ไดผ้ า่ นการตรวจประเมนิ คณุ ภาพหนงั สอื เรยี นอาชีวศกึ ษา หลกั สตู รประกาศนยี บตั รวชิ าชีพ พุทธศกั ราช 2562
ประจาํ ปีงบประมาณ พ.ศ. 2564 ครงั� ท่ี 1 ประกาศลาํ ดบั ท่ี 430
20104-2103
หนงั สอื เลม่ นเี� รยี บเรยี งตามจุดประสงคร์ ายวชิ า สมรรถนะรายวชิ า และคาํ อธบิ ายรายวชิ า
หลกั สตู รประกาศนยี บตั รวชิ าชีพ พุทธศกั ราช 2562
ของสาํ นกั งานคณะกรรมการการอาชีวศกึ ษา กระทรวงศกึ ษาธกิ าร
อเิ ลก็ ทรอนกิ สก์ ําลังเบอื� งต้น
Basic Power Electronics
พนั ธศ์ ักดิ์ พุ ฒิมานิตพงศ์ และคณะ 128.-
หนังสือ 4 สี
ทัง� เล่ม
อิเลก็ ทรอนิกส์กำลงั เบือ้ งตน้
รหัสวชิ า 20104 – 2103
ผู้เรยี บเรยี ง
พันธศ์ ักด์ิ พุฒิมานิตพงศ์ และคณะ
สงวนลิขสิทธต์ิ ามกฎหมายโดย พนั ธ์ศกั ดิ์ พฒุ มิ านิตพงศ์
หา้ มคดั ลอก ลอกเลยี น ดัดแปลง ท้าซ้า ถา่ ยเอกสาร พิมพ์ หรอื วิธีใด
วิธหี น่งึ ในรูปแบบใด ๆ ไม่วา่ ส่วนหนึ่งส่วนใดของหนังสือเล่มนี เพ่ือ
เผยแพรใ่ นส่อื ทุกประเภท หรือเพื่อวัตถปุ ระสงคใ์ ด ๆ นอกจาก
จะไดร้ บั อนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร
พมิ พ์ครง้ั ที่ 1 : 3,000 เล่ม (พ.ศ.2564)
ISBN : 978-616-553-000-0
ราคา : 128 บาท
ศูนย์ส่งเสริมอาชวี ะ สานักพิมพ์ ศนู ยส์ ่งเสริมอาชวี ะ
ศสอ 89 ถ.มหรรณพ เสาชงิ ชา้ พระนคร กรงุ เทพฯ 10200
โทร. 0-2224-1129, 0-2224-1197 Fax 0-2224-1197
ทักษะ สร้างอนาคต
พมิ พท์ ่ี : บรษิ ทั รตั นโรจน์การพมิ พ์ จากดั 32/10 หมู่ 3 ตาบลบางขนุน อาเภอบางกรวย
จงั หวดั นนทบุรี 11130 ผพู้ มิ พผ์ โู้ ฆษณา 2564
มาตรฐานสมรรถนะรายวชิ า
วชิ าอิเล็กทรอนกิ ส์กาลังเบ้อื งตน้
รหสั วชิ า 20104 – 2103
สมรรถนะรายวิชา
หนว่ ย บทเรียน
แสดงความ ู้รเกี่ยวกับหลักการทางานของ
อุปกร ์ณวงจรอิเล็กทรอนิกส์กาลัง
ตรวจวัด ทดสอบ ตรวจซ่อมและเลือกใช้
อุปกร ์ณอิเล็กทรอนิก ์สกา ัลง
ตรวจสอบ ทดสอบและ ่ตอวงจร
อิเล็กทรอนิกส์กาลัง
1 วงจรแหล่งจา่ ยไฟฟา้ กระแสตรงครงึ่ คลนื่ และเตม็ คลืน่
2 วงจรแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงควบคมุ ไดแ้ ละควบคมุ ไมไ่ ด้
3 วงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสสลบั แบบปรบั แรงดนั ไฟฟา้ ได้
4 วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟา้ แบบเชงิ เส้นและแบบสวติ ชงิ
5 วงจรทวแี รงดนั ไฟฟา้
6 วงจรอินเวอร์เตอร์
7 วงจรคอนเวอร์เตอร์
8 โซลิดสเตตรีเลย์
9 วงจรกรองสญั ญาณ
10 วงจรหรีไ่ ฟฟ้า
คาอธบิ ายรายวิชา
20104-2103 อิเลก็ ทรอนิกสก์ ำลงั เบอื้ งต้น 1–3–2
(Basic Power Electronics)
จดุ ประสงคร์ ำยวิชำ เพอ่ื ให้
1. เขา้ ใจหลกั การทางานและการใชง้ านของอุปกรณ์และวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าลงั
2. มที กั ษะในการตรวจวดั ทดสอบ ตรวจซ่อมและเลอื กใชอ้ ุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าลงั
3. มเี จตคตแิ ละกจิ นิสยั ทด่ี ใี นการปฏบิ ตั งิ าน มคี วามละเอยี ดรอบคอบ ปลอดภยั เป็น
ระเบยี บ สะอาด ตรงต่อเวลา มคี วามซอ่ื สตั ยแ์ ละมคี วามรบั ผดิ ชอบ
สมรรถนะรำยวิชำ
1. แสดงความรเู้ กย่ี วกบั หลกั การทางานของอุปกรณ์วงจรอเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าลงั
2. ตรวจวดั ทดสอบ ตรวจซ่อมและเลอื กใชอ้ ุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าลงั
3. ตรวจสอบ ทดสอบและต่อวงจรอเิ ลก็ ทรอนกิ สก์ าลงั
คำอธิบำยรำยวิชำ
ศกึ ษาและปฏบิ ตั เิ กย่ี วกบั หลกั การทางานของวงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบครง่ึ
คลน่ื เตม็ คล่นื แบบควบคุมไดแ้ ละควบคุมไมไ่ ด้ วงจรแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลบั แบบปรบั แรงดนั
ได้ แหลง่ จ่ายแบบสวติ ซช์ งิ งานต่อวงจรและทดสอบ วงจรทวแี รงดนั ไฟฟ้า วงจรอนิ เวอรเ์ ตอร์
คอนเวอรเ์ ตอร์ โซลดิ สเตต รเี ลย์ วงจรกรองสญั ญาณ วงจรหรไ่ี ฟ
คานา
อุตสาหกรรมเป็นตวั บ่งบอกถงึ ความเจรญิ กา้ วหน้าของประเทศชาติ จะพบว่าประเทศท่ี
