整流回路の出力電圧と電流

整流回路は、交流電圧を一方向の脈動する電圧に変換する回路であり、ダイオードなどの整流素子が電流を一方向にしか流さない性質を利用する。整流回路の出力は直流成分と交流成分を含む脈動電圧であるため、出力電圧の大きさは、一周期の平均値である直流分で表すのが通例である。以下では交流側の電圧を実効値 V で表す。

単相半波整流回路と単相全波整流回路

単相半波整流回路では、交流電圧の正の半周期だけが負荷に加わり、負の半周期は出力されない。この場合の出力電圧の平均値 Vd は次の式で求める。

Vd = (√2/π)V ≈ 0.45V

単相全波整流回路では、正の半周期と負の半周期の両方が負荷に同じ向きの電流として流れる。その平均値は次の式で求める。

Vd = (2√2/π)V ≈ 0.90V

単相全波整流回路の出力平均電圧は、単相半波整流回路の2倍になる。

三相整流回路の出力電圧

三相整流回路では、三相の交流電圧のうち、その瞬間に最も高い相のダイオードが導通する。三相半波整流回路の出力平均電圧は、相電圧の実効値 V を用いて次の式で求める。

Vd = (3√6/2π)V ≈ 1.17V

三相全波整流回路（ブリッジ形）の出力平均電圧は、相電圧の実効値 V を用いると次の式になる。

Vd = (3√6/π)V ≈ 2.34V

線間電圧の実効値 VL で表すと、三相全波整流回路の出力平均電圧は Vd = (3√2/π)VL ≈ 1.35VL となる。三相の電圧を表す記号が相電圧か線間電圧かによって係数が変わるため、どちらの電圧を基準にしているかを先に確認しなければならない。

脈動の周期は回路によって異なる。出力電圧の脈動周波数は、電源周波数 f を用いて次のように表される。