مفاهيم أساسية في دارات التيار المستمر والمتناوب

مفاهيم أساسية في دارات التيار المستمر والمتناوب
1-1مفهوم البطارية:
البطارية هي جهاز لتوليد التيار الكهربائي المستمر ( DC) .إن أهم مايميزالبطارية هو جهدها (فرق الكمون أو التوتر) والذي يعبر عنه بالحرف ( E ) أو ( V ) ويقاس بواحدة الفولط . لكل بطارية مقاومة داخلية تعبر عن مقاومة الأجسام الداخلة في تركيبها وكلما كانت هذه المقاومة صغيرة كلما كانت البطارية جديدة وغير مستخدمة ومع الاستخدام تزداد المقاومة الداخلية للبطارية وبالتالي يقل التيار الذي تنتجه. يرمز للبطارية في المخططات بالرمز التالي:

يوضح الشكل التالي الأشكال المختلفة للبطاريات.

لكل بطارية قطبان أحدهما موجب ويعبر عنه بخط طويل والآخر سالب ويعبر عنه بخط صغير بينما في أجهزة الهاتف الخليوي يكون للبطارية أربعة أقطاب أو ثلاثة أقطاب حسب نوع الجهاز مثلا في جهاز نوكيا 3310 للبطارية أربعة أقطاب هي:
1- موجب البطارية.
2- معلومات جاري الشحن والشحن متوقف.
3- تعبر عن درجة حرارة البطارية.
4- سالب البطارية.
يبين الشكل التالي كونكتور البطارية في جهاز نوكيا 3310 موضحاً فيه الأقطاب الأربعة للبطارية.

يبين الشكل التالي كونكتور البطارية لجهازي 6610 ،7210.

بينما في الأجهزة التي يكون لكونكتور البطارية ثلاثة أقطاب مثل 3650 ، 6600 ، 7610 ، 6670 تكون أقطابها هي:
1- موجب البطارية.
2- معلومات جاري الشحن والشحن متوقف.
3- سالب البطارية.
يبين الشكل التالي كونكتور البطارية في أجهزة النوكيا 3650 ، 6600 ، 7610 ، 6670.

