مقوم الموجة الكاملة باستخدام دايودين ما هو وكيف يعمل ؟ 1

 تم نشر هذا المشروع لجميع الأشخاص المهتمين في مجال تصنيع وابتكار المشاريع الإلكترونية والبرمجية، و نود التنويه أن موقع انا الكتروني يخلي مسؤوليته التامة في حال لم يعمل المشروع لدى العميل أو في حال الاستخدام الخاطئ للمكونات الإلكترونية والكهربائية التي قد تؤدي لحدوث الحرائق أو غيرها لا سمح الله.

على الرغم من استخدام مقوم نصف الموجة في بعض تطبيقات الطاقة المنخفضة مثل كاشف الإشارة والذروة ، إلا أنه نادراً ما يستخدم في تصحيح القدرة . المقوم الأكثر استخدامًا في مجال تصحيح القدرة هو مقوم الموجة الكامل .

مقوم الموجة الكاملة أكثر تعقيدًا من مقوم نصف الموجة، لكنه يقدم بعض الفوائد المهمة . إنه يستخدم كلا الدورتين النصيتين لموجة جيبية مما ينتج عنه جهد إخراج DC أعلى من المعدل نصف الموجة . ميزة أخرى هي أن الناتج يحتوي على تموجات أقل بكثير ، مما يجعل من الأسهل إنتاج شكل موجي سلس .

مقوم الموجة الكاملة

لتصحيح كلتا الدورتين لموجة جيبية ، يستخدم مقوم الموجة الكاملة اثنين من الثنائيات ، واحدة لكل نصف دورة . كما أنه يستخدم محول مع نقطة وسط مركزية في الملف الثانوية .

يشبه مقوم الموجة الكاملة مقومين متجهين إلى النصف . تظهر الصورة التالية دائرة مقوم الموجة الكاملة .

Fullwave-Rectifier

من السهل فهم تشغيل هذه الدائرة لمدة نصف دورة في المرة الواحدة .

فكر في النصف الأول من الدورة ، عندما تكون النقطة A موجبة فيما يتعلق بـ C . في هذا الوقت ، يكون D1 منحازة للأمام ويكون D2 منحازة إلى الخلف . لذلك ، فإن النصف العلوي فقط من اللف الثانوي للمحول يحمل التيار خلال هذه الدورة النصفية . هذا ينتج حمولة جهد إيجابي عبر مقاوم الحمل .

Fullwave-Rectifier-During-Positive-Half-Cycle

خلال نصف الدورة التالي ، تنعكس قطبية جهد المصدر . الآن ، النقطة B موجبة فيما يتعلق بـ C . هذه المرة ، يكون D2 منحازة للأمام و D1 منحازة بشكل عكسي . كما ترون ، فإن النصف الآخر فقط من لفيفة المحول الثانوية يحمل التيار . هذا ينتج أيضًا حمولة جهد موجبة عبر المقاوم للحمل كما كان من قبل .

Fullwave-Rectifier-During-Negative-Half-Cycle

نتيجة لذلك ، يتدفق تيار الحمل المصحح خلال كلتا الدورتين بسبب حدوث إشارة كاملة الموجة عبر الحمل .

Fullwave-Signal

قيمة الجهد الثابت من مقوم الموجة الكاملة :

نظرًا لأن مقوم الموجة الكاملة ينتج ناتجًا خلال كلتا الدورتين ، يكون له ضعف عدد الدورات الإيجابية مثل إشارة نصف الموجة . نتيجةً لذلك ، تكون قيمة DC أو القيمة المتوسطة ضعف ما يلي :

DC-Equivalent-of-Fullwave-Signal

يتم حساب متوسط قيمة الإشارة خلال دورة واحدة باستخدام الصيغة أدناه :

fullwave_1

تخبرنا هذه المعادلة أن قيمة التيار المتردد لإشارة الموجة الكاملة تبلغ حوالي 63.6٪ من قيمة الذروة . على سبيل المثال ، إذا كان الجهد الكهربي لإشارة الموجة الكاملة هو 10V ، فإن جهد التيار المستمر سيكون 6.36V

عندما تقيس إشارة الموجة الكاملة بمقياس الفولتميتر DC ، فإن القراءة تساوي متوسط قيمة DC .

