我們經常說的整流機，其實就是指一種整流裝置或元件，它的作用是的將交流電(AC)轉化為直流電(DC)。這種把交流電轉換成直流電的裝置，是由真空管、引燃管、固態矽半導體二極管、汞弧等制成的；我們通常把電流容量在1安以下的器件稱為整流二極管，而1安以上的才稱為整流器。整流器如今被廣泛應用于供電裝置及偵測無線電信號等。

整流機的工作原理

整流器就是將交流(AC)轉化為直流(DC)的裝置。根據定義就不難發現它的主要作用就是：將交流電(AC)變成直流電(DC)，經濾波后供給負載，或者供給逆變器。那么整流器究竟有多重要呢？這樣說吧，由于所有的電子設備都需要使用直流，但是，一般的電力公司都使用交流，因此除非使用電池供電，否則所有電子設備的電源供應器內部都少不了整流器。可見，整流器對電子設備來說是必不可少的供電裝置。再例如，最常見的汽車整流器，它對汽車也起著至關重要的作用。通過整流原理，不僅可以減輕怠速抖動的現象，提升動力、有效改善爬坡加速無力、搓車、掉檔等問題，還可以保護電瓶及汽車電氣電路系統，延長其使用壽命。所以說，小小的整流器在我們日常生活中發揮著巨大的作用。

整流器還可以給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時又起到了一個充電器的作用。但特別注意的是，操作上除了為負載供電外，整流器應能在10倍于放電時間的時間之內，將蓄電池的放電功率恢復到95%。當蓄電池再次充電后，整流器應使蓄電池保持在充滿電的狀態，直到下一次放電。

整流器有時候并不一定僅僅是用來產生直流作用的，在很早的時期，在礦石收音機上使用被稱為“貓須”的金屬細線，壓在方鉛礦晶體上，就構成了點接觸整流器，被稱為晶體檢波器或礦石檢波器。因此整流器有時候也可以經過“加工”而取代檢波器，它的一個特別的作用便是用來檢波。又例如，在瓦斯氣體加熱系統中，火焰整流就是檢驗火焰是否存在的“檢測儀”，如果火焰存在，火焰外側的兩個金屬電極形成的電流路徑中，等離子就會對產生的交流電壓起到整流的作用。

整流器的作用

通常整流器的作用有兩個：

第一、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。

第二、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。

目前最常見的是硅整流器，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。

整流器的類型

電鍍屬于電解加工過程。不言而喻，電源的性能、類型、特征等因素必將對電鍍工藝過程產生重要影響。特別是在現代電鍍技術飛速發展的今天，電鍍電源更具有重要地位。

第一、傳統硅整流器

硅整流器使用歷史長，技術成熟，目前是整流器主流產品。

1、整流電路。工業生產中一般采用三相調壓器調壓，50Hz三相工頻變壓器降壓的普通硅整流器。各種整流電路獲得的均是脈動直流電，不是純直流，或多或少地含有交流成分。為了比較脈動成份的多少，可用紋波系數來表示，其含義為交流成份在直流成分中占的百分比，其數值越小，交流成份越少，越接近純直流。

各種整流電路的波動系數不同。其由大到小的次序為：三相半波整流、三相全波橋式整流或帶平衡電抗器的六相雙反星形整流。其中后者工作時整流元件并聯導通，波形最為平滑，整流效率較高，工作也較為可靠，時最為常用的一種。

為了獲得低紋波輸出，則必須采用濾波或其它特殊措施。利用電容、電感貯能元件進行濾波，是將脈動直流轉變為較為平滑的直流的常用措施。但實際生產中，除試驗用的小型整流器之外，工業生產基本上不進行濾波。特殊情況可使用大電感。電容在低電壓、大電流情況下不適用于濾波。電容濾波，對工頻整流只適合于非常小功率的整流電源。例如輸出10A的單相全波整流器，要達到低紋波輸出，其濾波電容要達0.1F以上。隨著頻率的提高，所需電容量減小。

可控硅利用改變可控硅管導通角來調整輸出平均直流大小的普通可控硅整流器，可控硅管輸出的是間斷脈沖波，其紋波系數的受導通角控制，輸出紋波系數大于普通硅整流電路。特別是在使用電流低于額定電流較大的情況下，輸出波形脈動系數更大。

