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ダイオードブリッジは、入力端子からの交流（AC）を出力端子での直流（DC、つまり固定極性）に変換するプロセスで使用される4つのダイオードからなるブリッジ整流回路です。その機能は、AC波形の負電圧部分を正電圧に変換することであり、その後、ローパスフィルタを使用して結果をDCに平滑化することができます。[ 1 ]
最も一般的な用途である交流（AC）入力を直流（DC）出力に変換する場合、ブリッジ整流器として知られています。ブリッジ整流器は2線式AC入力から全波整流を行うため、センタータップ付き二次巻線を持つトランスからの3線式入力による整流器と比較して、コストと重量が低くなります。[ 2 ]
集積回路が普及する以前は、ブリッジ整流器は個別のダイオードで構成されていました。1950年頃からは、4つのダイオードがブリッジ接続された単一の4端子部品が利用可能になり、現在では様々な電圧および電流定格のものが販売されています。
ダイオードは、電圧逓倍器としてコンデンサとともにブリッジ回路にも使用される。
ダイオードブリッジ回路はカロル・ポラックによって発明され、1895年12月にイギリスで[ 3 ]、1896年1月にドイツで特許が取得されました。[ 4 ] [ 5 ] 1897年、レオ・グレーツは独自に同様の回路を発明し、発表しました。[ 6 ] [ 7 ]今日では、この回路は「グレーツ回路」または「グレーツブリッジ」と呼ばれることがあります。[ 8 ]
ベンジャミン・フランクリンによって最初に確立され、今日でもほとんどのエンジニアが従っている従来の電流の流れのモデル[ 9 ]によれば、電流は電気導体を正極から負極へ流れる（正の流れと定義される）。実際には、導体内の自由電子はほぼ常に負極から正極へ流れる。しかし、ほとんどのアプリケーションでは、電流の実際の流れの方向は関係ない。したがって、以下の議論では従来のモデルを維持する。
ダイオードの基本的な特性は、電流が一方向にしか流れないことであり、この一方向とは順方向を指します。ダイオードブリッジは、交流サイクルの正の期間に電流が順方向に流れるように直列接続されたダイオードと、交流サイクルの負の期間に逆方向に流れる電流を反対側のレールに流すために並列接続されたダイオードを使用します。
下の図において、ひし形の左隅に接続された入力が正で、右隅に接続された入力が負の場合、電流は上部の電源端子から右方向へ赤色（正）の経路を通って出力に流れ、青色（負）の経路を通って下部の電源端子に戻ります。
左隅に接続された入力が負で、右隅に接続された入力が正の場合、電流は下側の電源端子から右方向へ赤色（正）の経路を通って出力に流れ、青色（負）の経路を通って上側の電源端子に戻ります。[ 10 ]
いずれの場合も、右上の出力は正のままで、[ 11 ]右下の出力は負のままです。これは入力が交流でも直流でも当てはまるため、この回路は交流入力から直流出力を生成するだけでなく、逆極性保護も提供できます。つまり、電池が逆向きに取り付けられた場合や、直流電源からのリード線が逆になっている場合でも、直流電源機器の正常な動作を可能にし、逆極性によって引き起こされる可能性のある損傷から機器を保護します。[ 12 ]
ダイオードブリッジ全波整流器の代替としては、センタータップトランス、ダブルダイオード整流器、およびブリッジトポロジーで2つのダイオードと2つのコンデンサを使用する電圧倍増整流器などがある。
AC入力の場合、ダイオードブリッジ（この目的のために全波整流器と呼ばれます。ダイオードブリッジを使用しない半波整流もあります）の出力は、入力と同じ振幅で周波数が2倍の、極性のある脈動する非正弦波電圧です。これは、非常に大きなリップル電圧が重畳されたDC電圧と考えることができます。この種の電力は、DC回路部品でリップルが廃熱として消費され、回路動作中にノイズや歪みを引き起こす可能性があるため、あまり実用的ではありません。そのため、ほぼすべての整流器の後には、リップル電圧の大部分またはすべてをより滑らかで、場合によってはより高いDC出力に変換するために、一連のバンドパスフィルタまたはバンドストップフィルタおよび/または電圧レギュレータが続きます。フィルタは、十分に大きな単一のコンデンサまたはチョークのように単純な場合もありますが、ほとんどの電源フィルタは、複数の交流直列および並列部品を備えています。リップル電圧が上昇すると、無効電力がフィルタ部品に蓄積され、電圧が低下します。リップル電圧が低下すると、フィルタ部品から無効電力が放電され、電圧が上昇します。整流の最終段階は、ツェナーダイオードを用いた電圧レギュレータで構成され、残留リップルをほぼ完全に除去します。
ダイオードブリッジは、多相交流入力の整流にも応用できる。例えば、三相交流入力の場合、半波整流器は3つのダイオードで構成されるが、全波ブリッジ整流器は6つのダイオードで構成される。
半波整流器は、電流を中央（中性）線に流すため、 Y結線（スター結線）とみなすことができます。全波整流器は、Y結線またはΔ結線のどちらの三相電源にも接続でき、中央（中性）線を使用しない点を除けば、Δ結線に似ています。