มอี ุตสาหกรรมทก่ี า้ วหน้าทนั สมยั เป็นประเทศทม่ี คี วามเจรญิ รุ่งเรอื งมกั จะถูกเรยี กวา่ ประเทศท่ี
พฒั นาแลว้ เทคโนโลยจี งึ เขา้ มามบี ทบาทสาคญั ต่อความเป็นอยขู่ องมนุษย์ โดยการนาเทคโนโลยี
เขา้ ไปช่วยในการทางานของระบบทุกส่วน สง่ ผลใหเ้ กดิ มลภาวะต่อบรรยากาศทห่ี ่อหุม้ โลก เกดิ ภาวะ
โลกรอ้ นทเ่ี พมิ่ ขน้ึ อยา่ งต่อเน่ือง มผี ลต่อการเปลย่ี นแปลงและแปรปรวนของบรรยากาศทห่ี อ่ หุม้ โลก
ผลของเทคโนโลยที ท่ี นั สมยั แลกมาดว้ ยสงิ่ เลวรา้ ยต่างๆ ทุกคนต้องมคี วามตระหนกั ถงึ สง่ิ แวดลอ้ ม
รอบตวั ตระหนกั ถงึ การใชท้ รพั ยากรธรรมชาติ และการพฒั นาเทคโนโลยมี าใชง้ าน
หนังสอื อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าลงั เบอ้ื งต้นเล่มน้ี เป็นหนังสอื ดา้ นไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ ให้
ความรใู้ นดา้ นอเิ ลก็ ทรอนกิ สก์ าลงั ในคุณสมบตั แิ ละการทางานของอุปกรณ์และวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์
กาลงั ชนิดต่างๆ ทาใหผ้ เู้ รยี นเกดิ ความรคู้ วามเขา้ ใจ ใชง้ านอุปกรณ์และวงจรดา้ นอเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าลงั
ไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง เน้ือหาภายในเล่มมี 10 หน่วยบทเรยี น แต่ละหน่วยบทเรยี นประกอบดว้ ย ทฤษฎี
เน้อื หารายละเอยี ดและแบบฝึกหดั ทา้ ยบทเรยี น ช่วยใหเ้ กดิ กระบวนการเรยี นรคู้ รบสมบรู ณ์ ภาคปฏบิ ตั ิ
ถูกใสไ่ วใ้ นตอนทา้ ยของหน่วยบทเรยี น ช่วยใหเ้ รยี นรไู้ ดท้ งั้ ทฤษฎแี ละปฏบิ ตั ไิ ปพรอ้ มๆ กนั สามารถ
นาไปใชใ้ นการเรยี นการสอนระดบั ปวช. ประเภทวชิ าช่างอุตสาหกรรม ของสานกั งานคณะกรรมการ
การอาชวี ศกึ ษา กระทรวงศกึ ษาธกิ าร และในวชิ าเรยี นทเ่ี กย่ี วขอ้ งอ่นื ๆ ได้
ผเู้ ขยี นหวงั เป็นอยา่ งยง่ิ ว่า การนาหนงั สอื เลม่ น้ไี ปใชใ้ นการเรยี นและศกึ ษาหาความรู้ จะชว่ ย
ให้เรยี นรไู้ ด้อยา่ งมคี วามสุข เกดิ ความรแู้ ละทกั ษะไปพรอ้ มๆ กนั ยอ่ มก่อประโยชน์ต่อครผู สู้ อน
ตวั นกั เรยี นนกั ศกึ ษา บุคคลทวั่ ไปทส่ี นใจ และประเทศชาตไิ ดบ้ า้ ง หากมขี อ้ เสนอแนะทส่ี รา้ งสรรค์
เป็นประโยชน์ต่อส่วนรวม สามารถใหข้ อ้ เสนอแนะ และความคดิ เหน็ กบั ผเู้ ขยี นและทมี งามไดท้ ่ี
086-820-4498 หรอื ทจ่ี ดหมายอเิ ลก็ ทรอนิกส์ : [email protected] จะเป็นพระคณุ ยง่ิ
“ความดีทเี่ กดิ จากหนงั สอื เลม่ นีขออุทศิ ให้พ่อ แม่ ครอบครัว และผู้มีพระคุณทุกท่าน”
พนั ธ์ศักดิ์ พฒุ ิมานติ พงศ์
ค.อ.บ. (ไฟฟา้ ส่ือสาร) / ค.อ.ม. (ไฟฟ้า)
ครเู ชี่ยวชาญ คศ.4
ในนามตัวแทนผู้จัดทา
ประวัตผิ เู้ ขียน
พนั ธ์ศกั ด์ิ พฒุ ิมานิตพงศ์
ประวตั กิ ำรศึกษำ
ระดบั ปริญญำตรี ครุศาสตรอ์ ุตสาหกรรมบณั ฑติ (ค.อ.บ.) สาขาไฟฟ้าส่อื สาร สถาบนั เทคโนโลยี
ราชมงคล วทิ ยาเขตเทเวศร์
ระดบั ปริญญำโท ครุศาสตรอ์ ุตสาหกรรมมหาบณั ฑติ (ค.อ.ม.) สาขาไฟฟ้า สถาบนั เทคโนโลยี
พระจอมเกลา้ พระนครเหนอื
ประสบกำรณ์ทำงำน
เป็นอาจารยส์ อนประจาคณะไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ วทิ ยาลยั ช่างกลปทมุ วนั
เป็นครสู อนประจาคณะไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ วทิ ยาลยั สารพดั ช่างพระนคร
เป็นคณะกรรการบรหิ ารสถานศกึ ษา วทิ ยาลยั สารพดั ช่างพระนคร
เป็นคณะกรรมการประเมนิ ผลงานการเล่อื นตาแหน่งใหส้ งู ขน้ึ ของขา้ ราชการครู ของสานกั งานคณะกรรมการ
การอาชวี ศกึ ษา กระทรวงศกึ ษาธกิ าร
เป็นทป่ี รกึ ษาและผเู้ ชย่ี วชาญใหข้ า้ ราชการครแู ละบุคลากรทางการศกึ ษา ในการจดั ทาผลงานทางวชิ าการ
เพอ่ื นเล่อื นตาแหน่งใหส้ งู ขน้ึ
เขยี นตาราวชิ าการทางดา้ นชา่ งไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ ออกเผยแพรห่ ลายเลม่ หลายวชิ า มปี ระสบการณ์
ในการเขยี นตารามายาวนาน
เครื่องรำชอสิ รยิ ำภรณ์ ชัน้ สำยสะพำย
ประถมาภรณ์มงกฏุ ไทย (ป.ม.)
ประถมาภรณ์ชา้ งเผอื ก (ป.ช.)
มหาวชริ มงกฎุ (ม.ว.ม.)
