تحمي الصمامات الأجهزة الإلكترونية من التيار الكهربائي وتمنع الأضرار الجسيمة الناجمة عن الأعطال الداخلية. لذلك، لكل صمام تصنيف، وينفجر عندما يتجاوز التيار هذا التصنيف. عند تطبيق تيار على صمام يقع بين التيار التقليدي غير المتصل بالصمام وقدرة الفصل المحددة في المعيار ذي الصلة، يجب أن يعمل الصمام بكفاءة ودون تعريض البيئة المحيطة للخطر.
يجب أن يكون تيار العطل المتوقع للدائرة المُركّب فيها المصهر أقل من تيار قدرة الفصل المُصنّفة المُحدّد في المعيار. وإلا، عند حدوث العطل، سيستمر المصهر في التطاير والاشتعال وحرق المصهر والذوبان مع نقطة التلامس، ولن يتم التعرّف على علامة المصهر. وبالطبع، لا تفي قدرة فصل المصهر الأقل جودةً بالمتطلبات المنصوص عليها في المعيار، وسيحدث نفس الضرر عند استخدامه.
بالإضافة إلى مقاومات الصهر، توجد أيضًا صمامات عادية، وصمامات حرارية، وصمامات ذاتية الاستعادة. عادةً ما يكون عنصر الحماية متصلاً على التوالي في الدائرة، وفي حال حدوث أي ظواهر غير طبيعية في الدائرة، مثل التيار الزائد، أو الجهد الزائد، أو ارتفاع درجة الحرارة، فإنه ينصهر فورًا ويؤدي دورًا وقائيًا، مما يمنع تفاقم العطل.
(1) عاديFالاستخدامات
الصمامات العادية، المعروفة عادةً بالصمامات أو الفيوزات، هي الصمامات التي لا يمكن استعادتها، ولا يمكن استبدالها إلا بصمامات جديدة بعد الصمامات. يُشار إليها بالرمز "F" أو "FU" في الدائرة.
هيكليCخصائصCشائعFالاستخدامات
تتكون الصمامات الشائعة عادةً من أنابيب زجاجية، وأغطية معدنية، وصمامات. يُوضع الغطاءان المعدنيان على طرفي الأنبوب الزجاجي. يُركّب المصهر (المصنوع من مادة معدنية منخفضة الانصهار) في الأنبوب الزجاجي. يُلحم الطرفان بالفتحتين المركزيتين للغطائين المعدنيين على التوالي. عند الاستخدام، يُوضع المصهر في مقعد الأمان، ويمكن توصيله على التوالي مع الدائرة.
معظم الصمامات من الصمامات هي خطية، فقط التلفزيون الملون، شاشات الكمبيوتر تستخدم الصمامات التأخيرية للصمامات الحلزونية.
رئيسيPمعلماتCشائعFالاستخدامات
المعلمات الرئيسية للصمامات العادية هي التيار المُصنّف، والجهد المُصنّف، ودرجة الحرارة المحيطة، وسرعة التفاعل. يُشير التيار المُصنّف، المعروف أيضًا باسم سعة الفصل، إلى قيمة التيار التي يُمكن للصمام أن يُكسر عند الجهد المُصنّف. يجب أن يكون تيار التشغيل العادي للصمام أقل بنسبة 30% من التيار المُصنّف. عادةً ما يُوضَع التيار المُصنّف للصمامات المنزلية مباشرةً على الغطاء المعدني، بينما تُوضَع الحلقة الملونة للصمامات المستوردة على الأنبوب الزجاجي.
يشير الجهد المقنن إلى أعلى جهد مُنظَّم للصمام، وهو 32 فولت، 125 فولت، 250 فولت، و600 فولت، بأربعة مواصفات. يجب أن يكون جهد التشغيل الفعلي للصمام أقل من أو يساوي قيمة الجهد المقنن. إذا تجاوز جهد التشغيل للصمام الجهد المقنن، فسوف ينفجر بسرعة.
يتم اختبار قدرة تحمل المصهر عند درجة حرارة ٢٥ درجة مئوية. يتناسب عمر المصهر عكسيًا مع درجة الحرارة المحيطة. كلما ارتفعت درجة الحرارة المحيطة، زادت درجة حرارة تشغيل المصهر، وقصر عمره.
سرعة الاستجابة هي سرعة استجابة المصهر للأحمال الكهربائية المختلفة. بناءً على سرعة الاستجابة والأداء، تُصنف المصهرات إلى نوع استجابة عادية، ونوع كسر مؤجل، ونوع عمل سريع، ونوع تحديد التيار.
