ماذا هو مُستقيم الجسر؟ شرح لمبدأ عمله
يتم تحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مستمر (DC) باستخدام دائرة التقويم.
مقوّمات نصف الموجة،
مقوّمات موجة كاملة، و
مقوّمات الجسر
هي ثلاثة أنواع أساسية من المقوّمات. جميع هذه المقوّمات لديها الغرض الأساسي نفسه وهو تحويل التيار، ومع ذلك لا تقوم بذلك بشكل فعال.
كلاهما
مقوّم الجسر و
مقوّم موجة كاملة بتوصيل الوسط
هما محوّلات فعالة.
تحتوي المصادر الإلكترونية للطاقة على دوائر مقوّم الجسر. لتقديم الطاقة للمكونات الإلكترونية الأساسية المتعددة من التغذية الكهربائية المتاحة AC، تحتاج العديد من الدوائر الإلكترونية لمصدر طاقة DC مقوّمة. يتم استخدام هذا المقوّم في مجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية التي تعمل بالتيار المتردد، بما في ذلك:
تطبيقات اللحام،
عمليات التضمين،
وحدات التحكم في المحركات، و
أجهزة منزلية.
تغطي هذه المقالة ملخصًا لكيفية عمل مقوّم الجسر.
ما هو المقصود بمقوّم الجسر؟
يُعرف المولد الذي يحول التغذية الكهربائية الرئيسية AC إلى تيار مستمر (DC) كمقوّم جسر. يقدم مقوّمات الجسر فولتية DC للأجهزة والمكونات الكهربائية. يمكن استخدام أي مفتاح ثابت منظم آخر (أو) أربع (أو) أكثر من الديودات لتجميعها.
يحدد التيار الحمل مقوّم الجسر. عند اختيار مصدر طاقة مقوّم مناسب لغرض معين في النظام الكهربائي، يجب مراعاة عوامل مثل
التقييمات والمواصفات للمكونات،
فولتية الانهيار،
المدى الحراري،
تقييم التيار العابر،
تقييم التيار الأمامي،
متطلبات التركيب، و
مع الأخذ بعين الاعتبار عوامل أخرى.
بناء مقوّم الجسر
يمكن استخدام الأربعة ديودات D1، D2، D3، وD4 في هذه الدائرة إلى جانب مقاوم الحمل (RL). لتحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مستمر (DC) بشكل فعال، يمكن ربط هذه الديودات في ترتيب حلقة مغلقة. الفائدة الرئيسية لهذا التصميم هي أنه لا يحتاج إلى محول متصل بالمركز، وبالتالي ستنخفض الحجم والتكلفة.
يمكن الحصول على الإشارة الناتجة DC عبر RL بعد تطبيق الإشارة الداخلة عبر مصافتين مثل A & B. في هذه الحالة، يتم توصيل مقاوم الحمل بين مصافتين C & D. يمكن وضع اثنين من الديودات بحيث يقوم كل منهما بنقل الكهرباء خلال كل نصف دورة. الزوج D1 وD3 سيقوم بنقل التيار خلال النصف الدورة الموجبة (+)، بينما تقوم الديودات D2 وD4 بنقل التيار خلال النصف الدورة السالبة (-).
مخطط دائرة مقوّم الجسر
ينتج مقوّم موجة كاملة ذو محول متصل بالمركز حوالي نصف الجهد الناتج لمقوّم الجسر. بما أنه لا يحتاج إلى محول متصل بالمركز، فإن هذه الدائرة تشبه مقوّم أقل تكلفة.
يشمل مخطط دائرة مقوّم الجسر العديد من المستويات من المكونات، بما في ذلك
محول،
جسر الديودات،
تصفية، و
منظمات الجهد.
يُشار إلى جميع هذه المكونات مجتمعة غالبًا باسم مصدر طاقة DC منظم، وي alimente العديد من الأجهزة الإلكترونية.
1). محول
يتكون المرحلة الأولى من الدائرة من محول خفض الجهد يعدل من سعة الجهد الداخل. معظم المشاريع الإلكترونية تقوم بخفض التغذية الكهربائية الرئيسية AC 230V إلى تغذية AC 12V باستخدام محول 230/12V.
2). جسر الديودات
3). التصفية
تُستخدم التصفية لإنتاج الإخراج التالي لمقوّمات الجسر الديودية كتيار مستمر خالص بسبب طبيعته النابضة. عندما يتم تسوية الموجة، غالبًا ما يتم تنفيذ التصفية باستخدام واحد أو أكثر من المكثفات المتصلة عبر الحمل. يؤثر الجهد الناتج على تصنيف هذا المكثف.
4). منظمات الجهد
منظم الجهد الذي يحافظ على ثبات الجهد الناتج هو الخطوة الأخيرة لهذه التغذية DC المنظمة. يعمل الميكروكنترولر على 5V DC بينما ينتج مقوّم الجسر 16V. لتخفيض هذا القيمة والتأكد من استقرارها بغض النظر عن تغير الجهد الداخل، يكون منظم الجهد ضروريًا.
مبدأ عمل مقوّم الجسر
يتكون مقوّم الجسر ذات المرحلة الواحدة من أربعة ديودات، والتي تكون مرتبطة عبر الحمل كما تم شرحه سابقًا.
تكون D1 وD2 متحيزة للأمام في النصف الدورة الموجبة للإشارة الداخلة AC، بينما تكون D3 وD4 متحيزة للخلف. يأخذ التيار الحمل عندما يرتفع الجهد فوق مستويات العتبة للديودات ويبدأون في التوصيل.
تكون الديودات D3 وD4 متحيزة للأمام في النصف الدورة السالبة للإشارة الداخلة AC، بينما تكون D1 وD2 متحيزة للخلف. عندما تبدأ الديودات D3 وD4 في التوصيل، يبدأ التيار الحمل في التدفق عبرها.
