المحولات Transformer
المحولات Transformer :
المحولات هي قطعة كهربية تقوم بتخفيض أو ازدياد فرق الجهد الكهربي فى الدائرة ولكن لا توجد فى البوردة بينما توجد فى Power supply .ولابد من معرفتها حتى يساعدنا ذلك فى الشرح القادم. يرمز لة بالرمز T أو Tr
يعمل المحول على التيار المتردد فقط . فيوجد عدد لفات فى الملف الابتدائي فيدخل فيه التيار المتردد يولد مجال مغناطيسي فيؤثر على لفات الملف الثانوي ( عدد لفاته أكثر أو اقل من الابتدائي على حسب الحاجة ) فيولد تيار متردد فيه فرق جهده أعلى أو اقل من التيار الأول.
قانون الطاقة : الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم.
لذلك اخذنا فى المحاضرة الأولى أن الطاقة = حاصل ضرب ( فرق الجهد × شدة التيار)
( P = VI ) فالطاقة الداخلة للمحول تخرج أيضا من المحول بفقد طاقة بسيطة فى الحرارة أو ماشابة ذلك.
المثال التالي يوضع هذا كله.
احسب فرق الجهد الخارج من محول كهربي عندما كان فرق الجهد الداخل 220 فولت و بشدة تيار كانت 5 أمبير مع العلم أن الأمبير الخارج 20 أمبير.
الحل:
القانون ببساطة شديدة هو ( P1=P2 )( V1 I1 = V2 I2 ) .
بالتعويض بالقيم ( 220 * 5 = V2 * 20) إذا V2 = 55 Volt
مثال آخر مهم:
إذا كان فرق الجهد الداخل لمحول يساوى 200 فولت وعدد لفات الملف الابتدائي 100 لفة بينما عدد لفات الملف الثانوي 10 لفات فقط . أحسب فرق الجهد الخارج من المحول.
الحل:
قانون ذلك هو V1 / V2 = nL1 / nL2
حيث أن ىn عدد اللفات و L1 الملف الابتدائي و L2 الملف الثانوي V1 فرق جهد الداخل على الملف الابتدائي و V2 فرق الجهد الخارج من الملف الثانوي.
بالتعويض := 100 / 10 200 / V2
إذا V2 = 20 volt
أعطال المحولات:
1- قطع فى الملفات سواء كان الابتدائي أو الثانوي.
2- انهيار فى طبقات العزل ( فيصبح الملف أقل فى عدد اللفات بسبب التلامس فى اللفات)
أشباه الموصلات: -
1- ( الدايود Diode )
ويرمز له فى الدائرة بالرمز (D) على البوردة
وظيفته فى البوردة :
1- للتيار المتردد يقوم بمرور التيار فى اتجاه واحد فقط
2- للتيار المتردد يقوم بمرور التيار ذات اتجاه واحد ( موجب فقط أو سالب فقط ) حسب وضعة فى الدائرة.
مثال لذلك القمع يسمح بمرور المياه فى اتجاه ويصعب المرور فى الاتجاه الآخر.
شكله: يوجد على البوردة اكبر من المقاومة وأسود اللون وبجواره رمزه ورقمه ( مثال D24 ) وعلية كتابة وخط يشير إلى اتجاه السالب للدايود، كما يوجد علامة على البوردة تبين اتجاه السالب لتركيب الدايود.
وهناك شكل آخر قديم مثل المقاومة الكبيرة ملون وبه خط اسود يدل على السالب للدايود.
ملحوظة : يوضع فى البوردة على التوالي دائما ً.
كيفية قياسه:
عن طريق وضع مؤشر الافو على وضع الجرس حيث يعطى قيمة ما بين 200 أوم و 800 أوم ، وذلك فى اتجاه واحد ( يعنى تقيس فيعطى قراءة مثلا 220 أوم بينما تعكس أطراف الافو على الدايود وتقيس لا يعطى قراءة أبدا، وإذا أعطى قراءة فى الحالتين إذا هو تالف)
وعادتا يتم تلفه عند عطلة ( يتحرق) فيعطى قراءة فى الاتجاهين حتى ولو خرجته خارج البوردة فعند قياسه يعطى فى الاتجاهين أو يعطى جرس.
أحيانا يعطى قراءة فى الاتجاهين ولم يعطى جرس ممكن يكون سليم ( قم بقياسه خارج البوردة).
تغييره :
يتم تغيير الدايود حسب حجمه وشكله فى البوردة ( يعنى حجمه كبير تغيره بواحد من بوردة شبيهة بنفس الحجم).
2- زينر دايود :
رمزه ZN أو ZD
يتعامل مع التيار الثابت غالبا.
وهو نادر وجودة فى البورد إلا فى البورد القديمة جدا ويوجد عادتا فى بورد الشاشات والتلفاز.