إن جهد البطارية في أجهزة الهاتف الخليوي هو 3.6V أو 3.7V حسب نوع الجهاز بينما تيار البطارية يكون حوالي 2100mA.
1-2 طريقة فحص البطارية:
يتم عادة فحص البطارية بواسطة الآفو متر وذلك على مجال الجهد المستمر حسب نضع مفتاح اختيار مجال العمل على الوضعية 10V وبعد ذلك نضع طرفي الآفو على طرفي البطارية ونقيس جهدها الذي يجب أن يكون حوالي 3.6V أو 3.7V ومن المفضل أن يتم قياس تيار البطارية لتبيان سلامتها وذلك بواسطة مقياس أمبير.
ملاحظات هامة للصيانة:
يسبب عطل البطارية مشاكل كثيرة في أجهزة الهاتف الخليوي وهذه المشاكل هي:
فصل في التغذية:
1- مشكلة في الشحن مع الرسائل التي تظهر في بعض الأجهزة مثل:
جهاز نوكيا تظهر رسالة لايشحن أو الشحن متوقف بينما في أجهزة سيمينس تظهر رسالة أدخل بطارية أصلية أو يستحيل شحن البطارية وفي أجهزة موتورولا تظهر رسالة أدخل البطارية.
2- ارتفاع درجة حرارة البطارية بشكل كبير.
3- انقطاع عمل الهاتف الخليوي أثناء المكالمة.
4- انقطاع عمل الهاتف الخليوي أثناء ظهور شبكة.
5- انقطاع عمل الهاتف الخليوي أثناء ظهور شبكة وهمية وغالباً يكون سبب هذا العطل هو مضاعف الطاقة PFO وذلك بنسبة %90 والبطارية بنسبة ضعيفة حوالي %10.
1-3 المراحل الأساسية المتبعة في عمليات الإصلاح:
1- فحص البطارية وبالتالي تغييرها عند تبيان عدم سلامتها.
2- التأكد من سلامة تماسات كونكتور البطارية وفي حال وجود عذر فيها يتم تغييرها أو العمل على رفعها قليلاً أو شدها لضمان ملامستها لتماسات البطارية.
3- تنظيف نقاط التوصيل البورد بننزين نظيف أو استخدام ممحاة قلم جاف وفرشاة أسنان .
1-4 القطع المتصلة بخط البطارية:
يقصد بها القطع التي يصلها الجهد من البطارية لتغذيتها أو الحصول على طاقة منها وهذه القطع هي:
1- مضاعف الطاقة (PF - FEM ).
2- دارة التغذية (CCONT -UEM -RETU )
3- دارة الشحن (CHAPS - TAHVO )
4- مكثفات التغذية وقد تكون (قطبية أو غير قطبية).
5- دارة التحكم بالإضاءة والرجاج والجرس (UI )
6- مرشح الجرس.
7- الجرس - الهزاز - الإضاءة في أجهزة الـ DCT3 .
8- الهزاز - ترانزيستور الهزاز.
9- ملف ومرشح الإضاءة .
10- مرشح الإقلاع.
11- دارة التحكم بكارت الذاكرة.
12- البلوتوث.
13- الانفرا .
1-5 أشكال قياس الممانعة على أطراف البطارية :
يمكن تلخيص عملية القياس على أطراف ريش البطارية بالأشكال الآتية :
أولا :القياس الطبيعي على أطراف ريش البطارية يكون من في جهة وفي الجهة الأخرى عند عكس مجسات الأفوميتر يكون لانهاية .
هذا القياس لا يعني بالضرورة صلاحية الجهاز ولكن يعني أننا نعرف أي القطع التي سيتم التعامل معها عند القيام بعملية إصلاح الهاتف الخليوي وهذه القطع هي التي تتصل بالبطارية والتي سبق ذكرها في الفقرة السابقة.
ثانياً : القياس يكون أقل من وفي الجهة الأخرى لا نهاية وهذا القياس يمكن أن يصل أو في بعض الأجهزة (هذا القياس يعطى صوت زمور على الآفو متر عند وضعه على وضعية الزمور) ومع ذلك من الممكن أن يكون الجهاز يفتح تغذية ولكن هناك مشكلة في الاستهلاك العالي للبطارية( تسريب ) والإصلاح في هذه الحالة هو بالتسخين على القطع المتصلة بالبطارية قطعة قطعة والقياس بعد كل قطعه للتأكد من وصول القياس إلى الصورة السليمة وبالطبع يجب التسخين على القطع الأقل خطورة أولا ثم التي تليها حتى ننتهي بدارة التغذية .
ثالثا: القياس يعطي مقاومة صفرية أو صوت زمور عند وضع الآفو متر على وضعية الزمور (BUZZER ) وفي هذه الحالة لا يمكن أن يفتح الموبايل تغذية إلا بعد تصحيح هذا القياس ورفعه إلى المعدل الطبيعي حيث أنه يوجد دارة قصر أسفل قطعة من القطع المتصلة بالبطارية . ويتم ذلك برفع هذه القطع قطعة تلو الأخرى والقياس ولا يتم تركيب أي قطعة من القطع التي تم رفعها إلا بعد ضبط القياس فيتم إعادتها واحدة واحدة والقياس أيضاً .
رابعاً : القياس يعطي مقاومة في الاتجاهين مثلاً ) وسبب ذلك هو وجود تسريب في القطع المتصلة بالبطارية ونبدأ بالمكثفات أولا ثم المرشحات - وتكون المشكلة هي وجود استهلاك عالي في البطارية أيضاً .
خامساً: القياس يكون مالا نهاية في الاتجاهين وفي هذه الحالة لا بد أن يكون الجهاز لا توجد فيه تغذية ويكون سبب ذلك هو انقطاع مسار وصول الجهد من الطرف الموجب لريش البطارية إلى باقي البورد.
ويكون الإصلاح في هذه الحالة بعمل مسار بين الطرف الموجب لريشة البطارية وأقرب نقطه في الدارة من النقاط الواقعة على خط البطارية ( مكثف مثلاً).
1-6 التيار الكهربائي:
تعريفه : هو عبارة عن حركة منتظمة موجهة للإلكترونات في ناقل ما . لكل تيار شدة واتجاه . يرمز لشدة التيار الكهربائي بالرمزI ويقاس بالأمبير (A) . اصطلح العلماء على أن شدة مرور التيار الكهربائي في الدارة هي من القطب الموجب للبطارية إلى قطبها السالب وهي بعكس جهة حركة الالكترونات.
يبين الشكل التالي جهة حركة التيار في الدارة.