2、整流元件類型

整流元件即通常所說的二極管。由于整流器所有的輸出電流都要經過整流元件，因此，可以說是整流器的心臟。整流元件分為硅整流元件和可控硅整流元件二種。鍍鉻整流器主要使用硅整流元件。雖然可控硅技術已有了長足的發展，且在電鍍上應用也日趨增多，但筆者還是推薦使用硅整流器。其原因主要是波形問題。可控硅整流是采用控制整流元件導通時間與截止時間長短來控制電流的。整流器滿負荷使用時波形好。但輸出電流較小時電流波形變差。電流越小，波形越差。而硅整流器輸出電流大小對波形幾乎無影響。

第二、開關電源

目前一種新型電鍍電源設備-開關電源正在發展之中。它兼有硅整流器的波形平滑性優點及可控硅整流器的調壓方便的優點，電流效率最高(可達90%以上)，體積最小，是大有前途的整流器。目前制造技術已解決了功率問題，數千安培至上萬安培的大功率開關電源已進入生產實用階段。

目前市售的開關電源電路屬于“硬開關”，由于模塊在電流通斷過程的儲能釋放問題，雖然較硅整流器、可控硅整流器電流效率都高，但仍有較大的“開關”損耗，并造成了對電子模塊的沖擊，使用過程設備故障率也較高。

最為先進的開關電源是“軟開關”電源電路。工作過程電子模塊通斷換向點正好處于電流為零的瞬間，因此無“開關”損耗及能量沖擊，今一步提高了整流效率，將低了故障率。但這類開關電源的技術難度較大，成本也較“硬開關”高，國內生產“軟開關”電鍍電源的為數不多。可喜的是我市開關電源的生產技術已步入國內的前列。青島艾特電子技術有限公司最新研發的XBD系列諧振變頻電鍍電源，采用西安交大的諧振軟開關核心技術，生產的電鍍電源產品具有更高的電流效率及可靠性。該產品目前已批量生產，投入銷售。從而為廣大電鍍用戶提供了更大的開關電源選擇余地。

開關電源其頻率已達音頻，通過濾波實現低紋波輸出更為簡便易行。而且穩流、穩壓等功能更易實現。因此，開關電源，特別是使用“軟開關”電源電路的開關電源是今后發展的方向。

第三、脈沖電源設備

隨著電力電子科學技術的發展，電鍍整流器正在由單一功能向多功能發展。由于脈沖電源主要是由嵌入式單片計算機等進行控制，因此，除實現脈沖輸出之外，一般具備多種控制功能。

1、自動穩流穩壓。傳統硅整流器電流或電壓無法自動穩定，隨電網電壓的波動而波動。而脈沖電源則擁有高精度的自動調節功能。如電網三相電壓波動達上百伏時，脈沖電源輸出電壓可以幾乎不變。脈沖電源的自動調節功能一般具有二種模式：

①、恒電流限壓模式。當電鍍工藝參數，如零件面積、溫度、濃度、酸堿度等工藝條件發生改變時，常規整流器電流會發生波動。而恒電流模式下，輸出電流自動恒定在設定值不發生改變。這對需精確計算硬鉻厚度情況下是很有用的。采用恒流模式時的限壓功能目的是保護設備不被燒壞。

②、恒電壓限流模式。當電鍍工藝參數發生改變時，輸出電壓自動恒定在設定值不發生改變。這種模式硬鉻電鍍不常使用，但對于鋁氧化著色則大有作用。

2、多段式運行模式。鋁陽極氧化或硬鉻電鍍時，往往需要進行反向電解、大電流沖擊、階梯送電等操作。傳統電源只能靠手工實現。而具有多段式運行模式的脈沖電源則只需提前設定，生產時可自動按順序進行自動調節。這一功能對硬鉻電鍍是非常有用的。目前國產脈沖電源已達到三段式運行，每一段時間可在0——255秒內調節設定。

3、雙向脈沖功能。正負脈沖頻率、占空比、正反向輸出時間均可獨立調節，使用靈活、方便。配合硬鉻電鍍工藝，可獲得不同物理性能的鍍層。

4、直流疊加功能。輸出正反向脈沖電流的同時，由同一臺電源疊加輸出一純直流成分，更拓寬了脈沖電源的使用范圍及用途