สารบัญ 1
หน่วยท่ี 1 วงจรแหล่งจ่ำยไฟฟ้ำกระแสตรงครง่ึ คล่ืนและเตม็ คล่ืน 2
1.1 เทคโนโลยอี เิ ลก็ ทรอนกิ สก์ าลงั 5
1.2 แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง 7
1.3 แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คลน่ื 9
1.4 แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง 13
1.5 แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนดิ บรดิ จ์ 17
แบบฝึกหดั หน่วยท่ี 1 19
ใบงานท่ี 1.1 24
คาศพั ทท์ ค่ี วรรู้ 25
หน่วยท่ี 2 วงจรแหล่งจ่ำยไฟฟ้ำกระแสตรงควบคมุ ได้และควบคมุ ไมไ่ ด้ 26
2.1 คณุ ลกั ษณะการทางานแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง 29
2.2 วงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบควบคุมไมไ่ ด้ 29
2.2.1 วงจรเรยี งกระแสชนิดเฟสเดยี วควบคุมไมไ่ ด้ 32
2.2.2 วงจรเรยี งกระแสชนิดสามเฟสควบคุมไมไ่ ด้ 35
2.3 วงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบควบคุมได้ 35
2.3.1 วงจรเรยี งกระแสชนิดเฟสเดยี วควบคุมได้ 40
2.3.2 วงจรเรยี งกระแสชนิดสามเฟสควบคุมได้ 44
แบบฝึกหดั หน่วยท่ี 2 46
ใบงานท่ี 2.1 50
คาศพั ทท์ ค่ี วรรู้ 51
หน่วยที่ 3 วงจรแหล่งจ่ำยไฟฟ้ำกระแสสลบั แบบปรบั แรงดนั ไฟฟ้ำได้ 52
3.1 วงจรปรบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั เฟสเดยี วใชไ้ ดโอดและ SCR 58
3.2 วงจรปรบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั เฟสเดยี วใช้ไทรแอกและไดแอก 63
3.3 วงจรใช้ SCR ปรบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั สามเฟส 67
3.4 วงจรใชไ้ ทรแอกปรบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั สามเฟส 72
แบบฝึกหดั หน่วยท่ี 3
ใบงานท่ี 3.1 74
คาศพั ทท์ ค่ี วรรู้ 78
หน่วยท่ี 4 วงจรแหล่งจ่ำยไฟฟ้ำแบบเชิงเส้นและแบบสวิตชิง 79
4.1 แหล่งจ่ายแรงดนั ไฟฟ้าชนดิ คงท่ี 80
4.2 วงจรปรบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงคงทแ่ี บบอนุกรม 82
4.3 วงจรปรบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงคงทแ่ี บบขนาน 87
4.4 วงจรปรบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงคงทใ่ี ช้ IC รกั ษาระดบั 90
4.5. วงจรแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงแบบสวติ ชงิ 99
แบบฝึกหดั หน่วยท่ี 4 104
ใบงานท่ี 4.1 106
คาศพั ทท์ ค่ี วรรู้ 109
หน่วยที่ 5 วงจรทวีแรงดนั ไฟฟ้ำ 111
5.1 หลกั การทวแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง 112
5.2 วงจรทวแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง 2 เท่า 114
5.3 วงจรทวแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง 3 เท่า 117
5.4 วงจรทวแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง 4 เท่า 119
5.5 วงจรทวแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง n เท่า 122
แบบฝึกหดั หน่วยท่ี 5 127
ใบงานท่ี 5.1 129
คาศพั ทท์ ค่ี วรรู้ 132
หน่วยที่ 6 วงจรอินเวอรเ์ ตอร์ 133
6.1 อนิ เวอรเ์ ตอร์ 134
6.2 สารกง่ึ ตวั นากาลงั 137
6.3 หลกั การทางานของวงจรอนิ เวอรเ์ ตอร์ 141
6.4 อนิ เวอรเ์ ตอรแ์ บบแหลง่ จา่ ยแรงดนั ไฟฟ้า (VSI) 142
6.5 อนิ เวอรเ์ ตอรแ์ บบการมอดเู ลตความกวา้ งพลั ส์ 151
แบบฝึกหดั หน่วยท่ี 6 155
ใบงานท่ี 6.1 157
คาศพั ทท์ ค่ี วรรู้ 160
หน่วยท่ี 7 วงจรคอนเวอรเ์ ตอร์ 161
7.1 คอนเวอรเ์ ตอร์ 162
7.2 หลกั การเบอ้ื งตน้ คอนเวอรเ์ ตอรแ์ ปลงไฟฟ้า DC เป็น DC 163
7.3 วงจรคอนเวอรเ์ ตอรล์ ดทอนระดบั 165
7.4 วงจรคอนเวอรเ์ ตอรป์ รบั เพม่ิ ระดบั 167
7.5 วงจรคอนเวอรเ์ ตอรล์ ดทอนระดบั /ปรบั เพมิ่ ระดบั 169
7.6 วงจรชกุ คอนเวอรเ์ ตอร์ 171
7.7 วงจรทางานคอนเวอรเ์ ตอรแ์ ปลงไฟฟ้า DC เป็น DC 174
แบบฝึกหดั หน่วยท่ี 7 179
ใบงานท่ี 7.1 181
คาศพั ทท์ ค่ี วรรู้ 184
หน่วยท่ี 8 โซลิดสเตตรเี ลย์ 185
8.1 รเี ลยค์ วบคุม 186
8.2 ส่วนประกอบสวติ ชห์ น้าสมั ผสั 189
8.3 โซลดิ สเตตรเี ลย์ 191
8.4 การต่อใชง้ านโซลดิ สเตตรเี ลย์ 195
8.5 โครงสรา้ งภายในตวั โซลดิ สเตตรเี ลย์ 197
8.6 อุปกรณ์เช่อื มต่อทางแสง 200
8.7 วงจรโซลดิ สเตตรเี ลย์ 201
แบบฝึกหดั หน่วยท่ี 8 205
ใบงานท่ี 8.1 207
คาศพั ทท์ ค่ี วรรู้ 210
หน่วยที่ 9 วงจรกรองสญั ญำณ 211
9.1 วงจรกรองสญั ญาณ 212
9.2 วงจรกรองสญั ญาณแบบพาสซฟี 214
214
9.2.1 วงจรกรองความถต่ี ่าผา่ น (LPF) 217
9.2.2 วงจรกรองความถส่ี งู ผ่าน (HPF) 219
9.2.3 วงจรกรองแถบความถผ่ี า่ น (BPF) 222
9.2.4 วงจรกรองแถบความถไ่ี มผ่ ่าน (BSF)
9.3 วงจรกรองสญั ญาณแบบแอกทฟี 223
9.3.1 วงจรกรองความถต่ี ่าผา่ น (LPF) แบบแอกทฟี 224
9.3.2 วงจรกรองความถส่ี งู ผ่าน (HPF) แบบแอกทฟี 225
9.3.3 วงจรกรองแถบความถผ่ี ่าน (BPF) แบบแอกทฟี 226
9.3.4 วงจรกรองแถบความถ่ไี มผ่ ่าน (BSF) แบบแอกทฟี 228
231
แบบฝึกหดั หน่วยท่ี 9 233
ใบงานท่ี 9.1 238
คาศพั ทท์ ค่ี วรรู้ 239
หน่วยท่ี 10 วงจรหรี่ไฟฟ้ำ
240
10.1 เครอ่ื งหรไ่ี ฟฟ้า 242
10.2 วงจรหรแ่ี รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงใหก้ บั LED 248
10.3 การหรไ่ี ฟฟ้ากระแสสลบั ดว้ ยอุปกรณ์โซลดิ สเตต 249
10.4 วงจรหรไ่ี ฟใชไ้ ดแอกควบคุมไทรแอก 251
10.5 วงจรหรไ่ี ฟฟ้ากระแสสลบั ใชย้ เู จทคี วบคุมไทรแอก 252
10.6 วงจรหรไ่ี ฟฟ้ากระแสสลบั ใชไ้ อซคี วบคมุ ไทรแอก 256
แบบฝึกหดั หน่วยท่ี 10 258
