يُعدّ مصدر الطاقة الأساسي لأي محطة عمل إلكترونية، فهو بمثابة القلب الكهربائي للاختبار والإصلاح والبحث والتطوير. بخلاف محولات الحائط القياسية، تُوفّر هذه الوحدات طاقة تيار مستمر دقيقة وقابلة للتعديل ونظيفة للجهاز قيد الاختبار (DUT). سواءً كان تشخيص ماس كهربائي في هاتف ذكي أو تشغيل لوحة دوائر كهربائية نموذجية، فإن اختيار المواصفات الصحيحة فيما يتعلق بالجهد والتيار وتنظيم الضوضاء أمر بالغ الأهمية لنجاح التشغيل.
للاستفادة الفعالة من مصدر طاقة التيار المستمر للمختبر ، يجب على المشغلين فهم وضعي التشغيل الرئيسيين. تقوم الوحدات الاحترافية بالتبديل تلقائيًا بين هذين الوضعين بناءً على مقاومة الحمل.
جهد ثابت (CV): يحافظ مصدر الطاقة على جهد ثابت بغض النظر عن استهلاك التيار. هذا هو الوضع القياسي لتشغيل معظم الأجهزة الإلكترونية.
التيار الثابت (CC): يُحدد الجهاز التيار عند حدٍّ مُحدد، مع خفض الجهد عند الحاجة. يُعدّ هذا ضروريًا لاختبار المكونات بأمان دون احتراقها، خاصةً عند تشخيص حالات قصر الدائرة.
عند تقييم مصدر طاقة التيار المستمر ، فإن البنية الداخلية تحدد جودة طاقة الخرج.
غالبًا ما تستخدم مصادر الطاقة الخطية محولات حلقية ثقيلة لخفض الجهد. تتميز هذه المحولات بانخفاض ضوضاءها وتذبذبها المنخفض، مما يجعلها مثالية لإصلاحات الصوت أو الاتصالات اللاسلكية الحساسة. ومع ذلك، فهي عادةً ما تكون أثقل وزنًا وتُنتج حرارة أعلى.
هذه الأجهزة أخف وزنًا وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة، لكنها قد تُسبب ضوضاء عالية التردد. وقد سدّ مزودات التبديل الحديثة عالية الجودة هذه الفجوة، موفرةً استقرارًا يُضاهي الوحدات الخطية.
الجدول 1: مقارنة الهندسة المعمارية لتطبيقات المختبر
| ميزة | العمارة الخطية | هندسة التبديل | الأنظمة الهجينة/المحسّنة |
| ضوضاء الإخراج | منخفض جدًا | معتدل | قليل |
| الاستجابة العابرة | سريع | أبطأ | سريع |
| كفاءة | 40-60% | 80-90% | عالي |
| الوزن/الحجم | ثقيل/ضخم | خفيف/مضغوط | متوازن |
| حالة الاستخدام المثالية | الدقة التناظرية/RF | عالية الطاقة الرقمية | إصلاح وتشخيص الأجهزة المحمولة |
بالنسبة لمعظم سيناريوهات إصلاح الأجهزة الإلكترونية، وخاصة تشخيصات الهاتف المحمول واللوحة المنطقية، هناك حاجة إلى معلمات محددة للجهد والتيار.
عادةً ما يوفر مصدر طاقة قياسي متغير الجهد جهدًا يتراوح بين 0 و30 فولت. بينما تتطلب اللوحات المنطقية عادةً أقل من 5 فولت، فإن الجهد الذي يصل إلى 30 فولت يسمح باختبار مكونات أكبر حجمًا، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الطائرات بدون طيار.
السعة الحالية: في حين أن 5A هو المعيار، فإن الأجهزة الحديثة ذات قدرات الشحن السريع أو البطاريات الأكبر غالبًا ما تتطلب تكوين مصدر طاقة 30 فولت 10 أمبير لاختبار سيناريوهات الحمل الكامل دون الوصول إلى حدود التيار.
تتطلب التشخيصات المتقدمة أكثر من مجرد قراءات رقمية. فرؤية "نبضة" استهلاك التيار (الشكل الموجي) تساعد الفنيين على تحديد حالات انقطاع التشغيل، أو أعطال وضع السكون، أو ارتفاعات الطاقة اللحظية.
للمستخدمين الذين يحتاجون إلى هذا المستوى من الدقة، يُدمج مزود الطاقة TBK 218 القابل للتعديل للتيار المستمر شاشة LCD ملونة مقاس 4.3 بوصة مُخصصة لعرض الموجات. يجمع هذا الجهاز بين محول حلقي بقدرة 300 واط لضمان ثبات الطاقة، والبيانات المرئية اللازمة لتحليل تسلسل بدء تشغيل الأجهزة المعقدة. بخلاف الشاشات الرقمية القياسية، يحتفظ TBK 218 أيضًا بمؤشر تناظري، مما يوفر استجابة "تأرجح الإبرة" البديهية التي يفضلها العديد من الفنيين للكشف عن حالات قصر الدائرة اللحظية.
