فتيل التيار المستمر

يمكنك الإشارة إلى الصمامات الكهربائية ذات التيار المستمر على أنها جهاز يقطع الدائرة الكهربائية كلما تجاوزت كمية التيار قيمة معينة. وبذلك، تضمن الصمامات الكهربائية ذات التيار المستمر الحماية للأجهزة الإلكترونية المختلفة.

آلية عمل الصمامات ذات التيار المستمر

يحتوي الصمام الكهربائي على اتصال مباشر بالدائرة. يتم توصيل طرفي الصمام الكهربائي على التوالي. عندما يتدفق تيار كهربائي أعلى، بسبب نقطة الانصهار المنخفضة، يبدأ عنصر الصمام الكهربائي في التسخين.

تزداد الحرارة بشكل متتابع فوق النقطة التي يذوب فيها عنصر الصمامة تمامًا وينقطع الاتصال بالدائرة. ويؤدي انقطاع الاتصال إلى توقف التيار عن التدفق عبر المسار. وإذا حدث هذا، فإن الحل الوحيد هو استبدال الصمامة التالفة بأخرى أحدث.

مخطط توصيل الصمامات الكهربائية DC

يتألف الصمام الكهربائي DC بشكل عام من مصدر الطاقة أو البطارية التي تزود التيار. وتتمثل وظيفة المفتاح في تشغيله أو إيقاف تشغيله. وبعد المرور عبر الصمام الكهربائي، يتحرك التيار نحو الحمل أو الجهاز الكهربائي المحدد. يوضح الرسم التخطيطي أدناه للتوصيلات الكهربائية للصمام الكهربائي DC المفهوم تمامًا.

مميزات الصمامات الكهربائية DC

بعض الميزات الرائعة لـ DC Fuse هي:

· تبديد ممتاز للحرارة

تتميز عناصر أو مواد الصمامات الكهربائية ذات التيار المستمر بالتصميم بطريقة تقاوم تراكم الحرارة. وبغض النظر عن الوقت الذي تقوم فيه بتشغيل الدائرة أو الأجهزة، فإنها تظل باردة. وهذا بدوره يقلل من احتمالات حدوث أضرار محتملة.

· نطاق أمبير واسع

إن وجود مجموعة واسعة من تصنيفات الأمبير يعني أنه يمكنك الحصول على صمام التيار المستمر الخاص بك بأي تصنيف تريده. يمكنك اختيار واحد فقط اعتمادًا على متطلبات التيار المستمر للدائرة. يمكن لصمامات التيار المستمر المتوفرة التعامل مع دوائر التيار المستمر ذات التيار الأعلى أو الأقل. لا يوجد حد للخيارات عندما يتعلق الأمر بصمامات التيار المستمر.

· انقراض القوس الأفضل

يمكن تعريف إطفاء القوس بأنه قدرة الصمامة الكهربائية على إطفاء أي قوس كهربائي بالكامل. ويحدث هذا بشكل خاص عندما يتم قطع التيار الكهربائي بواسطة الصمامة الكهربائية. وهذا يمنع في النهاية احتراق الدائرة أو إشعالها. كما يضمن أيضًا سلامة النظام وأدائه.

· أداء ميكانيكي جيد

من بين الميزات الأخرى الجديرة بالملاحظة الأداء الميكانيكي الشامل. يتمتع الصمام الكهربائي DC بالقدرة الكاملة على تحمل الضغوط العالية والمواقف الصعبة. يمكنك الاعتماد على الصمام الكهربائي DC الخاص بك فيما يتعلق بالأداء الميكانيكي المتطلب.

أنواع الصمامات الكهربائية المستمرة

توجد أنواع مختلفة من الصمامات ذات التيار المستمر. تعرف على الأنواع الرئيسية في القسم التالي:

فتيل الخرطوشة

في هذا النوع من الصمامات، يقع عنصر الصمام داخل الأنبوب الزجاجي. يوجد على كلا الطرفين أغطية معدنية من النحاس. ونظرًا لأن الزجاج شفاف للغاية، فيمكنك الرؤية بسهولة من خلال عنصر الصمام.

يأتي فتيل الخرطوشة في نوعين. يتضمن ذلك فتيل النفخ البطيء فتيل والصمامات سريعة النفخ. تتكون الصمامات بطيئة النفخ من عناصر سميكة، في حين تتكون الصمامات كبيرة النفخ من مكون تفجير رقيق.

