Een gelijkrichter is een apparaat dat een oscillerende wisselstroom (AC) in twee richtingen omzet in een gelijkstroom (DC) in één richting. Gelijkrichters kunnen allerlei fysieke vormen aannemen, van vacuümbuisdiodes en kristalradio-ontvangers tot moderne ontwerpen op siliciumbasis.
De eenvoudigste gelijkrichters, halfgolvige gelijkrichters genoemd, werken door één kant van de wisselstroom uit te schakelen, waardoor slechts één stroomrichting wordt doorgelaten. Aangezien de helft van de wisselstroom ongebruikt blijft, leveren halfgolvgelijkrichters een zeer inefficiënte omzetting op. Een efficiënter omzettingsalternatief is een volledige gelijkrichter, die beide zijden van de wisselstroomgolfvorm gebruikt. Voor informatie over de werking van half- en volgolfgelijkrichters, zie hier.
Gebruik van een gelijkrichter
Gelijkrichters zijn van fundamenteel belang voor de werking van veel verschillende apparaten. Omdat het standaard elektriciteitsnet wisselstroom gebruikt, heeft elk apparaat dat op gelijkstroom werkt een gelijkrichter nodig om correct te functioneren. Vrijwel alle moderne elektronica heeft de constante gelijkstroom nodig om goed te kunnen werken.
Daarnaast gebruiken we gelijkrichters om de spanning in gelijkstroomsystemen te veranderen. Omdat het in sommige scenario’s relatief moeilijk is DC-spanning rechtstreeks om te zetten, kan de eenvoudigste oplossing het volgende proces zijn:
1. Zet gelijkstroom om in wisselstroom
2. Verander de spanning met behulp van een transformator
3. Zet wisselstroom weer om in gelijkstroom met behulp van een gelijkrichter
In enkele toepassingen dient de gelijkrichter zelf een directe functie die verder gaat dan het omzetten van wisselstroom in gelijkstroom. Neem bijvoorbeeld een van de vroegste radio-ontwerpen: een kristalradio. Dit apparaat maakte gebruik van een fijne draad die tegen een kristal werd gedrukt (we zouden deze component nu een diode noemen), die het wisselspanningssignaal rechtstreeks gelijkrichtte, waardoor het geluid werd geëxtraheerd en in oortelefoons kon worden weergegeven. Precisiegelijkrichters worden vandaag de dag nog steeds gebruikt in sommige soorten radio’s.
Vlamgelijkrichting is een ander voorbeeld van directe toepassing van gelijkrichting. In deze toepassing werkt een vlam als een gelijkrichter door het verschil in mobiliteit tussen elektronen en positieve ionen in een vlam. Wij gebruiken het gelijkrichtende effect van vuur op wisselstroom in gasverwarmingssystemen om de aanwezigheid van de vlam te sturen.