整流器の作り方：詳細ガイド
多くのデバイスは、風力タービンなどの電力システムを変更および改善するために整流器を使用しています。したがって、整流器の作成方法とその仕組みを学び、詳細なガイドを入手したい場合は、適切な記事を読んでいます。整流器の作り方、整流器のコンセプトはトリッキーではありません。これは、ダイオードと電流の巧妙なインターロックです。また、数分で作ることができます。しかし、私たちはあなたのために物事をさらに簡単にするためにここにいます。
準備はできたか？それでは、飛び込みましょう！
整流器とは何ですか？
整流器は、AC（交流）をDC（直流）に変換するダイオードです。言い換えれば、整流器は交流電圧を受け取り、それを高品質の直流電圧に変換します。
フルブリッジ整流器の記号
交流には通常の逆流がありますが、直流は一方向にのみ移動します。したがって、整流器はACの逆流を補正し、電流が一方向に流れるようにします。風力タービンによって生成される電流のように。
ほとんどの通信機器は、正しく機能するためにDC入力電源を必要とします。それにもかかわらず、そのような機器は通常、主電源電圧源としてAC電圧で動作します。したがって、この装置は複数の整流器を使用して、ACを操作用のDC電源に変換します。さらに、整流器は、動作するためにDC電源を必要とする電子デバイスにも適用できます。
整流器は非常に重要であるため、間違った整流器を使用すると、目的のシステムを構成する可能性が失われる可能性があります。整流器は電力システムの心臓部のようなものです。したがって、各アプリケーションに最適なソリューションを得るのに役立ちます。したがって、整流器を使用すると、すべてを再構築することなく、電力システムを簡単に構成して適切な電力定格を得ることができます。
整流器の種類
これで、ネットワークシステムに関しては、整流器が重要なコンポーネントであることがわかりました。ただし、最初に、プロジェクトに必要な整流器のタイプを理解するために、さらに深く掘り下げる必要があります。したがって、正しいアクティブな整流器の選択はアプリケーションによって異なります。整流器は、使用または製造する電源デバイスを条件としているためです。
さらに、ペアでグループ化された整流器にはいくつかのカテゴリがあります。これらのカテゴリを見て、プロジェクトに使用する整流器を理解しましょう。
半波および全波整流器
半波整流器は、構築するのに最も簡単な整流回路です。 AC入力電源のACサイクルの半分だけをDC出力電圧に変換します。
さらに、AC電源の半分のサイクルのみを許可し、残りの半分をブロックします。したがって、これを半波整流と呼ぶことができます。また、正または負の半サイクルを持つことができます。最良の部分は、半波整流器に必要な整流ダイオードが1つだけであるということです。
下の図を見てください：
半波整流器 ■回路図
この図は、リップル係数が高い正の半波ブリッジ整流器を示しています。直流の電圧パルスのためリップル率が高い。したがって、リップル係数を低減するためにフィルターが必要になるため、半波整流はあまり効率的ではありません。
注：負の半波整流器では、ダイオードが反対方向を向いています。
一方、全波整流器は、AC電源電圧の全サイクル（正サイクルと負サイクルの両方）を脈流DC出力電流に変換します。したがって、それは全波整流と呼ばれます。全波整流回路は、トランスの2次巻線の中央に接続するセンタータップ付きトランスを使用していることがわかります。
さらに、センタータップ付きトランスはAC入力を2つの側面に分離します。負および正の電圧。
したがって、この理由から、全波整流器はリップル係数が低いため、はるかに効率的です。また、両方のサイクルを変換できるため、この回路は無駄な信号がないことを確認します。
たとえば、次の図を見てください。
全波整流器の図
単相および三相ブリッジ整流器
単相整流回路は、単相AC電源の入力を使用します。また、構築するシステムに応じて、1つ、2つ、または4つのダイオードのみを必要とする単純な構造を備えています。
ブリッジ半導体を使用した単相半制御整流子
出典：ウィキメディアコモンズ
これらの整流器は、変圧器の利用率が低く、無効電力をわずかしか供給しません。
