آیا ممکن است جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل کنیم بدون استفاده از ترانسفورماتور یا انوکتر؟ اگر بله، چه قطعاتی در مدار نیاز است؟

گذراندن جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) معمولاً با استفاده از یک تبدیل‌کننده (Rectifier) انجام می‌شود. در حالی که ترانسفورماتورها و انورترها نقش مهمی در سیستم‌های برق دارند، آنها برای تبدیل AC به DC ضروری نیستند. در واقع، این تبدیل می‌تواند با یک مدار تبدیل‌کننده پایه انجام شود. در اینجا نحوه تبدیل AC به DC بدون استفاده از ترانسفورماتورها یا انورترها و اجزای اصلی مورد نیاز در مدار آمده است:

1. تبدیل‌کننده

تبدیل‌کننده یک مدار است که AC را به DC تبدیل می‌کند. انواع رایج تبدیل‌کننده شامل تبدیل‌کننده نیم موج، تبدیل‌کننده تمام موج و تبدیل‌کننده پلی هستند.

تبدیل‌کننده نیم موج 

• اجزاء: نیاز به یک دیود دارد.

• عملکرد : در نیمه موج مثبت موج AC، جریان از طریق دیود و به بار می‌رسد؛ در نیمه موج منفی، دیود جریان را مسدود می‌کند.

تبدیل‌کننده تمام موج

• اجزاء: دو دیود استفاده می‌کند، معمولاً به یک ترانسفورماتور با تپ مرکزی متصل می‌شود.

• عملکرد: در نیمه موج مثبت، یک دیود رسانایی دارد، در حالی که در نیمه موج منفی، دیود دیگر رسانایی دارد، هر دو جریان را از طریق مسیر یکسان فراهم می‌کنند.

تبدیل‌کننده پلی

• اجزاء: مدار پلی که از چهار دیود تشکیل شده است.

• عملکرد: صرف نظر از فاز موج AC، دو دیود قطری متقابل رسانایی دارند و AC را به DC یکسویه تبدیل می‌کنند.

2. فیلتر

DC حاصل از یک تبدیل‌کننده شامل نوسانات قابل توجهی است. برای صاف کردن خروجی DC، معمولاً یک فیلتر اضافه می‌شود تا نوسانات را کاهش دهد.

فیلتر خازنی

• اجزاء : حداقل یک خازن.

• عملکرد: خازن در قله موج تبدیل‌یافته شارژ می‌شود و در لبه‌های پایین به بار تخلیه می‌شود، که خروجی ولتاژ را صاف می‌کند.

فیلتر القایی

• اجزاء: یک القایی.

• عملکرد: القایی مقاومت به تغییرات سریع جریان دارد، بنابراین خروجی جریان را صاف می‌کند.

فیلتر LC 

• اجزاء: یک القایی و یک خازن.

• عملکرد : مزایای هر دو القایی و خازن را ترکیب می‌کند تا بهتر نوسانات را فیلتر کند.

3. تنظیم‌کننده

برای اطمینان از پایداری ولتاژ خروجی، معمولاً یک تنظیم‌کننده لازم است.

دیود زنر

• اجزاء : یک دیود زنر.

• عملکرد: دیود زنر وقتی ولتاژ معکوس از آستانه آن عبور کند رسانایی دارد، بنابراین ولتاژ خروجی را پایدار می‌کند.

تنظیم‌کننده خطی 

• اجزاء : تنظیم‌کننده مدار مجتمع.

• عملکرد: با تنظیم ولتاژ خروجی، ولتاژ خروجی ثابت را در مقابل تغییرات ولتاژ ورودی یا بار حفظ می‌کند.

خلاصه

حتی بدون استفاده از ترانسفورماتورها یا انورترها، می‌توان با استفاده از یک تبدیل‌کننده AC را به DC تبدیل کرد. اجزای اصلی مورد نیاز شامل دیودها، خازن‌ها، القایی‌ها و احتمالاً اجزای پایدارسازی هستند. راه حل ساده‌ترین شامل استفاده از یک تبدیل‌کننده پلی ترکیب شده با یک فیلتر خازنی برای دستیابی به تبدیل است. چنین مدارهایی می‌توانند AC را به DC نسبتاً صاف تبدیل کنند که برای بسیاری از کاربردها مناسب است.

اگر سوال دیگری دارید یا نیاز به اطلاعات بیشتری دارید، لطفاً با IEE-Business تماس بگیرید!