Usměrňovač je zařízení, které přeměňuje kmitavý obousměrný střídavý proud (AC) na jednosměrný stejnosměrný proud (DC). Usměrňovače mohou mít nejrůznější fyzikální podobu, od elektronkových diod a krystalových rozhlasových přijímačů až po moderní konstrukce na bázi křemíku.
Nejjednodušší usměrňovače, tzv. půlvlnné usměrňovače, pracují tak, že eliminují jednu stranu střídavého proudu, a tím umožňují průchod pouze jednoho směru proudu. Protože polovina vstupního střídavého proudu zůstává nevyužita, produkují půlvlnné usměrňovače velmi neúčinnou konverzi. Účinnější alternativou konverze je plnovlnný usměrňovač, který využívá obě strany střídavého proudu. Informace o fungování půlvlnných a plnovlnných usměrňovačů naleznete zde.
Použití usměrňovače
Usměrňovače jsou základem fungování mnoha různých zařízení. Protože standardní elektrická rozvodná síť používá střídavý proud, každé zařízení, které pracuje na stejnosměrný proud, bude ke správné funkci potřebovat usměrňovač. Prakticky veškerá moderní elektronika potřebuje ke správnému fungování stálý, konstantní výkon stejnosměrného proudu.
Dále používáme usměrňovače ke změně napětí ve stejnosměrných napájecích systémech. Protože je v některých scénářích poměrně obtížné převést stejnosměrné napětí přímo, může být nejjednodušším řešením následující postup:
1. Usměrňovačem usměrníme stejnosměrné napětí. Převedeme stejnosměrný proud na střídavý
2. Změníme napětí pomocí transformátoru
3. Převedeme střídavý proud zpět na stejnosměrný pomocí usměrňovače
V několika málo aplikacích plní samotný usměrňovač přímou funkci nad rámec převodu střídavého proudu na stejnosměrný. Vezměme si například jednu z prvních konstrukcí rádia: krystalové rádio. Toto zařízení používalo jemný drátek přitisknutý ke krystalu (dnes bychom tuto součástku označovali jako diodu), který přímo usměrňoval střídavý rádiový signál, čímž získával zvuk a produkoval zvuk ve sluchátkách. Přesné usměrňovače se v některých typech rádií používají dodnes.
Dalším příkladem přímého použití usměrnění je plamenové usměrnění. V této aplikaci působí plamen jako usměrňovač díky rozdílu pohyblivosti mezi elektrony a kladnými ionty přítomnými v plameni. K usměrnění přítomnosti plamene využíváme usměrňovacího účinku ohně na střídavý proud v plynových topných systémech.