تتميز الصمامات الخراطيشية القادرة على تحمل مستويات الجهد الأعلى بحشوة زيتية أو رملية. وفي الوقت نفسه، تتميز الصمامات الخراطيشية القادرة على تحمل درجات الحرارة الأعلى بغلاف سيراميكي.

الصمامات الكهربائية للسيارات

كما يوحي الاسم، فإن الصمامات الكهربائية للسيارات مناسبة بشكل خاص لأنظمة السيارات. فهي تتميز بشكل شفرة وغطاء من البلاستيك الشفاف الملون. ويختلف هذا اللون. يمكنك استخدام الصمامات الكهربائية للسيارات، وخاصة في الدوائر ذات القدرة العالية. يتراوح نطاق الجهد الكهربائي للصمامات الكهربائية للسيارات من 32 فولت إلى 42 فولت.

الصمامات القابلة لإعادة الضبط

كما يعكس الاسم، يمكن للصمام القابل لإعادة الضبط إعادة ضبط نفسه. يتكون الصمام القابل لإعادة الضبط من الكربون الأسود الذي يتميز بإدخاله في البوليمرات العضوية. الكربون الأسود هو ما يضيف إلى الموصلية. عندما يتجاوز مقدار التيار قيمة معينة، يؤدي البوليمر العضوي إلى التمدد. يرتفع هذا التمدد حتى تصبح المسافة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن لمزيد من التيار أن يتدفق عبر الدائرة.

عندما تصل درجة الحرارة مرة أخرى إلى قيمة أقل معينة، تقترب جزيئات الكربون مرة أخرى. وبالتالي، يمنعك ذلك من استبدال الصمامة. اسم آخر لهذه الصمامات هو PTC (معامل درجة الحرارة الإيجابي).

يمكنك الحصول على هذه البطاقات الائتمانية بأي تصنيف حالي تريده. تشمل المتغيرات الشائعة اللون الأخضر مع علامات بيضاء، والأسود مع علامات ذهبية، وما إلى ذلك.

الصمامات شبه الموصلة

يشير مصطلح الصمامات شبه الموصلة إلى الصمامات التي تستجيب لارتفاعات التيار الأصغر. ومع ارتفاع تدفق التيار، يزداد تبديد الطاقة أيضًا. يشار إلى هذه الصمامات أيضًا باسم الصمامات فائقة السرعة. يمكنك حماية الأجهزة التي تمتلك مفاتيح أشباه الموصلات بشكل فعال.

قمع الجهد الزائد

إن الجهد الزائد أمر غير مرغوب فيه عندما يتعلق الأمر بالدوائر. يلعب جهاز قمع الجهد الزائد دورًا كبيرًا في هذا الصدد. (معامل درجة الحرارة السالب) NTC هو الحل الوحيد الذي يمكنك اللجوء إليه. تتميز هذه الصمامات برغبة أكبر بسبب قدرتها على التكيف مع الأجهزة التي تقمع الجهد والتيار الزائدين.

الفرق بين الصمامات الكهربائية المستمرة والصمامات الكهربائية المترددة

 

توجد عدة فروق عندما يتعلق الأمر بفيوز التيار المستمر أو فيوز التيار المتردد. تتضمن الفروق الرئيسية التي تخص مشكلتك ما يلي:

تحديد المقاسات

يرتفع الجهد المتردد وينخفض إلى الحد الأقصى والأدنى ما يقرب من 60 مرة في الثانية. يعد إيقاف التيار المتردد أسهل نسبيًا من التيار المستمر. تكون المسافة بين الأقطاب الكهربائية في الجهد المتردد منخفضة نسبيًا. مساحة أصغر كافية للتحكم في التيار بشكل فعال.

من ناحية أخرى، لا يتغير التيار المستمر أو يتغير بشكل متكرر عدة مرات. لا يمكنك مقاطعة دائرة التيار المستمر بسهولة. وذلك لأن دائرة التيار المستمر تنتج قوسًا كهربائيًا عند التعرض لفتحة. لذلك، هذا هو السبب في أن المسافة بين الأقطاب الكهربائية في الصمامات ذات التيار المستمر أكبر منها في الصمامات ذات التيار المتردد. وهذا هو السبب في أن حجم الصمامات ذات التيار المستمر أكبر من حجم الصمامات ذات التيار المتردد.