يقسم التيار الكهربائي إلى نوعين هما:
1- التيار المستمر DC .
2- التيار المتناوب AC.
أولاً التيار المستمر DC :
تعريفه:
وهو تيار ثابت الشدة والاتجاه مع مرور الزمن . يرمز لشدة التيار بالرمز بالرمزI ويقاس بالأمبير (A) . نحصل عليه من البطاريات أو من التيار المتناوب بعد تحويله إلى مستمر بواسطة دارة تقويم ( هي عبارة عن محول وديود تقويم ومكثف كيميائي للتنعيم ) مثلاً في شواحن أجهزة الهاتف الخليوي يقوم الشاحن بتحويل جهد المدينة المتناوب 220 V إلى جهد مستمر قيمته 6V على فراغ وعند وصل الشاحن إلى مجس الشحن في جهاز الهاتف الخليوي يهبط هذا الجهد على قيمة 3.6V ويتم التأكد من قيمة هذا الجهد بواسطة الآفومترعلى مجال الجهد المستمر على المجال وقياس هذه القيمة على طرفي كونكتور البطارية.
عادة تستخدم في أغلب الشواحن دارة الكترونية يتم من خلالها تخفيض الجهد المتناوب ومن ثم تقويمه وبالتالي الاستغناء عن المحول في الشاحن.يجب الملاحظة بأن للشاحن قطبية فمثلاً أغلب شواحن أجهزة النوكيا يكون القلب الداخلي لفيشة المجس موجباً والجزء الخارجي سالباً ويتم معرفة الأقطاب بواسطة الآفو متر على مجال الجهد المستمر وذلك بوضع طرف من أطراف الآفو على القلب الداخلي لفيشة المجس والطرف الآخر للآفو على الجزء الخارجي ونقرأ قيمة الجهد الذي يعطيه الشاحن أما إذا انحرف مؤشر الآفومتر للخلف فهذا يعني أن أقطاب الآفو معكوسة أي القطبية معكوسة فيتم تبديل الأقطاب .
تبين الأشكال التالية دارات التقويم المختلفة:

أما مقومات الموجة الكاملة فمبينة بالشكل التالي:

يبين الشكل التالي شكل التيار المستمر.

ثانياً التيار المتناوب AC:
تعريفه:
وهو تيار تتغير شدته واتجاهه تغيرات دورية منتظمة مع مرور الزمن . يرمز لشدة التيار بالرمز بالرمزI ويقاس بالأمبير (A) .
يبين الشكل التالي شكل التيار المتناوب .

الدور: وهو الزمن الذي تعيد فيه موجة الجهد أو التيار نفسها يرمز له بالرمز T ويقاس بالثانية .
التردد : هو عدد الهزات في الثانية الواحدة . يرمز له بالرمز f ويقاس بالهرتز وله مضاعفات هي الكيلوهرتز KHz ، ميغاهرتزMHz ، جيجا هرتز GHz.
هناك علاقة عكسية مابين الدور والتردد فبزيادة التردد يقل الدور والعكس صحيح.
فمثلاً في جهاز نوكيا هناك كريستالة التوقيت ترددها 32.765KHz فعند حدوث عطل فيها يؤدي هذا إلى خطأ في التوقيت وإعطاء صوت بطيء للنغمة وعادة يتم التسخين عليها فتحل المشكلة وفي حالات أخرى نقوم بوضع فليكس عليها ومن ثم نزعها من البورد ومن ثم إعادة تركيبها من جديد فإذا لم تحل المشكلة نقوم باستبدالها.يبين الشكل التالي مكان كريستالة التوقيت في جهاز نوكيا3310.