Egyenirányító hidak

A hidas egyenirányító egy olyan áramkör, amely négy diódát használ a váltakozó áramú hullámforma mindkét felének egyenirányítására, hogy a terhelés csak egy polaritást lásson. Más szóval a váltakozó áramot pulzáló egyenárammá alakítja anélkül, hogy középen megcsapolt transzformátorra lenne ehhez szükség. A diódák párban vezetnek, ellentétes polaritásúvá alakítva a negatív félciklust, így a terhelésen átfolyó áram mindig ugyanabba az irányba folyik.A félhullámú egyenirányítóval összehasonlítva a híd mindkét félciklust felhasználja, így azonos hálózati frekvencia mellett nagyobb átlagos egyenfeszültséget és kisebb búgófeszültséget kínál. Nem szünteti meg teljesen a veszteségeket (mindig két dióda vezet), de jobban kihasználja a bemeneti hullámformát, és javítja a kimenőjel minőségét. A terhelő ellenállással párhuzamosan kötött kondenzátor szűrőként működik, és a pulzáló kimenőjelet használhatóbb egyenárammá simítja.

Minősítések és hőmérsékleti határértékek
Az egyenirányító kiválasztása a feszültség-, áramerősség- és hőhatárértékekkel kezdődik. Az ellentétes fázisú feszültség csúcsértékének meg kell haladnia a legnagyobb bemenő váltakozó feszültséget, beleértve a tranzienseket (feszültséglökéseket) is. A névleges áramerősségnek mind az állandó terhelést, mind a bekapcsolási áramlökést tudnia kell kezelni. A bemenő áramerősség, különösen nagy szűrőkondenzátorok esetén, nagymértékben függ a transzformátor impedanciájától és kapacitásától, így egyetlen adatlapi szám nem mondja el a teljes történetet. Ami a hőterhelést illeti, minden félciklusban két dióda vezet, így a híd nagyjából a következő veszteséget szenvedi el: P ≈ 2 × V_F × I_terhelő Ez egy hasznos kiinduló becslés, nem a végleges megoldás. Az előremenő feszültség változik a hőmérséklet és az áramerősség függvényében, és a kondenzátoros bemenetű tápegységek inkább nagy csúcsáramokat állítanak elő, nem pedig simított egyenáramot. Ez azt jelenti, hogy a valós teljesítményveszteség nagyobb lehet a vártnál. Ne álljunk meg az állandósult állapotra vonatkozó számításoknál – az ismétlődő melegedési és hűtési ciklusok kifáraszthatják a forrasztásokat és a belső csatlakozásokat, különösen a nagy teljesítményű és a rossz hűtésű konstrukciókban.

Búgófeszültség, hatásfok és vonali hatások
Kondenzátoros bemeneti szűrő esetén a búgófeszültség durván a következőképpen becsülhető: V_búgó ≈ I_terhelő/(fC) ahol f a teljes hullámú egyenirányító váltakozó áramú frekvenciájának kétszerese. Ez a képlet viszonylag állandó terhelőáramot feltételez. A valós terhelések gyakran dinamikusak, így a mért búgófeszültség (hullámzás) általában nagyobb. A hatásfok nagymértékben függ a kimenőfeszültségtől. Kisfeszültségű tápegységekben a diódán való állandó feszültségesés a teljes kimenőjel nagy százalékát teszi ki, ezért a tervezők ezekben az esetekben gyakran használnak Schottky-diódákat vagy szinkron egyenirányítást. A kondenzátort tápláló híd sem szabályos szinuszos áramot vesz fel az áramforrásból. Rövid, magas csúcsértékekben húzza az áramot. Ez felharmonikusokat hoz létre, rontja a teljesítménytényezőt, és zajt okozhat, illetve megterhelheti az áramkörben hátrébb elhelyezkedő alkatrészeket. A nagyobb teljesítményű rendszerekben ez a viselkedés gyakran további szűrést vagy teljesítménytényező-javítást tesz szükségessé.