المقوِّمات ودائرة نصف الموجة

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

يقوم المقوِّم (Rectifier) بتحويل التيار المتناوب إلى تيار مستمر نبضيّ (Pulsating DC) عادةً باستخدام واحد أو أكثر من الصمامات الثنائية النصف الناقلة (Heavy-Duty Semiconductor)  ذات التحمّل العالي والتي تلي محوِّلاً للاستطاعة.

دارة نصف الموجة

إن أبسطَ أشكالِ دارات التقويم المعروفَ بـ مقوم نصف الموجة (Half-Wave Rectifiers) (الشكل أ 4-3) يستعمل صماماً ثنائياً واحداً (أو مجموعةً من الصمامات الثنائية على التسلسل أو التوازي إذا كان المطلوب تياراً أو فولطية عالية) ليقتطِعَ نصفَ دورة التيار المتناوب.

تساوي الفولطية الفعالة في هذا النوع حوالي 35% من فولطية القمة.

يبين الشكل أ 4-4 مثالاً على ذلك. يمكن لقيمة فولطية القمة في الاتجاه العكسي -المُسمّاة بـ الفولطية العكسية الأعظمية(Peak Inverse Voltage)  (بي آي في PIV) أو بالفولطية المعاكسة الأعظمية (Peak Reverse Voltage) (بي آر فيPRV ) عبر الصمام الثنائي – أن تصل قيمتُها إلى 2.8 مرّة من فولطية التيار المتناوب الفعالة المطبقة.

يفضل معظمُ المهندسين استعمالَ صمامات ثنائية ذات تصنيف بي آي في PIV يساوي على الأقل 1.5 مرة البي آي في PIV الأعظمي المتوقع. وبالتالي مع تغذيةٍ نصف موجية، يجب أن تُصنَّف الصمامات الثنائية على الأقل بمقدار 2.8×1.5 أو 4.2 مرة من فولطية التيار المتناوب الفعالة التي تظهر عبر الملف الثانوي من محول القدرة.

يكون لدارة تقويم نصف الموجة عيوب. أوّلاً قد يكون الخرجُ صعبَ الترشيح وخصوصاً إذا تطلّب الحِمْل تياراً عالياً. ثانياً قد تنخفض فولطية الخرج بشكل ملحوظ عندما تؤمِّن التغذية تياراً عالياً.

ثالثاً يقيّد تقويمُ نصف الموجة محوِّلَ القدرة والصمامات الثنائية لأنه "يضخّها" و بالتالي فإنها "تتسكّع" خلال نصف دورة التيار المتناوب عندما لا يتدفق تيار ولكنها يجب أن تعملَ بشدة خلال نصف الدورة عندما يتدفق التيار.

يعمل تقويم نصف الموجة عادةً بشكل جيد في وحدات التغذية التي لا يجب أن تؤِّمِّن تياراً كبيراً بشكل دائم، أو عندما تستطيع الفولطية أن تتغير من دون التأثير على التجهيزات الموصولة إليها. الأفضلية الرئيسية لدارة نصف الموجة هي رخص ثمنها مقارنة بالدارات الأكثر تعقيداً.