Ispravljačka dioda.
**Ispravljač** je električni uređaj koji služi za pretvaranje izmjenične struje u istosmjernu. Ispravljač služi kao jednosmerni izvor napajanja koji ima zadatak da generiše stalni jednosmerni napon, čija vrednost ostaje u zadatim granicama. Najčešće se u ispravljačima koriste poluvodičke diode kao glavni elektronički elementi kojima se vrši ispravljanje. Osim dioda, koriste se i tiristori. 

Pod ispravljanjem naizmjenične struje u jednosmjernu često se podrazumjeva i glađenje (filtracija, smanjivanje valovitosti) izlaznog napona, te stabiliziranje napona. Ispravljeni napon, koji na izlazu diodnog kola ima pulsirajući karakter usrednjava se posredstvom mrežnog filtra. Između izlaznih krajeva filtra i potrošača često se umeće stabilizator koji ima zadatak da izlazni napon učini nezavisnim od varijacija naizmeničnog napona i potrošača. Često se u sklopu ispravljača nalazi i transformator koji smanjuje napon na pogodnu vrijednost (npr. mrežnih 220V na 15V).

Pri pretvaranju naizmeničnog napona u jednosmerni, naizmenična struja trpi nelinearna izobličenja, faktor snage se smanjuje jer se javlja reaktivna snaga.

Princip rada
------------

U opštem slučaju ispravljač sadrži:

1. mrežni transformator;
2. blok ispravljačkih elemanata, diode;
3. filtar, za izravnavanje, „peglanje", jednosmernog napona;
4. i naravno priključak za potrošač.

Uloga mrežnog transformatora je da prilagodi napon mreže na potreban nivo jednosmernog potrošača, ali i da izvrši galvansko odvajanje izlaznog jednosmernog napona od mreže. Tip transformatora se određuje na osnovu izlaznog napona i snage koja se kroz njega prenosi.

Funkcija bloka ispravljačkih elemenata je pretvaranje prostoperiodičnog napona u jednosmerni pulsirajući napon. Njegov rad se zasniva na ispravljačkom svojstvu poluprovodničkih dioda.

Filtri u ispravljačima imaju zadatak da iz jednosmernog pulsirajućeg napona izdvoje konstantnu komponentu srednju vrednost. Uloga filtara se može formalno objasniti preko razlaganja izlaznog signala sa ispravljačkog bloka u Furijeov red tako, da niskopropusni filtar propusti samo konstantni član. U fizičkom smislu se uloga filtara može objasniti u smislu da je filtar sastavljen od akumulacionih elemenata koji snabdevaju potrošač energijom kada napon sa ispravljačkog bloka padne na malu vrednost.

Naprednije izvedbe ispravljača u sebi mogu imati i stabilizator izlaznog napona ili struje.

Poluvalni ispravljač
--------------------

Poluvalni ispravljač - shema, valni obliciPoluvalni ispravljač - shema, valni oblici
**Poluvalni ispravljač** je sklop koji se služi za propuštanje samo jedne poluperiode izmjeničnog napona. Tipičan predstavnik poluvalnih ispravljača je samo jedna dioda spojena serijski s trošilom. Budući da propušta samo jednu poluperiodu ulaznog izmjeničnog napona, učinkovitost ovakvog sklopa je manje od 50%.

Punovalni ispravljač
--------------------

Punovalni ispravljač - shema, valni obliciPunovalni ispravljač - shema, valni oblici
**Punovalni ispravljač** može biti realiziran s dvije diode i transformatorom s dva sekundarna namotaja. Prilikom pozitivne poluperiode, na gornjem namotu je također pozitivna poluperioda, pa vodi dioda D1, dok u drugom slučaju, kada je negativna poluperioda, voditi će dioda D2. Tako se osigurava punovalno ispravljanje izmjeničnog napona.

Punovalni ispravljač u Graetzovom spoju
---------------------------------------

Graetzov most - shema, valni obliciGraetzov most - shema, valni oblici
Ako mrežni transformator nema dva sekundarna namotaja, odnosno srednji izvod na sekundarnom namotaju, tada se redovito koriste četiri ispravljačke diode u Graetzovom spoju, gdje uvijek vode dvije diode. Poluvodičke diode, odn. Graetzov ispravljač u spoju ispravljača mora imati odgovarajuće karakteristike kako u pogledu probojnog napona, tako i u pogledu maksimalne opteretivosti.

