قنطرة الدايود هي قنطرة مكونة من أربعة من الدايود (أو أكثر) على شكل قنطرة كهربية، والتي تقوم بتوحيد قطبية الخرج مهما كانت قطبية من الدخل.
الاستخدام الأكثر شيوعًا لقنطرة الدايود هو تحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مباشر (DC)، أي أنها تقوم بوظيفة المقوم، حيث تقوم قنطرة المقوم بجعل الخرج موجة كاملة التصحيح (full-wave rectification) من سلكي دخل التيار المتردد، مما أدى إلى انخفاض الحمل بالمقارنة مع المقوم الذي يستخدم ثلاثة أسلاك للدخل.[2]
الميزة الأساسية في قنطرة الدايود هو أن توحيد قطبية الخرج بغض النظر عن قطبية الدخل، أول من ابتكر فكرة قنطرة الدايود هو المهندس الكهربائي البولندي كارول بولاك،[3] وقام بتسجيلها كبراءة اختراع في 14 يناير 1896 تحت رقم DRP[4]96564، وقام بنشرها بعد ذلك في جامعة برلين للتكنولوجيا، وفي عام 1897 قام الفيزيائي الألماني ليو جرايتز بتصميم قنطرة الدايود،[5] وإلى يومنا هذا يُطلق على قنطرة الدايود في كثير من الأحيان دائرة جرايتز أو قنطرة جرايتز.[6]
الوظيفة الأساسية
وفقًا للنموذج التقليدي لتدفق التيار الكهربي (الذي تم إنشأئه من قبل بنجامين فرانكلين ولا يزال يتبعه معظم المهندسين اليوم[7]) يُعرَّف التيار بأنه موجب عندما يتدفق خلال الموصلات الكهربائية من القطب الموجب إلى السالب، بينما في الحقيقة فإن الإلكترونات الحرة تتدفق دائمًا من القطب السالب إلى الموجب، لكن في الغالبية العظمى من النظريات الكهربائية يتم استخدام النموذج التقليدي للتيار، والنموذج الفعلي غير مستخدم.
في الرسم التوضيحي أدناه، عندما يكون الجهد الموصل عند اليسار موجب، والجهد الموصل عند اليمين سالب، يمر التيار الكهربي إلى اليمين عن طريق الطرف الأحمر (الموجب)، ويعود عن طريق الطرف الأزرق (السالب).
وعندما يكون الجهد الموصل عند اليسار سالب، والجهد الموصل عند اليمين موجب، يمر التيار الكهربي إلى اليمين عن طريق الطرف الأحمر (الموجب)، ويعود عن طريق الطرف الأزرق (السالب).[8]
في كلا الحالتين، الطرف العلوي من الخرج تكون قيمته موجبة، والطرف السفلي من الخرج تكون قيمته سالبة. قبل توافر الدوائر المتكاملة، كانت قنطرة المقوم يتم بناؤها من "المكونات المنفصلة" أي مجموعة من الدايود المنفردة، ولكن منذ عام 1950 تقرييبًا، أصبحت قنطرة الدايود المكونة من أربعة من الدايود تُباع تجاريًا كمكون منفصل، وهي متاحة عند قيم الجهد والتيار المختلفة.
المراجع
- "Rectifier", Concise Encyclopedia of Science and Technology, Third Edition, Sybil P. Parker, ed. McGraw-Hill, Inc., 1994, p. 1589.
- Horowitz, Paul; Hill, Winfield (1989). The Art of Electronics (الطبعة Second). Cambridge University Press. صفحات 44–47. .
- British patent 24398 - تصفح: نسخة محفوظة 12 مارس 2020 على موقع واي باك مشين.
- "D.R.P. and D.R.G.M." مؤرشف من الأصل في 17 أغسطس 2013.
- Strzelecki, R. Power Electronics in Smart Electrical Energy Networks. Springer, 2008, p. 57. نسخة محفوظة 17 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.
- "Graetz Flow Control Circuit". مؤرشف من الأصل في 04 نوفمبر 2013.
- Stutz, Michael (stutz@dsl.org), "Conventional versus electron flow", All About Circuits, Vol. 1, Chapter 1, 2000. - تصفح: نسخة محفوظة 15 مايو 2015 على موقع واي باك مشين.
- Sears, Francis W., Mark W. Zemansky and Hugh D. Young, University Physics, Sixth Ed., Addison-Wesely Publishing Co., Inc., 1982, p. 685.