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奧地利Watt整流器的作用有兩個:
1.是將交流電(AC)變成直流電(DC),再經濾波后得到穩定的直流電供給負載,如:給蓄電池提供充電電壓,或者給逆變器使用。
2.檢波。整流的作用有時并不一定是單純用來產生直流。早期的礦石收音機使用被稱為“貓須"的金屬細線壓在方鉛礦晶體上,構成點接觸整流器,稱為礦石檢波器或晶體檢波器,目的是檢波。
目前常見的是硅整流器,以下就以硅整流器為例介紹下它的整流原理。
在這之前,我們先了解下什么是P型半導體,什么是N型半導體;P型半導體(P指positive,帶正電的):在純凈的硅(或鍺)中通過特殊工藝摻入少量的三價元素組成,會在半導體內部形成帶正電的空穴;N型半導體(N指negative,帶負電的):在純凈的硅(或鍺)中通過特殊工藝摻入少量的五價元素組成,會在半導體內部形成帶負電的自由電子。
采用不同的摻雜工藝,通過擴散作用,將P型半導體與N型半導體制作在同一塊硅半導體基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區稱PN結。PN結具有單向導電性。
在PN結上施加電壓,即P結接正極電壓,N結接負極電壓,電流便從P結一邊流向N結一邊,空穴和電子都向界面運動,使空間電荷區變窄,電流可以順利通過,電流導通。如果N結一邊接電壓的正極,P結一邊接負極,則空穴和電子都向遠離界面的方向運動,使空間電荷區變寬,電流不能流過,電流截止。這就是PN結的單向導電性。利用這個特性,可以讓正向電壓導通,反向電壓截止,從而實現對交流電的整流。
由整流器的作用可知整流器的主要應用是把交流電源轉為直流電源。由于所有的電子設備都需要使用直流,但電力公司的供電是交流,因此除非使用電池,否則所有電子設備的電源供應器內部都少不了整流器。整流器還用在調幅(AM)無線電信號的檢波。 信號在檢波前可能會先經增幅(把信號的振幅放大),如果未經增幅,則必須使用非常低電壓降的二極管。使用奧地利Watt整流器作解調時必須小心地搭配電容器和負載電阻。 電容太小則高頻成分傳出過多,太大則將抑制訊號。