Glađenje (filtracija) izlaznog napona
-------------------------------------

Prikaz napona ispravljača: AC, poluvalno ispravljani napon i ponovalno ispravljeni napon
**Filtracija** izlaznog napona se izvodi s raznim spojevima kondenzatora i zavojnica. Najjednostavnija filtracija je provedena s jednim kondenzatorom paralelno spojenim na izlaz ispravljača, dok se za bolje karakteristike ispravljača mogu koristiti npr. L, pi, ili T LC spojevi. Osnovne karakteristike ovakvih spojeva jest da su oni niskopropusni filtri, tako da se kondenzatori uvijek spajaju paralelno, a zavojnice serijski.

Prilikom ispravljanja i filtriranja napona, nije moguće u potpunosti potisnuti komponente izmjeničnog napona, tj. nije moguće dobiti idealni istosmjerni napon, već on ima neku **valovitost**. Valovitost je osciliranje vrijednosti napona oko srednje vrijednosti i definira se kao omjer vrijednosti između dva vrha i srednjeg napona. Valovitost ovisi o tipu ispravljača (bolja je, naravno, za punovalne), upotrebljenom filtru, te opterećenju ispravljača.

Valovitost za ispravljač s kondenzatorom *C* za glađenje i opterećen s otporom *R*:

{\displaystyle \gamma \ ={\frac {1}{2{\sqrt {3}}nfRC}}}

Gdje su:

*f* - frekvencija izmjeničnog napona

*n* = 1 za poluvalni, 2 za punovalni ispravljač

Primjene
--------

Kućišta Greatzovog (mosnog) spoja dioda
Klasične primjene ispravljača su za ispravljanje izmjeničnog mrežnog napona za elektroničke uređaje koji za svoj rad zahtjevaju istosmjerni napon. Ispravljač obično predstavlja drugi stupanj u realizaciji klasičnih istosmjernih napajanja - iza transformatora, a prije stabilizatora. Ispravljači se nalaze i kao samostalni uređaj, poznat pod nazivom adapter (AC/DC pretvarač).

Izvori
------

1. ↑  Lander, Cyril W. (1993). „Rectifying Circuits". *Power Electronics*. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-707714-3.
2. ↑  Cyclopedia of Applied Electricity, Vol-II, American Technical Society, Chicargo, 1924, pp. 487: Alternating Current Machinery
3. ↑  Mansell A.D. Shen J. (1994). „Pulse converters in traction applications". *Power Engineering Journal* (IEEE): 183-187. ISSN 0950-3366.

Vidi još
--------

* AC adapter
* Invertor

Vanjske poveznice
-----------------

Primjeri ispravljača i istosmjernih napajanja

| * p
* r
* u
Elektronika |
| --- |
| Grane | 
 Digitalna elektronika **•**  Analogna elektronika **•**  Mikroelektronika **•**  Dizajn elektronskih kola **•**  Energetska elektronika **•**  Optoelektronika **•**  Ugrađeni sistemi **•**  Telekomunikacije **•**  Računarsko inženjerstvo **•**  Automatika |
| Pojmovi | 
 Struja (jednosmerna / izmenična) **•**  Napon **•**  Vodivost i otpor **•**  Elektronsko kolo **•**  Omov zakon **•**  Redna i uporedna kola **•**  Kirchhoffovi zakoni **•**  Šematski dijagram **•**  Simboli **•**  Hidraulička analogija  |
| Komponente | 

|  |  |
| --- | --- |
| Aktivne | Napajanje (baterija, generator, solarna ćelija) **•**  Dioda (Zener, Šotki, LED, laserska, tunel, varikap, diodni most) **•**  Tranzistor (MOSFET, JFET, MESFET) **•**  Tiristor  **•**  Integralno kolo (mikrokontroler, Arduino, operacioni pojačavač, logička kapija) **•**  Prikaznik (fluorescentni, LCD, LED) |
| Pasivne | Otpornik (potenciometar, varistor, termistor, fotootpornik) **•**  Kondenzator **•**  Elektromagnet (induktor, transformator, elektromotor, zvučnik) **•**  Senzor (kretanja, obrta, ubrzanja, razdaljine, vlage, kiše, gasa, vlažnosti tla, svetlosti, zvuka, ultrazvuka, plamena, toplote) |
| Mehaničke | Kristalni oscilator **•**  Konektor **•**  Vod (žica, kabl) **•**  Prekidač (tipka, relej, bimetal, mikroprekidač) **•**  Osigurač **•**  Štampana ploča |

 |
| Alati i oprema | 
 Voltmetar **•**  Ampermetar **•**  Multimetar **•**  Osciloskop **•**  Lemilica **•**  Pinceta **•**  Kliješta **•**  Odvijač **•**  Ispravljač **•**  Prototipska ploča **•**  Topli lepak **•**  Lupa **•**  Treća ruka **•**  Bušilica **•**  Stega |
| Kategorija |