เครื่องกลไฟฟ้า

ก่อนปี 1905 เมื่อตัวเรียงกระแสแบบหลอดได้รับการพัฒนา อุปกรณ์แปลงพลังงานถูกออกแบบเป็นเครื่องกลไฟฟ้าอย่างเดียวเลย โดยใช้บางรูปแบบของการหมุน หรือ การสั่นเรโซแนนซ์ (เช่น vibrators) ขับเคลื่อนโดยแม่เหล็กไฟฟ้าไปทำให้สวิตช์หรือตัวสับทาง เปลี่ยนทิศทางการไหลของกระแส

ตัวเรียงกระแสแบบเครื่องกลเหล่านี้มีเสียงดัง และต้องการการบำรุงรักษาสูง ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวจะมีแรงเสียดทาน ซึ่งจำเป็นต้องหล่อลื่น และถอดเปลี่ยนถ้าสึกหรอ การเปิดหน้าสัมผ้สที่เป็นเชิงกลขณะทำงานเป็นผลให้เกิดประกายไฟ ที่ร้อนและกัดเซาะหน้าสัมผัส หน้าสัมผัสดังกล่าวยังไม่สามารถรับมือกับความถี่ไฟ AC ที่มากกว่าหลายพันรอบต่อวินาทีอีกด้วย

ตัวเรียงกระแสแบบสั่น

ตัวเรียงกระแสแบบสั่นประกอบด้วยหน้าสัมผ้สเล็กๆหนึ่งตัว ถูกทำให้สั่นโดยสนามแม่เหล็กสลับที่สร้างขึ้นโดยแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ, ต่อกับหน้าสัมผัสที่กลับทิศทางกระแสให้ไหลตรงกันข้ามในช่วงครึ่งลบของวงรอบ อุปกรณ์พวกนี้ถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์พลังงานต่ำ เช่น ตัวชาร์จแบตเตอรี่ ที่เรียงกระแสแรงดันต่ำที่ผลิตโดยหม้อแปลงไฟฟ้าแบบ step-down. การนำไปใช้อีกแบบหนึ่งคือ ในแหล่งจ่ายไฟแบตเตอรี่ สำหรับวิทยุหลอดสุญญากาศแบบพกพา เพื่อจ่าย แรงดัน DC สูงสำหรับหลอดเหล่านี้ การดำเนินการแบบนี้จะเป็นรูปแบบเชิงกลของการทำงานของอินเวอร์เตอร์ที่ใช้สวิตชี่งแบบ solid state สมัยใหม่ โดยจะใช้ร่วมกับหม้อแปลงเพื่อเพิ่มแรงดันของแบตเตอรี่ ร่วมกับชุดของหน้าสัมผ้สที่เป็นตัวสั่นในแกนของหม้อแปลงที่จะสั่นตามสนามแม่เหล็กในหม้อแปลงนั้น การสั่นซ้ำไปซ้ำมาจะตัดกระแสตรงของแบตเตอรี่เพื่อสร้าง AC พัลส์ให้หม้อแปลงไฟฟ้า แล้วตัวเรียงกระแสแบบหน้าสัมผ้สชุดที่สองบนตัวไวเบรเตอร์จะเรียงกรแสแรงดันไฟฟ้า AC สูงจากขดทุติยภูมิของหม้อแปลงให้เป็น DC

