วงจรเรียงกระแสเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
กระแสสลับจะกลับทิศทางเป็นระยะ ในขณะที่กระแสตรงจะไหลไปในทิศทางเดียวเท่านั้น วงจรเรียงกระแสจะบล็อกกระแสในทิศทางหนึ่งและยอมให้ไหลในอีกทิศทางหนึ่ง ทำให้เกิดการแปลง AC เป็น DC
ส่วนใหญ่ใช้คุณสมบัติการนำกระแสทิศทางเดียวของไดโอด (อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ)
เมื่อแรงดันไฟฟ้า AC อยู่ในทิศทางไปข้างหน้า: ไดโอดนำกระแส กระแสจะไหลผ่าน
เมื่อ AC กลับขั้ว: ไดโอดจะตัดกระแส ไม่มีการไหลของกระแส
- วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น
ใช้ไดโอดเพียงตัวเดียว ผ่านครึ่งรอบของ AC เท่านั้น ประสิทธิภาพต่ำ โครงสร้างเรียบง่าย - วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น
ใช้ไดโอดสองตัวพร้อมหม้อแปลงแบบมีแทปกลาง ทั้งครึ่งรอบบวกและลบจะถูกแปลงเป็นกระแสทิศทางเดียว - วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ (ใช้งานแพร่หลายที่สุด)
ประกอบด้วยไดโอด 4 ตัวจัดเรียงเป็นวงจรบริดจ์ ไม่จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงแบบมีแทปกลาง ประสิทธิภาพสูง นิยมใช้ในแหล่งจ่ายไฟโมดูลวงจรเรียงกระแสโทรคมนาคมโมดูล
- เอาต์พุตวงจรเรียงกระแสแบบไม่ควบคุม: DC แบบเป็นจังหวะ ยังคงมีสัญญาณรบกวน AC
- ตัวเก็บประจุ/ตัวเหนี่ยวนำกรอง: เพิ่มหลังวงจรเรียงกระแสเพื่อทำให้ DC แบบเป็นจังหวะเรียบเป็น DC ที่เสถียร
- วงจรเรียงกระแสแบบควบคุม: รวมวงจรเรียงกระแส + ตัวกรอง + ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้า DC คงที่เสถียร (เช่น แหล่งจ่ายไฟโทรคมนาคมโมดูลวงจรเรียงกระแส).
โมดูลวงจรเรียงกระแสความถี่สูงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในสถานีฐานการสื่อสาร เซิร์ฟเวอร์ห้องคอมพิวเตอร์ และระบบจ่ายไฟของศูนย์ประมวลผลอัจฉริยะ พวกมันแปลงไฟฟ้ากระแสสลับจากสายส่งเป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่เสถียรเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์สื่อสาร เมนบอร์ดเซิร์ฟเวอร์ และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ในขณะเดียวกัน พวกมันจะให้การชาร์จแบบลอยตัวสำหรับชุดแบตเตอรี่สำรอง ในกรณีที่ไฟฟ้าดับ แบตเตอรี่สามารถจ่ายไฟได้อย่างต่อเนื่องเพื่อให้การทำงานของอุปกรณ์เครือข่ายและคอมพิวเตอร์ไม่หยุดชะงัก วงจรเรียงกระแสทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักของแหล่งจ่ายไฟโทรคมนาคม 48V และระบบจ่ายไฟ HVDC
วงจรเรียงกระแสถูกสร้างขึ้นในอุปกรณ์ชาร์จแบตเตอรี่ทุกประเภท พวกมันแปลงไฟฟ้า AC ในบ้านหรืออุตสาหกรรมเป็นไฟฟ้า DC เพื่อตอบสนองความต้องการในการชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่ลิเธียม และแบตเตอรี่ Ni-MH ตั้งแต่อะแดปเตอร์โทรศัพท์ขนาดเล็กและเครื่องชาร์จ EV ไปจนถึงเครื่องชาร์จกำลังสูงสำหรับรถยกและสถานีพลังงานกักเก็บพลังงาน ทั้งหมดนี้อาศัยวงจรเรียงกระแสในการแปลง AC เป็น DC และทำงานร่วมกับวงจรควบคุมเพื่อให้การชาร์จแบบกระแสคงที่และแรงดันคงที่
วงจรเรียงกระแสกำลังสูงถูกรวมเข้ากับเครื่องเชื่อม DC หลังจากไฟฟ้า AC ความถี่กำลังถูกลดทอนโดยหม้อแปลง จะถูกแปลงเป็น DC กระแสสูงผ่านวงจรเรียงกระแสเพื่อสร้างอาร์คเชื่อมที่เสถียร อาร์ค DC มีประกายไฟน้อยลงและจุดอาร์คง่ายขึ้น เหมาะสำหรับการเชื่อมสแตนเลส เหล็กกล้าอัลลอยด์ และวัสดุอื่นๆ นิยมใช้ในการผลิตโครงสร้างเหล็กในโรงงาน การก่อสร้างท่อ และการบำรุงรักษาแผ่นโลหะ
วงจรเรียงกระแสแบบไทริสเตอร์กำลังสูงถูกใช้ในสถานีแปลงสำหรับการส่งกำลังไฟฟ้าแรงสูงระยะไกล พวกมันแปลงไฟฟ้า AC จากกริดเป็นไฟฟ้าแรงสูง DC สำหรับการส่งกำลัง สายส่ง DC มีการสูญเสียพลังงานต่ำกว่า ซึ่งเหมาะสำหรับการส่งกำลังขนาดใหญ่ข้ามภูมิภาคและทะเล ภายในโรงงาน วงจรเรียงกระแสยังใช้ในกระบวนการต่างๆ เช่น การแยกด้วยไฟฟ้าและการชุบด้วยไฟฟ้า สายการผลิตสำหรับการแยกด้วยไฟฟ้าอะลูมิเนียม การผลิตไฮโดรเจนจากการแยกด้วยไฟฟ้าด้วยน้ำ และการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า ต้องการกระแส DC ที่เสถียร ซึ่งจัดหาโดยวงจรเรียงกระแสเพื่อให้กำลัง DC ที่ต่อเนื่องและควบคุมได้
หน่วยวงจรเรียงกระแสยังติดตั้งอยู่ในเครื่องใช้ในบ้านต่างๆ (ทีวี แหล่งจ่ายไฟ PC เดสก์ท็อป) หัวรถจักรขนส่งทางราง และระบบพลังงานทางทะเล เมื่อหัวรถจักรวิ่ง พวกมันจะแปลงไฟฟ้า AC จากกริดเป็น DC เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ฉุดลาก บนเรือ วงจรเรียงกระแสจะแปลงไฟฟ้า AC ของเรือเป็น DC สำหรับเครื่องมือ ระบบควบคุม และอุปกรณ์ฉุกเฉิน
