العالم الإلكتروني هو عالم من الدوائر المعقدة والعناصر الحساسة والحاجة إلى حماية جيدة موجودة دائما. حيث يتم تحقيق هذه الحماية في فتيل أشباه الموصلات الصغير ولكن القوي. على عكس الصمامات التقليدية المصممة لحماية الأسلاك من التيار الزائد العام ، فإن صمامات أشباه الموصلات هي سلالة خاصة مصممة لحماية المكونات الإلكترونية الحساسة وعالية السرعة.
لماذا الصمامات المتخصصة مهمة لأشباه الموصلات؟
في الإلكترونيات الحديثة ، فإن أجهزة أشباه الموصلات التي تشكل الأساس هي الصمام الثنائي والترانزستور والثريستور. هذه الأجزاء فائقة السرعة ويمكن تدميرها في ميكروثانية عندما تظهر موجة تيار عالية. لم يعد بإمكان الصمامات ذات الطراز القديم أن تتفاعل بسرعة كافية لوقف هذا الضرر ، ويوصى باستخدام الصمامات العادية المصممة للنفخ ببطء. هذا هو المكان الذي تدخل فيه صمامات أشباه الموصلات الصورة.
وهي مصممة لمنع امتصاص كمية كبيرة من الطاقة التي يمكن أن تسبب فشلا كارثيا عن طريق مقاطعة تيار الخطأ بسرعة البرق ، وبالتالي تقليل الطاقة المسموح بها بالمرور (I 2 t). ومما يثير القلق الطاقة المناسبة. الطاقة هي تلك التي تتدفق عبر المصهر خلال المدة الزمنية التي ينفجر فيها المصهر عند حدوث عطل. كلما قلت إمكانات I2t ، زادت حماية جهاز أشباه الموصلات. فتيل أشباه الموصلات هو حل وسط حساس للغاية بين الخصائص السريعة والحماية من السراويل القصيرة العابرة مثل تلك التي تظهر أثناء بدء مصدر الطاقة.
الفئات الثلاث: aR و gR و gS
لتسهيل مهمة الاختيار ، قسمت اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) صمامات أشباه الموصلات إلى ثلاث فئات واسعة ، بناء على نطاق الكسر وسرعة الخلايا العصبية. هذه التصنيفات لها رمز مكون من حرفين. الحرف الأول يتعلق بنطاق الكسر ، والحرف الثاني لسرعة التشغيل.
1. النطاق الجزئي لفئة aR ، سريع المفعول
تتميز فئة مثل aR بقدرتها على الخروج من النطاق والاستجابة جزئيا وسريعا. الحرف "a" هو طريقة للإشارة إلى نطاق جزئي ، لذلك من المحتمل أن يتم اختبار المصهر فقط مقابل تيار قصير ، ولكن ليس ضد التيار الزائد منخفض المستوى. يستلزم R سريع المفعول.
الخصائص الرئيسية:
كسر النطاق الجزئي: يتم إنشاء صمامات aR لمسح موصلات التيار المتردد عالية الحجم للغاية (تيار ماس كهربائى). لم يتم تصميمها للحماية من التيارات الزائدة الصغيرة طويلة الأجل.
· التشغيل السريع: فكرتهم الرئيسية هي كسر تيارات الأعطال في أي وقت من الأوقات تقريبا ، مما يوفر أقصى قدر من الحماية ضد العواقب الضارة لماس كهربائى.
· تصنيف مقاطعة عالي: الصمامات التي تم الحصول عليها عن طريق لحام إبرة مع قضيب فولاذي لها قدرات كسر عالية جدا وبالتالي فهي قابلة للاستخدام في الدوائر ذات التيارات الخاطئة المحتملة العالية. التطبيقات النموذجية: الصمامات التي ستجدها هي المكان الذي يكون فيه المصهر الأساسي (الحماية من القصير) ذا أهمية قصوى. غالبا ما يتم تطبيقها لحماية مكونات أشباه موصلات الطاقة مثل IGBTs (الترانزستورات ثنائية القطب ذات البوابة المعزولة) والثايرستور في المحولات ومحركات المحركات وإمدادات الطاقة غير المنقطعة (UPS).
ضع في اعتبارك أن فتيل aR هو عداء متخصص ، هدفه هو إظهار استجابة فائقة السرعة فقط لحدث واحد له عواقب معينة. لم يتم تصميمها للاستخدام في الجري لمسافات طويلة (التيارات الزائدة منخفضة المستوى) ، ولكن بالأحرى لللحظة المتفجرة والحرجة لدائرة كهربائية قصيرة.
استنتاج
تأتي صمامات أشباه الموصلات في ثلاثة أنواع - AR و GR و GS - ولكل منها تطبيق محدد في المشهد المعقد لحماية الدوائر الإلكترونية. فتيل aR هو واقي عالي السرعة خاص بالدائرة القصيرة ، و gR هو واقي كامل النطاق مناسب للجميع ، و gS ، خاصة كفتيل كهروضوئي ، هو جهاز خاص بالتطبيق مصمم خصيصا للاحتياجات الفردية للأنظمة التي تعمل بالطاقة المتجددة. وبغض النظر عن المعرفة التقنية، فإن فهم هذه الاختلافات يعد علامة فارقة في تصميم أنظمة إلكترونية آمنة وضرورية وفعالة تصمد أمام اختبار الزمن. هذا يعني أن الاختيار الصحيح للفتيل المستخدم في أي وظيفة معينة سيسمح لممتلكاتك الإلكترونية الأكثر قيمة بالبقاء لفترة أطول وتتمتع بسلامة سليمة.