整流器的工作原理

发布时间:2021-08-04
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前言:整流器英语:rectifier,是指将交流电转换为直流电的装置,可用于供电装置和无线电信号的检测等。整流器由真空管、起火管、固体硅半导体二极管、汞弧等制成。在备用UPS只需充电电池,不需要负荷供电,只需充电机。在双重变换UPS中,该装置为变频器供电,也为电池充电,因此被称为整流器/充电机。
 
整流器工作原理
汽车发电机产生的交流电通过整流器变成直流电,但波形仍有不规则波动,直接影响车辆点火的准确性;输出电压不能保持相对恒定,导致火花塞每次点火的能量差异,容易使车辆发动机抖动,导致换档、加速缓慢、怠速不稳定、车辆空调效率低下。从而大大降低了车载电气设备的性能和使用寿命;此外,老年汽车的电路系统老化,电路阻力变高,对车辆的影响越来越明显。电子整流器的作用是帮助汽车消除杂波干扰,稳定输出电压,提高电源系统的瞬时放电能力,增加扭矩输出,加快油门反应,延长电池使用寿命,缩短汽车发动机启动时间,提高点火效率,尤其是对于小排量汽车。
 
半导体PN结在正向偏置时电流大,反向偏置时电流小。整流二极管是利用PN结的这种单向导电特性将交流电流变成直流的PN结二极管。通常,将电流容量在1安装以下的设备称为整流二极管,1安装以上的设备称为整流器。常用的半导体整流器有硅整流器和硒整流器,产品规格多,电压从几十伏到几千伏,电流从几千伏到几千伏。整流器广泛应用于各种形式的整流电源。大功率整流电源要求整流器电流容量大,破坏电压高,散热性能好,但该设备结合面积大,结合容量大,工作频率低,一般在数十千赫以下。硅材料禁带宽度大,导热性能好,适合制造大功率整流装置。高压硅堆经常用于高压整流装置。它由多个整流装置的管芯串联组成,其反向耐压由管芯的耐压和串联管芯的数量决定,最高耐压可达数百千伏。如果高频整流电路用于高频,当交流电压的周期与整流器通向关闭状态的恢复时间相同时,整流器不再对高频电压发挥整流作用。为了满足高频工作的需要,硅整流器通常采用掺金的方法,以缩短注入少量载流子的寿命,从而减少恢复时间。
 
为了减少部件过压破坏的可能性,提高整流装置的可靠性,可以采用硅雪崩整流装置。在这种设备中,当反向电压超过允许峰值时,整个PN结会发生均匀的雪崩,设备可以在高压大电流下工作,因此可以承受相当大的反向浪涌功率。制作该设备时,材料缺陷少,电阻率均匀,结面平坦,露出结区应适当保护,避免表面破坏。硒整流器抗过载容量大,承受反向浪涌的能力也强。
 
在以大功率二极管或晶闸管为基础的两种基本类型的整流器中,电网的高压交流功率通过整流器变换为直流功率。提到未来(不久或遥远)的其他类型的整流器:基于不可控二极管尖端产品的斩波器、斩波DC/DC变换器或电流源逆变有源整流器。很明显,这种最新型的整流器在技术上包含了很多要开发的内容,但它可以显示出它的优点,比如它在电网上加载的功率因数很小。
 
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