ชุดมอเตอร์-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ชุดมอเตอร์-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, หรือตัวแปลงโรตารีที่คล้ายกัน ไม่เชิงเป็นตัวเรียงกระแส แต่มันสร้าง DC จาก AC ใน"ชุด M-G" เพลาของมอเตอร์ AC ต่อเข้ากับเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสตรง เมื่อมอเตอร์หมุน กระแสสลับจะเกิดขึ้นในขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ผ่านตัวสลับ(อังกฤษ: commutator)ออกมาเป็นกระแสตรง หรือถ้าใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบ homopolar ก็ไม่จำเป็นต้องใช้ commutator ชุด MG มีประโยชน์สำหรับการผลิต DC เพื่อมอเตอร์ลากของรถไฟไฟฟ้าหรือเพื่อชาร์จแบตเตอรีในรถยนต์ไฟฟ้าขณะเบรกในการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ ในระบบการจ่ายไฟฟ้าแก่ทางรถไฟ ในมอเตอร์อุตสาหกรรมและ ในงานที่ใช้กระแสสูง และเป็นเรื่องธรรมดาในการใช้งาน DC พลังงานสูงหลายอย่าง (เช่น โคมไฟคาร์บอน-อาร์ค สำหรับจอฉายภาพยนตร์กลางแจ้ง) ก่อนที่จะสารกึ่งตัวนำพลังงานสูงจะมีใช้อย่างกว้างขวาง

ตัวเรียงกระแสแบบ electrolytic

ตัวเรียงกระแสแบบ electrolytic เป็นอุปกรณ์เมื่อต้นศตวรรษที่ยี่สิบที่ไม่ได้ใช้แล้ว รุ่นทำที่บ้านเป็นภาพประกอบในหนังสือ The Boy Mechanic ปี 1913 แต่ มันจะเหมาะสมกับการใช้งานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำมาก เนื่องจาก breakdown voltage มีค่าต่ำ และมีความเสี่ยงจากไฟฟ้าช็อต อุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากกว่าได้รับการจดสิทธิบัตรโดย G. W. Carpenter ในปี 1928 (สหสิทธิบัตรสหรัฐที่ 1671970)[6]

เมื่อโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน ลอยอยู่ในสารละลายอิเล็กโทรไลท์ กระแสตรงที่ไหลผ่านสารละลายนี้ทางหนึ่งสะดวกกว่าอีกทางหนึ่ง ตัวเรียงกระแสแบบอิเล็กโทรไลทิกส่วนใหญ่จะใช้อะลูมิเนียมเป็นขั้วบวกและตะกั่วหรือเหล็กเป็นแคโทด แขวนลอยอยู่ในสารละลายของไตร แอมโมเนียม ออร์โธ-ฟอสเฟต

การเรียงกระแสเกิดขึ้นบนเคลือบบางๆของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์บนขั้วไฟฟ้าอะลูมิเนียม เป็นรูปเป็นร่างโดย การจ่ายกระแสแรงๆให้กับเซลล์ เพื่อเคลือบก่อนเป็นสิ่งแรก กระบวนการเรียงกระแสมีความไวต่ออุณหภูมิ และเพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงที่สุด ไม่ควรดำเนินการที่อุณหภูมิมากกว่า 86°F (30°C) นอกจากนี้ยังมี breakdown voltage ที่การเคลือบจะทะลุลงไป ทำให้เซลล์ลัดวงจร วิธีการไฟฟ้าเคมีมักจะเปราะบางกว่าวิธีเชิงกล และมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลง การใช้งานอย่างมาก ซึ่งสามารถเปลี่ยนกระบวนการเรียงกระแสอย่างมากหรือทำลายกระบวนการเรียงกระแสอย่างสิ้นเชิง

อุปกรณ์อิเล็กโทรไลทิคที่คล้ายกัน ถูกนำมาใช้เป็นตัวป้องกันฟ้าผ่าในราวยุคเดียวกัน โดยการแขวนกรวยอะลูมิเนียมจำนวนมากในถังใส่สารละลาย ไตรแอมโมเนียม ออร์โธฟอสเฟต ซึ่งแตกต่างจากตัวเรียงกระแส ดังกล่าวด้านบน ที่ใช้แต่ขั้วไฟฟ้าอะลูมิเนียมเท่านั้น และใช้ใน AC ไม่มีการ polarization ซึ่งหมายความว่าไม่มีการเรียงกระแส แต่ปฏิกิริยาเคมีคล้ายคลึงกัน[7]

ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลติคที่ทันสมัย ซึ่ง​​เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของวงจรเรียงกระแสส่วนใหญ่ ได้รับการพัฒนาจากการเรียงกระแสแบบอิเล็กโทรไลติค