محول الطاقة power inverter و كيف يعمل؟

سأقدم لكم في هذا المقال الجزء الثالث من سلسلة دارات إلكترونيات القدرة. حيث سنتحدث عن محول الطاقة power inverter، و الذي يسمى في بعض الأحيان عاكس أو قالبة. كيف يعمل؟ ما هي استخداماته و أنواعه.؟. و سأقدم لكم بعض الإجابات عن أسئلة شائعة تتعلق بمحول الطاقة. تابعا معنا القراءة.

ما هو محول الطاقة power inverter؟

محول الطاقة هو جهاز يحول التيار المستمر (DC) إلى التيار المتردد القياسي (AC).

يتم الحفاظ على الكهرباء بجهد ثابت في اتجاه واحد بالتيار المتردد. من ناحية أخرى ، في التيار المتردد ، تتدفق الكهرباء في كلا الاتجاهين في الدائرة حيث يتغير الجهد من الموجب إلى السالب.

باستخدام محول الطاقة ، يمكنك توصيل الأجهزة الكهربائية. يمكنك تشغيلها كما تفعل من خلال مأخذ كهربائي في المنزل.

يمكّنك العاكس من الاستفادة من الكهرباء التي تولدها السيارة أو الشاحنة أو بطاريات القوارب أو مصدر الطاقة المتجددة مثل توربينات الرياح أو الألواح الشمسية لتشغيل الإلكترونيات والأجهزة المنزلية وغيرها من المعدات الكهربائية.

عمل محول الطاقة power inverter:

في الأساس ، يقوم العاكس بتحويل مدخلات التيار المستمر إلى إشارة تيار متردد عن طريق تحويل اتجاه التيار بسرعة كبيرة. نتيجة لذلك ، يصبح مدخل التيار المستمر ناتج تيار متردد.

يمكن استخدام المرشحات والإلكترونيات الأخرى لإنشاء جهد يختلف كموجة جيبية نظيفة ومتكررة يمكن تغذيتها في شبكة الطاقة.

هذه الموجة الجيبية هي شكل أو نمط يخلقه الجهد بمرور الوقت. إنه نمط الطاقة الذي يمكن للشبكة استخدامه لضمان عدم وجود أضرار بالمعدات الكهربائية.

تم تصميم الموجة الجيبية لتعمل عند ترددات وجهد معين.

عاكس الطاقة هو جهاز يستخدم دوائر كهربائية لتغيير اتجاه تدفق طاقة التيار المستمر ، مما يجعلها بديلة مثل طاقة التيار المتردد.

هذه التذبذبات قاسية وتنتج شكل موجة مربعة بدلاً من شكل دائري. هناك حاجة إلى المرشحات لتنعيم الموجة بحيث يمكن استخدام المزيد من الأجهزة الكهربائية.

نظرًا لأن معظم الأجهزة الإلكترونية مصممة للتوصيل بمقبس حائط تقليدي ، والذي يوفر طاقة التيار المتردد ، فإنها تحتاج إلى طاقة التيار المتردد لتعمل بشكل صحيح.

أنواع محول الطاقة (العاكس):

تولد معظم محولات الطاقة الحالية إما موجات مربعة معدلة modified square waves أو موجات جيبية نقية Pure Sine Wave.

الموجات الجيبية النقية Pure Sine Wave:

أسعار محولات Pure Sine Wave أعلى ، لكنها أيضًا أكثر قوة وكفاءة. ينتج هذا النوع من العاكس موجة جيبية بنفس جودة الطاقة التي توفرها مرافق الطاقة الرئيسية.

يعد Pure Sine Wave مفيدًا لتشغيل الأجهزة والمعدات الكهربائية عالية الاستهلاك للطاقة.

تشمل الأجهزة التي تحتاج إلى محولات موجة جيبية نقية ما يلي:

• معدات الصوت والفيديو وأنظمة الأقمار الصناعية.
• أجهزة أخرى ، مثل صانعات الخبز وبعض أجهزة شحن البطاريات ومخفتات الإضاءة.
• الأجهزة المزودة بمحركات التيار المتردد ، مثل الثلاجات أو الضواغط أو أفران الميكروويف.
• بعض المعدات الطبية ، مثل العديد من أجهزة ضغط الهواء الإيجابي المستمر في التنفس أثناء النوم ومكثفات الأكسجين.