ใบงานท่ี 10.1 260
คาศพั ทท์ ค่ี วรรู้ 261
บรรณำนุกรม
สาระการเรยี นรู จดุ ประสงคก ารเรยี นรู
1. เทคโนโลยอี เิ ลก็ ทรอนกิ สก์ ําลัง 1. บอกคณุ ลกั ษณะเทคโนโลยอี เิ ล็กทรอนกิ สก์ ําลงั ได ้
2. แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง 2. บอกชนดิ แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงได ้
3. แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครงึ่ คลนื่ 3. อธบิ ายหลกั การทํางานแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง
4. แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คลนื่ ชนดิ หมอ้ แปลง
ครง่ึ คลนื่ ได ้
มแี ท็ปกลาง 4. อธบิ ายหลกั การทํางานแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง
5. แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเต็มคลน่ื ชนดิ บรดิ จ์
เตม็ คลน่ื ชนดิ หมอ้ แปลงมแี ท็ปกลางได ้
5. อธบิ ายหลกั การทํางานแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง
เต็มคลนื่ ชนดิ บรดิ จไ์ ด ้
สมรรถนะการเรยี นรู
1. บอกคณุ ลกั ษณะเทคโนโลยอี เิ ลก็ ทรอนกิ สก์ ําลังในการประยกุ ตใ์ ชง้ านอยา่ งถกู ตอ้ ง
2. อธบิ ายหลกั การทํางานแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบตา่ ง ๆ อยา่ งละเอยี ดถกู ตอ้ ง
3. นําแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแตล่ ะชนดิ ไปใชง้ านอยา่ งเหมาะสมตามหลกั ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพยี ง
ผังความคิด
2 อเิ ลก็ ทรอนิกสก าํ ลงั เบ้ืองตน
1.1 เทคโนโลยีอิเล็กทรอนกิ สก ําลัง
เทคโนโลยที ท่ี นั สมยั ในโลกปจั จุบนั จะตอ้ งมพี ลงั งานไฟฟ้าเขา้ ไปเกย่ี วขอ้ งในการทาํ งาน
แทบทงั้ สน้ิ ถกู นําไปใชง้ านในหลายดา้ น เช่น แสง เสยี ง ความรอ้ น การส่อื สารโทรคมนาคม ดา้ น
บนั เทงิ และกลไกการทาํ งานของระบบต่างๆ เป็นตน้ ประโยชน์ทงั้ หมดจะตอ้ งเขา้ ไปเกย่ี วขอ้ งกบั
พลงั งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ ในสว่ นน้ีดา้ นวศิ วกรรมไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกสม์ สี ว่ นเกย่ี วขอ้ ง
อยา่ งมากในการเปลย่ี นแปลงพลงั งานไปอยใู่ นหลายรปู แบบ และขอ้ มลู ในการใชง้ าน ถอื เป็นงาน
ดา้ นพน้ื ฐานของวศิ วกรรมไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ วศิ วกรมหี น้าทอ่ี อกแบบวงจรและการใชง้ าน
ดว้ ยการแปลงขอ้ มลู ทต่ี อ้ งการใชง้ านจากพลงั งานจาํ นวนเลก็ น้อยไปสพู่ ลงั งานทงั้ หมด เป็นสงิ่ ท่ี
จาํ เป็นของการออกแบบวงจรทงั้ สองดา้ น ทงั้ ดา้ นแอนะลอ็ กและดา้ นดจิ ทิ ลั ในการประยกุ ตใ์ ชง้ าน
ในดา้ นพลงั งานทต่ี อ้ งการใชง้ าน คล่นื ความถว่ี ทิ ยทุ ก่ี ําเนิดขน้ึ มา รวมถงึ ขอ้ มลู ขา่ วสาร เพอ่ื ทาํ ให้
เกดิ ความเหมาะสมต่อการใชง้ านมากขน้ึ หน้าทห่ี ลกั ในการทาํ งานของวงจรสว่ นต่างๆ คอื การ
ถ่ายโอนขอ้ มลู ไปใชง้ านนนั่ เอง การทาํ งานทงั้ หมดในดา้ นต่างๆ เหล่าน้ีจาํ เป็นตอ้ งเขา้ ไปเกย่ี วขอ้ ง
กนั อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั (Power Electronics) ทงั้ สน้ิ
อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ ําลงั เป็นการนําอุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกสช์ นิดต่างๆ ทใ่ี ชอ้ ุปกรณ์ประเภท
โซลดิ สเตต (Solid State) หรอื สารกง่ึ ตวั นําทเ่ี ป็นของแขง็ ผลติ ขน้ึ มาใหเ้ ป็นอุปกรณ์สารกง่ึ ตวั นํา
ชนิดต่างๆ นําไปใชใ้ นการควบคุมเปลย่ี นแปลงพลงั งานไฟฟ้าใหอ้ ยใู่ นรปู และปรมิ าณต่างๆ ตาม
ความตอ้ งการ นําไปใชง้ านกบั อุปกรณ์ เครอ่ื งมอื เครอ่ื งจกั ร และระบบการทาํ งาน ทจ่ี าํ เป็นตอ้ ง
ใชก้ บั แรงดนั ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในปรมิ าณมากๆ นอกจากนนั้ ยงั รวมถงึ การวจิ ยั ในดา้ นต่างๆ
ของสาขาวศิ วกรรมไฟฟ้า และวศิ วกรรมอเิ ลก็ ทรอนิกส์ เกย่ี วขอ้ งกบั งานในดา้ นการออกแบบระบบ
การออกแบบวงจร การควบคุมการทาํ งาน การใชง้ านรว่ มกบั คอมพวิ เตอร์ ชว่ ยควบคุมการทาํ งาน
รวมถงึ การประยุกตใ์ ชง้ านในดา้ นอ่นื ๆ ทม่ี รี ะบบไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกสเ์ ขา้ ไปเกย่ี วขอ้ ง เช่น
หนว ยที่ 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คลน่ื และเตม็ คล่นื 3
ดา้ นเครอ่ื งมอื ดา้ นเคร่อื งจกั รกล ดา้ นระบบควบคุมการทาํ งาน ดา้ นการทาํ งานโดยอตั โนมตั ิ และ
ดา้ นหนุ่ ยนต์ เป็นตน้ ระบบงานทต่ี อ้ งเกย่ี วขอ้ งกบั อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั แสดงดงั รปู ท่ี 1.1
รปู ท่ี 1.1 ระบบงานทต่ี อ้ งเกย่ี วขอ้ งกบั อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั (ทม่ี า : https:// www.fst.um.edu.mo)
จากรปู ท่ี 1.1 แสดงระบบงานทต่ี อ้ งเกย่ี วขอ้ งกบั อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั จะพบว่าเทคโนโลยี
สมยั ใหมท่ ต่ี อ้ งใชก้ นั พลงั งานไฟฟ้าค่าสงู จะตอ้ งนําอเิ ลก็ ทรอนิกสก์ ําลงั เขา้ ไปรว่ มทาํ งานดว้ ยเสมอ
เช่น ยานพาหนะใชไ้ ฟฟ้า (Electric Vehicles) ในการขบั เคล่อื น การขนสง่ (Transportation) ดา้ น
ต่างๆ โครงขา่ ยกาํ ลงั (Power Grid) เช่อื มต่อระบบส่อื สาร การขบั เคล่อื นมอเตอรใ์ นอุตสาหกรรม
(Industrial Motor Drives) ศูนยก์ ลางขอ้ มลู ใชย้ พู เี อส (Data Centre UPS) เป็นแหล่งจา่ ยพลงั งาน
