ما هو مزود الطاقة السعوي بدون محول؟
يعتمد مزود الطاقة السعوي (أو ما يُعرف بـ"المكثف الخافض" capacitor dropper) بدون محول على مفاعلة مكثف من فئة الأمان X الموصول على التوالي مع تيار الشبكة المتردد، لتحديد التيار المار إلى حمل صغير منخفض الجهد — وهو غالبًا بضع ميلي أمبير فقط لتشغيل مؤشر LED أو متحكم دقيق أو ملف ريلاي. وبما أن المكثف يخزّن الطاقة ويطلقها بدلًا من تبديدها كما تفعل المقاومة، فإن هذا الأسلوب صغير الحجم ويعمل دون أن يسخن، ولهذا يُستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الموصولة بالشبكة الكهربائية. تحذير: هذه الدوائر غير معزولة عن شبكة الكهرباء وخطيرة عند لمسها — تعامل مع الدائرة بأكملها على أنها مكهربة وحيّة.
كيفية استخدام هذه الحاسبة
أدخل جهد الشبكة لديك (مثلًا 230 فولت في أوروبا، أو 120 فولت في أمريكا الشمالية)، وتردد الشبكة (50 أو 60 هرتز)، وقيمة المكثف الخافض بالميكروفاراد، وجهد خرج الحمل. تعرض لك الحاسبة عندئذٍ المفاعلة السعوية، وتيار الخرج الفعّال (RMS) المتاح بالميلي أمبير، والقدرة التقريبية المسلّمة إلى الحمل.
شرح المعادلة
يقدّم المكثف مفاعلة قدرها \(X_c = \dfrac{1}{2\pi f C}\) مقيسة بالأوم. أما التيار الذي يسمح بمروره فيُحدَّد بقانون أوم للمفاعلة: \(I = \dfrac{V_{\text{الشبكة}}}{X_c}\)، والذي يتبسّط إلى $$I = V_{\text{الشبكة}} \times 2\pi f C$$ وهذا هو أقصى تيار فعّال (RMS) متاح؛ ويهيمن المكثف على التيار الفعلي لأن مفاعلته أكبر بكثير من مقاومة الحمل منخفض الجهد.
مثال محلول
لمكثف بسعة 0.47 ميكروفاراد على شبكة 230 فولت / 50 هرتز: $$2\pi f C = 6.2832 \times 50 \times 0.47 \times 10^{-6} = 1.4765 \times 10^{-4} \ \text{سيمنز}$$ المفاعلة \(X_c = \dfrac{1}{1.4765 \times 10^{-4}} \approx 6773 \ \text{أوم}\). التيار \(I = 230 \times 1.4765 \times 10^{-4} \approx 0.03396 \ \text{أمبير} \approx 33.96\) ميلي أمبير فعّال (RMS).
الأسئلة الشائعة
ما نوع المكثف الذي ينبغي استخدامه؟ استخدم دائمًا مكثف أمان من فئة X1 أو X2 مصمَّمًا للتوصيل المباشر بشبكة الكهرباء.
لماذا تُضاف مقاومة تفريغ (bleeder)؟ توصَل مقاومة ذات قيمة عالية على طرفي المكثف لتفرغ شحنته بأمان بعد قطع التيار، فلا يحتفظ المكثف بشحنة خطيرة.
هل يكون الخرج منظَّمًا؟ لا — يقوم دايود زينر أو منظّم بتثبيت جهد الخرج، والتيار المحسوب هنا هو الحد الأقصى الذي يمكن للمكثف الخافض أن يوفره.
