أسس كهربية ومبادئ الإلكترونيات: الفيوز والأوفرلود وقنطرة التوحيد
الفيوز (Fuse)
الفيوز هو عنصر حماية كهربائي مهم يعمل على حماية الدوائر الكهربائية والأجهزة من التلف الناتج عن ارتفاع التيار الكهربائي. يتميز الفيوز بتصميم بسيط وفعالية عالية في إيقاف التيار الزائد عن الحد الآمن.
مبدأ عمل الفيوز
الفيوز يتكون عادة من سلك معدني ينصهر عند مرور تيار كهربائي يتجاوز القيمة المسموح بها، ما يؤدي إلى قطع الدائرة الكهربائية ومنع تدفق التيار الزائد إلى الأجزاء الأخرى. يوضع الفيوز على التوالي في الدائرة لحماية الأجهزة.
مميزات الفيوزات
- بسيطة ورخيصة الثمن: لا تتطلب تكلفة عالية، ويمكن الحصول عليها بسهولة.
- سهولة الاستبدال: يمكن استبدال الفيوز بسهولة عند تلفه.
- حماية فعالة من التيارات العالية: يوفر حماية جيدة ضد التيار الكهربائي الزائد.
أنواع الفيوزات
يوجد أنواع متعددة من الفيوزات تستخدم لأغراض مختلفة، منها الفيوزات الحرارية والفيوزات الإلكترونية، وكل نوع يلبي احتياجات معينة بحسب التطبيقات.
الفيوز الحراري (Thermal Fuse)
الفيوز الحراري هو نوع خاص من الفيوزات يستخدم في الأجهزة التي تتأثر بدرجات الحرارة العالية، مثل الأجهزة الإلكترونية وأجهزة التكييف. يعمل هذا النوع من الفيوزات على قطع التيار عندما تتجاوز درجة الحرارة حدًا معينًا مدونًا على جسم الفيوز.
خصائص الفيوز الحراري
- يتأثر بالحرارة: يفصل تلقائيًا عند ارتفاع الحرارة.
- يستخدم في الأجهزة الإلكترونية: مثالي لحماية الدوائر الإلكترونية والروزتات الخاصة بأجهزة التكييف.
الأوفرلود (Overload Protection)
الأوفرلود هو جهاز حماية آخر يُعرف بقاطع الوقاية من زيادة الحمل، ويستخدم عادة مع المحركات مثل الموجودة في الغسالات. يعمل الأوفرلود على قطع التيار الكهربائي عند زيادة الحمل أو ارتفاع الحرارة عن الحد المسموح به.
أنواع الأوفرلود
- الأوفرلود الخارجي: يركب بالقرب من جسم المحرك، ويتميز بسرعة الفصل عند ارتفاع التيار، مما يجعله ملائمًا للتطبيقات التي تتطلب استجابة سريعة. عند الفصل، يستغرق بعض الوقت حتى يعمل مرة أخرى، مما يسمح للمحرك بالتبريد.
- الأوفرلود الداخلي: يوجد داخل المحرك ويكتسب حرارة من جسم المحرك مباشرة. يتميز بالدقة في الفصل عند ارتفاع الحرارة، ولكنه يستغرق فترة أطول ليعمل مجددًا، ما يتيح تبريد المحرك إلى الحد المصمم عليه.
قنطرة التوحيد (Rectifier)
قنطرة التوحيد، أو ما يُعرف بدائرة التقويم، هي عبارة عن أربع ديودات توصل بطريقة معينة لتحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار ثابت (DC). تُستخدم قنطرة التوحيد في التطبيقات التي تحتاج إلى تيار ثابت مثل الإلكترونيات وأجهزة الطاقة.
فوائد قنطرة التوحيد
- تحويل التيار المتردد إلى ثابت: مهمة لتشغيل الأجهزة التي تعتمد على التيار الثابت.
- استخدام شائع في الدوائر الإلكترونية: تدخل في تصميمات العديد من الأجهزة الإلكترونية لتحسين أدائها وكفاءتها.
خلاصة
تلعب عناصر الحماية الكهربائية، مثل الفيوزات بأنواعها المختلفة والأوفرلودات وقناطر التوحيد، دورًا حيويًا في حماية الأجهزة الكهربائية والدوائر من التلف بسبب التيار العالي أو الحرارة الزائدة. يجب اختيار هذه العناصر بعناية لضمان حماية فعالة للأجهزة وزيادة عمرها الافتراضي.