สาํ รอง และพลงั งานหมุนเวยี น (Renewables) ควบคุมและเปลย่ี นแปลงการทาํ งาน เป็นตน้ ซง่ึ
อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั จะมคี ณุ สมบตั ใิ นการทาํ งานทป่ี ระกอบดว้ ย การมปี ระสทิ ธภิ าพ (Efficiency)
ทด่ี ี สามารถควบคุม (Control) ได้ มคี วามงา่ ย (Simplicity) ในการทาํ งาน และมคี วามเช่อื ถอื ได้
(reliability)
อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ ําลงั จะเกย่ี วขอ้ งกบั การแปลงและการควบคุมพลงั งานไฟฟ้าดว้ ยตวั เอง
แหล่งพลงั งานไฟฟ้ามคี วามหลากหลาย มากมายหลายชนิด หลายรปู แบบ ซง่ึ ธรรมชาตขิ องระบบ
จาํ เป็นตอ้ งใชก้ ารทํางานของวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกสเ์ ขา้ มาช่วย ทาํ ใหส้ ามารถนําพลงั งานไฟฟ้าไป
ประยกุ ตใ์ ชง้ านได้ ดว้ ยความสามารถในการแปลงพลงั งานและการจดั การกบั สง่ิ ต่างๆ เหล่าน้ีได้
ซง่ึ เป็นกรอบการทาํ งานของอเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั ถูกกาํ หนดไวใ้ นดา้ นของการแปลงพลงั งานไฟฟ้า
ไปอยใู่ นรปู แบบต่างๆ และการประยุกตใ์ ชง้ านกบั อุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ เช่น วงจรเรยี งกระแส
(Rectifier Circuit) เป็นการแปลงไฟฟ้า AC ไปเป็นไฟฟ้า DC ถอื เป็นตวั อยา่ งทพ่ี บเจอมากทส่ี ดุ
4 อเิ ล็กทรอนิกสก าํ ลงั เบื้องตน
คาํ นิยามของวงจรทแ่ี สดงถงึ ความหมายในการทาํ งานของคาํ ต่อไปน้ี อนิ เวอรเ์ ตอร์ (Inverters) เป็น
การแปลงไฟฟ้า DC เป็นไฟฟ้า AC คอนเวอรเ์ ตอร์ (Converters) เป็นการแปลงกาํ ลงั ไฟฟ้าจาก
ชนิดหน่ึงไปเป็นกําลงั ไฟฟ้าชนิดอ่นื ๆ สาํ หรบั แหล่งจ่ายกําลงั ไฟฟ้า และการแปลงพลงั งานขน้ึ มา
ใหม่ (Renewable Energy Conversion) เป็นตน้ นอกจากน้ีอเิ ลก็ ทรอนิกสก์ ําลงั ยงั มกี ารประยุกต์
ใชง้ านกบั งานมากมายหลายดา้ น แสดงดงั รปู ท่ี 1.2
System Utility
Operation Networks
Feedback Power
Control Power Supplies
Switch Electronics Motor
Control Drivers
Power
Circuits Semicoductors Magnetics
Electronics & Devices
รปู ที่ 1.2 การประยกุ ตใ์ ชง้ านในหลายดา้ นของอเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั
จากรปู ท่ี 1.2 แสดงการประยุกตใ์ ชง้ านในหลายดา้ นของอเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั สามารถนําไป
พฒั นาใชง้ านไดอ้ ยา่ งกวา้ งขวางและแพรห่ ลาย ทาํ ใหอ้ เิ ลก็ ทรอนิกสก์ ําลงั มบี ทบาทสาํ คญั ในการ
ทาํ งาน ใชเ้ ป็นศนู ยร์ วมในการทาํ งานดา้ นต่างๆ ประกอบดว้ ย ดา้ นกําลงั และพลงั งาน (Power and
Energy) ไดแ้ ก่ เครอื ขา่ ยสาธารณูปโภค (Utility Network) แหล่งจา่ ยกําลงั (Power Supplies) และ
การขบั มอเตอร์ (Motor Drivers) ดา้ นระบบและการควบคุม(Systems and Control) ไดแ้ ก่ การ
ทาํ งานของระบบ (System Operation) ควบคุมการป้อนกลบั (Feedback Control) และควบคุม
สวติ ช์ (Switch Control) และดา้ นอเิ ลก็ ทรอนิกสแ์ ละอุปกรณ์ (Electronics and Devices) ไดแ้ ก่
วงจร (Circuits) สารกง่ึ ตวั นํากาํ ลงั (Power Semiconductors) และเกย่ี วกบั แมเ่ หลก็ (Magnetics)
ยงั รวมถงึ การออกแบบวงจรต่างๆ มปี ระโยชน์ในการควบคุมดา้ นกําลงั ไฟฟ้าใชแ้ กป้ ญั หาอุปกรณ์
ไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ ลกั ษณะพเิ ศษของอเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั การทาํ งานจะเน้นไปทอ่ี ุปกรณ์
สารกง่ึ ตวั นําขนาดใหญ่ การประยกุ ตใ์ ชง้ านกบั อุปกรณ์แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าสาํ หรบั การจดั เกบ็ พลงั งาน
และวธิ กี ารควบคุมโดยเฉพาะทต่ี อ้ งนําไปใชก้ บั ระบบงานทไ่ี มเ่ ป็นเชงิ เสน้ ในการศกึ ษาสงิ่ ต่างๆ
หนวยท่ี 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คลน่ื และเตม็ คล่นื 5
ของวศิ วกรรมไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ ําลงั จะแสดงคา่ อยใู่ นสว่ นประกอบของระบบ
แอนะลอ็ ก ดจิ ทิ ลั และความถว่ี ทิ ยุ
1.2 แหลง จายไฟฟา กระแสตรง
แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current Electrical Supply) หรอื แหล่งจา่ ยกําลงั ไฟฟ้า
กระแสตรง (DC Electrical Power Supply) เรยี กสนั้ ๆ วา่ แหล่งจา่ ยกาํ ลงั เป็นสว่ นประกอบหลกั
ทส่ี าํ คญั เป็นอนั ดบั แรกๆ ทางดา้ นไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ มผี ลต่อการใชง้ านในระบบการทาํ งาน
ของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ รวมถงึ อุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ ําลงั ทต่ี อ้ งเขา้ ไปเกย่ี วขอ้ ง
ในการทํางาน โดยทําหน้าทใ่ี หก้ ําเนิดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง (DC Voltage) และกระแสไฟฟ้า
กระแสตรง (DC Current) ขน้ึ มาจากการนําแหล่งจ่ายไฟฟ้าชนิดหน่ึงมาแปลงใหเ้ ป็นแหล่งจ่าย
ไฟฟ้ากระแสตรง จา่ ยไปเลย้ี งระบบการทาํ งานในสว่ นต่างๆ ของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์
รวมทงั้ เครอ่ื งมอื เครอ่ื งใชส้ มยั ใหมต่ ่างๆ
แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง สามารถผลติ ขน้ึ ไดจ้ ากอุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกสห์ ลายชนิด มี
การจดั วงจรทาํ งานแตกต่างกนั ไปหลายรปู แบบ แต่มหี น้าทใ่ี นการทาํ งานเหมอื นกนั คอื ตอ้ งจ่าย
