المُعَدِّلَات الجِسْرِيَّة: المكوّن الأساسي في تحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر

I. ما هو مبدأ عمل مستقيم الجسر؟

مستقيم الجسر هو دائرة مكونة من أربع ديودات تقوم بتحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مباشر (DC). في تخطيطها القياسي، يتم إعادة توجيه الجُزء الموجب والسالب من موجة التيار المتردد إلى نفس الاستقطاب عند طرف الحمل، مما يمكّن من التقويم الموجي الكامل.

بالمقارنة مع المستقيمات نصف الموجية التي تستخدم فقط نصف موجة التيار المتردد، فإن التكوين الجسري أكثر كفاءة ويُنتج خرجًا أكثر نعومة، مما يجعله الخيار القياسي لتحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر في مصادر الطاقة.

II. حالات الاستخدام الشائعة لمستقيمات الجسر

تعمل مستقيمات الجسر كـ"حارس البوابة" في العديد من الأنظمة التي تعمل بالتيار المتردد، حيث تقوم بتحويل الطاقة من مصدر التيار المتردد إلى تيار مباشر يمكن استخدامه. فيما يلي بعض حالات التطبيق الشائعة للغاية:

1. محوّلات الطاقة الخاصة بالإلكترونيات الاستهلاكية

تُستخدم المُستقِّمات الجِسْرِيَّة في مقدمة محوّلات الطاقة في شواحن USB ومصابيح المكتب والتلفزيونات وغيرها. فهي تقوم بتحويل تيار التيار المتردد المنزلي إلى جهد تيار مستمر لمعالجته لاحقًا بواسطة مصادر الطاقة ذات التبديل (SMPS).

2. أنظمة تحكم المحركات الصناعية

تلعب المستقِّمات الجِسْرِيَّة دورًا أساسيًا في بناء حافلات تيار مستمر عالي الجهد لأنظمة الدفع للمحركات الصناعية. في هذه الأنظمة، يتم عادةً زوج المستقِّم مع مكثفات إلكتروليتية كبيرة لاستقرار المخرج.

3. إضاءة LED ووحدات الطاقة

تُستخدم المستقِّمات الجِسْرِيَّة في دوائر تشغيل LED لإنتاج جهد تيار مستمر سلس لمُنظِّمات التيار الثابت، مما يضمن سطوعًا وفعالية متسقة.

III. الوحدات الشائعة وتقييمات التيار للمستقِّمات الجِسْرِيَّة

تتوفر المستقِّمات الجِسْرِيَّة في عدة وحدات قياسية، ويعتمد الاختيار على متطلبات التيار والحرارة:

IV. كيفية اختيار المستقِّم الجِسْرِي المناسب؟

عند اختيار المستقِّم الجِسْرِي المناسب، تكون المعايير التالية حاسمة:

التيار الأمامي الأقصى (IF): يجب أن يدعم تيار الحمل القصوى للدارة.

جهد الانعكاس الأقصى (VRRM): يُفضَّل أن يكون 1.5 مرة جهد الدخل التيار المتردد.

تصنيف التيار الاندفاعي (IFSM): من أجل ظروف التشغيل الأولية أو الأعطال.

نطاق درجة حرارة التشغيل: وهو ما يهم بشكل خاص الاستخدام في الهواء الطلق أو في التطبيقات الصناعية.

إدارة الحرارة: مثل الحالات المعدنية أو مُشتِّتات الحرارة لتطبيقات القدرة الأعلى.

خامسًا. الاتجاهات التكنولوجية: التصغير، الكثافة العالية، والتكامل

مع توجه تصميمات أنظمة الطاقة نحو حلول أصغر حجمًا وأكثر ترددًا وكفاءة، تتطور مقومات الجسر على النحو التالي:

استخدام ديودات الاستعادة السريعة لأداء أفضل في التبديل

دمج دوائر تصفية التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) ودوائر الحماية

استخدام تقنية SMD بدلًا من الثقب المُثبَّت (through-hole) لتوفير المساحة

مُستقيم كاربيد السيليكون (SiC) يدخل سوق الجهد العالي

مستقيمات الجسر | تحويل التيار المتناوب إلى تيار مستمر | وحدات المستقيم | تصميم مصدر الطاقة