Prostownik mocy to urządzenie służące do zamiany prądu przemiennego (AC) na prąd stały (DC). Prostownik jest przeciwieństwem falownika, który zamienia prąd stały na prąd przemienny. Wiele małych urządzeń gospodarstwa domowego, takich jak laptopy, telewizory i systemy gier wideo, wykorzystuje te urządzenia do wytwarzania użytecznej energii.
Istnieją dwa podstawowe rodzaje energii elektrycznej. Zasilanie AC okresowo zmienia kierunek z ujemnego na dodatni iz powrotem. Prąd stały nie zmienia kierunku.
Ponieważ prąd przemienny może być przesyłany przewodami z minimalnymi stratami, moc, która trafia z firmy elektrycznej do przeciętnego domu, to prąd przemienny. Problem polega na tym, że większość małych urządzeń gospodarstwa domowego korzysta z prądu stałego. Należy użyć prostownika, aby umożliwić działanie tych urządzeń po podłączeniu do zwykłego gniazdka ściennego.
Może być tak prosty, jak pojedyncza dioda. Dioda to mały element ze szkła i drutu, który przewodzi prąd tylko w jednym kierunku. Pojedyncza dioda może działać jako prostownik, blokując ujemny lub dodatni prąd AC.
Prostownik mocy, który wykorzystuje pojedynczą diodę, wykonuje prostowanie półfalowe. Oznacza to, że tylko połowa fali dociera do wyjścia. Jest niedrogi i łatwy, ale bardzo nieefektywny.
Wydajność można zwiększyć za pomocą kilku diod. Pełnofalowy prostownik mocy przekształca cały sygnał prądu przemiennego w prąd stały. Ta metoda wymaga czterech diod w formacji zwanej mostkiem diodowym.
Prostownik pełnookresowy podobny do mostka diodowego może być wykonany przy użyciu transformatora i dwóch diod. Transformator musi mieć uzwojenie wtórne z odczepem centralnym. Oznacza to, że połączenie jest wykonane w połowie długości transformatora. Jest to bardziej wydajne niż pojedyncza dioda, ale droższe niż metoda mostka diodowego. Istnieją inne formy prostowników, ale te są najczęściej używane.
Głównym problemem każdego prostownika jest to, że prąd przemienny ma szczyty i doliny. Prąd stały wytworzony z tego rodzaju energii nie ma stałego napięcia. Może to powodować komplikacje ze sprzętem elektrycznym.
Aby wytworzyć stały sygnał prądu stałego, prostownik mocy musi być połączony z jakimś obwodem wygładzającym lub filtrem. Najprostszym z nich jest kondensator zbiornikowy umieszczony na wyjściu prostownika mocy. Im większy kondensator, tym bardziej wygładzone zostaną tętnienia. Wadą jest to, że duży kondensator generuje wyższe prądy szczytowe.