さらに、ダイオードは単相トランスの2次巻線にしか接続できないため、リップル電圧が高くなります。
単相整流器と同様に、三相ブリッジ整流器は、三相AC電源の入力を三相電圧源として受け入れます。
出典：ウィキメディアコモンズ
このような構造では、動作に3つまたは6つのダイオードが必要です。さらに、変圧器の2次巻線の各相にダイオードを接続できます。三相ブリッジ整流器は通常、単相整流器に取って代わり、出力電流のリップル電圧を制御します。
なぜですか？
三相ブリッジ整流器は、大規模なシステムに大量の電力を供給することができます。また、リップル係数を減らすために追加のフィルターは必要ありません。
制御されていない整流器と制御されている整流器
サイリスタブリッジを使用した制御整流子
簡単に言えば、制御されていない整流器は、電力を変換するためにダイオードのみを使用します。一方、制御された整流回路は、パワーデバイスのDC出力電圧を処理するためにサイリスタを備えています。
ブリッジ整流器
標準のブリッジ整流器は、このリストで最も広く使用されている整流回路です。
なんで？ブリッジ整流を行うため、一般的なブリッジ整流回路は、負荷抵抗と4つ以上のダイオードを使用して、電力システムのコンポーネントに直流を供給します。
ブリッジ整流器の4つのダイオードは直列に設定されているため、ダイオードはペアで動作します。最初のペアは正の半サイクルからの良好な電流レベルを可能にし、もう一方のペアは負の半サイクルからの電流を提供します。
ブリッジ整流器の図 s
注：ブリッジ整流回路は、半波整流器や三相整流器のようには機能しません。ブリッジ整流器は、AC入力電圧の正電圧と負電圧の両方のサイクルを可能にします。さらに、センタータップ付きトランスは必要ありません。
DIY整流回路：整流器の作り方
前に説明したように、さまざまな整流回路、整流器のアプリケーション、およびさまざまな定格電流があります。
そこで、ブリッジ整流回路の作り方を紹介します。
ブリッジ整流回路を作成するのは非常に簡単で、3つの簡単なステップで作成できます。
簡単なブリッジ整流器の設計を行うために必要な手順は次のとおりです。
ステップ1：資料を収集する
必要な必須コンポーネントは次のとおりです。
ジャンパー（1）
1N4007整流ダイオード（4）
選択した任意の負荷（ファン、ガジェット、LEDなど）
ステップ2：ブリッジの構成
ダイオードは、逆方向をブロックしながら、電流電源が一方向に流れることを可能にします。
したがって、ダイオードを設定するには、次のことを行う必要があります。
- 4つの1N4007ダイオードから2つを選択し、2つのダイオードのカソード（両端が白いバンド）で「L」字型を作成します。
- その上の他の2つのダイオードでも同じことを行いますが、今回はダイオードのアノードで「L」字型にします（両端にバンドがありません）。
- 組み立てられたダイオードブリッジのセットを、上のブリッジ整流器の図のように、ボックスの形でプラス端子とマイナス端子に接続します。
組み立てると、完全なブリッジ整流器ができあがります。
ステップ3：回路を調べてテストする
ダイオードが正しく接続されていることを確認してください。また、DCへのDC出力電源線とACへのAC入力線をクリックしてください。最後に、単純なブリッジ整流回路をチェックして、正しく機能するかどうかを確認します。
最後の言葉
さて、これで整流器の作り方について知っておくべきことはすべて終わりです。
要約すると、整流器は、エンジニアリングプロジェクトの電力システムを作成する場合、特に正の出力電力が必要な場合に不可欠なコンポーネントです。
うまくいけば、さまざまなタイプの整流器をリストアップすることで、作業が簡単になります。また、最も広く使用されている整流器の設計方法も示しました。
最後に、ここに小さなヒントがあります。負荷電流を追加する前に、必ずデジタルマルチメータを使用して整流回路のDC電圧出力をテストしてください。
整流器の設計とその製造方法についてさらに情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。喜んでお手伝いさせていただきます。
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