กาํ ลงั ไฟฟ้า ประกอบดว้ ยแรงดนั ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า สง่ ไปเลย้ี งวงจรในทุกส่วนของอุปกรณ์
ดา้ นไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกสท์ งั้ ระบบ สงิ่ สาํ คญั ทเ่ี ป็นหน้าทข่ี องแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง คอื
จะตอ้ งใหก้ าํ เนิดกาํ ลงั ไฟฟ้าขน้ึ มามกี ําลงั ไฟฟ้าเพยี งพอต่อความตอ้ งการของอุปกรณ์ใชง้ านเหล่านนั้
แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง แสดงดงั รปู ท่ี 1.3
รปู ที่ 1.3 แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง (ทม่ี า : https://th.aliexpress.com)
6 อเิ ลก็ ทรอนกิ สกาํ ลงั เบ้ืองตน
จากรปู ท่ี 1.3 แสดงแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง ถูกผลติ ขน้ึ มาบรรจุไวภ้ ายในกล่องโลหะ
และกล่องพลาสตกิ ปิดมดิ ชดิ เพราะดว้ ยวงจรมกี ารผลติ ขน้ึ มาจากส่วนประกอบของอุปกรณ์ใช้
งานหลายชนิดต่อวงจรรว่ มกนั ทาํ ใหเ้ กดิ ทงั้ สนามแมเ่ หลก็ และสนามไฟฟ้าแพร่กระจายออกมา
มโี อกาสแพรก่ ระจายออกไปรบกวนภายนอกได้ ทําใหก้ ารทํางานของระบบเกดิ ความผดิ พลาด
ขน้ึ ได้ หรอื เมอ่ื ใชง้ านในระบบทม่ี สี ญั ญาณไฟฟ้าเขา้ มาเกย่ี วขอ้ งกอ็ าจเกดิ สญั ญาณรบกวนชนิด
ต่างๆ ขน้ึ มาได้ การทาํ งานของแหล่งจา่ ยกาํ ลงั เป็นการทาํ การเปลย่ี นแปลงระบบจา่ ยกาํ ลงั จาก
ระบบหน่ึงไปเป็นระบบอ่นื ตามความตอ้ งการ ทน่ี ิยมใชท้ วั่ ไปโดยทาํ การแปลงไฟฟ้ากระแสสลบั
(AC) ใหเ้ ป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) มหี ลายวธิ แี ตกต่างกนั ไปดงั น้ี
1. แหล่งจ่ายกาํ ลงั ชนิดพืน้ ฐาน (Common Power Supply) หรือแหล่งจ่ายกาํ ลงั ชนิด
เชิงเส้น (Linear Power Supply) ใชค้ วามถไ่ี ฟฟ้ากระแสสลบั ใชง้ านทวั่ ไป (Line Frequency)
มาผลติ ใชง้ าน เป็นการผลติ แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงออกมาใชง้ านแบบพน้ื ฐาน ถูกผลติ มา
ใชง้ านตงั้ แต่สมยั เรม่ิ แรก โดยนําแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั คล่นื ไซน์เป็นไฟฟ้ากระแสสลบั ใชง้ าน
ตามบา้ นเรอื นทอ่ี ยอู่ าศยั ป้อนเขา้ วงจร นําแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั คล่นื ไซน์น้ีไปทําการเปลย่ี นแปลง
คา่ ใหเ้ ปลย่ี นไปโดยตรง ไดอ้ อกมาเป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง และกระแสไฟฟ้ากระแสตรงมรี ะดบั
ความแรงออกมาตามคา่ ทก่ี าํ หนดไว้
2. แหล่งจ่ายกาํ ลงั ชนิดสวิตชิง (Switching Power Supply) หรือแหล่งจ่ายกาํ ลงั ใช้
วิธีการสวิตช์ (Switch Mode Power Supply ; SMPS) ใชว้ ธิ กี ารสวติ ชว์ งจรเขา้ มารว่ มในการ
ผลติ เป็นวธิ กี ารผลติ ไฟฟ้ากระแสตรงแบบใหม่ เป็นชนิดทน่ี ิยมใชง้ านมากขน้ึ ในปจั จุบนั วธิ กี าร
ผลติ โดยการนําสญั ญาณไฟฟ้ากระแสสลบั คล่นื ไซน์ทป่ี ้อนเขา้ มา ไปทําการเปลย่ี นแปลงรปู รา่ ง
สญั ญาณเป็นคล่นื สเ่ี หลย่ี มความถส่ี งู ก่อนทจ่ี ะแปลงกลบั ออกมาเป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง และ
กระแสไฟฟ้ากระแสตรงตามคา่ ทก่ี าํ หนดไว้
อุปกรณ์ทําหน้าท่ีแปลง
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ให้เป็น
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง ท่นี ิยม
นํามาใช้งานในวงจรเรยี งกระแส
ดา้ นอเิ ลก็ ทรอนิกสก์ ําลงั คอื ไดโอด
กําลงั เรยี งกระแส (Rectifier Power
Diode) ผลิตมาใช้งานมหี ลายชนิด
หลายรูปร่าง และหลายขนาดทน
กําลงั ไฟฟ้า ไดโอดกําลงั เรยี งกระแส
รปู ที่ 1.4 ไดโอดกาํ ลงั เรยี งกระแส (ทม่ี า : http://www.ruttonsha.com) แสดงดงั รปู ท่ี 1.4
หนว ยท่ี 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื และเตม็ คล่นื 7
จากรปู ท่ี 1.4 แสดงไดโอดกาํ ลงั เรยี งกระแส นิยมนํามาใชง้ านในวงจรเรยี งกระแส มรี ปู รา่ ง
ลกั ษณะ ขนาด และคา่ ทนกาํ ลงั ไฟฟ้าแตกต่างกนั ในการนําไปใชง้ านจะตอ้ งเลอื กใหเ้ หมาะสมกบั
ความตอ้ งการของวงจรทาํ งาน พรอ้ มทงั้ เผ่อื ค่าผดิ พลาดไวด้ ว้ ย การนําไดโอดกาํ ลงั ไปต่อใชง้ าน
ในวงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง สามารถต่อวงจรทาํ งานไดห้ ลายรปู แบบ มลี กั ษณะการต่อวงจร
และหลกั การทาํ งานทแ่ี ตกต่างกนั ไป
1.3 แหลง จา ยไฟฟา กระแสตรงครง่ึ คลนื่
แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื (Half Wave Direct Current Electrical Supply) เป็น
แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงทไ่ี ดม้ าจากการแปลงความถส่ี ญั ญาณไฟฟ้ากระแสสลบั ทใ่ี ชง้ านตาม
บา้ นเรอื นทวั่ ไป เป็นแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงชนิดพน้ื ฐานทผ่ี ลติ ขน้ึ มาจากความถแ่ี รงดนั ไฟฟ้า
กระแสสลบั ทป่ี ้อนเขา้ มา ไปทําการแปลงจากแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ใหเ้ ป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง
โดยนําแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั เพยี งครง่ึ คล่นื มาใชง้ าน แปลงใหไ้ ดค้ า่ ระดบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง
ตามตอ้ งการ หลกั การทาํ งานของแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื แสดงดงั รปู ท่ี 1.5
รปู ที่ 1.5 หลกั การทาํ งานของแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื
