Doğrultucular

Çoğu elektronik cihaz AC duvar fişinden güç alır. Bunlar alternatif akım şeklinde güç sağlar, ancak bir makine doğru akıma ihtiyaç duyarsa ne olur? Aslında, hemen hemen her elektronik makine ve ev aleti, en kolay bulunabilen alternatif akım olmasına rağmen doğru akımla çalışır. Alternatif akımı doğru akıma çevirmenin kolay bir yolu var mı? Evet, var.

Doğrultucular, doğrultma adı verilen bir işlemle alternatif akımı doğru akıma dönüştüren elektrikli cihazlardır. Doğrultma nasıl çalışır? Doğrultma, sağlanan alternatif akımı bir diyottan veya yalnızca tek yönlü akım akışına izin veren bir dizi diyottan geçirerek çalışır. Alternatif akım diyotlardan geçerken, artık negatif akım akışına sahip olmayan ve doğru akım gibi davranan yeni bir akım dalga formu üretilir. DC (doğru akım) güç kaynakları sınırlı ve nadir olduğundan, redresörler hemen hemen her elektronik cihazda kullanılır ve açık ara en yaygın kullanılan devredir.

İnşaat

Doğrultucular, alternatif akımı doğru akıma dönüştürmek için bir dizi yarı iletken diyot kullanır. Bu doğrultucu diyotlar, normal diyotlara kıyasla yüksek akımları kaldırabilir. Diyotlar tek yönlü sokaklar gibidir, akımın yalnızca bir yönde akmasına izin verirler.

Bir doğrultucuda kaç diyot kullanılır? Bir doğrultucuda en fazla 4 diyot olabilir. Diyot sayısı istenen DC dalga biçimine bağlıdır. İki temel doğrultucu tipi tam dalga ve yarım dalgadır, tam dalga doğrultucu 4 diyot gerektirirken yarım dalga doğrultucu sadece bir diyot gerektirir.

Yarım Dalga Doğrultucular

En basit doğrultucu tipi yarım dalga doğrultucudur. Bu doğrultucular, AC kaynağının negatif kısmını ortadan kaldırarak çalışır ve yalnızca pozitif titreşimli akımın geçmesine izin verir. Resimde gösterildiği gibi, tek bir diyot doğrultucu kullanırsanız, orijinal alternatif akım dalga formunun yarısına benzeyen bir dalga formu elde edersiniz, bu nedenle yarım dalga doğrultucu adı verilir. Bu doğrultma şekli basit ve düşük maliyetlidir çünkü sadece bir diyot gerektirir, ancak AC dalgasının yarısı feda edildiği için bu dönüşüm güç çıkışında önemli bir azalmaya neden olur. Yarım dalga doğrultma, birçok dezavantajı olan ancak bazı düşük güç uygulamalarında kullanılabilen aralıklı doğru akım patlamaları üretir

Tam Dalga Doğrultucular

Köprü doğrultucular olarak da bilinen tam dalga doğrultucular, sadece negatifi ortadan kaldırmak yerine tüm AC dalga biçimini pozitif yapmak için bir yerine dört diyot kullanır. Bu resimde gösterildiği gibi 4 diyot kullanıldığında ve ayarlandığında, ortaya çıkan dalga biçimi orijinal alternatif akım dalga biçiminin mutlak değerine benzer. Yarım dalga doğrultucudan farklı olarak, akım akışı zamanın yarısı boyunca durmaz ve her zaman değişir, bu nedenle tam dalga doğrultucu olarak adlandırılır. Peki doğrultucu konfigürasyonuna daha fazla diyot eklemek dalga şeklini nasıl bu kadar önemli ölçüde değiştirir? Daha fazla diyot eklemek, AC kaynağından gelen negatif akım akışını ortadan kaldırmak yerine yeniden yönlendirecek şekilde kurulmalarını sağlar. Diyotlar, AC'nin pozitif veya negatif fazda olmasına bağlı olarak akımın bir seferde yalnızca iki diyottan geçmesine izin veren kapalı bir döngüde bağlanır. Diyot setleri akımı, hem negatif hem de pozitif yarı döngüler aynı polaritede bir çıkış DC sinyali oluşturacak şekilde yönlendirir. DC hala yarım dalga doğrultucuda olduğu gibi sıfırdan tepe değerine kadar salınım yapar, ancak resimde gösterildiği gibi, yarım dalga doğrultucudan iki kat daha fazla çıkış gücü üreterek zamanın yarısında kesilmez.

Filtreleme

Redresörler alternatif akımı doğru akıma dönüştürmede etkili olsa da, ortaya çıkan doğru akım etkin bir şekilde DC olarak hareket edecek kadar sabit değildir. Ortaya çıkan akım, doğrultucuya beslenen AC voltajıyla senkronize olarak yükselip alçalan bir dalgalanmaya sahiptir. En hassas devreler için bile uygun düzgün bir doğru akım üretmek üzere doğrultulmuş DC'yi düzeltmek için ek filtreleme gereklidir. Kondansatörler doğrultulmuş DC akımını filtrelemede etkilidir çünkü gerilimdeki değişikliklere direnç gösterirler ve akım dalgalanmasının daha az aşırı olmasına neden olurlar.