Co je aktivní náprava?

Aktivní usměrňování je proces převádění střídavého proudu (AC) na stejnosměrný proud (DC) s velmi nízkým zkreslením nízkonapěťových vstupů. Při použití pasivních usměrňovačů křemíku nebo germania jsou běžným problémem vstupní střídavé úrovně mezi 0 a 0,7 V (V). Ideální dioda se zapne s nulovým napětím přes anodu a katodu. V obvodech v reálném světě však dojde k poklesu dopředného napětí napříč křemíkovou diodou asi 0,7 V a asi 0,3 V u germaniové diody.

Použití aktivní rektifikace je pro obvody, které zpracovávají nízké úrovně střídavého proudu, jako například pro specializovanou detekci signálů amplitudové modulace (AM). V AM má radiofrekvenční (RF) nosič průměrnou špičkovou úroveň nebo obálku, která nese modulaci nebo informaci přenášenou na rádiové vlně. Po získání nosiče je v přijímači AM detekční obvod, který obnovuje obálku. Pokud je obálka menší než 0,7 V a je vyžadována demodulace, je nutný aktivní rektifikační obvod.

V alternátorech je využívána synchronní rektifikace namísto aktivní rektifikace. Synchronní náprava je možná pomocí synchronních kontaktů označovaných jako komutátory. Když vinutí rotoru postupuje v pozitivním výstupu, je vinutí rotoru rychle připojeno nebo komutováno do výstupní svorky. Jakmile je jeho napětí pod určitou kladnou minimální úrovní, je odpojeno od výstupu. Několik z těchto vinutí se používá pro výstup postupně, zatímco rotor se neustále otáčí, což vede k DC výstupu bez elektronických usměrňovačů.

Technika aktivní rektifikace může používat aktivní zařízení, jako jsou tranzistory a operační zesilovače. Invertující operační zesilovače s diodou ve zpětné vazbě mezi výstupem operačních zesilovačů a invertujícím vstupem vykazují téměř ideální charakteristiky aktivního usměrňovače. Velmi malý dopředný proud potřebný k provozu uvedené diody způsobí ve výstupním signálu zkreslení menší než 0,01 V, což je velké zlepšení oproti pasivní rektifikaci, což vyžaduje vstup alespoň 0,3 V. Při přeměně elektrické energie není potřeba aktivní usměrňování kvůli převáděnému relativně vysokému napětí. Pasivní usměrňovače, které způsobují ztráty napětí stejnosměrného proudu (VDC) asi 1,4 až 2 V, jsou přijatelné, protože z neregulovaných zdrojů napětí jsou k dispozici obrovské napěťové rozpětí.

H-můstek je velmi užitečná konfigurace obvodu. Při použití s ​​diodami se H-můstek stane usměrňovačem s plnou vlnou. Stejnosměrné výstupy jsou odebírány tam, kde se připojují anoda-anoda a katoda-katoda. Při použití s ​​tranzistory je H-můstek schopen poskytnout obousměrný pohon zátěži, jako je motor nebo reproduktor. V aplikacích s aktivní rektifikací může být H-můstek použit k zajištění upnutí signálu a transformace impedance potřebné pro stabilnější provoz obvodu.