يجب أن تعمل وحدة إمداد الطاقة الرقمية الحديثة على تسهيل سير العمل، وليس إعاقته.
تكامل USB: مع تشغيل معظم الأجهزة المحمولة عبر USB، فإن وجود منافذ USB مدمجة في اللوحة الأمامية يمنع الحاجة إلى محولات فوضوية.
حماية الدائرة القصيرة: تتضمن الوحدات عالية الجودة قطعًا تلقائيًا أو "أوضاع إصلاح الدائرة القصيرة" التي تخفض الجهد إلى مستويات آمنة للمساعدة في تحديد المكون الذي تعرض للماس الكهربائي من خلال التحليل الحراري.
حماية التيار الزائد (OCP): ضرورية لمنع حدوث تلف في الجهاز قيد الاختبار (DUT).
عند تجهيز طاولة عمل للإصلاح، يجب أن تتوافق المعدات مع سير العمل. يتيح مصدر طاقة طاولة العمل القابل للبرمجة بتيار مستمر للمستخدمين حفظ الإعدادات المسبقة (مثل 4.2 فولت للهواتف، و19 فولت لأجهزة الكمبيوتر المحمولة).
للاستخدام اليومي الشاق، تُعدّ الموثوقية أمرًا بالغ الأهمية. تستخدم وحدات مثل TBK 218 نظام تحكم حاسوبي مدمجًا إلى جانب المكونات التناظرية لضمان ثبات خرج 30 فولت/10 أمبير حتى في ظل الأحمال الثقيلة، مما يُسهّل عملية التحليل الرقمي الحديثة.
س1: ما هو الفرق بين مصدر طاقة المقعد المتغير ومصدر الطاقة الثابت؟
ج١: يتيح مصدر الطاقة المتغير للمستخدم ضبط حدود جهد الخرج والتيار لتناسب مختلف الأجهزة (مثل ضبط 5 فولت للهاتف و12 فولت لجهاز التوجيه). أما مصدر الطاقة الثابت، فيوفر جهدًا واحدًا فقط (مثل 12 فولت) ولا يمكن تغييره، مما يحد من تعدد استخداماته في مختبرات الصيانة.
س2: لماذا أحتاج إلى مصدر طاقة بقوة 10 أمبير إذا كان جهازي يستخدم 2 أمبير فقط؟
ج٢: استخدام مصدر طاقة ٣٠ فولت ١٠ أمبير يوفر مساحة إضافية. فهو يضمن عدم تشغيل مصدر الطاقة بكامل طاقته، مما يقلل الحرارة ويطيل عمر الجهاز. بالإضافة إلى ذلك، قد تتجاوز تيارات الاندفاع اللحظية عند تشغيل الجهاز القيم النموذجية؛ ويتعامل مصدر طاقة ١٠ أمبير مع هذه الارتفاعات المفاجئة دون تعطيل نظام الحماية من التيار الزائد (OCP).
س3: كيف تساعد شاشة العرض الموجية في إصلاح الإلكترونيات؟
ج٣: يعرض عرض الموجة الجهد والتيار مع مرور الوقت. يساعد هذا الرسم البياني البصري الفنيين على رؤية الأعطال الديناميكية، مثل محاولة تشغيل الهاتف وتعطله بشكل متكرر (تكرار التشغيل)، أو دخول الجهاز في وضع السكون ثم استيقاظه بشكل مفاجئ. تتغير الأرقام بسرعة كبيرة جدًا لعرض هذه الأنماط بوضوح.
س4: هل يمكنني استخدام مصدر طاقة DC لشحن البطاريات؟
ج٤: نعم، ولكن يتطلب الأمر توخي الحذر. يجب ضبط الجهد (CV) على جهد الشحن الكامل للبطارية، وضبط التيار (CC) على معدل الشحن الآمن للبطارية. يجب على المُشغّل فصل البطارية يدويًا عند اكتمال الشحن، لأن معظم مستلزمات المختبرات القياسية لا تحتوي على نظام إنهاء الشحن التلقائي.
س5: ما هي ميزة المؤشر التناظري على TBK 218 مقارنة بالشاشة الرقمية؟
ج٥: بينما تُوفّر الشاشات الرقمية دقةً عالية، يُقدّم المؤشر التناظري استجابةً بصريةً خاليةً من أيّ تأخير. عند اكتشاف ماس كهربائي، تستجيب الإبرة فورًا. يجد العديد من الفنيين ذوي الخبرة أن تفسير حركة الإبرة أسهل من الناحية الطرفية أثناء التركيز على أعمال اللحام.