التقريب من الدرجة الثانية في مقوم الموجة الكاملة :

في الواقع ، لا نحصل على جهد موجة كامل عبر مقاوم الحمل . وذلك بسبب احتمال الحاجز أو هبوط الجهد بين طرفي الدايود ، لا يتم تشغيل الصمام الثنائي حتى يصل جهد التيار الكهربائي إلى حوالي 0.7V . لذلك ، فإن الجهد الناتج هو 0.7V أقل من الجهد الناتج للذروة المثالي .

تردد الخرج في مقوم الموجة الكاملة :

يعمل مقوم الموجة الكاملة على عكس كل دورة نصف سالب ، مما يضاعف عدد دورات نصف الموجبة . وبسبب هذا ، فإن إخراج الموجة الكاملة لديه ضعف عدد الدورات عند المدخلات .

لذلك فإن تردد إشارة الموجة الكاملة هو ضعف تردد الإدخال .

fullwave_2

على سبيل المثال ، إذا كان تردد الخط الداخل هو  60Hz ، فإن تردد الخرج سيكون 120Hz .

ترشيح خرج مقوم الموجة الكاملة :

الناتج الذي نحصل عليه من مقوم الموجة الكاملة هو جهد DC نابض يزيد إلى الحد الأقصى ثم ينخفض إلى الصفر .

نحن لسنا بحاجة إلى هذا النوع من الجهد . ما نحتاج إليه هو جهد ثابت وثابت للتيار المستمر ، وخالي من أي تباين في الجهد أو تموج ، كما نحصل عليه من البطارية .
للحصول على مثل هذا الجهد ، نحتاج إلى ترشيح أو تصفية إشارة الموجة الكاملة . طريقة واحدة للقيام بذلك هي توصيل مكثف ، والمعروف باسم مكثف تجانس ، عبر المقاوم الحمل كما هو موضح أدناه .

Fullwave-Rectifier-with-Smoothing-Capacitor

في البداية ، لم يتم شحن المكثف . خلال الربع الأول من الدورة ، يكون الصمام الثنائي D1 متحيزًا للأمام ، لذلك يبدأ المكثف في الشحن . يستمر الشحن حتى يصل جهد الدخال إلى أعلى قيمة له . عند هذه النقطة ، فإن جهد المكثف يساوي Vp .

بعد وصول جهد الدخل إلى ذروته ، يبدأ في الانخفاض . بمجرد أن يكون جهد الدخل أقل من Vp ، يتجاوز الجهد عبر المكثف جهد الدخل الذي يقوم بإيقاف تشغيل الصمام الثنائي .
عند إيقاف تشغيل الصمام الثنائي ، يقوم المكثف بتفريغ عبر مقاوم الحمل ويزود تيار الحمل ، حتى يتم الوصول إلى الذروة التالية .

عندما تصل الذروة التالية ، يقوم الصمام الثنائي D2 بإعادة شحن المكثف إلى قيمة الذروة .

Filtered-Fullwave-Signal

سلبيات أو عيوب مقوم الموجة الكاملة ذو الدايودين :

أحد عيوب تصميم المقوم الكامل للموجة الوسطي هو ضرورة وجود محول ذو لف ثانوي مركزي . في تصحيح الطاقة العالية ، ومع ذلك ، فإن تكلفة وحجم هذه المحولات تمثل زيادة كبيرة . لهذا السبب ، لا يظهر تصميم مقوم الصنبور المركزي إلا في التطبيقات منخفضة الطاقة .

عيب آخر هو أنه بسبب نقطة الملف الثانوي المركزي ، يتم استخدام نصف الجهد الثانوي فقط لتصحيح .

للتغلب على هذه العيوب ، ترتبط أربعة ثنائيات معًا في تكوين “جسر” لإنتاج مقوم جسر الموجة الكاملة .

 

أنتهت !!!

One Comment

  1. المعدل الكامل للتحكم بالموجة (تكوين منتصف النقطة) ممكن تقرير عنه

اترك تعليقاً



لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *