كيف تصحيح التيار المتردد

كما تعلمون ، محطات توليد الطاقة تنتج التيار المتردد. AC يحول بسهولة باستخدام المحولات، تنتقل عبر الأسلاك بأقل الخسائر ، تعمل العديد من المحركات الكهربائية على التيار المتردد ، في النهاية ، تعمل جميع الشبكات الصناعية والمحلية اليوم على التيار المتردد.

ومع ذلك ، بالنسبة لبعض التطبيقات ، التيار المتناوب غير مناسب بشكل أساسي. يجب شحن البطاريات بالتيار المباشر ، حيث يتم تشغيل محطات التحليل الكهربائي بالتيار المباشر ، وتتطلب مصابيح LED تيارًا مباشرًا ، ولا يزال هناك الكثير مما يجب القيام به بدون التيار المباشر ، ناهيك عن الأدوات التي يتم استخدامها في الأصل بطاريات. بطريقة أو بأخرى ، في بعض الأحيان يكون من الضروري استخراج التيار المباشر من تيار بديل عن طريق تحويله ، لحل هذه المشكلة ، يلجأون إلى تصحيح التيار المتردد.

لتصحيح بالتناوب الاستخدام الحالي مقومات الصمام الثنائي. أبسط دائرة المعدل تحتوي على واحد فقط ديود أشباه الموصلاتيسمى المعدل نصف الموجة. يمر التيار المتناوب هنا من خلال اللف الأولي للمحول ، الذي يرتبط به اللف الثانوي إلى أنود الصمام الثنائي مع أحد أطرافه ودائرة التحميل مع الآخر ، والذي بدوره ، متصلاً بكاثود الصمام الثنائي ، يغلق الدائرة الثانوية للمحول.

النظر في ما يحدث في اللحظة الأولى من الوقت ، عندما يتم تطبيق الجهد الإيجابي على أنود الصمام الثنائي بالنسبة الكاثود الخاص به ، تعمل خلال النصف الأول من فترة التيار المتناوب.

في هذه اللحظة ، تنتقل الإلكترونات من الكاثود إلى أنود الصمام الثنائي ، عبر سلك اللف الثانوي للمحول ، عبر المحث ثم خلال الحمل - هكذا تغلق الدائرة. عندما تبدأ الدورة النصفية المعاكسة ، لا يمكن للإلكترونات اختراقها من الأنود إلى الكاثود ، وبالتالي لا يوجد تيار في الدائرة خلال هذه الفترة. مع بداية النصف التالي من الدورة ، تتكرر العملية.

لذا ، نظرًا لأن التيار في الدائرة لا يتدفق إلا خلال إحدى فترات النصف ، يسمى هذا النوع من التصحيح بتصحيح نصف الموجة. ونظرًا لحقيقة أن التيار لا يدخل في دائرة الحمل خلال فترات النصف السلبي ، فإن شكله يتحول إلى نبض ، لأنه يعمل في اتجاه واحد ، رغم أنه يتغير في الحجم.

يتم استخدام مرشح تجانس يتكون من خنق (محث) ومكثفات في هذه الدائرة من أجل تقليل مستوى التموج على الحمل وجعل التيار ثابتًا تمامًا تقريبًا. لا تسمح دارة المرشح عملياً بمرور مكون المرشح في الحمل ، بل يمرر المكون الثابت فقط.

يحتوي الملف على مقاومة حثيّة ، والتي تعتمد على تواتر التيار ، وكلما زاد التردد ، زادت المقاومة الاستقرائية للملف ، وبالتالي فإن الملف يقاوم المكون المتناوب للتيار النبضي. الملف يمر مكون ثابت بسهولة.

ومع ذلك ، فإن المكثف يمر المكون المتغير ، لكنه لا يمر ثابتًا ، وكلما زاد تردد التيار ، كلما مرته المكثفة أقوى. بشكل عام ، كلما كانت سعة المكثف أكبر وكلما زاد محاثة الملف المغو ، كلما كان التغيير غير الضروري للمكون في التيار المباشر المتدفق بالتحديد عبر الحمل.

لذلك ، عندما تعمل موجة نصف موجبة من التيار في الدائرة ، يتم شحن المكثف الأول إلى سعة الجهد المتناوب للملف الثانوي (ناقص انخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي). عندما تعمل الموجة النصفية السالبة ، لا تدخل الكهرباء إلى المكثف ، وتحافظ على تيار مستمر فيها ، وهي تصريفها إلى الحمل.

إذا لم يكن هناك محث ، حيث أن الجهد عبر المكثف سينخفض ​​خلال هذه العملية ، فإن التيار في الحمل سيكون له تموجات قوية بطريقة أو بأخرى. لتقليل التموج ، تتم إضافة خنق (ملف) إلى الدائرة ، وحتى مع وجود مكثف إضافي خلفه. يستهلك المكثف الثاني التيار المتدفق عبر المحث ، والذي لا يحتوي بالفعل على أي تموج.

لتسهيل التموج بشكل أفضل ، استخدم مقوم نصف الموجة. يمكن تطبيق مقوم نصف الموجة بإحدى طريقتين. يمكن أن يؤديها فوق الجسر (يتكون من أربعة الثنائيات) ، أو تشمل اثنين من الثنائيات فقط ، ولكن بعد ذلك يجب أن يكون لللف الثانوي للمحول ضعف عدد المنعطفات والإخراج في المنتصف بين نصفي اللفات.

مقوم نصف الموجة يعمل على النحو التالي. خلال إحدى الفترات النصفية (على سبيل المثال ، موجب) ، يتم توجيه التيار من الأنود إلى الكاثود الخاص بالجزء العلوي وفقًا لدائرة الصمام الثنائي ، ولا يمر الصمام الثنائي السفلي الحالي في الوقت ، ويكون مغلقًا (يتصرف الصمام الثنائي الوحيد في مقوم نصف الموجة السلبي نفسه خلال تيار نصف الموجة السلبي ).

يغلق التيار من خلال المرشح ، والحمل ، ثم من خلال الإخراج الأوسط إلى لف المحولات. عند حدوث نصف الشوط الثاني ، يكون قطبية التيار بحيث يمر الصمام الثنائي السفلي وفقًا للدائرة الحالية عبر المرشح ومن خلال الحمل ، ويتم قفل الصمام الثنائي العلوي. بعد ذلك ، تتكرر العمليات.

نظرًا لأن التيار يتم توفيره للحمل خلال كل فترة من الفترتين ، فإن هذا التصحيح يسمى تصحيح الموجة نصف ، ويسمى المعدل المعدل نصف الموجة. نبض الإخراج هو أرملة أقل من تصحيح نصف الموجة ، لأن تواتر النبضات المصححة هو ضعف ذلك ، ومحث الحث هو كبير مثل ضعف ، والمكثفات ليس لديهم الوقت لتصريف كبير.

بمزيد من التفصيل ، تعتبر المخططات النموذجية لمختلف المقومات هنا: مخططات المقومات أحادية الطور