عنصر الاندماج

إن عناصر الدمج في دائرة التيار المستمر هي النحاس أو الرصاص أو الألومنيوم. وفي الوقت نفسه، فإن عنصر الدمج في دوائر التيار المتردد هو النحاس أو القصدير أو الفضة.

الجهد االكهربى

تحظى الصمامات ذات التيار المستمر بشعبية كبيرة باعتبارها صمامات ذات جهد منخفض. ويرجع هذا في الأساس إلى أن جهدها يتراوح من بضعة ملي فولت إلى 600 فولت. المتغيرات الشائعة هي 12 فولت و24 فولت و48 فولت. إن تخصص الصمامات ذات الجهد المنخفض ذات التيار المستمر يجعلها مناسبة لتطبيقات التيار المتردد أيضًا.

تصلح الصمامات ذات التيار المتردد للجهد العالي. تشير هذه الفولتات إلى الجهد من 100000 فولت إلى 300000 فولت. تحتوي هذه الصمامات على مواد أو غازات خاصة يمكن أن تؤدي إلى إطفاء القوس الكهربائي بشكل فعال.

عنصر القمع

عندما ينفجر الصمام، فإنه ينتج قوسًا كهربائيًا. تحتاج إلى دمج مواد يمكنها قمع هذه الأقواس. سيساعدك وضع العازل لكسر الدائرة في الصمامات ذات التيار المستمر التي تساعد على استخدام الطاقة العالية. لاستخدام الجهد المنخفض، يمكنك استخدام السيليكا كمادة عازلة. عندما ترتفع درجة الحرارة، تذوب المادة العازلة وتفصل الأقطاب الكهربائية بشكل فعال.

يمكنك استخدام السوائل أو الغازات كعنصر قمع في الصمامات ذات التيار المتردد. وهذا صحيح، وخاصة في تطبيقات الجهد العالي. كلما تعرض عنصر الصهر لفشل، فإنه يمنع أي تكوّن قوس كهربائي ويمنع الدائرة.

اعتبارات لاختيار أفضل الصمامات الكهربائية للتيار المستمر

تتضمن الأشياء التي تحتاج إلى اهتمامك من أجل شراء DC Fuse بشكل أفضل ما يلي:

درجة الحرارة المحيطة

تشير درجة الحرارة المحيطة إلى درجة حرارة الهواء المحيط بالصمام. وتشمل العوامل الرئيسية التي تساهم في هذه الدرجة من الحرارة مكونات تبديد الحرارة للصمام والمقاومات.

هذا هو السبب وراء ارتفاع درجة حرارة المحيط عن درجة حرارة الغرفة. ضع هذا في اعتبارك، حيث تؤدي درجة الحرارة المحيطة المرتفعة إلى انخفاض عمر الصمامات والعكس صحيح.

التيار المقدر

يشير التيار المقدر إلى الرياح التي يمكن أن يتحملها الصمام في ظل الظروف العادية. وفقًا لمعايير IEC، يمكن للصمام العادي أن يتحمل 100% من التيار المقدر. يحد الصمام الأفضل من تجاوز التيار المقدر.

يعمل هذا على زيادة عمر الصمامات التي تعمل بالتيار المستمر. على سبيل المثال، الصمامات التي تعمل بالتيار المستمر ذات التصنيف الحالي 100 أمبير. لا يمكنك تشغيلها فوق تيار 75 أمبير ودرجة حرارة محيطة تزيد عن 25 درجة مئوية.⁰ ج.

الجهد المقدر

يقوم الصمام ذو التيار المستمر عالي الجودة بفصل الدائرة وفقًا للتيار المقدر. وهذا صحيح عندما يكون الجهد مساويًا للجهد المقدر أو أقل منه. انتبه لهذا التأثير لتتمكن من الاختيار بشكل أفضل.

البقوليات

تؤثر نبضات البدء أو التصنيف الأولي بشكل كبير على أنواع الصمامات المختلفة. بشكل عام، يجب أن تتوافق نبضة البدء مع منحنى الوقت وتصنيف I2. تلعب مثل هذه الصمامات دورًا كبيرًا في توفير حماية أفضل ضد الأحمال الزائدة.

وقت التمثيل

يمكنك الإشارة إلى الوقت الذي يستغرقه عنصر الانصهار ليذوب تمامًا. إذا لم يتمكن المصهر من الاستجابة للذوبان بسبب تجاوز التيار، فقد يشكل خطرًا على أجهزتك الكهربائية.

