كيف يتم تحويل التيار المتردد الى تيار مستمر؟

تدعى مهمة تحويل التيار المتناوب AC إلى تيار مباشر DC بالتصحيح، وتسمى الدائرة الإلكترونية التي تقوم بالمهمة “مقوّم”. الطريقة الأكثر شيوعًا لتحويل التيار المتناوب إلى تيار مباشر هي استخدام واحد أو أكثر من الثنائيات، وهي المكونات الإلكترونية المفيدة التي تسمح للتيار بالمرور في اتجاه واحد وليس الآخر.

على الرغم من أن المقوم يحول التيار المتناوب إلى تيار المباشر، إلا أن التيار المباشر الناتج لا يمثل جهدًا ثابتًا. سيكون من الأكثر دقة الإشارة إليه على أنه “نبض العاصمة”. وعلى الرغم من أن التيار المستمر النابض يتحرك دائمًا في نفس الاتجاه، إلا أن مستوى جهده له تموج مميز، حيث يرتفع وينخفض ​​قليلاً متزامنًا مع الشكل الموجي لجهد التيار المتردد الذي يتم تغذيته في المعدل.

بالنسبة لكثير من دوائر التيار المستمر، يمكن أن تتسبب كمية كبيرة من التموج في مصدر الطاقة في حدوث خلل في الدائرة. لذلك لابد من إجراء ترشيح إضافي “لتسطيح” نبض التيار المستمر الذي يأتي من مقوم لإزالة التموج.

هناك ثلاثة أنواع متميزة من دوائر المقوم التي يمكنك بناءها: نصف الموجة، الموجة الكاملة، والجسر المعدل. سأشرحها لك:

وهو أبسط نوع من المقوم، وإنه مصنوع من دايود واحد (ثنائي المسار) يسمى هذا النوع من المقوم مقوم نصف الموجة لأنه يمر فقط نصف جهد التيار المتردد إلى المخرج.

عندما يكون جهد التيار المتردد موجبًا على جانب الكاثود من الصمام الثنائي، يسمح الصمام الثنائي للتيار بالمرور إلى المخرج، ولكن عندما يعكس التيار المتردد الاتجاه ويصبح سالبًا على جانب الكاثود من الصمام الثنائي ، فإن الصمام الثنائي يحجب التيار بحيث لا يظهر أي جهد عند الإخراج.

مقومات نصف الموجة بسيطة بما يكفي للإنشاء ولكنها ليست فعالة للغاية. ذلك لأن الدورة السلبية الكاملة لمدخل التيار المتردد يتم حظرها بواسطة مقوم نصف الموجة. ونتيجة لذلك، فإن متوسط ​​الجهد عند المخرج يعادل نصف الجهد المدخل.

لديه اثنين من الثنائيات، وترتبط هذه الثنائيات بالمحول، وتمكنه من تمرير كل من الجانب الموجب والجانب السلبي للتيار المتناوب.

إن مقوم الموجة الكاملة يتسوجب استخدام محول يتم النقر عليه في المنتصف . ترتبط الثنائيات بالصمامات الخارجية، أما الصمام المركزي  فيستخدم كأرضية مشتركة لجهد التيار المستمر المصحح. يحول مقوم الموجة الكاملة كلا شطري الموجة الجيبية AC إلى جهد كهربي مباشر..

والنتيجة هي جهد التيار المستمر الذي ينبض عند ضعف تردد جهد التيار المتردد المدخل. وبعبارة أخرى ، بافتراض أن المدخلات هي تيار منزل 60 هرتز، فإن الناتج سيكون نبض DC عند 120 هرتز.

تكمن المشكلة في مقوم الموجة الكاملة في أنه يتطلب محولًا يتم النقر عليه في المنتصف، لذا فهو ينتج تيارًا DC يمثل نصف جهد الخرج الإجمالي للمحول.

الجسر المعدل يتغلب على المشكلة السابقة باستخدام أربع  ثنائيات بدلًا من اثنين. يتم ترتيب الثنائيات في نمط ماسي بحيث أنه في كل نصف طور من موجة جيبية AC يقوم اثنان من الثنائيات بتمرير التيار إلى الجانبين الموجب والسالب من المخرج، أما الثنائيات الأخرى تقوم بمنع التيار. لا يتطلب مقوم الجسر محولًا يتم النقر عليه في المنتصف.

النبض من مقوم الجسر هو نبض DC تمامًا مثل الإخراج من مقوم الموجة الكاملة. ومع ذلك يتم استخدام الجهد الكامل للملف الثانوي للمحول.