الکترونیک صنعتی چیست؟

الکترونیک صنعتی شاخه ای از مهندسی الکترونیک است که به تجارت الکترونیک انرژی می پردازد. الکترونیک صنعتی با استفاده از کلیدهای الکترونیکی قدرت ، سنسورها ، محرک ها ، دستگاه های الکترونیکی هوشمند و غیره ، قابلیت های بسیاری را به تجهیزات صنعتی مانند یکسوسازها ، اینورترها ، کنترل کننده های سرعت موتور و روبات ها می افزاید. الکترونیک صنعتی نقش مهمی در بهبود کارایی و بهره وری صنایع مختلف مانند انرژی ، حمل و نقل ، نفت ، مواد شیمیایی ، نیمه هادی ، معدن ، کشاورزی و غیره ایفا می کند.

تفاوت الکترونیک صنعتی و برق صنعتی

رشته برق صنعتی و الکترونیک صنعتی دو شاخه از مهندسی برق هستند که با هم تفاوت هایی دارند. رشته برق صنعتی به بررسی و طراحی سیستم های تولید، انتقال و توزیع برق با ولتاژ بالا می پردازد. رشته الکترونیک صنعتی به بررسی و طراحی سیستم های کنترل، رانندگی و مانیتورینگ ماشین های الکترومکانیک با استفاده از قطعات الکترونیک قدرت می پردازد². تفاوت برق صنعتی و الکترونیک صنعتی در مباحث، تجهیزات، کاربردها و بازار کار نمایان است. برای مثال، در رشته برق صنعتی از مباحث مانند تئوری مدارهای الکتریکی، الکترومغناطیس، ماشین های الکتریکی، نظام های قدرت، حفاظت سیستم های قدرت و غیره استفاده می شود¹، در حالی که در رشته الکترونیک صنعتی از مباحث مانند الکترونیک دیجیتال، الکترونیک آنالوگ، الکترونیک قدرت، سوئیچینگ، درایوهای الکتریکی، ابزار دقیق و غیره استفاده می شود. همچنین در رشته برق صنعتی از تجهیزات مانند ترانسفورماتورها، ژنراتورها، موتورهای سه فاز، کلیدهای حفاظتی، رله ها، تابلوهای فشار قوی و غیره استفاده می شود، در حالی که در رشته الکترونیک صنعتی از تجهیزات مانند ترانزستورها، دایودها، تیرستورها، IGBT ها، MOSFET ها، درایوهای AC و DC، PLC ها، سنسورها و غیره استفاده می شود.

در الکترونیک صنعتی با چه قطعات و تکنولوژی هایی باید کار کنیم!

قطعات الکترونیک صنعتی به قطعاتی گفته می شود که در سیستم های کنترل، راه اندازی و مانیتورینگ ماشین های الکترومکانیک با استفاده از قطعات الکترونیک قدرت کاربرد دارند. برخی از قطعات الکترونیک صنعتی و تکنولوژی های آن به صورت لیست شده و خلاصه توضیح شده عبارتند از:

• IGBT: ترانزیستور دو قطبی بیس گیت (Insulated Gate Bipolar Transistor) که ترکیبی از ترانزیستور دو قطبی و ترانزیستور میدانی است و در سوئیچینگ با توان بالا و فرکانس بالا کاربرد دارد.
• MOSFET: ترانزیستور میدانی نوع فلز-اکسید-نیمه هادی (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) که با استفاده از گیت، جریان بین سورس و درین را کنترل می کند و در سوئیچینگ با توان پایین و فرکانس بالا کاربرد دارد.
• DIODE: دو قطب (Diode) که گذردهنده جریان در یک جهت است و در مدارهای تقویت، سوئیچینگ، رکتیفایر، رگولاتور و غیره کاربرد دارد.
• SCR: تیرستور (Silicon Controlled Rectifier) که گذردهنده جریان در یک جهت است و با گیت آن را روشن و خاموش می کند و در مدارهای کنترل قدرت، رگولاتور، اینورتر، دمپر و غیره کاربرد دارد.
• TRIAC: تیرستور دو جهته (Triode for Alternating Current) که گذردهنده جریان در هر دو جهت است و با گیت آن را روشن و خاموش می کند و در مدارهای کنترل قدرت AC، رگولاتور، دمپر و غیره کاربرد دارد.
• RELAY: رله (Relay) که یک سوئیچ الکترومغناطیس است و با استفاده از جریان الکتریک در سولنوئید، چسبیدگي يا جدا شدن تماس هاي يك يا چند سوئيچ را كنترل مي كند و در مدارهای حفاظت، سوئيچينگ، كنترل، ايمني و غيره كاربرد دارد.
• SSR: رله حالت جامد یا SSR یک مدار الکترونیکی است که برای سوئیچینگ توان الکتریکی با استفاده از عناصر نیمه‌هادی مانند ترانزیستور، تریستور یا ترایاک به کار می‌رود. رله حالت جامد بخش‌های متحرک ندارد و از اپتوایزولاتور برای جداسازی ورودی و خروجی استفاده می‌کند. رله حالت جامد مزایایی مانند سرعت سوئیچینگ بالا، عمر طولانی، عدم نویز و اغتشاش، ابعاد کوچک و کاربردهای گسترده دارد.

• PLC: کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (Programmable Logic Controller) که یک رایانه صنعتی است که برای کنترل و اتوماسیون فرآیندهای صنعتی طراحی شده است و با استفاده از زبان های برنامه نویسی خاص، منطق عملیاتی را تعریف می کند.
• HMI: رابط انسان و ماشین (Human Machine Interface) که یک دستگاه است که به کاربر امکان ارتباط با سیستم های کنترل صنعتی را می دهد و معمولا شامل صفحه نمایش، صفحه کلید، موس، لمسی و غیره است.
• SENSOR: سنسور (Sensor) که یک دستگاه است که یک پارامتر فیزیکی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند و در سنجش، اندازه گیری، کنترل و غیره کاربرد دارد. مثلا سنسور دما، سنسور فشار، سنسور جریان و غیره.
• INVERTER: اینورتر (Inverter) که یک دستگاه است که برق مستقیم را به برق متناوب تبدیل می کند و در تغذيه يابي موتور هاي الكتريكي AC، توليد برق خورشيدي، UPS ها و غيره كاربرد دارد.
• CONVERTER: مبدل (Converter) که یک دستگاه است که برق مستقيم يا متناوب را به برق مستقيم يا متناوب با ولتاژ يا فركانس متفاوت تبديل مي كند و در كاربردهايي مانند تغذيه يابي الكترونيك قدرت، شارژ باتري ها، توليد برق خورشيدي و غيره كاربرد دارد.