شرح الفرق بين الترياك والمرحل الكهربائي
في هذا الشرح الموجز والمبسط، سنقوم
بعرض مزايا كل من المرحل الكهربائي (أو الريلي) والترياك Triac. ثم سنعرض أهم حسنات
وسيئات كل منها وذلك ليتسنى لك معرفة متى وأين تستخدم كل من الترياك أو المرحل.
تعريف بسيط عن الترياك والمرحل الكهربائي (الريلي)؟
الترياك Triac هي أجهزة
من أشباه موصلات مصممة للتحكم في مستوى توزيع تيار التيار المتردد AC، إذ أن كونه في الحالة الصلبة
Solid State، يكون عمله صامت ولا يصدر
أي صوت. كما ويمتاز بارتفاع درجة حرارته عند تصريف وتبديد الطاقة المارة من خلاله،
لذلك فهو بحاجة الى مبرد Heat Sink كي يحميه من الارتفاع من درجة الحرارة العالية وبقاء أداءه على
نحو سليم. في حين أن المرحلات هي أجهزة كهروميكانيكية، ويمكن أن تعمل مع التيار المتردد
AC والتيار
المستمر DC ولكن عندما
تعمل، يمكنك سماع صوت على هيئة نقرة. كما وأن المرحل يفصل بين الدارتين فصلاً تاماً
على غرار الترياك. بسبب هذه الميزات، نستخدم الترياك Triac أو المرحلات
Relays لأغراض مختلفة.
متى نستخدم المرحل بدل من
الترياك Triac؟
تعمل المرحلات بطريقة بسيطة - عندما تنشط
الملف، تغلق جهات الاتصال. وعلى العكس تماماً، سيتم فتح جهات الاتصال عند إلغاء تنشيط
الملف. كما وأنك ستحتاج إلى ترانزستور بسيط في بعض الأحيان لتمكين عمل ذلك المرحل لقيادته.
الشيء الوحيد الذي يمكن أن يحدث هو الحث العكسي inductive kickback؛ أي إذا كان المفتاح في الدائرة
مغلقاً في البداية ثم تم فتحه على الفور، فسيكون هناك انخفاض فوري في التيار بفعل
الطاقة المخزونة في ملف المرحل الداخلي. لمنع مثل هذا الموقف أوتلك الظاهرة، ستحتاج
إلى إضافة دارة تسمى بدارة Snubbing ترافق ذلك المرحل لقمع قمم الجهد الزائدة المرافقة للدارة التي
تشمل على ملفات حثية. تلك الدارة قد تشمل كحد أدنى على ثنائي دايود، موصول بوضع
الانحياز العكسي عبر طرفي تشغيل ملف المرحل.
الشيء الآخر هو أن أطراف التوصيل
الداخلية للمرحل الكهربائي ليست بتلك المتانة والديمومة المطلقة؛ إذا قمت بفتح جهة
الاتصال للريلي في ظرف الأحمال الزائدة والكبيرة، يمكن أن يتم قطعها بفعل التيار
وتتلف ولن تفتح مرة أخرى. من ناحية أخرى، إذا تم استخدام المرحل المصنف لاستخدام
الأحمال ذات الطاقة العالية، وحاولت تطبيقها لفصل ووصل الإشارات الصغيرة، فقد تتسخ
جهات الاتصال الداخلية في نهاية المطاف ولن تحصل على اتصال جيد بين جهات الاتصال
تلك مرة أخرى.
متى نستخدم الترياك Triac بدل من المرحل؟
من أكبر وأفضل ميزات الترياك Triac هي الصمت
المطلق، وعدم إصدار أي أصوات بفضل حالتها الصلبة. يمكن استخدام الترياك Triac كأداة تعديل عرض النبض PWM لمحركات
صمام التحكم في المشعات سواء في حال التسخين أو التبريد. نظراً لعدم وجود مبدأ الاقتران
الحثي في عمل الترياك، فيمكن استخدام الترياك في البيئات الخطرة التي لا تتطلب
وجود أو صدور شرارات كهربائية ناتجة عن ملامسة أطراف توصيل التيار الكهربائي، خاصة
في البيئات الحساسة للانفجار حيث لا يوجد نقاط توصيل نحاسية تصدر شرارت أثناء
التبديل الكهربائي.
مخرجات الترياك Triac لها عمر افتراضي أكبر وأطول
بكثير من المرحلات. وذلك لأنها مبنية من أشباه الموصلات، والتي يمكنها أن تستمر ملايين
الدورات Cycles.
من هذا المنظور، دعونا نتخيل أنك تحتاج إلى التحكم في مشغل معدل عرض النبضة أي PWM للتحكم في
التدفئة مثلاً؛ والتي ستعمل بتردد 1 هيرتز أي مرة في الثانية الواحدة. يمكن أن يستمر
المرحل الكهربائي بالعمل في تلك الحالة حتى 100000 دورة، والتي تقارب حوالي يوم واحد
وأربع ساعات من العمل المستمر وضجيج النقر المستمر أيضاً. وعلى العكس تماماً، يمكن
للترياك Triac أن يستمر
بالعمل لملايين الدورات، وهو صامت ومن دون اصدار أي ضجيج.
تطبيقات المرحل والترياك Triac
نستنتج مما تم عرضه من قبل، أنه عندما
تحتاج إلى استخدام تطبيقات لا تصدر أصوات أي صامتة وتعمل بشكل متكرر، يجب عليك اختيار
الترياك. ومن الأفضل استخدامه في غرف الفنادق أو أي مكان تحتاج فيه إلى التحكم في مقدار
الإضاءة أو التدفئة، وما إلى ذلك بصمت وهدوء تام. أما في الحالات الأخرى، مثل عدم
الرغبة في وجود تصريف حراري للحرارة الزائدة كما هو الحال في محطات الوقود فقد
يكون المرحل أي الريلي هو الحل الأمثل. لذلك، فربما تحتاج إلى حساب ما هو الأفضل لتطبيقك
الالكتروني أو الكهربائي الخاص بك قبل استخدام أي منهما.