مبدأ محول الطاقة

مبدأ Pزهرة Aمحول

محول الطاقة هو جهاز إلكتروني لا غنى عنه في حياتنا اليومية، ويستخدم على نطاق واسع في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والتلفزيون والكاميرات الأمنية وأجهزة التوجيه وغيرها من المعدات الإلكترونية المحمولة الصغيرة والأجهزة الإلكترونية. ويتمثل دورها الرئيسي في تحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مباشر (DC) وضبط الجهد والتيار إلى مستوى مناسب لاستخدام المعدات. ستقدم هذه المقالة مبدأ محول الطاقة وآلية عمله بالتفصيل.

*التكوين الأساسي لمحول الطاقة

يتكون محول الطاقة بشكل عام من غلاف، محول، فيدكتوروالمكثف والتحكم في IC ولوحة PCB والمكونات الأخرى. وتشمل مكوناته الأساسية المحول ودائرة المعدل ودائرة التحكم في منظم الجهد.

*محول

محول هو المكون الأساسي لمحول الطاقة، وهو المسؤول عن تحويل جهد التيار المتردد المدخل إلى جهد الخرج المناسب لاستخدام المعدات. يحقق المحول تحويل الجهد من خلال مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، أي استخدام ملفين أو أكثر من الملفات المقترنة بشكل متبادل (أحدهما هو الملف الجانبي الأساسي، والآخر هو الملف الجانبي الثانوي)، من خلال المجال المغناطيسي المتناوب الناتج عن التيار المتناوب التيار في الملف الجانبي الأولي، وذلك لحث الجهد المقابل في الملف الجانبي الثانوي.

*دائرة المعدل

وظيفة دائرة المقوم هي تحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر. في محول الطاقة، عادةً ما يتم استخدام دائرة مقوم جسر الصمام الثنائي، وتتكون الدائرة من أربعة ثنائيات، من خلال وضع اتصال محدد، بحيث يمكن للتيار المتردد عبر جسر الصمام الثنائي، فقط النصف الموجب (أو النصف السالب) من الجهد أن يمر، وذلك لتحقيق تحويل التيار المتردد إلى العاصمة. تعمل دائرة المقوم أيضًا على التخلص من تقلبات الجهد عن طريق تصفية المكونات مثل المكثفات، مما يجعل جهد الخرج أكثر استقرارًا.

*دائرة التحكم في الجهد

دائرة التحكم في الجهد هي الجزء الرئيسي لضمان استقرار جهد الخرج. من خلال الكشف عن تغير جهد الخرج وضبط إشارة التحكم، فإنه يتحكم في نسبة وقت الفتح والإغلاق لأنبوب التحويل للحفاظ على استقرار جهد الخرج. تعتمد دائرة التحكم في منظم الجهد عادةً تقنية تعديل عرض النبض (PWM)، عن طريق ضبط نسبة التشغيل لإشارة PWM، يمكن التحكم في جهد الخرج بدقة.

يعتمد مبدأ عمل محول الطاقة بشكل أساسي على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي وتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة. عندما يتم توصيل محول الطاقة بالتيار الكهربائي، تقوم دائرة الإدخال أولاً بتحويل التيار الكهربائي (عادة 220 فولت تيار متردد) إلى تيار مباشر وتعززه أو تخفضه إلى نطاق الجهد المناسب للجهاز من خلال المحول. تعمل دائرة المقوم أيضًا على تحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر وتزيل تقلبات الجهد من خلال عناصر مثل مكثفات الترشيح. تدرك دائرة التحكم في منظم الجهد التحكم الدقيق في جهد الخرج عن طريق اكتشاف تغير جهد الخرج وضبط دورة التشغيل لإشارة PWM لضمان عمل المعدات بثبات.

تحويل تكنولوجيا إمدادات الطاقة محولات الطاقة الحديثة تستخدم في الغالب تكنولوجيا تحويل إمدادات الطاقة، والتي تحقق استقرار الجهد الناتج عن طريق التحكم في نسبة تبديل الترانزستور وإيقافه. يتميز مصدر طاقة التبديل بمزايا كفاءة التحويل العالية والحجم الصغير والوزن الخفيف ومجموعة واسعة من تنظيم الجهد. في مصدر طاقة التحويل، يتم تشغيل MOSFET (ترانزستور تأثير المجال لأشباه الموصلات من أكسيد المعدن)، كعنصر تحويل، بواسطة إشارة الإثارة، ويعمل بالتناوب في حالات التشغيل والقطع، وذلك لتحقيق تحويل الجهد والجهد مراقبة التنظيم.

*الأعطال الشائعة والصيانة

أثناء استخدام محول الطاقة، قد تواجه أخطاء مختلفة، مثل جهد الخرج غير المستقر، وعدم وجود مخرج، والتسخين الخطير. في الصيانة، أول حاجة للتحقق من جهد الإدخال وجهد الخرج أمر طبيعي، ثم التحقق من أن خط الطاقة والقابس والمحول ودائرة المعدل ودائرة التحكم في منظم الجهد والمكونات الأخرى طبيعية. إذا كانت شريحة التحكم في الطاقة طبيعية ولكن جهد الخرج غير مستقر، فقد يكون طرف خرج شريحة التحكم معيبًا أو أن مكونات الدائرة المتذبذبة الطرفية تالفة. التحقق منها واستبدالها واحدة تلو الأخرى.

باعتبارها معدات إلكترونية محمولة صغيرة ومعدات تحويل إمدادات الطاقة الكهربائية والإلكترونية، يعتمد مبدأ محول الطاقة على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي وتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة. من خلال العمل التعاوني للمحولات ودائرة المعدل ودائرة التحكم في تنظيم الجهد، يتم تحقيق التحويل من AC إلى DC وخرج الجهد المستقر. يعتمد محول الطاقة الحديث تقنية تحويل مصدر الطاقة، والتي تتميز بمزايا كفاءة التحويل العالية، الحجم الصغير، الوزن الخفيف ونطاق تنظيم الجهد الواسع. في عملية الاستخدام، من الضروري الانتباه إلى الفحص والصيانة لضمان التشغيل الطبيعي للمعدات وإطالة عمر الخدمة.