(2) الصمامات الحرارية
المصهر الحراري، المعروف أيضًا باسم مصهر درجة الحرارة، هو عنصر حماية غير قابل للإصلاح من ارتفاع درجة الحرارة، ويُستخدم على نطاق واسع في جميع أنواع أواني الطهي الكهربائية، والمحركات، والغسالات، والمراوح الكهربائية، ومحولات الطاقة، وغيرها من المنتجات الإلكترونية. تنقسم المصهرات الحرارية، وفقًا لمواد جسم استشعار درجة الحرارة المختلفة، إلى: مصهرات حرارية من نوع السبائك منخفضة نقطة الانصهار، ومصهرات حرارية من نوع المركبات العضوية، ومصهرات حرارية من نوع البلاستيك والمعدن.
قليلMإلتينغPمرهمAلوىTيبTهرملFيستخدم
يُصنع جسم استشعار درجة الحرارة للصمام الساخن من سبيكة منخفضة نقطة الانصهار من مادة سبيكة ذات نقطة انصهار ثابتة. عند وصول درجة الحرارة إلى نقطة انصهار السبيكة، ينصهر جسم استشعار درجة الحرارة تلقائيًا، وتُفصل الدائرة المحمية. وفقًا لاختلاف تركيبه، يُصنف الصمام الساخن من سبيكة منخفضة نقطة الانصهار إلى ثلاثة أنواع: الجاذبية، والتوتر السطحي، والتفاعل الزنبركي.
عضويCمركبTيبTهرملFيستخدم
يتكون المصهر الحراري للمركبات العضوية من جسم استشعار درجة الحرارة، وقطب متحرك، ونابض، وغيرها. يُعالَج جسم استشعار درجة الحرارة من مركبات عضوية عالية النقاء ونطاق درجة حرارة انصهار منخفض. عادةً، عند اتصال القطب المتحرك بنقطة النهاية الثابتة، يتم توصيل الدائرة بواسطة المصهر. عندما تصل درجة الحرارة إلى نقطة الانصهار، يندمج جسم استشعار درجة الحرارة تلقائيًا، وينفصل القطب المتحرك عن نقطة النهاية الثابتة بتأثير النابض، وتُفصل الدائرة للحماية.
بلاستيك –MإيتالTهرملFيستخدم
تعتمد الصمامات الحرارية البلاستيكية المعدنية على بنية التوتر السطحي، وقيمة مقاومة جسم استشعار درجة الحرارة تقترب من 0. عندما تصل درجة حرارة العمل إلى درجة الحرارة المحددة، ستزداد قيمة مقاومة جسم استشعار درجة الحرارة فجأة، مما يمنع مرور التيار.
(3) فتيل استعادة ذاتي
المصهر الذي يستعيد نفسه هو نوع جديد من عناصر الأمان مع وظيفة الحماية من التيار الزائد والحرارة الزائدة، والذي يمكن استخدامه بشكل متكرر.
هيكليPمبدأSقزم –RالتخزينFالاستخدامات
المصهر ذاتي الاستعادة هو عنصر حساس للحرارة PTC ذو معامل درجة حرارة إيجابي، مصنوع من البوليمر والمواد الموصلة، وما إلى ذلك، وهو موجود في سلسلة في الدائرة، ويمكن أن يحل محل المصهر التقليدي.
عندما تعمل الدائرة بشكل طبيعي، يكون المصهر ذاتي الاستعادة قيد التشغيل. عند حدوث عطل في التيار الزائد في الدائرة، ترتفع درجة حرارة المصهر نفسه بسرعة، وتدخل المادة البوليمرية بسرعة في حالة مقاومة عالية بعد تسخينها، ويصبح الموصل عازلًا، مما يقطع التيار في الدائرة ويدفعها إلى حالة الحماية. عندما يختفي العطل ويبرد المصهر ذاتي الاستعادة، يتخذ حالة توصيل منخفضة المقاومة ويتصل بالدائرة تلقائيًا.
ترتبط سرعة تشغيل المصهر ذاتي الاستعادة بالتيار غير الطبيعي ودرجة الحرارة المحيطة. كلما زاد التيار وزادت درجة الحرارة، زادت سرعة التشغيل.
شائعSقزم –RالتخزينFيستخدم
تتوفر الصمامات ذاتية الاستعادة بأنواع مختلفة، منها الصمامات القابلة للتوصيل، والصمامات السطحية، والصمامات الرقائقية، وغيرها من الأشكال الهيكلية. ومن أشهر أنواع الصمامات القابلة للتوصيل سلسلة RGE، وسلسلة RXE، وسلسلة RUE، وسلسلة RUSR، وغيرها، والتي تُستخدم في أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الكهربائية العامة.
وقت النشر: ٢٠ أبريل ٢٠٢٣