ตัวเรียงกระแส (Rectifier) คืออะไร

ความหมายของ ตัวเรียงกระแส

ตัวเรียงกระแส (Rectifier) เป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง. ทางกายภาพ ตัวเรียงกระแสมีหลายรูปแบบ รวมทั้ง ไดโอดหลอดสูญญากาศ, วาล์วปรอทอาร์ค, ทองแดงและซีลีเนียมออกไซด์, ไดโอดสารกึ่งตัวนำ, silicon-controlled rectifier (SCR) และสวิตช์สารกึ่งตัวนำที่ใช้ซิลิกอนอื่นๆ. ในอดีต แม้แต่สวิตช์กลไกไฟฟ้าแบบ synchronous และมอเตอร์ยังถูกนำมาใช้. เครื่องรับวิทยุในช่วงต้น เรียกว่า วิทยุคริสตัล ใช้”หนวดแมว” หรือลวดกดบนผลึกของกาลีนา (ตะกั่วซัลไฟด์) เพื่อทำหน้าที่เป็น point-contact rectifier หรือ “เครื่องตรวจจับผลึก”

ตัวเรียงกระแสมีการใช้หลายแบบ แต่มักจะพบทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบของแหล่งจ่ายไฟ DC และระบบสายส่งกระแสตรงความดันสูง การเรียงกระแสอาจทำหน้าที่ในบทบาทอื่น ๆ นอกจาก เพื่อสร้างกระแสตรงสำหรับใช้เป็นแหล่งพลังงาน ดังที่ระบุไว้ การตรวจจับสัญญาณวิทยุทำหน้าที่เป็นตัวเรียงกระแส ในการเรียงกระแสของระบบเปลวไฟก๊าซร้อนถูกใช้ในการ ตรวจสอบสถานะของเปลวไฟ

เพราะธรรมชาติของการสลับของคลื่น AC อินพุต กระบวนการของการเรียงกระแสอย่างเดียว ก่อให้เกิดกระแสตรง ซึ่งแม้ว่าจะไหลในทิศทางเดียว ยังประกอบด้วยการกระเพื่อมของกระแส(หรือเรียกว่า ripple) การนำไปใช้งานของตัวเรียงกระแสหลายอย่าง เช่นแหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์วิทยุโทรทัศน์และคอมพิวเตอร์ จำเป็นต้องมีความมั่นคงอย่างต่อเนื่องของกระแส DC (เหมือนกับที่ผลิตโดยแบตเตอรี่) ในการใช้งานเหล่านี้ เอาต์พุตจาก rectifier จะถูกทำให้เรียบ โดยตัวกรองอิเล็กทรอนิกส์ในการผลิตกระแสอย่างมั่นคง

อุปกรณ์วงจรที่ซับซ้อนมากขึ้นที่มีฟังก์ชันตรงข้าม คือแปลง DC ไปเป็น AC เป็นที่รู้จักกันว่าเป็น อินเวอร์เตอร์

อุปกรณ์ Rectifier

ก่อนการพัฒนาของ rectifier ที่ใช้สารกึ่งตัวนำซิลิกอน, หลอดสูญญากาศแบบ thermionic ไดโอดและชั้นของ rectifier โลหะทองแดงออกไซด์ หรือ ซีลีเนียมถูกนำมาใช้ หลังจากการเริ่มใช้สารกึ่งตัวนำอิเล็กทรอนิกส์, ตัวเรียงกระแสหลอดสูญญากาศกลายเป็นสิ่งล้าสมัย ยกเว้นสำหรับ ผู้ที่ชื่นชอบบางคนในเครื่องเสียงหลอดสูญญากาศ. สำหรับการเรียงกระแสจากพลังงานต่ำมากไปื่พลังงานสูงมาก สารกึ่งตัวนำไดโอดชนิดต่าง ๆ (junction ไดโอด, Schottky ไดโอด ฯลฯ) จะถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย อุปกรณ์อื่นๆที่มีขั้วไฟฟ้าทำหน้าที่ควบคุมและทำหน้าที่เป็นวาล์วของกระแสแบบทิศทางเดียวถูกนำมาใช้ ในที่ซึ่งต้องการการทำงานที่มากกว่าการเรียงกระแสที่เรียบง่ายเท่านั้น เช่นต้องการแรงดันที่ออกมาสามารถเปลี่ยนค่าได้ ตัวเรียงกระแสพลังงานสูง เช่นที่เคยใช้ในระบบสายส่งกระแสตรงความดันสูง จะใช้อุปกรณ์กึ่งตัวนำซิลิคอน หลายชนิด ซึ่งได้แก่ thyristors หรือสวิทช์ solid-state อื่น ๆ ที่ทำงานเป็นไดโอด ที่จะผ่านกระแสในทิศทางเดียวเท่านั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ

วงจรเรียงกระแส

วงจรเรียงกระแส อาจจะเป็นเฟสเดียวหรือหลายเฟส (ส่วนใหญ่ สามเฟส) วงจรเรียงกระแส พลังงานต่ำส่วนใหญ่สำหรับอุปกรณ์ภายในบ้าน จะเป็นเฟสเดียว แต่วงจรเรียงกระแสสามเฟสเป็นสิ่งสำคัญมาก สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและ สำหรับการส่งผ่านพลังงาน DC (High Voltage Direct Current Transmission System) หรือ HVDC

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี