علوم الكهرباء

الداياك Diac :

الدياك هو ثنائى خماسى الطبقات ,  حيث يتكون من 5 طبقات نصف ناقلة (N1-P1-N2-P2) ,  حيث يحتوى على طرفين A1 & A2 ولايوجد طرف ثالث

كلمة دياك مشتقه من اختزال التسمية (Diode alternating current switch) وتعني مفتاح ثنائي للتيار المتناوب أو (مفتاح باتجاهين) .

ويمكن اعتباره وكأنه يتألف من ثنائيين رباعي الطبقات موصلين على التوازي المتعاكس .

 و هناك فروق أساسية تميز الدياك عن الترانزستور منها ما يلى :

1- لا يوجد طرف ثالث متصل بطبقة القاعدة .

2- تركيز حاملات الشحنة متماثل ( بخلاف الترانزستور ) وذلك لكي يعطي خواص متماثلة في اتجاهي التوصيل كليهما

ولذلك لا يوجد طرفي المصعد (القطب الموجب) Anode والمهبط (القطب السالب) Cathode و سوف نسمي طرفي الدياك T1,T2 فكل طرف ممكن أن يمرر التيار الكهربائي على حسب أسبقية الفولتيه عليه

رمز الدياك :

شرح عمل الدياك :

يعمل الدياك علي توصيل تيار بين طرفيه عند تجاوز الجهد المطبق عليه لجهد انهياره . وحالما يصل الجهد علي طرفي الدياك إلي قيمة جهد الانهيار فإنه يمرر نبضة تيار إلي الترياك .

استخدامات الدياك :

1-يستخدم كمفتاح للتيار المتناوب باتجاهين .

2-يستخدم في دارات التحكم الالكتروني كعنصر مساعد للتحكم في إقلاع الثايرستور والترياك .

3-يستخدم في دارات توليد النبضات حيث يمكن توليد نبضات أبرية ذات اتجاهين موجب وسالب باستخدام الدياك.

 هو حساس حرارى تتغير مقاومته بتغير درجة الحرارة

فكلما زادت درجة الحرارة زادت معها المقاومة ويسمى

بالثيرمستور ويستخدم كوسيلة حماية فى تطبيقات كثيرة

يستخدم فى حماية دوائر شحن البطاريات والمكثفات

لحماية دائرة التوحيد (البريدج) من التيار الزائد الذى يمر

عند بداية الشحن حيث ان هذا التيار يمر فى الثيرمستور

فيسبب ارتفاع درجة حرارته بالتالى تزيد مقاومته مما

يؤدى الى تقنين الثيار المسحوب حتى يتم الشحن بمقدار

معين فيتم تجاوز الثيرميستور عن طريق ريليه او فايرستور

كما يستخدم فى حماية الملفات الكهربية فى المحولات

ومحركات التيار المستمر والملفات اللولبية (السولنويد)

كالفرملة والكامة من التلف عند سحب تيار زائد او حدوث

تيار القصر 

فى محركات التيار المتردد وعند تشغيل المحرك وسحب

التيار المناسب له سيقل انتاج الحرارة من ناحية ومن ناحية

اخرى سيتم تبديد الحرارة مع الهواء ولكن يستخدم

الثيرمستور فى مراقبة درجة الحرارة داخل جسم محركات

التيار المتردد (قد تكون من 100 الى 150 درجه) بهدف

حماية ملفات المحرك من وصول درجة الحرارة الى القيمة

التى تهدد انهيار العزل كما فى حالات تراكم الحرارة

لعدم التبريد الكافى او سحب تيار زائد او حدوق قصر

يتم توصيله مباشرة فى مسار التيار فى دوائر التحكم 

اذا كانت قيمة التيار المار فى الدائرة مناسبة

أما اذا كانت قيمة التيار كبيرة فسيتم تركيبه فى مكان

مناسب (غالبا ما يكون ملاصق للملفات ) ثم يتم توصيله

على ريليه خاص تستخدم نقاط هذا الريليه فى دائرة

التحكم لفصل تيار القدرة او اصدار تنبيه صوتى او الاثنين

معا وبالرغم من ان استخدام الانفرتر يقلل من انتاج الحرارة فى

المحرك الا انه يتاح توصيل التيرمستور مع مغيرات التردد

(الانفرتر) مباشرة فى منافذ خاصة ليستخدم فى مراقبه

درجة الحرارة داخل المحرك ومن خلال ضبط متغيرات

البرمجة يمكن التحكم فى تسيير المحرك حتى انتهاء

الرحلة او توقيفه لحظيا كما في الأطراف T1,T2  علي 

الانفرتر من نوع KEB كما في الصورة 

حساس الحرارة NTC :

هذا الحساس هو الأكثر شيوعا وهو عبارة عن مقاومة تمتاز بنقصان قيمتها عند ارتفاع درجة حرارتها وتزيد مقاومتها بانخفاض درجة حرارتها, وتستخدم هذه المقاومات في العديد من الحساسات, ولهذه المقاومات استطاعات مختلفة تناسب الأداء المطلوب من خلال التغير لمقاومة هذا الحساس بتغير درجة حرارته

فإنه يستفاد من هذه الظاهرة في قياس درجات الحرارة لمكونات مختلفة في المركبة (حرارة سائل التبريد, حرارة

الهواء, حرارة الوقود وغير ذلك ) 

ولهذا الحساس نهايتان ترتبطان مع وحدات التحكم, النهاية الأولى تتصل بخط سالب والنهاية الثانية تتصل بخط موجب, ويدعى أيضا خط إشارة

وتستخدم هذه الأنواع من المقاومات في أجهزة القياس الكهربية ومحولات الطاقة الصغيرة المستخدمة لقياسالحرارة بشكل عام أما في السيارات فتستخدم في عده اماكن منها علي سبيل المثال تستخدم كعنصر حساس للحرارة لقياس درجة حرارة ماء التبريد بالنسبة لمحركات السيارات (ماء الرادياتير ) عن طريق ما يسمى بأمبير الحرارة حيث عندما تسخن المياه تسخن أيضا مقاومة ‏ الحساس فتقل قيمة المقاومة الحرارية ويسرى التيار في جهاز القياس وكلما زادت الحرارة كلما قلت المقاومة وازدادت قراءة جهاز القياس أى أننا فيهذه الحالة قمنا بتحويل الاشارات الحرارية إلى إشارات كهربية يمكن التعرف عليها من خلال جهاز القياس.

فحص الثرمستور :

علمنا ان الثرمستور ما هو الا مقاومه تزيد او تتنقص مقاومتها حسب درجه الحراره وبالتالي سيكون القياس معتمدا علي ذلك

ادوات القياس المستخدمه في الفحص :

الملتميتر

عنصر حراري كالسخان او غيره مما يولد حراره استشوار او هوت اير او اي عنصر يغير في درجه حراره الثيرمستور

فحص المقاومه الحراريه الثرمستور :

كما ذكرنا ان المقاومه الحراريه هي المقاومه التي تنقص او ترتفع مقاومتها بتغير درجه الحراره وسنعتمد علي ذلك في فحصنا ولكن اولا نجري فحص التوصيليه حتي اذا كان هناك شورت كما سبق ووضحنا ما هو الشورت يظهر لنا صافره من الملتميتر وبالتالي عند اجراء فحص التوصيليه علي الثرمستور لا يجب ان يعطي صافره في حاله كونه سليم اما اذا كان تالف فهو يعطي صافره

ثانيا ويكون الاعتماد في هذا الفحص علي التغير في قيمةالمقاومه لذا قم بوضع طرفي الملتميتر علي طرفي المقاومه كما في الصوره وعلي مقياس المقاومه

يجب ان يعطيك قيمه المقاومه في الوضع الطبيعي بمعني لو قيمتها في الوضع الطبيعي 10 كيلو اوم يعطيك هذه القيمه او قريبه منها ثم بعد ذلك نقوم بتعريض المقاومه لعنصر التسخين (عنصر التسخين يتم اختياره بحكمه بحيث انه لا يكون سبب في تلف المقاومه فلا يصح استخدام القداحه او الكاويه او غير ذلك مما يسبب تلف العنصر )

