整流

概念定义

整流（Rectification）是调整电流形态的一种变换过程。在电力电子领域，整流特指把交流电转换成直流电的AC/DC变换，功率通常由电源传向负载。执行这种变换的装置或元件称为整流器；整流器属于变流器，也是电源供应器可采用的组成部分。

整流也可用于信号处理，例如在无线电系统中进行信号检测。其处理对象和功率整流不同，但同样利用元件对不同方向电流呈现不同响应的特性，从输入信号中取得所需的单向成分或信息。

工作原理

交流电的方向会随时间改变。整流过程利用元件在正向与反向条件下电流幅值不同的特性，对两个方向的电流作出不同处理，从而把交流输入转换为直流输出。作为AC/DC变换时，电能从交流电源进入整流器，经转换后提供给直流侧负载。

整流还可与其他变流环节组合使用。例如某些转子电路会先从转子取得能量，经整流形成直流环节，再通过逆变转换后送回电源。这里的整流与逆变承担不同方向的电能形式转换，共同构成能量回送路径。

技术构成

整流器可采用不同类型的整流元件制成，包括固态二极体、真空管二极管、汞弧管，以及由氧化铜或硒材料构成的堆叠式器件。这些器件的材料和结构不同，但在整流系统中的基本任务都是使不同方向的电流产生不对称响应，以完成交流至直流的转换或信号检测。

电机中的整流子也具有机械换向和整流作用，但其结构与一般静态整流器不同。整流子是直流电动机、直流发电机及交流整流子电动机电枢上的部件，由多片铜制换向片组成圆筒形或盘形结构，换向片之间以云母或其他绝缘材料隔开，每片换向片与电枢绕组元件连接。电枢转动时，换向片依次与固定碳刷接触。

在直流发电机中，整流子把电枢绕组内的交流电转变为电刷之间的直流电。绕组元件所连接的换向片经过碳刷时，电流会改变方向或大小，这一过程称为换向。碳刷与整流子表面接触不良时，接触面可能产生火花，严重时可能形成环火并造成绕组烧损。在交流整流子电动机中，整流子用于使电刷间交流电的频率符合工作要求。

应用场景

整流主要用于需要把交流电转换为直流电的电源供应系统，也可用于无线电信号检测、电机内部换向，以及由整流和逆变共同组成的能量回送系统。具体实现可采用静态整流元件，也可在特定旋转电机中采用由换向片和碳刷构成的机械整流子。