وظيفته : تثبيت جهد نقطة عند حد معين.
مثال : دائرة بها 9 فولت بينما احتاج 6 فولت . فماذا افعل ؟
الحل : قم بوضع زينر دايود يقلل من 9 إلى 6 فولت
ملحوظة : يوضع على التوازي دائما فى الدائرة.
يوضع دائما الجزء السلب له اتجاه الجهد الأعلى والموجب له على الجهد الأقل.
عند تغييره لابد من نفس الرقم والحجم .
أعطاله: 1- يعطى جرس خارج الدائرة
2- الحرق والفصل النهائي
تعرفنا على اغلب المكونات الالكترونية ولتجميع وظائف هذه المكونات سنقوم بشرح مثال شامل على ذلك :-
ارسم دائرة بحيث يدخل لها تيار متردد بقيمة فرق الجهد 220 فولت ويخرج 5 فولت ثابت؟
الحل:
الشرح:
1- وضع ملفين (L1, L2) لامتصاص الصدمة الكهربية الأولى للتيار الكهربي.
لماذا ملفين ، يكفى ملف واحد ؟ لا ....
ممكن الفيشة العادية الواحد منا يضعها فى مصدر الكهرباء عادى أو يقلب الفيشة تنعكس الأقطاب ليس هناك فرق الموجب فوق يلاقى ملف ، الموجب تحت يلاقى ملف آخر أيضا )
2- وضع فيوز (F1) حدوث ارتفاق فى فرق الجهد الخاطئ يتم قطع الفيوز وتأمين الدائرة.
3- وضع محول له القدر على تحويل الجهد من 220فولت إلى 10 فولت.
4- وضع فيوز (F2) حدوث ارتفاق فى فرق الجهد يتم فصل الدائرة الداخلية.
5- وضع مقاومة (R)لتقليل فرق الجهد من 10 إلى 8 فولت.
6- وضع دايود (D) لتوحيد اتجاه التيار ( موجب القيمة أو سالب ، حسب وضعة فى الدائرة)
7- وضع مكثف(C) لتنعيم التيار وجعله أكثر استقرارا وثباتا ً )
8- وضع زينر دايود(ZD) لتثبيت القيمة لفرق الجهد من 8 فولت إلى 5 فولت.
تدريب :
أوجد الأعطال بالقطع فى هذه الدائرة ؟ مثلا فى حالة حدوث تلف فى الدايود (D) ماذا يحدث؟ وهكذا لباقي القطع؟
المحولات هي قطعة كهربية تقوم بتخفيض أو ازدياد فرق الجهد الكهربي فى الدائرة ولكن لا توجد فى البوردة بينما توجد فى Power supply .ولابد من معرفتها حتى يساعدنا ذلك فى الشرح القادم. يرمز لة بالرمز T أو Tr
يعمل المحول على التيار المتردد فقط . فيوجد عدد لفات فى الملف الابتدائي فيدخل فيه التيار المتردد يولد مجال مغناطيسي فيؤثر على لفات الملف الثانوي ( عدد لفاته أكثر أو اقل من الابتدائي على حسب الحاجة ) فيولد تيار متردد فيه فرق جهده أعلى أو اقل من التيار الأول.
قانون الطاقة : الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم.
لذلك اخذنا فى المحاضرة الأولى أن الطاقة = حاصل ضرب ( فرق الجهد × شدة التيار)
( P = VI ) فالطاقة الداخلة للمحول تخرج أيضا من المحول بفقد طاقة بسيطة فى الحرارة أو ماشابة ذلك.
المثال التالي يوضع هذا كله.
احسب فرق الجهد الخارج من محول كهربي عندما كان فرق الجهد الداخل 220 فولت و بشدة تيار كانت 5 أمبير مع العلم أن الأمبير الخارج 20 أمبير.
الحل:
القانون ببساطة شديدة هو ( P1=P2 )( V1 I1 = V2 I2 ) .
بالتعويض بالقيم ( 220 * 5 = V2 * 20) إذا V2 = 55 Volt
مثال آخر مهم:
إذا كان فرق الجهد الداخل لمحول يساوى 200 فولت وعدد لفات الملف الابتدائي 100 لفة بينما عدد لفات الملف الثانوي 10 لفات فقط . أحسب فرق الجهد الخارج من المحول.
الحل:
قانون ذلك هو V1 / V2 = nL1 / nL2
حيث أن ىn عدد اللفات و L1 الملف الابتدائي و L2 الملف الثانوي V1 فرق جهد الداخل على الملف الابتدائي و V2 فرق الجهد الخارج من الملف الثانوي.
بالتعويض := 100 / 10 200 / V2
إذا V2 = 20 volt
أعطال المحولات:
1- قطع فى الملفات سواء كان الابتدائي أو الثانوي.
