محول التردد العالي

تردد الكهرباء في الحياة اليومية هو 50 هرتز، وهو ما نطلق عليه التيار المتناوب منخفض التردد. المحول الذي يعمل في هذه الحالة هو محول منخفض التردد. يتميز بالحجم الكبير والكفاءة المنخفضة. يتم تكديس القلب الحديدي بصفائح من الفولاذ السليكون المعزول، ويتم لف الملف الأساسي بسلك مطلي بالمينا. الجهد الأساسي يتناسب مع عدد اللفات.

المحول ذو التردد المنخفض له اسم آخر وهو محول التيار المستمر. يستخدم عادة لتغيير الجهد، ويكون تردد التشغيل أقل من 50 هرتز. يستخدم المحول ذو التردد المنخفض صفائح الفولاذ السليكوني ذات النفاذية المغناطيسية العالية لصنع قلب.

يختلف المحول عالي التردد عن المحول منخفض التردد. فهو يعمل بترددات عالية، ويقوم بتحويل الطاقة. وكما نعلم جميعًا، فإن تردد المجال المغناطيسي مرتفع للغاية، وسوف تتولد الدوامات في صفائح الفولاذ السليكوني. أما القلب فهو عنصر مختلف آخر. يستخدم المحول عالي التردد "فيريت عالي التردد" كنواة مغناطيسية.

يؤدي الاختلاف في القدرة الناتجة بين هذين المحولين إلى اختيار مختلف للمواد. ومع ذلك، فإن مبادئ عملهما متشابهة، وكلاهما ينقل الطاقة الحركية من خلال الحث الكهرومغناطيسي.

تختلف ترددات المحولين، حيث لا يمكن استخدام المحولات عالية التردد إلا في الدوائر ذات الترددات العالية جدًا، ويتطابق تردد مصدر الإثارة مع تردد المحول.

إن نطاق تطبيق المحولات ذات التردد المنخفض معاكس، ولا يمكن خلط الاثنين، وإذا لم يتطابق التردد فلا يجوز استخدام التردد العالي.

عند الحديث عن مبدأ العمل، فإن هذين المبدأين متماثلان. بغض النظر عن تردد التشغيل، تنتقل الطاقة من خلال الحث الكهرومغناطيسي. لا يمكن استخدام المحول عالي التردد إلا عندما يكون التردد مرتفعًا، ويتطابق تردد مصدر الإثارة مع تردد المحول. المحول منخفض التردد معاكس. لا يمكن استخدام المحول عالي التردد بشكل عام إذا لم يتطابق التردد.

إذا كان المحول ينقل كمية معينة من الطاقة، فإن تردد التشغيل يكون مرتفعًا، وينقل الطاقة عدة مرات خلال فترة زمنية معينة. ينقل طاقة أقل في كل مرة، ثم يستخدم مواد أقل. لذلك، بالنسبة للمحولات عالية التردد العامة، لا يوجد الكثير من لفات الملف. يمكن جعل الحجم صغيرًا جدًا، وعدد لفات ملف المحول منخفض التردد كبير نسبيًا.

ينقل المحول كمية معينة من الطاقة، فإذا كانت طاقة الخرج عالية جدًا، فإن تردد نقل الطاقة سيزداد خلال فترة زمنية معينة. وإذا انخفضت الطاقة المنقولة، فإن المواد المستخدمة في المحول ستنخفض أيضًا، كما سينخفض ​​الحجم الهيكلي للمحول.

المحولات عالية التردد هي نوع خاص من المحولات، تستخدم بشكل أساسي في الدوائر الإلكترونية عالية التردد. تختلف المحولات عالية التردد عن المحولات العادية، حيث يتراوح تردد التشغيل للمحولات عالية التردد عادةً من عشرات الكيلوهرتز إلى مئات الميجا هرتز. عند مثل هذه الترددات العالية، لا يمكن للمحولات التقليدية العمل بشكل صحيح. لذلك، فإن إنتاج واستخدام المحولات عالية التردد أكثر تعقيدًا من المحولات التقليدية.

تتكون المحولات ذات التردد العالي عادة من ملفين أو أكثر ولب حديدي. تسمى إحدى الملفات بالملف الأولي وتسمى الملفات الأخرى أو أكثر بالملفات الثانوية. تتكون الملفات الأولية عادة من عدد أقل من اللفات، بينما تتكون الملفات الثانوية من عدد أكبر من اللفات. أثناء التشغيل، عادة ما يتم توصيل الملفات الأولية بمصدر الطاقة، بينما يتم توصيل الملفات الثانوية بالحمل. هناك عدة جوانب يجب الانتباه إليها عند التوصيل.

تحديد قطبية اللفات
قبل التجميع والتوصيل، نحتاج إلى تحديد قطبية كل ملف. نظرًا لأن التيارات في المحولات عالية التردد متناوبة، فهي تتغير باستمرار. نظرًا لأن جهد الملف الثانوي ناتج عن الملف الأولي، فإن علاقة القطبية بين الملفات مهمة جدًا. إذا كانت القطبية خاطئة، فسوف تسخن المقاومة والملف وربما تحترق. لذلك، قبل التوصيل، يجب علينا التحقق بعناية من قطبية الملفات والتأكد من التوصيلات الصحيحة.

التأريض
تتطلب الدوائر في المحولات عالية التردد عادةً أسلاكًا أرضية. ولأن التداخل الكهرومغناطيسي يمكن أن يحدث في الدوائر عالية التردد، فإن تقنيات "الأرض القاحلة" مطلوبة لقمع هذه التداخلات. في تقنية الأرض القاحلة، يكون لكل كتلة دائرة أرضية خاصة بها، ولا يتم توصيل هذه الأراضي عادةً بالأرض على لوحة الدائرة. بدلاً من ذلك، يتم توصيلها بنقطة "أرضية هادئة" مشتركة، متصلة بسلك أرضي للطاقة. تتكون المحولات عالية التردد عادةً من لفتين أو أكثر، مع توصيل أحد اللفات بأرضية مصدر الطاقة واللف الآخر متصل بالأرض الهادئة. وهذا يضمن تركيز أي ضوضاء يولدها المحول على الأرض الهادئة وعدم تداخلها مع الدائرة.

عازلة
نظرًا لأن المحولات عالية التردد تعمل في نطاق التردد العالي، فإن عزلها مهم جدًا. بدون عزل مناسب بين اللفات، يمكن أن يمر الجهد العالي عبر الفجوة بين اللفات والنواة وربما يتسبب في انهيار المحول. لتجنب هذا، يلزم اختيار الكابل المناسب. والأهم من ذلك، يجب تغطية اللفات بمادة عازلة مناسبة لضمان عدم وجود اتصال كهربائي بين اللفات.