راهنمای کامل تست و تعمیر ترانس: از شناخت تا ساخت و عیب‌یابی

ترانسفورماتور یا ترانس یکی از مهم‌ترین قطعات در مدارهای الکترونیکی است که وظیفه تبدیل ولتاژ و ایزوله کردن بخش‌های مختلف یک سیستم الکتریکی را بر عهده دارد. این قطعه در انواع مختلفی مانند ترانس‌های سوئیچینگ و ترانس‌های فریت ساخته می‌شود که هرکدام کاربردهای خاص خود را دارند.

برای تست ترانس و تشخیص سالم بودن آن، روش‌های مختلفی وجود دارد که شامل اندازه‌گیری سلف، بررسی مقاومت سیم‌پیچ‌ها و استفاده از LCR متر است. همچنین، در صورتی که ترانس دچار مشکل شود، می‌توان با عیب‌یابی و تعمیر ترانس آن را دوباره به مدار بازگرداند. در این مقاله، به صورت گام‌به‌گام با نحوه عملکرد ترانس، روش‌های تست و تعمیر آن آشنا خواهیم شد.

ترانس چیست و چگونه کار می‌کند؟

ترانسفورماتور یک قطعه الکترومغناطیسی است که از دو سیم‌پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده است. این سیم‌پیچ‌ها به دور یک هسته فریت یا آهنی پیچیده شده‌اند.

مکانیسم عملکرد ترانس:
هنگامی که جریان الکتریکی از سیم‌پیچ اولیه عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی در اطراف هسته ایجاد می‌شود. این میدان، انرژی الکتریکی را به سیم‌پیچ ثانویه منتقل می‌کند که باعث تولید ولتاژ در خروجی ترانس می‌شود.

انواع ترانس:

1. ترانس‌های هسته آهنی: در مدارهای آنالوگ و برق شهری کاربرد دارند.
2. ترانس‌های فریت (سوئیچینگ): در منابع تغذیه سوئیچینگ (SMPS) و تجهیزات دیجیتال استفاده می‌شوند.

نسبت دورهای سیم‌پیچ و تأثیر آن بر ولتاژ خروجی:

• اگر تعداد دورهای سیم‌پیچ اولیه بیشتر از ثانویه باشد ➝ ترانس کاهنده است.
• اگر تعداد دورهای سیم‌پیچ ثانویه بیشتر از اولیه باشد ➝ ترانس افزاینده است.
• اگر تعداد دورهای سیم‌پیچ اولیه و ثانویه برابر باشد ➝ ترانس ایزوله‌کننده است.

چگونه یک ترانس بسازیم؟

برای ساخت یک ترانس، به موارد زیر نیاز داریم:
✔ سیم مسی
✔ هسته فریت یا آهنی

مراحل سیم‌پیچی ترانس:

1. انتخاب هسته مناسب: هسته می‌تواند آهنی یا فریت باشد.
2. پیچیدن سیم‌پیچ اولیه: یک سیم مسی را چند دور به دور هسته می‌پیچیم.
3. پیچیدن سیم‌پیچ ثانویه: بسته به ولتاژ موردنظر، سیم‌پیچ ثانویه را روی اولیه می‌پیچیم.
4. لحیم‌کاری و اتصال پایه‌ها: دو سر سیم‌پیچ اولیه و ثانویه را برای تست و استفاده آماده می‌کنیم.

نکته مهم:
در طراحی ترانس، ضخامت سیم، نوع سیم‌پیچ و جنس هسته بر کارایی نهایی تأثیر زیادی دارند.

روش‌های تست ترانس

روش اول: استفاده از LCR متر

یکی از دقیق‌ترین روش‌های تست ترانس، استفاده از LCR متر است. مراحل کار به این شکل است:

1. LCR متر را روی اندازه‌گیری سلف قرار دهید.
2. دو سر سیم‌پیچ اولیه را به پراب‌های دستگاه متصل کنید.
3. مقدار سلف نمایش داده‌شده را بررسی کنید.

اگر مقدار سلف نمایش داده نشود یا مقدار صفر باشد، سیم‌پیچ دچار قطعی شده است.

روش دوم: استفاده از مولتی‌متر (اندازه‌گیری مقاومت)

1. مولتی‌متر را روی اندازه‌گیری اهم قرار دهید.
2. دو سر سیم‌پیچ را اندازه‌گیری کنید:
   
   • اگر مقدار مقاومت خیلی بالا یا بی‌نهایت باشد، نشان‌دهنده قطع‌شدن سیم‌پیچ است.
   • اگر مقدار مقاومت خیلی کم باشد، احتمال اتصال کوتاه وجود دارد.

روش سوم: تست عملی ترانس

1. ولتاژ ورودی مشخصی (مثلاً 220 ولت) به سیم‌پیچ اولیه بدهید.
2. ولتاژ خروجی را در سیم‌پیچ ثانویه اندازه‌گیری کنید.
3. اگر ولتاژ خروجی مطابق انتظار نبود، ترانس دچار مشکل شده است.

روش‌های تعمیر ترانس

اگر ترانس قطع شده باشد:

1. بررسی کنید که کدام بخش از سیم‌پیچ قطع شده است.
2. در صورت امکان، سیم را دوباره لحیم کرده یا تعویض کنید.

اگر ترانس اتصال کوتاه شده باشد:

1. عایق‌بندی بین سیم‌پیچ‌ها را بررسی کنید.
2. در صورت خرابی، سیم‌پیچ را تعویض کنید.

اگر خروجی ترانس مشکل دارد:

1. بررسی کنید که هسته ترانس آسیب ندیده باشد.
2. از صحت اتصالات و لحیم‌ها اطمینان حاصل کنید.