الموجات الجيبية المعدلة Modified Sine Wave:

تعد محولات الموجة الجيبية المعدلة أقل تكلفة بكثير من محولات الموجة الجيبية النقية ويمكنها فقط تشغيل عدد محدود من الأجهزة المنزلية والتركيبات.

ومع ذلك ، قد لا يتم تشغيل المعدات والأجهزة ذات الاستهلاك العالي للطاقة ، مثل أجهزة الكمبيوتر وأفران الميكروويف ومكيفات الهواء والسخانات ، بواسطة هذا النوع من العاكس.

بشكل عام ، ستعمل المحركات في محولات الموجة المربعة المعدلة أكثر سخونة ومن المحتمل ألا تدوم طويلاً لأن التشوه التوافقي الكلي أعلى.

سوف تتسبب محولات الموجة المربعة المعدلة أيضًا في حدوث “ضجة” يمكن سماعها من أجهزة الصوت وبعض الأجهزة الأخرى مثل مراوح السقف وأفران الميكروويف.

استخدامات محول الطاقة power inverter:

• لمحولات الطاقة نطاق واسع من الاستخدامات سنتحدث عن بعضها الآن:
• استخدام مصدر طاقة التيار المستمر: يقوم العاكس بتحويل طاقة التيار المباشر (DC) المولدة من البطاريات أو خلايا الوقود إلى تيار متردد (AC).
• إمدادات طاقة غير منقطعة: في حالة عدم توفر مصدر طاقة رئيسي ، يستخدم مزود الطاقة غير المنقطع (UPS) البطاريات والعاكس لتوفير طاقة التيار المتردد.
• في ضواغط التبريد: لضبط أداء النظام ، يمكن استخدام العاكس لإدارة سرعة محرك الضاغط لدفع تدفق سائل التبريد المتغير في نظام التبريد أو تكييف الهواء.
• في أجهزة الترفيه: يمكن استخدام محولات الطاقة في أجهزة الترفيه مثل أجهزة التلفزيون ومشغلات DVD لتحويل طاقة التيار المستمر من البطاريات إلى التيار المتردد اللازم لإنتاج صورة.

سعة و قدرة محولات الطاقة:

• تشير سعة العاكس إلى مقدار الطاقة التي يمكن للوحدة توفيرها باستمرار.
• يجب أن يكون تصنيف العاكس أكثر بنسبة 25٪ على الأقل من إجمالي الطاقة التي تحتاجها جميع الأجهزة المتصلة عندما تعمل بشكل متزامن.
• يمكن توصيل محولات متعددة في سلسلة أو متوازية للحصول على السعة المطلوبة.
• قد تختلف نماذج محولات الطاقة في عدد الواط التي يمكن أن تولدها.
• يجب أن تساوي سعة العاكس العدد الكامل للواط المطلوب لكل جهاز ، بالإضافة إلى 50٪ على الأقل لاستيعاب قمم أو ارتفاعات استخدام الطاقة.

بعض الأسئلة الشائعة:

1-هل يمكن ربط أكثر من محول طاقة مع مصدر طاقة واحد؟

نعم ، يمكنك توصيل عدة محولات متوازية أو متسلسلة لزيادة السعة. قد ترغب أيضًا في التفكير في استخدام البطاريات كمخزن طاقة بين أجهزتك ومصادر الطاقة.

2-هل يمكنني استخدام بطارية السيارة كمخزن للطاقة؟

يمكنك ذلك ، ولكن هناك بعض المخاطر. يبلغ متوسط ​​العمر الافتراضي لبطارية سيارتك حوالي عامين. يجب ألا تكون هناك مشكلة إذا كنت تستخدمه لمدة أقل من هذا الإطار الزمني. ستحتاج إلى إعادة شحن البطاريات بانتظام أو شراء بطاريات جديدة إذا فشلت قبل نهاية متوسط ​​عمرها الافتراضي.

3-أين يمكنني إيجاد محول الطاقة ؟

هناك العديد من الأماكن التي تقدم محولات الطاقة ، مثل المتاجر الإلكترونية ومتاجر تحسين المنزل وعبر الإنترنت. تذكر أن تتأكد من أن العاكس مناسب لاحتياجاتك قبل شرائه.

للمزيد اقرأ:

ما هي أهمية أنظمة التبريد الصناعية