[科普中国]-水银整流器

水银整流器是汞弧阀（整流器）是一种电子整流器将交流电转换为直流电。

介绍

整流器是电源供应器的一部分，可以将交流电转换成直流电的装置或元件也被用来作无线电讯号的侦测器等。整流器可以是固态二极管、真空管二极管、汞弧管、或是氧化铜与硒的堆叠等作成。

能把直流电转换成交流电的装置则称为“逆变器”。

整流器一般指能把AC转成DC的那一组二极管的总称，但在半波整流只用到一个二极管时，这个二极管也就是整流器。

整流作用有时并不一定是单纯用来作为产生直流之用。早期的矿石收音机使用被昵称为“猫须”（cat's whisker）的金属细线压在方铅矿（galena，成分是硫化铅）晶体上，构成点接触整流器（point-contact rectifier），称为矿石检波器或晶体检波器（crystal detector），目的是检波。又例如，在气体（瓦斯）加热系统中，火焰整流（flame rectification）是用于检测火焰的存在：当火焰存在时，火焰外层的两个金属电极形成的电流路径中，等离子会对给予的交流电压产生整流作用。

水银整流器

水银整流器是50年代的一种整流装置最早的水银整流器是可解体的，装配后还要抽真空，很麻烦。后来就做成密封的了，不说的太细了，反正这种东西已成历史了，再也见不到了。简而言之，是一个密封的铁罐下边底部盛着水银，就是阴极，上边顶部装有阳极，在阳极和阴极之间（接近水银）有栅极，也叫引弧极，阳极和栅极都经玻璃绝缘子引出。它的工作情况和可控硅非常相似，也是在阳极加有正电压时，由栅极触发，触发后，栅极至阴极形成一小电弧，小电弧在阴极面形成弧斑，弧斑具有极强的发射电子的能力，促使阳极至阴极导通，电流过零时熄灭，不过它的栅极触发可不像可控硅那样省电，它的触发功率有上百瓦，电压也要2~3百伏。

汞弧阀（整流器）是一种电子整流器将交流电转换为直流电。这种类型的整流器用于工业电机电源，电气化铁路，有轨电车和柴油机车。他们还发现使用静态逆变器站和高压直流输电整流器。汞弧整流器是由彼得库珀休伊特在1902发明的进一步发展，在20世纪20年代和30年代在欧洲和北美国研究。在theadventof固态器件，汞弧整流器是一个更有效的整流器。1975，高压固体器件如硅二极管、晶闸管的汞弧整流器即使在高压直流应用过时。

倍压整流器

倍压整流，由两组半波整流组成的德隆电路

倍压整流的方式不只一种。

最简单的倍压整流（二倍）方式是利用两组简单的半波整流，以指向相反的二极管分别生成两个正负不同的电源输出，并分别加以滤波。连接正负两端可得到交流输入电压两倍的输出电压。此种电路称为德隆电路（德文：Delon-Schaltung）。如需要的话，此电路也可以提供中间电压，或当作正负双电压的电源来使用。

上述德隆电路可以衍生出另一种变体：在桥式整流的输出端使用两个相串联的电容器作为滤波电容，在滤波电容的中点与与交流输入的一端间联接一个开关。当开关切离时，这个电路会像一个正常的桥式整流；当开关接通时，就会成为前述的德隆电路，产生倍压整流的作用。举例来说，当交流输入为100~120V时，可让开关为通路；当交流输入为220~240V时，可让开关为断路；这样便使它很容易在世界上任何电源间切换，产生大约320V（±15%左右）的直流电压，以送入一个相对简单的开关模式电源。

倍压整流，此电路为格赖纳赫电路

另一种倍压整流是格赖纳赫电路（德文Greinacher-Schaltung，如图)。

格赖纳赫倍压电路可以继续添加二极管和电容器的级联，而形成多倍电压的电压倍增器，称为考克饶夫-沃尔顿产生器电路，当时是用于粒子加速器。这样的倍压电路虽可以提供几倍于输入交流峰值的电压，但电流输出和电压稳定度则受到限制。此类电压倍增器电路常用来提供高电压予旧式电视机的阴极射线管（CRT）、光电倍增管、或电蚊拍。

峰值损耗

在大部分的整流情况，峰值电压的输入到输出之间会有二极管的电压位障（一般的硅质P-N接面二极管在0.7V左右，萧特基二极管则在0.3V）。使用两个分开次级的半波与全波整流在每个二极管压降都会有峰值损耗。桥式整流则会有二个二极管压降损耗。在愈低的电源供应电压下二极管造成的功率消耗会愈加显著。

此外，如电压低于二极管的导通电压，二极管不会导通，也就是在每个半周期的导通前后一小段时间内（当电压