خلاقانه

مدار حافظ الکترونیکی یخچال, تلویزیون و سایر دستگاه ها در مقابل نوسانات برق

مدارهای محافظ الکترونیکی برای یخچال، تلویزیون و سایر دستگاه‌های برقی نقش حیاتی در حفظ سلامت و افزایش طول عمر این وسایل ایفا می‌کنند. نوسانات برق، اعم از افزایش ناگهانی ولتاژ (Over-voltage) یا افت ناگهانی ولتاژ (Under-voltage)، می‌توانند آسیب‌های جدی و حتی جبران‌ناپذیری به مدارهای حساس دستگاه‌های الکترونیکی وارد کنند.

چرا به مدار محافظ نیاز داریم؟

• آسیب به قطعات حساس: دستگاه‌های الکترونیکی مدرن، به ویژه تلویزیون‌های هوشمند و یخچال‌های پیشرفته، دارای مدارهای پیچیده و قطعات نیمه‌هادی حساس هستند که در برابر تغییرات ناگهانی ولتاژ بسیار آسیب‌پذیرند.

• کاهش طول عمر: حتی نوسانات کوچک و مکرر نیز می‌توانند به تدریج به قطعات دستگاه آسیب رسانده و عمر مفید آن‌ها را کاهش دهند.

• خطر آتش‌سوزی: در موارد شدید، افزایش ولتاژ می‌تواند منجر به گرم شدن بیش از حد، اتصال کوتاه و حتی آتش‌سوزی شود.

• عملکرد نامطلوب: ولتاژ نامناسب می‌تواند باعث اختلال در عملکرد دستگاه شود، مانند پرش تصویر در تلویزیون یا عملکرد نامنظم کمپرسور یخچال.

نحوه عملکرد مدار محافظ الکترونیکی:

مدارهای محافظ الکترونیکی به طور کلی بر اساس اصول مشابهی کار می‌کنند، اگرچه ممکن است در جزئیات طراحی تفاوت‌هایی داشته باشند. اجزای اصلی این مدارها معمولاً شامل موارد زیر است:

1. واحد تشخیص ولتاژ: این بخش به طور مداوم ولتاژ ورودی برق شهر را پایش می‌کند. از طریق مقایسه‌کننده‌های ولتاژ (مانند آپ امپ LM324 یا LM358)، ولتاژ فعلی با محدوده‌های از پیش تعیین شده (حداقل و حداکثر ولتاژ مجاز) مقایسه می‌شود.

2. مدار کنترلی (تایمر): در صورت تشخیص ولتاژ خارج از محدوده مجاز، این مدار فعال می‌شود. وظیفه اصلی آن، قطع سریع جریان برق به دستگاه است تا از آسیب جلوگیری شود. همچنین، این مدار دارای یک تایمر تأخیر در وصل مجدد برق است. این تأخیر (معمولاً بین 1 تا 5 دقیقه) برای این است که پس از رفع نوسان، ولتاژ برق به طور کامل پایدار شود و سپس برق به دستگاه وصل گردد. این ویژگی به ویژه برای یخچال‌ها بسیار مهم است، زیرا وصل و قطع مکرر برق می‌تواند به کمپرسور آن‌ها آسیب برساند.

3. رله (Relay): رله یک سوئیچ الکترومکانیکی است که توسط مدار کنترلی فعال می‌شود. در شرایط عادی (ولتاژ پایدار)، رله وصل است و برق به دستگاه می‌رسد. اما هنگامی که نوسان ولتاژ تشخیص داده می‌شود، مدار کنترلی رله را غیرفعال می‌کند و رله مسیر برق را قطع می‌کند. رله‌ها بر اساس توان مصرفی دستگاه‌ها انتخاب می‌شوند (مثلاً رله‌های 5 آمپر، 10 آمپر یا بیشتر).

4. نشانگرهای LED: معمولاً محافظ‌ها دارای چراغ‌های LED هستند که وضعیت محافظ را نشان می‌دهند:

   • سبز (Green): ولتاژ عادی و برق وصل است.

   • زرد (Yellow) یا نارنجی: در حال تأخیر (تایمر فعال است) یا ولتاژ در حال پایش.

   • قرمز (Red): ولتاژ خارج از محدوده و برق قطع است.

انواع نوسانات برق که محافظ پوشش می‌دهد:

• افت ولتاژ (Brownout): کاهش موقت و غیرطبیعی ولتاژ برق که می‌تواند باعث گرم شدن موتورهای الکتریکی (مانند کمپرسور یخچال) و آسیب به قطعات الکترونیکی شود.

• افزایش ولتاژ (Over-voltage/Surge): افزایش ناگهانی و کوتاه مدت ولتاژ که بسیار مخرب است و می‌تواند به سرعت قطعات الکترونیکی را بسوزاند. صاعقه و روشن/خاموش شدن بارهای بزرگ صنعتی از دلایل شایع این نوع نوسان هستند.

• نویز خط (Line Noise): اختلالات فرکانس بالا در خطوط برق که می‌توانند بر عملکرد دستگاه‌های حساس تأثیر بگذارند.

نکات مهم در مورد محافظ‌ها:

• توان رله: هنگام خرید محافظ، به توان رله آن دقت کنید. هر محافظ برای توان مشخصی طراحی شده است و نباید چند وسیله پرمصرف را به طور همزمان به یک محافظ وصل کرد مگر اینکه محافظ برای آن طراحی شده باشد.

• زمان تأخیر: محافظ‌های با زمان تأخیر قابل تنظیم، انعطاف‌پذیری بیشتری دارند.

• کیفیت قطعات: کیفیت قطعات به کار رفته در مدار محافظ (مانند رله، آی‌سی، خازن‌ها) در عملکرد و طول عمر آن بسیار مؤثر است.

• استفاده از محافظ مناسب: برای هر دستگاهی (یخچال، تلویزیون، کامپیوتر) محافظ مخصوص آن یا محافظی که توان لازم را داشته باشد، باید استفاده شود. برخی از محافظ‌ها دارای ویژگی‌های اضافی مانند حفاظت در برابر صاعقه نیز هستند.

به طور خلاصه، مدارهای محافظ الکترونیکی با پایش مداوم ولتاژ ورودی و قطع به موقع جریان برق در صورت بروز نوسانات، از آسیب دیدن دستگاه‌های الکترونیکی گران‌قیمت ما جلوگیری می‌کنند و سرمایه‌گذاری کوچکی برای حفظ آسودگی خاطر و طول عمر لوازم برقی منزل محسوب می‌شوند.

دین فیلم آموزشی تعمیر محافظ الکترونیکی یخچال در خلاقانه یوتیوب لطفا روی این خط کلیک نمائید.