把交流電轉(zhuǎn)換成直流電的裝置叫做整流器。當整流器配有濾波器來平滑輸出時，整流器和濾波器的組合通常被稱為直流電源。反過來說，把直流電轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備叫做逆變器。

把交流電壓整流成直流電壓的關(guān)鍵部件是二極管。二極管基本上是電流的單行道:它允許電流在一個方向暢通無阻地流動，但它阻止了電流在相反的方向流動。在正向，理想二極管看起來就像一個零電阻短路，因此兩個二極管端子的電壓是相同的。在相反的方向，沒有電流和理想二極管像一個開路。圖2。19總結(jié)了理想二極管的特性，包括電流與電壓的關(guān)系。當然，一個理想的二極管只是一個近似于真實的東西。真正的二極管是半導(dǎo)體器件，通常用硅制成，與之有關(guān)系

最簡單的整流器僅由一個置于交流源電壓和負載之間的二極管組成。在輸入電壓的正沖程上，二極管是正向偏置的，電流流動，整個電壓出現(xiàn)在負載上。然而，當輸入電壓為負時，電流想要向相反的方向流動，但電流卻被電流所阻止。由于沒有電流流動，因此在負載上沒有壓降.

雖然上述輸出電壓波形看起來不太像直流，但它確實有一個不為零的平均值。一個波形的直流值被定義為平均值，所以這個波形確實有一個直流分量，但除了它的直流電平外，它還有一堆擺動，稱為紋波。濾鏡的作用就是使波紋平滑。最簡單的濾波器就是一個大電容附著在輸出端，電力期貨資料庫。。在輸入電壓上升的最后一部分，電流通過二極管流向負載和電容，并對電容充電。一旦輸入電壓開始下降，二極管切斷，然后由電容器向負載提供電流。與沒有電容的整流器相比，由此產(chǎn)生的輸出電壓大大平滑。注意電流是如何在每個周期中只在很短的一段時間內(nèi)從輸入源流出的，并且非常接近輸入電壓峰值的時間。這種電路以一種高度非線性的方式吸收電流。

帶電容濾波器的全波整流器顯示從電源抽取的電流。(a)四二極管橋式整流器。(b)二二極管中心抽頭變壓器整流器。

使用全波整流器而不是上面描述的半波整流器可以進一步降低輸出電壓上的紋波。兩種采用全波整流器的電源如圖2.23所示:一種采用中心抽頭變壓器，只有兩個二極管;另一種使用更簡單的變壓器和四二極管橋式整流器。變壓器把電壓降低到適當?shù)乃�平。電力期貨資料庫。電容器平滑了負載的全波整流輸出。許多小型家用電子設(shè)備都有這樣的基于變壓器的電池充電電源，它們可以直接插入墻上的插座。變壓器的缺點是它有些笨重，即使它供電的電子設(shè)備關(guān)閉了，它也會繼續(xù)吸收電力。這兩種全波整流方法的結(jié)果是電壓波形，每個周期有兩個正駝峰，如圖所示。這意味著電容器濾波器每循環(huán)充電兩次而不是一次，這大大平滑了輸出電壓。注意，現(xiàn)在有兩個電流從源端流出:一個是正極，一個是負極。

三相電路也使用二極管整流的基本思想產(chǎn)生直流輸出。在任何時刻，電壓最高的相位將使二極管前偏置，將輸入電壓轉(zhuǎn)移到輸出電壓。其結(jié)果是輸出電壓比單相全波整流器平穩(wěn)得多。

三相全波整流器到達輸出端的任何瞬間的電壓是三個輸入電壓中最高的電壓和最低的三相電壓之間的差值。因此，它比三相半波整流器具有更高的平均電壓，并且在兩倍頻率時達到峰值，因此即使沒有濾波器，紋波也相對較低。對于非常平滑的直流輸出，電感(有時稱為“扼流圈”)與負載串聯(lián)，作為平滑濾波器。

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