเออร์แบบครึ่งคลื่นที่มีการกรองด้วยคอนเดนเซอร์ คอนเดนเซอร์สามารถลดความผันผวนของแรงดันที่ออกมามาก

• ผลของการกรองด้วยคอนเดนเซอร์ขึ้นอยู่กับความจุของคอนเดนเซอร์และขนาดของโหลด ทั่วไปแล้ว ยิ่งความจุมาก ผลของการกรองจะดีขึ้น แต่ต้นทุนจะสูงขึ้นด้วย

วงจรปรับแรงดัน

• เพื่อให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ออกมามีความเสถียรมากขึ้น สามารถเพิ่มวงจรปรับแรงดันบนพื้นฐานของวงจรเรกทิไฟเออร์และวงจรกรอง วงจรปรับแรงดันสามารถปรับแรงดันที่ออกตามการเปลี่ยนแปลงของโหลดเพื่อรักษาให้แรงดันอยู่ในช่วงที่เสถียร เช่น ไดโอดปรับแรงดัน วงจรปรับแรงดันสามขา ฯลฯ สามารถใช้สร้างวงจรปรับแรงดันได้

• วงจรปรับแรงดันสามารถปรับปรุงคุณภาพของไฟฟ้ากระแสตรงและเหมาะสมสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการความเสถียรของแรงดันสูง

สรุปแล้ว เมื่อไม่ใช้แบตเตอรี่หรือทรานส์ฟอร์เมอร์ ไฟฟ้ากระแสสลับสามารถแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงโดยใช้วิธีการเช่นเรกทิไฟเออร์ ร่วมกับการกรองด้วยคอนเดนเซอร์และวงจรปรับแรงดัน