จากรปู ท่ี 1.5 แสดงหลกั การทาํ งานของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื การทํางาน
ของวงจรอธบิ ายไดด้ งั น้ี จา่ ยแหลง่ จา่ ยแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั 220 V ใหห้ มอ้ แปลงกาํ ลงั ชนิดลด
แรงดนั ไฟฟ้า ลดระดบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ใหต้ ่ําลงเหลอื อยใู่ นระดบั ตามตอ้ งการ สง่ ต่อใหว้ งจร
เรยี งกระแสแบบครง่ึ คล่นื ดว้ ยไดโอด (Diode Half Wave Rectifier) ตดั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั
ออกไปซกี หน่ึง อาจเป็นซกี บวกหรอื ซกี ลบกไ็ ด้ เหลอื แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั จ่ายออกมาซกี เดยี ว
สลบั ชว่ งเวน้ ชว่ ง ไดแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ (Ripple Direct Current Voltage) ขาดหายไป
เป็นชว่ งๆ สง่ ต่อใหว้ งจรกรอง (Filter) แปลงแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ใหอ้ อกมาเป็นแรงดนั ไฟฟ้า
กระแสตรง (DCV) ทร่ี าบเรยี บเชน่ เดยี วกบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงจากแบตเตอร่ี นําไปใชง้ านได้
วงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื แสดงดงั รปู ท่ี 1.6
8 อเิ ลก็ ทรอนกิ สกาํ ลงั เบื้องตน
(ก) วงจร (ข) แรงดนั ไฟฟ้าจดุ ตา่ งๆ
รปู ที่ 1.6 วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื
จากรูปท่ี 1.6 แสดงวงจรแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื รปู ท่ี 1.6 (ก) แสดงวงจร
ประกอบดว้ ยหมอ้ แปลงกําลงั T ทาํ หน้าทล่ี ดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั สง่ ออกทางขดทุตยิ ภูมใิ ห้
ไดแ้ รงดนั ไฟฟ้าออกมาตามกาํ หนด ไดโอด D ทาํ หน้าทส่ี วติ ชป์ ิดเปิดวงจร กําหนดแรงดนั ไฟฟ้า
กระแสสลบั ซกี บวกสง่ ออกเอาตพ์ ุต ตวั เกบ็ ประจุ C ทาํ หน้าทก่ี รองแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ
ทส่ี ง่ ออกเอาตพ์ ตุ ใหเ้ รยี บขน้ึ และตวั ตา้ นทาน RL ทาํ หน้าทเ่ี ป็นภาระของวงจร
รปู ท่ี 1.6 (ข) แสดงแรงดนั ไฟฟ้าจุดต่างๆ ทว่ี ดั ไดอ้ อกมา แสดงดว้ ยหมายเลข ,
และ ของวงจรในรปู ท่ี 1.6 (ก) แรงดนั ไฟฟ้าทจ่ี ุด เป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั วดั ไดท้ าง
ขดทุตยิ ภมู ขิ องหมอ้ แปลงกาํ ลงั T แรงดนั ไฟฟ้าทจ่ี ุด เป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ทต่ี วั
ไดโอด D สง่ ออกมา โดยทจ่ี ุดน้ีตวั เกบ็ ประจุ C ยงั ไมต่ ่อเขา้ วงจร (สวติ ช์ S เปิดวงจร) และแรงดนั
ไฟฟ้าทจ่ี ดุ เป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงสภาวะทต่ี วั เกบ็ ประจุ C ต่อเขา้ วงจร (สวติ ช์ S ต่อวงจร)
ทาํ การกรองแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ใหเ้ รยี บมากขน้ึ เขา้ ใกลแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงจรงิ จาก
แบตเตอร่ี นําไปใชง้ านแทนแบตเตอรไ่ี ด้ การทาํ งานของวงจรอธบิ ายไดด้ งั น้ี
กรณที ย่ี งั ไมต่ ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร (สวติ ช์ S เปิดวงจร) เมอ่ื ขดทุตยิ ภูมหิ มอ้ แปลง
กาํ ลงั T มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกทจ่ี ุด (A) ไดโอด D ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอส
ตรงทํางาน ยอมใหแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกจ่ายผ่านไปตกครอ่ มภาระ RL ดา้ นบนบวก
ดา้ นล่างลบ (แรงดนั ไฟฟ้าตําแหน่ง ก รปู ท่ี 1.6 (ข)) และเม่อื ขดทุตยิ ภูมหิ มอ้ แปลง T มแี รงดนั
ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี ลบป้อนออกทจ่ี ดุ (A) ไดโอด D ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสกลบั ไมท่ าํ งาน ไมม่ ี
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี ลบจ่ายออกเอาตพ์ ุต ไมม่ แี รงดนั ไฟฟ้าตกครอ่ มภาระ RL (แรงดนั ไฟฟ้า
ตําแหน่ง ข รปู ท่ี 1.6 (ข)) แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั จ่ายใหไ้ ดโอด D ทาํ งาน การทาํ งานจะเป็นเชน่ น้ี
ตลอดเวลาทป่ี ้อนแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั เขา้ วงจร สง่ ผลใหไ้ ดแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ทจ่ี ดุ (B)
หนว ยที่ 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คลน่ื และเตม็ คล่นื 9
จา่ ยไปใหภ้ าระ RL ขาดหายเป็นชว่ งๆ หรอื เรยี กว่าแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ชนิดครง่ึ คล่นื แสดง
ออกมาทจ่ี ดุ ยงั ไมต่ ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร
กรณีทต่ี ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร (สวติ ช์ S ต่อวงจร) ขณะทม่ี แี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั
ซกี บวกป้อนออกทจ่ี ุด (A) ผา่ นไดโอด D ออกมาทจ่ี ุด (B) ตวั เกบ็ ประจุ C จะประจุแรงดนั ไฟฟ้า
ซกี บวกไวถ้ งึ คา่ สงู สดุ มแี รงดนั ไฟฟ้าตกครอ่ มตวั เกบ็ ประจุ C บนบวกล่างลบ ในจงั หวะทแ่ี รงดนั
ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกลดต่ําลงจากค่าสงู สุดจา่ ยผ่านออกไปใหภ้ าระ RL ตวั เกบ็ ประจุ C เรม่ิ
คายประจุแรงดนั ไฟฟ้าจ่ายไปใหภ้ าระ RL เสรมิ แรงดนั ไฟฟ้าในจงั หวะทไ่ี มม่ แี รงดนั ไฟฟ้าจ่าย
ออกมาทจ่ี ุด (B) (รปู แรงดนั ไฟฟ้าตําแหน่ง ข รปู ท่ี 1.6 (ข)) แรงดนั ไฟฟ้าจา่ ยไฟตกครอ่ มภาระ RL
