ブリッジ整流器

ブリッジ整流器は、交流 (AC) を直流 (DC) に効率的に変換する電子機器に不可欠です。4つのダイオードをブリッジ構成で配置したこの整流器は、AC 波形の正と負それぞれの半分を効果的に処理するため、電圧調整と出力安定性の点で半波および全波センタータップ整流器よりも優れています。

ブリッジ整流器の動作では、AC 入力の各半周期中に 2 つのダイオードに電流が流れます。具体的には、正の半周期中はダイオード D_1 と D_2 が導通し、負荷抵抗器 R に電流が流れますが、ダイオード D_3 と D_4 は逆バイアスされ非導通になります。この動作は負の半周期中に逆になり、ダイオード D_3 と D_4 が導通し、D_1 と D_2 は逆バイアスされます。入力電圧が交流であるにもかかわらず、負荷抵抗器 R を流れる電流は一方向に留まり、安定した正の脈動 DC 出力が確保されます。

必要なピーク逆電圧 (PIV) は、ダイオード電圧 (V_D) を電源電圧 (V_S) から減算したもので、センタータップ付きトランスを使用した全波整流器の約半分の値になります。したがって、ブリッジ整流器はより効率的で、よりコンパクトでコスト効率の高い設計が可能になります。

さらに、ブリッジ整流器回路のトランスの二次巻線は、センタータップ付きトランス構成よりも巻数が少なくて済むため、全体的な効率が向上します。ブリッジ整流器のパフォーマンスは、順方向電圧降下が低く回復時間が速いことで知られるショットキーダイオードを統合するか、リップルを最小限に抑えるコンデンサフィルタを追加することで大幅に向上し、より高品質の DC 出力を生成することもできます。