Co to jest rektyfikacja pełnej fali?
Prostowanie pełnofalowe jest procesem przekształcania energii elektrycznej prądu przemiennego (AC) na postać prądu stałego (DC). Prąd przemienny ciągle przewija się od dodatniego do ujemnego limitu napięcia w formie zwanej falą. Rektyfikacja pełnej fali przekształca zarówno dodatnią, jak i ujemną część fali prądu przemiennego na dodatni sygnał elektryczny prądu stałego lub jego odpowiednik, za pomocą urządzeń zwanych diodami.
Podczas cyklu zasilania prądem przemiennym przyjmuje postać krzywych przypominających rząd litery „S”, przy czym każde „S” jest ułożone na boku i na całej długości. Poziomo przez środek znajduje się punkt odniesienia, który reprezentuje zero napięcia. Gdy sygnał AC przepływa tam iz powrotem ponad linią zerową, przypomina serię garbów powyżej linii, które są dodatnie, i przeciwną serię garbów poniżej linii, które są ujemne. Celem wszystkich prostowników jest przekształcenie tego stale zmieniającego się sygnału na stałe lub bezpośrednie dodatnie napięcie do użytku przez niektóre rodzaje urządzeń elektrycznych.
Prostowniki wykorzystują diody do przeprowadzania rektyfikacji lub konwersji prądu przemiennego na stały. Diody będą przewodzić energię elektryczną tylko w jednym kierunku. W rezultacie, jeśli sygnał prądu przemiennego przechodzi przez diodę, może przejść tylko połowa sygnału prądu przemiennego, który znajduje się powyżej linii zerowego napięcia. Powstały sygnał wydaje się być szeregiem garbów ze szczelinami między nimi, w których zablokowane są ujemne połówki sygnału AC. Taki układ, który przekształca tylko połowę fali prądu przemiennego w prąd stały, nazywa się prostownikiem półfalowym.
Umieszczając cztery diody w pozycjach, które pozwalają dwóm biegunom być przeciwstawnym względem pozostałych dwóch, powstaje urządzenie zwane prostownikiem mostkowym, które wykonuje prostowanie pełnofalowe. Dodatnia połowa sygnału prądu przemiennego może przejść przez dwie diody, jak ma to miejsce w prostowniku półfalowym. Diody w przeciwnych biegunach pozwalają następnie na przejście ujemnej połowy sygnału prądu przemiennego; jednak ujemna połowa prądu przemiennego jest przekazywana jako napięcie dodatnie. Wynikowy sygnał wyjściowy jest sygnałem zbudowanym z obu połówek fali prądu przemiennego, który przypomina garby połączone końcowo po dodatniej stronie linii zerowego napięcia bez przerw w prostowniku półfalowym.
Chociaż sygnały elektryczne powstałe w wyniku prostowania pełnofalowego nie są prawdziwymi napięciami stałoprądowymi, ponieważ nie utrzymują stałego poziomu, są wystarczająco stałe dla wielu rodzajów urządzeń zasilanych prądem stałym. Jeśli potrzebna jest większa rektyfikacja w celu uzyskania bardziej płynnego napięcia prądu stałego, można zastosować urządzenia zwane regulatorami napięcia. Regulatory te uśredniają napięcia garbów powstających podczas prostowania pełnofalowego do stałych „prawdziwych” sygnałów prądu stałego.