تعريف الكترونيات القوى، يتم وصف علم الكترونيات القوى بأنه العلم الذي يبحث في تطبيق عناصر الكترونيات القوى المختلفة. فكثير من الأجهزة والمعدات سواء الكهربائية أو الإلكترونية تحتاج إلى جهود وتيارات بأنواع وقيم مختلفة وذلك لكي تعمل بشكل كامل ومثالي. تختلف الأجهزة والمعدات عن بعضها البعض فمنها ما يعمل بالتيار المتردد وآخر يعمل بالتيار المستمر وتختلف قيم الفولتات التي تحتاجها الأجهزة من جهاز إلى آخر منها ما يحتاج إلى عدة فولتات ليست بالكبيرة ومنها يحتاج إلى الاف الفولتات لكي تعمل.

تعريف الكترونيات القوى

تعريف الكترونيات القوى

يمكن أن نعرف الكترونيات القوى بأنها تطبيقات أشباه الموصلات للتحكم وتحويل القوى الكهربائية من صورة إلى أخرى.

الكترونيات القوى لها دور كبير وفعال فإنها تلعب دورا رئيسيا في تقدم تطبيقات التقنية ونتيجة إلى وجود الحاجة إلى التحكم في معدات القوى الكهربائية والتي تتزايد نتيجة لتطوير عناصر ودوائر القوى الكهربائية وطرق التحكم الخاصة بها. لا يخلو أي منزل ولا حتى المصانع أو المواصلات كالسيارات من علم الكترونيات القوى فيوجد بالتأكيد دوائر الكترونية. دوائر الكترونيات القوى هي التي تحتوي على عنصر أو اكثر من عناصر أشباه الموصلات التي تتعامل مع قدرات عالية يمكّن من إستخدامها في مجال القوى الكهربائية.

الكترونات القوى لها أهمية كبيرة في التحكم في المعدات الكهربائية وتوليد ونقل وتوزيع القوى الكهربائية.

تعريف الكترونيات القوى

مصدر الطاقة الكهربائية المعروف والمتداول في أمريكا هو تيار متناوب بجهد 110 فولت وتردد 60 هيرتز. أما في النظام الأوروبي فالنظام المتداول للطاقة الكهربائية هو 220 فولت وتردد 50 هيرتز، لذلك نحتاج إلى دوائر كهربائية ودوائر إلكترونية تعمل على تحويل الجهود العالية إلى الجهود المطلوبة، وبالتالي يمكن التحويل من صورة إلى صورة أخرى لمصدر القدرة. ويمكن أيضا الحصول على جهد مستمر من جهد متردد والعكس أيضا الحصول على جهد متردد من جهد مستمر.

قد يفيدك : انواع الدوائر الالكترونية

أنواع الكترونيات القوى

يوجد أربع أنواع رئيسية من دوائر الكترونيات القوى وهي:-

• المقومات Rectifiers
• العواكس Inverters
• المقطعات Chopping
• محولات التردد Cycloconversion

المقومات Rectifiers

تقوم المقومات بتحويل التيار المتناوب إلى تيار مباشر.

تستخدم هذه المقومات في المحولات الكهربائية بهدف خفض أو رفع الجهد للمستوى المطلوب والثنائيات العادية لإجراء عملية التقويم.

تعريف الكترونيات القوى

يتم إستخدام المقومات في جميع الأجهزة التي لا تعمل إلا بالتيار المباشر وغالبا يكون موجود بداخل هذه الأجهزة وأمثله على تلك أجهزة التلفزيون والراديو والمسجل والحاسب وغيرهم الكثير من الأجهزة.

تعريف الكترونيات القوى

العواكس Inverters

يتم إستخدام العواكس لتغذي الأجهزة التي لا تعمل إلا بالتيار المتناوب ومن أمثلة هذه الأجهزة مصابيح النيون وأيضا محركات التيار المتناوب من مصدر تيار مباشر كالبطاريات.

تستخدم العواكس بكثرة في وحدات مصادر كهرباء الطوارئ والتي تغذيهم بالطاقة الكهربائية عند إنقطاع الكهرباء مثل المستشفيات والبنوك ومراكز الحاسب وغيرها من الأماكن ويتم ذلك عن طريق البطاريات التي سبق شحنها من شبكة الكهرباء العامة.

تعريف الكترونيات القوى

أيضا في مزودات الطاقة الغير منقطعة Uninterruptible Power Supply UPS التي تستخدم في غرف العمليات في المستشفيات والكثير من الأجهزة التي تلزم أن تبقى مشغلة ولا تتأثر بأي إنقطاع للكهرباء.

