交流を直流に変換するプロセスは 整流です。オフライン電源ユニットには、AC壁電源を高電圧DCに変換するか、AC壁電源を低電圧DCに降圧する整流回路があります。さらなるプロセスは、フィルタリング、DC-DC変換などです。そこで、この記事では、全波整流の最も一般的な方法であるシンプルブリッジ整流回路について説明します。
必要なコンポーネント
- 変圧器230VAC / 6VAS –1nos。
- 1N4007A –1nos。
- 抵抗器1kΩ-1nos。
- マルチメータ
- 接続線
整流器とは何ですか？
簡単に言うと、整流器はAC信号（交流）をDC信号（直流）に変換する回路です。整流器は双方向電流を一方向電流に変換するとも言えます。
ダイオードは、一方向の伝導特性があるため、整流回路の構築に使用されます。半導体ダイオードは、順方向にバイアスされている場合（クローズスイッチとして動作）にのみ導通し、逆方向にバイアスされている場合（オープンスイッチとして動作）は導通しません。このダイオードの特性は非常に重要であり、整流器の構築に使用されます。
整流器の種類
一般的に整流器は2つのカテゴリに分類されます
- 半波整流器
- 全波整流器
半波整流器はAC波の半分だけをDC信号に変換しますが、全波整流器は完全なAC信号をDCに変換します。
全波整流は、さらに2つの方法で実行できます。
- 2つのダイオードを使用したセンタータップ全波整流器
- 4つのダイオードを使用したブリッジ整流器
Bridger Rectifierは、電子機器で最も一般的に使用されている整流器です。ここでは、その整流器についてのみ説明します。半波整流器とセンタータップ全波整流器について知りたい場合は、リンクをたどってください。
ブリッジ整流回路とその動作
全波ブリッジ整流器は、4つのダイオードを接続して、それらのアームがブリッジを形成するように形成されているため、ブリッジ整流器と呼ばれています。ブリッジ整流器では、変圧器を介して、または変圧器なしでAC信号を介して直接ダイオードブリッジに電圧を印加できます。
ここでは、ブリッジ整流回路にAC電圧を供給するために6-0-6センタータップトランスを使用しています。
正の半サイクルの間、ダイオードD3-D2は順方向にバイアスされ、閉じたスイッチのように機能します。ダイオードD1〜D4は逆バイアスされ、導通しないため、オープンスイッチのように機能します。したがって、出力で正の半サイクルが得られます。
負の半サイクルの間、ダイオードD1〜D4は順方向にバイアスされ、閉じたスイッチのように機能します。ダイオードD3〜D2は逆バイアスされ、導通しないため、オープンスイッチのように機能します。したがって、出力で正の半サイクルが得られます。
以下の波形は、ブリッジ整流回路の入力波形と出力波形を示しています。ブリッジ整流回路を通過した後、AC電圧の負の部分が正のサイクルに変換されていることがわかります。
ソフトウェアで回路をさらにシミュレートし、出力を確認できます。
半波整流器と全波整流器の詳細については、こちらをご覧ください。