整流器及其原理

整流器(英文：rectifier)是把交流電轉換成直流電的裝置，可用于供電裝置及偵測無(wú)線(xiàn)電信號等。整流器可以真空管，引燃管，固態(tài)矽半導體二極管，汞弧等制成。相反，一套把直流電轉換成交流電的裝置，則稱(chēng)為“逆變器” (inverter)。

整流器是一個(gè)整流裝置，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將交流(AC)轉化為直流(DC)的裝置。它有兩個(gè)主要功能：第一，將交流電(AC)變成直流電(DC)，經(jīng)濾波后供給負載，或者供給逆變器;第二，給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時(shí)又起到一個(gè)充電器的作用。

整流器汽車(chē)發(fā)電機產(chǎn)生的經(jīng)過(guò)整流器整流過(guò)后的直流電，波形仍然具有不規則的波動(dòng)，直接影響了車(chē)輛點(diǎn)火的準確性;輸出電壓無(wú)法保持相對恒定，造成每次火花塞點(diǎn)火的能量差別大容易使您的愛(ài)車(chē)引擎抖動(dòng)，出現換檔頓挫、提速緩慢無(wú)力、怠速不穩以及車(chē)用空調效率低下等情形。從而大大降低了車(chē)載電器設備的性能和使用壽命;再加上高齡汽車(chē)的電路系統老化，電路阻l變高的影響，對您的愛(ài)車(chē)的影響也就變得日益明顯。電子整流器的作用是幫助車(chē)消除雜波干擾、穩定輸出電壓、提高電源系統的瞬間放電能力、增加扭力輸出、加快油門(mén)反應、延長(cháng)電池使用壽命、縮短汽車(chē)引擎啟動(dòng)時(shí)間、提高點(diǎn)火效率等，尤其是對小排量的車(chē)，效果比較明顯。

半導體PN結在正向偏置時(shí)電流很大，反向偏置時(shí)電流很小。整流二極管就是利用PN結的這種單向導電特性將交流電流變?yōu)橹绷鞯囊环NPN結二極管。通常把電流容量在1安以下的器件稱(chēng)為整流二極管，1安以上的稱(chēng)為整流器。常用的半導體整流器有硅整流器和硒整流器，產(chǎn)品規格很多，電壓從幾十伏到幾千伏，電流從幾安到幾千安。整流器廣泛用于各種形式的整流電源中。

整流器大功率整流電源要求整流器的電流容量大、擊穿電壓高、散熱性能好，但這種器件的結面積大、結電容大，因而工作頻率很低，一般在幾十千赫以下。硅材料的禁帶寬度較大，導熱性能良好，適于制作大功率整流器件。在耐高壓的整流裝置中常采用高壓硅堆，它由多個(gè)整流器件的管芯串聯(lián)組成，其反向耐壓由管芯的耐壓及串聯(lián)管芯數決定，最高耐壓可達幾百千伏。如果高頻整流電路用于很高頻率下，當交流電壓的周期與整流器通態(tài)到關(guān)態(tài)的恢復時(shí)間相當時(shí)，整流器對高頻電壓不再起整流作用。為適應高頻工作的需要，通常在硅整流器中采用摻金的方法，以縮短注入少數載流子的壽命，從而達到減小恢復時(shí)間的目的。

為了減小器件因過(guò)壓擊穿造成損壞的可能性和提高整流裝置的可靠性，可采用硅雪崩整流器。在這種器件中，當反向電壓超過(guò)允許峰值時(shí)，在整個(gè)PN結上發(fā)生均勻的雪崩擊穿，器件可工作在高壓大電流下，故能承受相當大的反向浪涌功率。制作這種器件時(shí)要求材料缺陷少，電阻率均勻，結面平整，外露結區還應進(jìn)行適當保護，避免發(fā)生表面擊穿。硒整流器的抗過(guò)載容量大，承受反向浪涌功率的能力也較強。

原理

在以大功率二極管或晶閘管為基礎的兩種基本類(lèi)型的整流器中，電網(wǎng)的高壓交流功率通過(guò)整流器變換為直流功率。提到未來(lái)(不久的或遙遠的)的其它類(lèi)型整流器：以不可控二極管前沿產(chǎn)品為基礎的斬波器、斬波直流/直流變換器或電流源逆變型有源整流器。顯然，這種最新型的整流器在技術(shù)上包含較多要開(kāi)發(fā)的內容，但是它能顯示出優(yōu)點(diǎn)，例如它以非常小的諧波干擾和1的功率因數加載于電網(wǎng)。