5. Usmerňovače#
Usmerňovač je zariadenie, ktoré premieňa striedavú vstupnú elektrickú veličinu, na jednosmernú výstupnú veličinu [EM20, MUR03]. Sú najrozšírenejším výkonovým polovodičovým meničom, používajú sa od domácich aplikácií až po priemysel, trakciu a vysokonapäťové aplikácie. Prešli rozsiahlym vývojom a nájdeme ich takmer v každom výrobku, ktorý pracuje na sieťovom napätí. Pred vynájdením kremíkových polovodičov sa používali elektrónky, prípadne selénové usmerňovače, avšak s pokrokom polovodičových technológií sa začali používať PN, PIN alebo Schottky diódy.
Usmerňovače môžeme rozdeliť na dve základné kategórie podľa charakteru výstupnej veličiny:
Napäťové - výstupná veličina je jednosmerné usmernené napätie, vstupný prúd má tvar impulzov s vysokým činiteľom tvaru (odoberajú vysoké neharmonické prúdy - t. j. majú vysoký negatívny spätný vplyv na napájaciu sieť). Na výstupe usmerňovača sa ako filtračný člen používa kondenzátor. Momentálne patria tieto usmerňovače medzi najpoužívanejšie (výkony od jednotiek W až po desiatky MW).
Prúdové - výstupná veličina je jednosmerný prúd, pričom výstupné napätie je kmitavé, v špeciálnych prípadoch môže byť aj striedavé. Ako výstupný člen sa používa filtračná indukčnosť. Používajú sa v pohonoch a trakcii, prevažne pre vysoké výkony.
Ďalej môžeme usmerňovače rozdeliť podľa týchto kritérií na:
Podľa počtu fáz - 1-fázové, 2-fázové, 3-fázové, 6-fázové, viacfázové.
Podľa spôsobu riadenia - neriadené, poloriadené, riadené.
Podľa vytvorenia pólov výstupného napätia - jednocestné (uzlové), dvojcestné (mostové).
Podľa počtu impulzov výstupného napätia - 1-imp., 2-imp., 3-imp., 6-imp., viac-impulzové.
Podľa smeru toku energie - jedno-kvadrantové, dvoj-kvadrantové, štvor-kvadrantové.