تعمل العديد من الأجهزة الكهربائية على التيار المتردد. مثل الأجهزة التي تعتمد على التأثير الحراري للتيار الكهربي مثل السخانات الكهربائية. ومع ذلك هناك عديد من الأجهزة خصوصا الأجهزة الإلكترونية (التي تعتمد على الدايود والترانزستور) تتطلب التيار المستمر. في حين التيار الموجود في المنازل هو تيار متردد و بالتالي يجب تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر. من خلال عملية تسمى التقويم (تقويم التيار المتردد).
تقويم التيار المتردد باستخدام الدايود
من أبسط الطرق لتقويم التيار المتردد AC (تيار متغير الشدة والاتجاه) طريقة باستخدام الوصلة الثنائية. حيث الوصلة الثنائية (الدايود) يسمح فقط للتيار بالتدفق في اتجاه واحد كما بالشكل
و يتدفق التيار في التوصيل الأمامي (توصيل موجب البطارية بالوصلة من النوع السالب للدايود و القطب الموجب للبطارية بالبلورة من النوع السالب للوصلة الثنائي). أما عند عكس اتجاه التيار يكون التوصيل خلفيا و لا يمر التيار. فإن جهد الخرج يكون دائمًا موجبًا لأن الدايود لا يعمل إلا في التوصيل الأمامي. التيار المار في الدائرة سوف يتدفق في اتجاه واحد فقط (التيار موحد الإتجاه). يُعرف هذا النوع من التقويم باسم التقويم النصف موجي. و عيب هذا التقويم هو أن خلال نصف الزمن من مرور التيار المقوم يكون الجهد صفرًا. و بالتالي تكون طاقة التيار الموحد الاتجاه (المُقَوَم تقويم نصف موجي) قد قلت إلى النصف.
تقويم الجسر (أو القنطرة)
للتغلب على مشكلة انخفاض الطاقة، يتم استخدام دائرة مقوم الجسر (أو القنطرة). تتكون هذه الدائرة من أربعة دايود (وصلة ثنائية) متصلة بالجهد المتردد. يتم تقويم التيار و يكون التيار الناتج عبر المقاومة تيار موحد الاتجاه (موجة كاملة) كما بالشكل.
- خلال النصف الأول من الدورة يسير التيار عبر الدايود 2 (توصيل أمامي) ثم عَبر المقاومة R ثم من خلال الدايود 3 ليكمل مساره في الدائرة.
- في هذا النصف الآخر من الدورة يمكن للتيار أن يمر عبر 1 ثم إلى المقاومة R ثم إلى 4 ليكمل مساره المغلق. و يكون الدايود 1 و 2 في حالة توصيل أمامي بينما لا يعمل الديود 2 و 3 لأنهما في حالة توصيل خلفي.
يمكنك أيضا إنشاء مقوم الجسر (أو القنطرة) باستخدام الدايود الباعث للضوء (LED). و في حالة إستخدامه سوف يضيء عندما يتدفق التيار خلاله. من خلال توصيل هذا الجسر بمصدر له تردد صغير (مثلا 1 هرتز) ، يمكنك رؤية التسلسل الذي يعمل فيه الدايودات الأربعة أثناء التقويم.
تقويم التيار المتردد إلى مستمر
من أجل إنتاج تيار مستمر ثابت الشدة يجب دَمج مكثف في الدائرة على التوازي مع المقاومة التي عليها جهد الخرج. الفكرة هي أن المكثف يشحن وعندما يقل الجهد فإن المكثف يقوم بعملية التفريغ محاولة منه أن يحافظ على الجهد في مستوى عالي وبالتالي لن يصل الجهد عبر المقاومة إلى الصفر. وعندما يرتفع الجهد مرة أخرى يشحن المكثف وأثناء انخفاضه فإن المكثف يُفَرغ ويحافظ على قيمة الجهد عند مستوى عالي و بالتالي لا يدع الجهد ينزل إلى الصفر. والنتيجة هي تيار موحد الاتجاه ثابت الشدة تقريبا “مع تموج بسيط”.
يمكن التحكم في تموج التيار عن طريق الاختيار الدقيق لقيمتي C سعة المكثف و R المقاومة الكهربية. فيكون معامل التموج صغير عندما يتم استخدام مكثف ذو سعة كبيرة و يتم تفريغه ببطء عن طريق استخدام قيم معينة للمقاومة ( أي الحصول على موحد الإتجاه تيار ثابت الشدة تقريبا). ويحدث ذلك في معظم الأجهزة الكهربائية والتي تعمل على التيار المستمر حيث يتم تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر أولا ثم يُسْتَخدم التيار في الجهاز.