Co je výkonový usměrňovač?

Usměrňovač výkonu je zařízení používané k přeměně střídavého proudu na střídavý proud na stejnosměrný proud. Usměrňovač je opakem výkonového střídače, který přeměňuje stejnosměrný proud na střídavý proud. Mnoho malých domácích spotřebičů, jako jsou notebooky, televizory a systémy videoher, využívá usměrňovače energie k vytvoření využitelné energie.

Existují dva základní druhy elektrické energie. Střídavý výkon periodicky mění směr ze záporného na kladný a zpět. Stejnosměrný proud nezmění směr.

Vzhledem k tomu, že střídavý výkon lze přenášet pomocí vodičů s minimálními ztrátami, je energie, která přechází z elektrické společnosti do průměrného domu, střídavá energie. Problém spočívá v tom, že většina malých domácích zařízení spotřebovává stejnosměrné napájení. Musí být použit napájecí usměrňovač, aby tato zařízení mohla být spuštěna, když jsou zapojeny do běžné zásuvky ve zdi.

Výkonový usměrňovač může být stejně jednoduchý jako jediná dioda. Dioda je malá skleněná a drátěná součást, která vede elektřinu pouze jedním směrem. Jediná dioda může fungovat jako usměrňovač tím, že blokuje záporný nebo kladný střídavý proud.

Usměrňovač výkonu, který používá jedinou diodu, provádí poloviční vlnění. To znamená, že pouze polovina vlny dosáhne výstupu. Je to levné a snadné, ale velmi neefektivní.

Účinnost lze zvýšit pomocí několika diod. Usměrňovač s plnou vlnou přeměňuje celý střídavý signál na stejnosměrné napájení. Tato metoda vyžaduje čtyři diody ve formaci zvané diodový můstek.

Usměrňovač s plnou vlnou podobný diodovému můstku lze vyrobit pomocí transformátoru a dvou diod. Transformátor musí mít sekundární vinutí se středovým odbočením. To znamená, že spojení je provedeno na polovině transformátoru. Toto je účinnější než metoda s jedinou diodou, ale dražší než metoda s diodovým můstkem. Existují i ​​jiné formy usměrňovačů, které se však nejčastěji používají.

Hlavním problémem jakéhokoli usměrňovače je to, že střídavé napájení má vrcholy a žlaby. DC vyrobené z tohoto druhu energie nemá konstantní napětí. To může způsobit komplikace s elektrickým zařízením.

Pro vytvoření stálého stejnosměrného signálu musí být výkonový usměrňovač spojen s nějakým vyhlazovacím obvodem nebo filtrem. Nejjednodušší z nich je rezervní kondenzátor umístěný na výstupu výkonového usměrňovače. Čím větší je kondenzátor, tím větší bude zvlnění. Nevýhodou je, že velký kondenzátor vytvoří vyšší špičkové proudy.