Što je aktivno ispravljanje?

Aktivno ispravljanje je proces pretvaranja izmjenične struje (AC) u istosmjernu (DC) s vrlo malim izobličenjem na niskonaponskim ulazima. Ulazne razine izmjenične struje između 0 i 0.7 volti (V) uobičajena su briga kada se koriste silicijski ili germanijevi pasivni ispravljači. Idealna dioda će se “upaliti” s nultim naponom na anodi i katodi. U krugovima u stvarnom svijetu, međutim, doći će do pada napona naprijed na silicijskoj diodi od oko 0.7 V i oko 0.3 V za germanijsku diodu.

Korištenje aktivnog ispravljanja je za sklopove koji rukuju niskim razinama izmjenične struje, kao što je specijalizirana detekcija signala amplitudne modulacije (AM). U AM, nositelj radio frekvencije (RF) ima prosječnu vršnu razinu ili omotnicu koja nosi modulaciju ili informacije koje se prenose na radio valu. Nakon vraćanja nositelja, u AM prijemniku postoji krug za detekciju AM koji vraća omotnicu. Ako je ovojnica manja od 0.7 V i potrebna je demodulacija, potreban je aktivni krug ispravljanja.

U alternatorima se koristi sinkrono ispravljanje umjesto aktivnog ispravljanja. Sinkrono ispravljanje omogućeno je sinkronim kontaktima koji se nazivaju komutatori. Kada namot rotora napreduje u pozitivnom izlazu, taj se namot rotora brzo spaja ili komutira u izlazni terminal. Nakon što je njegov napon ispod određene pozitivne minimalne razine, isključuje se iz izlaza. Nekoliko od ovih namota se zauzvrat koristi za izlaz dok se rotor stalno vrti, što rezultira istosmjernim izlazom bez elektroničkih ispravljača.

Tehnika aktivnog ispravljanja može koristiti aktivne uređaje kao što su tranzistori i operacijska pojačala. Invertirajuća operacijska pojačala s diodom na petlji povratne sprege između izlaza operacijskog pojačala i invertirajućeg ulaza pokazuju gotovo idealne karakteristike aktivnog ispravljača. Vrlo mala struja naprijed potrebna za rad spomenute diode proizvest će izobličenje od 0.01 V u izlaznom signalu, a to je veliki napredak u odnosu na pasivno ispravljanje, koje zahtijeva najmanje 0.3 V ulaz. U pretvorbi električne energije, postoji mala potreba za aktivnim ispravljanjem zbog relativno visokih napona koji se pretvaraju. Pasivni ispravljači koji uzrokuju gubitke napona od oko 1.4 do 2 volta istosmjerne struje (VDC) su prihvatljivi jer su velike naponske margine dostupne iz nereguliranih izvora napona.

H-most je vrlo korisna konfiguracija kruga. Kada se koristi s diodama, H-most postaje punovalni ispravljač. DC izlazi se uzimaju tamo gdje se spajaju čvorovi anoda-anoda i katoda-katoda. Kada se koristi s tranzistorima, H-most je u stanju osigurati dvosmjerni pogon na opterećenje kao što je motor ili zvučnik. U aktivnim primjenama ispravljanja, H-most se može koristiti za osiguravanje stezanja signala i transformacije impedancije potrebne za stabilniji rad kruga.