電力整流器とは

電力整流器は、交流（AC）電力を直流（DC）電力に変換するために使用されるデバイスです。 整流器は、DC電力をAC電力に変換する電力インバーターの反対です。 ラップトップ、テレビ、ビデオゲームシステムなどの多くの小型家電は、電力整流器を使用して使用可能な電力を生成します。

電力には2つの基本的な種類があります。 AC電源は、周期的に負から正へ、および逆方向に周期的に反転します。 DC電流は方向を反転しません。

AC電力はワイヤを介して最小限の損失で伝送できるため、電力会社から一般家庭に送られる電力はAC電力です。 問題は、ほとんどの家庭用小型機器がDC電源で動作することです。 これらのデバイスが共通の壁コンセントに差し込まれたときに動作できるように、電力整流器を使用する必要があります。

電力整流器は、単一のダイオードと同じくらい簡単です。 ダイオードは、一方向にのみ電気を通す小さなガラスとワイヤのコンポーネントです。 単一のダイオードは、負または正のAC電流を遮断することにより、整流器として機能します。

単一のダイオードを使用する電力整流器は、半波整流を実行します。 これは、波の半分のみが出力に到達することを意味します。 安価で簡単ですが、非常に非効率的です。

複数のダイオードを使用することにより、効率を上げることができます。 全波電力整流器は、AC信号全体をDC電力に変換します。 この方法では、ダイオードブリッジと呼ばれるフォーメーションの4つのダイオードが必要です。

ダイオードブリッジに似た全波整流器は、トランスと2つのダイオードを使用して作成できます。 トランスにはセンタータップの二次巻線が必要です。 これは、接続がトランスの途中で行われることを意味します。 これは、単一のダイオードよりも効率的ですが、ダイオードブリッジ方式よりも高価です。 他の形式の整流器もありますが、これらが最も一般的に使用されています。

整流器の主な問題は、AC電源にピークと谷があることです。 この種の電力から作られたDCには、一定の電圧がありません。 これにより、電気機器に問題が生じる可能性があります。

安定したDC信号を生成するには、電力整流器を何らかの平滑回路またはフィルターと結合する必要があります。 これらの中で最も単純なのは、電力整流器の出力に配置された蓄電コンデンサです。 コンデンサが大きいほど、リップルが滑らかになります。 欠点は、大きなコンデンサを使用するとピーク電流が大きくなることです。