مزايا الصمامات ذات التيار المستمر

الفوائد التي سوف تحصل عليها مع DC Fuse هي كما يلي:

فعالة من حيث التكلفة

لا يتطلب تركيب الصمامات الكهربائية ذات التيار المستمر الكثير من المال. يمكنك حماية ممتلكاتك الكهربائية الثمينة بإنفاق بضعة دولارات فقط.

تحسين السلامة

يعمل الصمام الكهربائي DC على تعطيل التيار الزائد من الدائرة بشكل فعال. وبهذه الطريقة، فإنه يحمي المسارات ويغطي المخاطر الكهربائية والحرائق الكبيرة والحوادث. من خلال استخدام الصمام الكهربائي DC، يمكنك حماية نفسك من إهدار المال والإصلاحات المتكررة.

صيانة مجانية

لا تحتاج إلى اتخاذ تدابير صيانة مختلفة عندما يكون لديك صمام أمان تيار مستمر. فهو لا يحتاج إلى صيانة على الإطلاق. كما أنك لا تحتاج إلى إنفاق الوقت أو المال على المعايرة والصيانة.

سهل التشغيل

لا تحتاج إلى معرفة كبيرة أو مهارة إضافية لتشغيل الصمامات الكهربائية التي تعمل بالتيار المستمر. يمكنك تثبيتها على الدوائر الكهربائية الخاصة بك أثناء التنقل. ستساعدك العلامات الواضحة والإرشادات الخاصة بالتثبيت على الاستبدال والتثبيت بسهولة فائقة.

سريع الأداء

من الجوانب الجديرة بالملاحظة في الصمامات ذات التيار المستمر أنها تعمل بسرعة فائقة. إن الاستجابة السريعة لظروف التيار العالي هي ما يجعلها مرغوبة للغاية. وبهذه الطريقة، تساهم بشكل كبير في تقليل وقت التوقف عن العمل والخسارة المحتملة.

المكونات الرئيسية للصمامات ذات التيار المستمر

الأجزاء الرئيسية للصمامات ذات التيار المستمر والتي تلعب دورًا كبيرًا تشمل:

عنصر الاندماج

المكون الرئيسي للصمام الكهربائي المستمر هو عنصر الصهر. وهو يتألف من معدن له نقطة انصهار منخفضة. وتتمثل وظيفته الرئيسية في نقل التيار عبر الدائرة بأمان. وفي حالة تجاوز التيار للقيمة الطبيعية، تستمر المقاومة في الزيادة وتتسبب في ذوبان عنصر الصهر.

غطاء نهاية نحاسي

يعمل النحاس كمادة موصلة ويوجد على طرفي الصمامة. ويساعدك على الاتصال بالدائرة والصمامة بشكل فعال. ويرجع اختيار النحاس بشكل أساسي إلى متانته العالية وقدرته على التوصيل. وباستخدام المشبك أو الأسلاك، يمكنك إعداد جهات الاتصال بسهولة.

مواد الحشو

يشير مصطلح ملء مادة الملء إلى حاجتك إلى ملء المساحة بين عنصر الصهر ونقاط الاتصال. يمكنك استخدام أي مادة، مثل رمل السيليكا والطباشير والكوارتز وما إلى ذلك. تذوب هذه المادة وتضمن الفصل. هذه المادة مناسبة بشكل أساسي للصمامات القابلة لإعادة الضبط.

تطبيقات الصمامات ذات التيار المستمر

سيسلط القسم التالي الضوء على مجالات الاستخدام الرئيسية لفتيل التيار المستمر. استمر في الاستكشاف:

تركيب لوحة الدوائر المطبوعة

يشير مصطلح PCB إلى لوحات الدوائر المطبوعة. يضمن الصمام الكهربائي المستمر في PCB الحماية الكاملة للعناصر الداخلية للدائرة. يمكنك تركيب الصمام الكهربائي المستمر مباشرة على لوحات الدوائر المطبوعة ومنع تدفق التيار الزائد.

الدوائر ذات القدرة العالية

تتطلب الدوائر ذات القدرة الأعلى، مثل تلك الموجودة في القطاع الصناعي، استخدام الصمامات ذات التيار المستمر. وتتطلب بعض أنظمة الطاقة المتجددة أيضًا استخدام الصمامات ذات التيار المستمر. والمركبات الكهربائية هي مثال آخر لتطبيقات الصمامات ذات القدرة العالية.

