مقوم موجة كاملة مع مرشح مكثف

الخطوط العريضة:

مكثف كمرشح
مقوم الموجة الكاملة

• مركز استغلالها كامل الموجة المعدل
• مقوم جسر الموجة الكامل

مركز استغلالها والجسر المعدل الفرق
خاتمة

مكثف كمرشح

المكثف هو جهاز تفاعلي تختلف مفاعلته حسب التردد المطبق، وهذا يعني أن تأثير المكثف على الإشارة سوف يعتمد على التردد. وبما أن المرشحات تتضمن أيضًا الترددات بشكل كبير، ولهذا السبب يتم استخدام مكثف في المرشحات. علاوة على ذلك، فإن المكثفات هي مكونات سلبية لأنها لا تحتاج إلى طاقة لتشغيلها، وبالتالي يتم استخدامها في دوائر التصفية السلبية.

عادة، يصبح المكثف دائرة مفتوحة عندما يكون مشحونًا بالكامل وعادة ما تكون المفاعلة على التردد الأعلى منخفضة، لذلك يعمل المكثف كدائرة قصر وبالتالي يسمح للتردد العالي بالمرور. من ناحية أخرى، عندما يكون التردد منخفضًا تكون مفاعلة المكثف عالية مما يجعل من الصعب مرور التردد المنخفض. التموجات والعابرات الأخرى في معظم الأوقات لها تردد منخفض جدًا، ولهذا السبب يحجبها المكثف.

مقوم الموجة الكاملة

كما ذكرنا سابقًا، المقوم عبارة عن دائرة تقوم بتحويل مصدر التيار المتردد إلى تيار مستمر بمساعدة الثنائيات. يمكن تصميم دائرة التصحيح بطريقتين، إحداهما باستخدام صمامين ثنائيين والأخرى عن طريق عمل جسر من أربعة صمامات ثنائية.

مركز استغلالها كامل الموجة المعدل

تتطلب دائرة مقوم الموجة الكاملة التي تحتوي على صمامين ثنائيين محولاً، لذلك هذه هي الدائرة الخاصة بدائرة مقوم الموجة الكاملة التي تحتوي على صمامين ثنائيين:

يتم توصيل الثنائيات عبر الحمل R _ل وعندما تكون النقطة A ذات قطبية موجبة بالنسبة للنقطة C، فإن الدايود D ₁ سوف تتصرف كما سيكون في التحيز إلى الأمام. ومع ذلك، عندما تكون النقطة B على جهد موجب بالنسبة للنقطة C، فإن الدايود D ₂ يسمح بتدفق التيار، وهذه هي الطريقة التي يعمل بها مقوم الموجة الكاملة. ونتيجة لهذا السلوك، يتم قص النصف السالب من مصدر التيار المتردد، ويتم إنشاء شكل موجة تيار مستمر نقي على الخرج.

وبعبارة أخرى، فإن الصمام الثنائي الأول يوصل في نصف الدورة الإيجابية لإمدادات التيار المتردد والصمام الثنائي الثاني في حالة انحياز عكسي. بينما في نصف الدورة السالبة، يوصل الدايود الثاني ويظل الأول متحيزًا عكسيًا.

مقوم موجة كاملة مع مرشح مكثف

لا يزال خرج التيار المستمر المستلم من مقوم الموجة الكاملة يحتوي على بعض التموجات التي تؤثر على جودة الإشارة. لذلك، لتصفية هذه التموجات عادة ما يتم استخدام مكثف متصل بالتوازي مع الحمل المتصل. الآن يتم تشغيل مصدر الطاقة ويبدأ المكثف في الشحن عند توصيل الصمام الثنائي D ₁ هو في الانحياز الأمامي الذي هو في نصف دورة إيجابية. في نصف الدورة السالبة، يبدأ المكثف في التفريغ لكنه لا يفرغ بالكامل.