2- انهيار فى طبقات العزل ( فيصبح الملف أقل فى عدد اللفات بسبب التلامس فى اللفات)
أشباه الموصلات: -
1- ( الدايود Diode )
ويرمز له فى الدائرة بالرمز (D) على البوردة
وظيفته فى البوردة :
1- للتيار المتردد يقوم بمرور التيار فى اتجاه واحد فقط
2- للتيار المتردد يقوم بمرور التيار ذات اتجاه واحد ( موجب فقط أو سالب فقط ) حسب وضعة فى الدائرة.
مثال لذلك القمع يسمح بمرور المياه فى اتجاه ويصعب المرور فى الاتجاه الآخر.
شكله: يوجد على البوردة اكبر من المقاومة وأسود اللون وبجواره رمزه ورقمه ( مثال D24 ) وعلية كتابة وخط يشير إلى اتجاه السالب للدايود، كما يوجد علامة على البوردة تبين اتجاه السالب لتركيب الدايود.
وهناك شكل آخر قديم مثل المقاومة الكبيرة ملون وبه خط اسود يدل على السالب للدايود.
ملحوظة : يوضع فى البوردة على التوالي دائما ً.
كيفية قياسه:
عن طريق وضع مؤشر الافو على وضع الجرس حيث يعطى قيمة ما بين 200 أوم و 800 أوم ، وذلك فى اتجاه واحد ( يعنى تقيس فيعطى قراءة مثلا 220 أوم بينما تعكس أطراف الافو على الدايود وتقيس لا يعطى قراءة أبدا، وإذا أعطى قراءة فى الحالتين إذا هو تالف)
وعادتا يتم تلفه عند عطلة ( يتحرق) فيعطى قراءة فى الاتجاهين حتى ولو خرجته خارج البوردة فعند قياسه يعطى فى الاتجاهين أو يعطى جرس.
أحيانا يعطى قراءة فى الاتجاهين ولم يعطى جرس ممكن يكون سليم ( قم بقياسه خارج البوردة).
تغييره :
يتم تغيير الدايود حسب حجمه وشكله فى البوردة ( يعنى حجمه كبير تغيره بواحد من بوردة شبيهة بنفس الحجم).
2- زينر دايود :
رمزه ZN أو ZD
يتعامل مع التيار الثابت غالبا.
وهو نادر وجودة فى البورد إلا فى البورد القديمة جدا ويوجد عادتا فى بورد الشاشات والتلفاز.
وظيفته : تثبيت جهد نقطة عند حد معين.
مثال : دائرة بها 9 فولت بينما احتاج 6 فولت . فماذا افعل ؟
الحل : قم بوضع زينر دايود يقلل من 9 إلى 6 فولت
ملحوظة : يوضع على التوازي دائما فى الدائرة.
يوضع دائما الجزء السلب له اتجاه الجهد الأعلى والموجب له على الجهد الأقل.
عند تغييره لابد من نفس الرقم والحجم .
أعطاله: 1- يعطى جرس خارج الدائرة
2- الحرق والفصل النهائي
تعرفنا على اغلب المكونات الالكترونية ولتجميع وظائف هذه المكونات سنقوم بشرح مثال شامل على ذلك :-
ارسم دائرة بحيث يدخل لها تيار متردد بقيمة فرق الجهد 220 فولت ويخرج 5 فولت ثابت؟
الحل:
الشرح:
1- وضع ملفين (L1, L2) لامتصاص الصدمة الكهربية الأولى للتيار الكهربي.
لماذا ملفين ، يكفى ملف واحد ؟ لا ....
ممكن الفيشة العادية الواحد منا يضعها فى مصدر الكهرباء عادى أو يقلب الفيشة تنعكس الأقطاب ليس هناك فرق الموجب فوق يلاقى ملف ، الموجب تحت يلاقى ملف آخر أيضا )
2- وضع فيوز (F1) حدوث ارتفاق فى فرق الجهد الخاطئ يتم قطع الفيوز وتأمين الدائرة.
3- وضع محول له القدر على تحويل الجهد من 220فولت إلى 10 فولت.
4- وضع فيوز (F2) حدوث ارتفاق فى فرق الجهد يتم فصل الدائرة الداخلية.
5- وضع مقاومة (R)لتقليل فرق الجهد من 10 إلى 8 فولت.
6- وضع دايود (D) لتوحيد اتجاه التيار ( موجب القيمة أو سالب ، حسب وضعة فى الدائرة)
7- وضع مكثف(C) لتنعيم التيار وجعله أكثر استقرارا وثباتا ً )
8- وضع زينر دايود(ZD) لتثبيت القيمة لفرق الجهد من 8 فولت إلى 5 فولت.
تدريب :
أوجد الأعطال بالقطع فى هذه الدائرة ؟ مثلا فى حالة حدوث تلف فى الدايود (D) ماذا يحدث؟ وهكذا لباقي القطع؟