مصادر الطاقة/شاحن الهاتف المحمول

يستخدم شاحن الهاتف المحمول وإمدادات الطاقة فتيل التيار المستمر كمكون أساسي. وبهذه الطريقة، يحمي فتيل التيار المستمر أجهزة الشحن وإمدادات الطاقة من خلال الحد من التيار الزائد.

الأجهزة الفضائية

الموثوقية والسلامة هما المعياران الأساسيان، وخاصة في الأجهزة الفضائية. ويرجع هذا في الأساس إلى التكلفة المرتفعة المرتبطة بهذا الأمر. وهنا تلعب الصمامات ذات التيار المستمر دورًا بالغ الأهمية في منع الحرائق الكهربائية والتيار الزائد وما إلى ذلك. ويمكنك الاستفادة من هذا الجهاز في الأقمار الصناعية والطائرات والمركبات الفضائية.

أجهزة التبديل شبه الموصلة

يمكنك استخدام الصمامات DC في أجهزة التبديل أشباه الموصلات مثل IGBTs والترانزستورات وما إلى ذلك. من خلال تثبيت الصمامات DC، يمكنك ضمان تشغيل هذه الأجهزة بشكل فعال وكفء.

أسباب فشل الصمامات الكهربائية المستمرة

ضع في اعتبارك الأسباب التالية لفشل الصمامات DC الخاصة بك:

· التحميل الزائد

عندما يتعرض الصمام الكهربائي المستمر لديك لارتفاع شديد في التيار، أعلى من الحد الطبيعي له. يشير هذا إلى الحمل الزائد. قد تواجه هذا بشكل أساسي بسبب توصيلات الأجهزة المتعددة. يتجاوز هذا التيار التصنيف الحالي ويؤدي إلى فشل الصمام الكهربائي المستمر.

· ماس كهربائي

يحدث قصر الدائرة فقط عندما يتم إنشاء مسار مباشر للمقاومة الدنيا في الدائرة. في مثل هذه الظروف، يمر المزيد من التيار عبر الدائرة الكهربائية. يؤدي هذا إلى توليد الحرارة، وإذابة عنصر الصمامة، وقطع تدفق التيار.

· خطأ أرضي

يحدث خطأ التأريض عندما يتلامس عنصر موصل مباشرة مع السطح المؤرض. ويحدث هذا أيضًا عندما يتلف العزل، مما يؤدي إلى توصيلات كهربائية غير قابلة للانقطاع. في هذا الخطأ، يمر التيار الأعلى عبر الصمامة، فوق سعتها. وبالتالي، يميل إلى فشل الصمامة ذات التيار المستمر.

· فتيل خاطئ

يمكن أن يؤدي الاستخدام الخاطئ للصمام الكهربائي المستمر أو الصمام الكهربائي غير المناسب أيضًا إلى فشل الصمام الكهربائي المستمر. لا يمكنك استخدام الصمام الكهربائي منخفض التيار للصمام الكهربائي العالي أو العكس. بهذه الطريقة، ستتعرض لارتفاع درجة الحرارة بالإضافة إلى التلف المحتمل.

· خطأ القوس

يحدث خطأ القوس الكهربائي بسبب تفريغ التيار الكهربائي غير المقصود بين موصلين. وتساهم هذه الأقواس الكهربائية في النهاية في ارتفاع درجات الحرارة والطاقة. ويؤدي هذا في النهاية إلى فشل الصمامات.

· الحبال المهترئة

تشكل الأسلاك المهترئة أو التالفة خطرًا كبيرًا، وخاصةً السبب الرئيسي في حدوث أعطال أرضية أو دوائر قصيرة. في حالة ملامسة الأسلاك المهترئة لأي سطح موصل، سيؤدي ذلك إلى فشل الصمامات الكهربائية.

خاتمة

يعد الصمام الكهربائي المستمر مكونًا بالغ الأهمية عندما يتعلق الأمر بالسلامة الكهربائية. يمكنك التمتع بالحماية الكاملة من مخاطر الحرائق والحوادث والأجهزة التالفة وما إلى ذلك. يتمتع بأهمية لا تشوبها شائبة في عصرنا الحالي والتوافق مع العديد من التطبيقات.

لقد ساعدتك هذه المقالة على معرفة رؤى DC Fuse، سواء كنت محترفًا أو مبتدئًا. إذا كان لديك أي مخاوف، فلا تتردد في التواصل معنا أو كتابة أفكارك في التعليقات. المساعدة الجيدة هي ما تحصل عليه على الفور.