تستخدم العواكس أيضا في تحويل الطاقة الكهربائية التي يتم توليدها من الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية، الطاقة الكهربائية التي تولد من الطاقة الشمسية هي تيار مباشر ويتم تحويلها بإستخدام العواكس إلى تيار متناوب، تستخدم تلك الطاقة في تغذية الشبكة العامة.

تعريف الكترونيات القوى

المقطعات Chopping

يتم إستخدام هذا النوع من دوائر الكترونيات القوى في الأجهزة والمعدات التي تحتاج إلى مستويات عدة من الجهود ليتم تغذية مكوناتها وتختلف تلك التغذية من مصدر تيار مباشر بمستوى جهد واحد كالبطاريات إلى مستويات أخرى عدة من أمثلة هذه الأجهزة البطاريات والتلفزيون والأقمار الصناعية والمركبات.

محولات التردد Cycloconversion

يقوم هذا النوع بتحويل التيار المتناوب إلى تيار متناوب بتردد مختلف. يتم إستخدام هذا النوع في أنظمة التحكم بسرعات المحركات ويتم إستخدامة أيضا في أنظمة التسخين بالموجات الراديوية. هذه المحولات يتم إستخدامها بجانب الثنائيات العادية التي تم تطويرها لهذا السبب. هذه الثنائيات تسمى بثنائيات السيليكون المحكومة  (Silicon Controlled Rectifiers (SCR. يوجد في الثنائيات طرف ثالث غير طرفي الثنائي العادي وهذان الطرفان هما المصعد والمهبط، يتم إستخدامه في حاله فتح وإغلاق الثنائي وذلك من خلال تسليط نبضات كهربائية عليه. من أشهر تلك الثنائيات هو الثايروستورات.

الثايروستورات Thyristors

الثايروستورات هي من الثنائيات المحكومة وهو جهاز إلكتروني أخترع في عام 1957م يتكون من أربع طبقات من المواد الشبه موصلة في صورة موجب-سالب-موجب-سالب.

يتم توصيل المصعد بالمنطقة الموجبة الخارجية ويتم توصيل قطب جديد يسمى البوابة ويوصل بالمنطقة الموجبة الداخلية. وعند تسليط جهد موجب علي المصعد بالنسبة للمصعد فإن التيار لن يسري في الثايروستور إلا من خلال فتحة البوابة بنبض جهد كهربائي لمدة قصيرة وبمجرد أن يسري التيار فيه فإنه لن يتوقف حتى إذا تم إزالة الجهد عن البوابة سيتوقف في حالة هبطت قيمة التيار عن قيمة محددة تسمى تلك القيمة بتيار الإمساك. يوجد نوع آخر من الثنائيات يسمى بالتراياك.

التراياك Triac

هو نوع من الثنائيات المحكومة ولكنه يختلف عن الثايروستور  بأنه يسمح للتيار أن يمر في الإتجاهين عند فتحة البوابة بينما الثايروستور لا يسمح بمرور التيار إلا  من المصعد إلى المهبط.

بإستخدام دوائر الكترونية لتوليد نبضات التحكم المسلطة على بوابات الثايروستورات والداياكات والتراياكات يمكن تصميم وبناء أنواع كثيرة مختلفة من الأجهزة المستخدمة في الكترونيات القدرة، وتستخدم غالبا في المعالجات الدقيقة والمتحكمات الدقيقة للتحكم في هذه الدوائر الإلكترونية.

لا يفوتك : معلومات عن تخصص موارد بشرية من الوظائف والرواتب والمزيد

تستخدم العديد من أشباه الموصلات في دوائر الكترونيات القوى ومن أمثلة ذلك:-

• الدايود Diode
• ترانزستور الوصلة ثنائية القطبية BJT
• ترانزستور البوابة ثنائية القطبية IGBT
• الموسفت Mosfet
• ثايرستور Thyristor
• ترياك Triac
• دياك Diac
• ترانزستور وحيد الوصلة UJT

يمكنكم التعرف بالتفاصيل على دوراتنا التدريبية ومحتوى كل كورس ومدته والأسعار والعروض الخاصة وتخفيضات الأسعار على هذا الرابط دورات تدريبية

إلى هنا انتهى مقالنا عن تعريف الكترونيات القوى نرجو أن نكون قد قدمنا كل ما يفيدكم في مجال تعلمها والإستفادة منها ، ونرجو أن لا تبخلوا علينا بتعليق يضيف للمقال ويفيد باقي القراء.