يحتوي خرج المقوم على مكونات التيار المتردد والتيار المستمر، وكما نعلم فإن المكثفات تمنع التيار المباشر. لذلك، فإن جميع مكونات التيار المتردد في خرج المقوم سوف تمر عبر المكثف، تاركة إشارة تيار مستمر نقية للحمل:

سيكون الشكل الموجي النهائي لخرج المقوم مع المكثف هو:

مقوم جسر الموجة الكامل

يتكون مقوم جسر الموجة الكاملة من أربعة صمامات ثنائية مرتبة على شكل جسر. ومع ذلك، فهو لا يحتاج إلى محول مركزي مما يجعله أقل تكلفة مقارنة بالنوع الآخر. إن خرج مقوم الجسر هو تقريبًا نفس مقوم الموجة الكاملة الذي يتم النقر عليه في المنتصف، وترد أدناه دائرة مقوم الجسر كامل الموجة:

هنا تكون الثنائيات على التوالي مع بعضها البعض، وسوف يوصل الثنائيان خلال كل نصف دورة، في نصف الدورة الموجب الثنائيات D ₁ و د ₂ سيكون متحيزًا للأمام، وسيكون الاثنان الآخران في حالة غير موصلة. ومع ذلك، في نصف الدورة السالبة، الثنائيات الأخرى D ₃ و د ₄ سيكون في التحيز إلى الأمام.

يحتوي مقوم الجسر ذو الموجة الكاملة على انخفاض جهد أعلى مقارنة بمقوم الموجة الكاملة للمحول الذي يتم استغلاله في المركز نظرًا لوجود صمامين ثنائيين في حالة التوصيل لكل دورة. علاوة على ذلك، فإن ذروة الجهد العكسي لمقوم الجسر تساوي الجهد في المحول على الجانب الثانوي، وبالتالي يمكن استخدامه في تطبيقات الجهد العالي. بما أن عمل كلا النوعين من دوائر المقوم هو نفسه، فإن شكل موجة الخرج سيكون هو نفسه.

جسر المعدل مع مرشح مكثف

مثل مقوم الموجة الكاملة للمحول المركزي، يتم توصيل المكثف الموجود في مقوم الجسر بالتوازي مع الحمل. يُعرف هذا المكثف أيضًا باسم مكثف التنعيم، لأنه يحجب التيار المستمر ويسمح لمكون التيار المتردد للإشارة بالمرور عبره:

وظيفة مرشح المكثف في مقوم الجسر هي نفس وظيفة مقوم الموجة الكاملة المركزي، وعامل التموج لكلا النوعين هو نفسه. لذلك، سيكون شكل الموجة هو نفسه بمجرد توصيل مكثف التنعيم بمقوم الجسر. تجدر الإشارة إلى أنه إذا اخترنا مكثفًا ذو سعة أعلى، فسيتم تقليل عامل التموج بشكل أكبر ولكن سيتم زيادة جهد التفريغ.

الفرق بين مقوم الموجة الكاملة المستغل في المركز ومقوم الجسر

على الرغم من أن كلا الدائرتين تعملان بنفس الطريقة وتنتجان مخرجات مماثلة، إلا أن هناك بعض الاختلافات الطفيفة بين الاثنين:

خاتمة

المكثفات عبارة عن أجهزة سلبية لتخزين الشحنات تستخدم في تطبيقات مختلفة، أحدها هو ترشيح أي عابر عند مخرج الدوائر. في دوائر المقومات، يتم استخدام المكثف لتصفية التموجات في مخرجاتها والتي هي باختصار مكونات التيار المتردد. نظرًا لأن المكثفات تحجب التيار المستمر دائمًا، فإنها ستسمح فقط لمكون التيار المتردد بالمرور من خلاله والذي سينتقل بعد ذلك إلى الأرض.

ينقسم مقوم الموجة الكاملة أيضًا إلى نوعين، أحدهما مزود بمحول مركزي بينما الآخر يحتوي على جسر من أربعة صمامات ثنائية. لذلك، فإن المكثف الذي يحتوي على دارتي مقوم الموجة الكاملة سيكون له نفس السلوك.