Co je to Full-Wave Rectification?

Full-wave rectification je proces převodu střídavého proudu (AC) elektrické energie na stejnosměrný proud (DC) formě elektrické energie. AC neustále cykluje tam a zpět od svého kladného k zápornému napěťovému limitu ve formě zvané vlna. Usměrnění na celé vlně převádí jak pozitivní, tak záporné části střídavé vlny na pozitivní stejnosměrný elektrický signál nebo jeho ekvivalent pomocí zařízení zvaných diody.

Jako střídavé silové cykly má podobu křivek připomínajících řadu písmen „S“, přičemž každé písmeno „S“ je položeno na boku a je na konci. Vodorovně středem je referenční bod, který představuje nulové napětí. Jak střídavý signál prochází tam a zpět přes nulovou čáru, připomíná řadu hrbů nad linií, které jsou kladné, a opačnou řadu hrbů pod linií, které jsou záporné. Cílem všech usměrňovačů je převést tento nepřetržitě střídavý signál na konstantní nebo přímé kladné napětí pro použití u určitých typů elektrických zařízení.

Usměrňovače používají diody k provedení usměrnění nebo převodu střídavého proudu na stejnosměrný proud. Diody povedou elektrickou energii pouze v jednom směru. Výsledkem je, že pokud střídavý signál prochází diodou, smí projít pouze polovina střídavého signálu, která je nad nulovým napětím. Výsledný signál se jeví jako série hrbů s mezerami mezi nimi, kde byly blokovány negativní poloviny střídavého signálu. Toto uspořádání, které převádí pouze polovinu střídavé vlny na DC, se nazývá usměrňovač s půlvlnou.

Umístěním čtyř diod v pozicích, které umožňují, aby dvě byly v polaritě opačné, se vytvoří zařízení zvané můstkový usměrňovač, který provádí celofrekvenční usměrnění. Pozitivní polovina střídavého signálu může procházet dvěma diodami stejně jako v polovičním usměrňovači. Diody v opačné polaritě pak umožňují průchodu negativní poloviny střídavého signálu; záporná polovina střídavého proudu je však vedena jako kladné napětí. Výsledný výstup je signál vytvořený z obou polovin střídavé vlny, který se podobá hrbolatům připojeným end-to-end na kladnou stranu vedení nulového napětí bez mezer přítomných v polovičním usměrňovači.

Zatímco elektrické signály vytvořené z celofrekvenční rektifikace nejsou skutečná stejnosměrná napětí, protože si neudržují konstantní úroveň, jsou dostatečně konstantní pro mnoho typů zařízení napájených stejnosměrným proudem. Je-li pro vytvoření plynulejšího stejnosměrného napětí potřeba další usměrnění, lze použít zařízení nazývaná regulátory napětí. Tyto regulátory průměrují napětí hrbů vytvořených při celofrekvenční rektifikaci na konstantní „skutečné“ DC signály.