قمنا الان بتعريضها الي مصدر حراره كالدفايه الكهربيه يجب ان تتغير قيمه المقاومه الحراريه عن القيمه الموجوده في الفحص السابق وذلك بالزياده او النقصان بناء علي نوع الثرمستور NTC أو PTC في حالة NTC  فإن قيمة المقاومة ستقل مع إرتفاع درجة الحرارة أما PTC فيحدث العكس

الثرمستور Thermistor :

الثرميستور هو عبارة عن مقاومة متغيرة (غير خطية) لكنها تتغير مع تغير درجة الحرارة وليس مع تغير قيمة فرق الجهد كما هو الحال مع الفاريستور.

انواع الثرمستور :

1-الثرمستور سلبي المعامل الحراري NTC :

يكون التغير في المقاومة معاكس للتغيير في درجة الحرارة، بمعنى انه في البداية تكون درجة الحرارة عادية (20 درجة مئوية) فتكون مقاومته كبيرة، ومع ارتفاع درجة الحرارة تبدأ قيمة المقاومة في الانخفاض.

هذا النوع هو الأكثر شهرةً واستخداماً في الحماية ضمن دوائر البور سبلاي بجميع أنواعها. طبعاً الشركات المحترمة هي التي تضع في أجهزتها الثيرميستور NTC.

2-الثيرميستور إيجابي المعامل الحراري PTC :

طردي التغير أي تزداد مقاومته بارتفاع درجة الحرارة وتقل بانخفاضها.

النوع الأول (الثيرميستور NTC) هو الأكثر شهرةً واستخداماً في الحماية ضمن دوائر البور سبلاي بجميع أنواعها. طبعاً الشركات المحترمة هي التي تضع في أجهزتها الثيرميستور NTC. من هنا سأركز في الشرح على هذا النوع NTC.

وظيفة الثيرميستور NTC للاجهزة الكهربية :

عند تشغيل أي جهاز بتوصيله بكهرباء الحائط، يندفع مقدار كبير من التيار الكهربي إلى الجهاز لمدة بسيطة (أجزاء من الثانية) تم يصل بعد ذلك وبسرعة إلى قيمة الثبات أو الاستقرار steady state. هذا الاندفاع للتيار في بداية التشغيل يُطلق عليه بالإنجليزية Inrush current. أي جهاز في العالم يعمل على الكهرباء عند تشغيله يحدث اندفاع للتيار لفترة قصيرة جداً قبل أن يستقر إلى القيمة الثابتة له. قيمة تيار الاندفاع = ضعف تيار الاستقرار على الأقل. إذا كان الجهاز يسحب 3,5 أمبير (مثلاً) في وضع الاستقرار فانه عند بداية تشغيله يسحب حوالي 10 أمبير لمدة قصيرة جدا (أجزاء من الثانية).

تيار الاندفاع هذا يؤذي بعض العناصر الإلكترونية الموجودة داخل الجهاز، خصوصا مع تكرار نشوءه مع كل مرة يتم فيها تشغيل الجهاز.

الآن باستخدام الثيرميستور NTC نستطيع التخلص أو على الأقل تقليل الضرر بنسبة كبيرة لان الثيرميستور NTC يقوم بمنع تيار الاندفاع من المرور أو على الأقل يقوم بخفض قيمته إلى درجة تتحملها العناصر الإلكترونية. من هنا يُطلق في بعض الأحيان على الثيرميستور NTC اسم آخر هو مُحدد تيار الاندفاع Inrush Current Limiter وتُختصر إلى ICL. يعمل مُحدد تيار الاندفاع ICL (أي الثيرميستور NTC) بالطريقة التالية:

في بداية التشغيل يكون الثيرميستور NTC بارداً فتكون مقاومته اكبر ما يمكن بحيث تسمح لقيمة معينة (محدودة) من التيار بالمرور، وبمرور التيار في الثيرميستور NTC ترتفع درجة حرارته بالتدريج فتبدأ مقاومته بالانخفاض تدريجيا مما يسمح لمزيد من التيار بالمرور يتم ذلك في وقت قصير جداً.