دارة جسر موجة كاملة

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

يؤمِّن مقوِّم الجسر لموجة كاملة Bridge Rectifier) (Full-Wave – والذي يسمّى أحياناً بـالجسر (إذا كنا نعرفّ المضمون) – في كثير من التطبيقات أفضلَ طريقة لتحويل التيار المتناوب إلى مستمر في وحدة تغذية.

يبين الشكل ت 4-3 مخططاً بيانياً لدارة جسر موجة كاملة. يشابه شكل موجة الخرج مقابِلَه في دارة نقطة التفرع في الوسط لموجة كاملة.

تساوي فولطية الخرج الفعالة في الدارة الجسرية حوالي 71% من فولطية الذروة مثل حالة التقويم بنقطة تفرع في الوسط لموجة كاملة. يساوي الـ بي آي في PIV عبر الصمامات الثنائية حوالي 1.4 مرة من فولطية التيار المتناوب الفعالة المطبقة، وبالتالي يجب أن يملكَ كلُّ صمام ثنائي تصنيف بي آي في PIV قيمته على الأقل 1.4 × 1.5 أو 2.1 مرة من فولطية التيار المتناوب الفعالة المطبقة التي تظهر على الملف الثانوي للمحوِّل.

لا تحتاج الدارة الجسرية إلى ملف ثانوي ذي نقطة تفرّع في الوسط للمحوِّل إذ أنها تستعمل كاملَ الملف الثانوي في نصفّي الدورة الموجية، وبالتالي تقوم الدارة الجسرية باستعمال المحوِّل بشكل أكثر فاعلية من دارات نصف الموجة أو ذات نقطة التفرع في الوسط. كذلك فإن تأثيرَ الدارة الجسرية على الصمام ثنائيات أكثرُ نعومة من باقي تركيبات المقوِّم.

يحتاج المقوِّم الجسري إلى أربعة الصمامات الثنائية بدلاً من اثنين (في حالة الدارة ذات نقطة التفرع في الوسط) أو من واحد (في حالة دارة نصف الموجة).

نادراً ما تصل هذه الزيادةُ في التعقيد إلى مقدارٍ كبيرٍ في ما يتعلّق بالسعر، لكنها تُسبّب اختلافاً كبيراً عندما يتوجّب على وحدة التغذية أن تُؤمِّن تياراً كبيراً. عندها تقوم الصمامات الثنائية الإضافية – اثنان لكل نصفِ دورةٍ بدلاً من واحد – بتبديد كميةٍ أكبر من الطاقة الحرارية الإجمالية.

فكرة مفيدة: نستطيع ترشيحَ خرج مقوِّم موجة كاملة بسهولة أكثر من خرج مقوِّم نصف موجة. كذلك فإن مقوِّم موجة كاملة هو أخف على المحوِّل والصمام الثنائي من مقوم نصف الموجة.

إذا وصلنا حِمْلاً معتبَراً إلى خرج مقوِّم موجة كاملة – مما يدفعه إلى تأمين تيار عالٍ – فإنّ الفولطية تنخفض بمستوى أقل من انخفاضها عند تغذية نصف الموجة في الشروط نفسها.

باعتبار كل ما سبق فإن دارة الموجة الكاملة تتفوق على دارة نصف الموجة.