จะคอ่ ยๆ ลดต่ําลง จนถงึ ชว่ งเวลาทม่ี แี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกทจ่ี ุด (A) อกี ครงั้
ผา่ นไดโอด D ออกมาทจ่ี ดุ (B) ตวั เกบ็ ประจุ C จะประจุแรงดนั ไฟฟ้าซกี บวกไวถ้ งึ คา่ สงู สดุ อกี ครงั้
เกดิ การทาํ งานเชน่ น้ีอยา่ งต่อเน่ืองตลอดเวลา สว่ นแรงดนั ไฟฟ้าตําแหน่ง ค และ ง รปู ท่ี 1.6 (ข)
เป็นการทาํ งานซ้าํ ทต่ี ําแหน่ง ก และ ข รปู ท่ี 1.6 (ข)
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงทจ่ี ุด สว่ นความพลว้ิ ทเ่ี กดิ ขน้ึ บนยอดแรงดนั ไฟฟ้าสามารถ
เปลย่ี นแปลงเพมิ่ ขน้ึ หรอื ลดลงได้ ขน้ึ อยกู่ บั สว่ นประกอบสาํ คญั 2 ประการ ไดแ้ ก่ ประการแรกอยทู่ ่ี
การใชค้ ่าความจุของตวั เกบ็ ประจุ C มาต่อกรองสญั ญาณในวงจร ถา้ ความจุทน่ี ํามาต่อมคี า่ น้อย
สว่ นความพลว้ิ บนยอดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงจะเพมิ่ ขน้ึ และถา้ ความจุทน่ี ํามาต่อมคี ่ามากสว่ น
ความพลว้ิ บนยอดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงจะลดลงเขา้ ใกลแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงจากแบตเตอร่ี
มากขน้ึ ประการทส่ี องการนําวงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบครง่ึ คล่นื ไปต่อใชง้ านใหก้ บั ภาระ
ถา้ ภาระตอ้ งการใชก้ ระแสไฟฟ้าในการทาํ งานมาก สว่ นความพลว้ิ บนยอดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง
จะเพมิ่ ขน้ึ และถา้ ภาระตอ้ งการใชก้ ระแสไฟฟ้าในการทาํ งานน้อยลง สว่ นความพลว้ิ บนยอดแรงดนั
ไฟฟ้ากระแสตรงจะลดลง
1.4 แหลง จายไฟฟากระแสตรงเตม็ คลื่นชนิดหมอแปลงมแี ท็ปกลาง
แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง (Tapping Transformer
Full Wave Direct Current Electrical Supply) เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงทไ่ี ดม้ าจากความถ่ี
สญั ญาณไฟฟ้ากระแสสลบั ทใ่ี ชง้ านตามบา้ นเรอื นทวั่ ไป ไปทาํ การแปลงจากแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั
ใหเ้ ป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง โดยนําแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ทงั้ รปู คล่นื มาใชง้ าน ใหไ้ ดค้ ่าระดบั
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงตามตอ้ งการ ถอื เป็นแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงชนิดพน้ื ฐานเชน่ เดยี วกนั
หลกั การทาํ งานของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงแบบเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง แสดง
ดงั รปู ท่ี 1.7
10 อเิ ล็กทรอนกิ สกาํ ลงั เบอื้ งตน
รปู ที่ 1.7 หลกั การทาํ งานของแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง
จากรปู ท่ี 1.7 แสดงหลกั การทาํ งานของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลง
มแี ทป็ กลาง การทาํ งานของวงจรอธบิ ายไดด้ งั น้ี จา่ ยแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั 220 V ใหห้ มอ้ แปลง
กาํ ลงั ชนิดลดแรงดนั ไฟฟ้า ลดระดบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ใหต้ ่ําลงเหลอื อยใู่ นระดบั ตามตอ้ งการ
สง่ ต่อใหว้ งจรเรยี งกระแสแบบเตม็ คล่นื ดว้ ยไดโอด (Diode Full Wave Rectifier) ตดั แรงดนั ไฟฟ้า
กระแสสลบั ออกไปซกี หน่ึง อาจเป็นซกี บวกหรอื ซกี ลบกไ็ ด้ เหลอื แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั จ่ายออกมา
ซกี เดยี วอยา่ งต่อเน่ือง อยใู่ นรปู แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ สง่ ต่อใหว้ งจรกรองแปลงแรงดนั ไฟฟ้า
กระแสตรงพลว้ิ ใหเ้ ป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง (DCV) ทร่ี าบเรยี บนําไปใชง้ านได้ วงจรแหล่งจา่ ย
ไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง แสดงดงั รปู ท่ี 1.8
(ก) วงจร (ข) แรงดนั ไฟฟ้าจุดต่างๆ
รปู ท่ี 1.8 วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง
จากรปู ท่ี 1.8 แสดงวงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง
รปู ท่ี 1.8 (ก) แสดงวงจรประกอบดว้ ยหมอ้ แปลงกําลงั T ทาํ หน้าทล่ี ดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั
สง่ ออกทางขดทุตยิ ภมู ใิ หไ้ ดแ้ รงดนั ไฟฟ้าออกมาตามตอ้ งการ ไดโอด D1 และ D2 ทาํ หน้าทส่ี วติ ช์
ปิดเปิดวงจร กําหนดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกสง่ ออกเอาตพ์ ตุ ตวั เกบ็ ประจุ C ทาํ หน้าท่ี
หนวยท่ี 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คลน่ื และเตม็ คล่นื 11
กรองแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ทส่ี ง่ ออกเอาตพ์ ตุ ใหเ้ รยี บมากขน้ึ และตวั ตา้ นทาน RL ทาํ หน้าท่ี
เป็นภาระของวงจร
รปู ท่ี 1.8 (ข) แสดงแรงดนั ไฟฟ้าจุดต่างๆ ทว่ี ดั ไดอ้ อกมา แสดงดว้ ยหมายเลข ,
และ ของวงจรในรปู ท่ี 1.8 (ก) แรงดนั ไฟฟ้าทจ่ี ุด เป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั วดั ไดท้ าง
ขดทตุ ยิ ภมู ขิ องหมอ้ แปลงกาํ ลงั T วดั เทยี บกบั แทป็ กลาง แรงดนั ไฟฟ้าทจ่ี ุด เป็นแรงดนั ไฟฟ้า
กระแสตรงพลว้ิ ทไ่ี ดโอด D1 และ D2 สง่ ออกมา ในจุดน้ีตวั เกบ็ ประจุ C ยงั ไมต่ ่อเขา้ วงจร (สวติ ช์
S เปิดวงจร) และแรงดนั ไฟฟ้าทจ่ี ดุ เป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงทต่ี วั เกบ็ ประจุ C ต่อเขา้ วงจร
(สวติ ช์ S ต่อวงจร) ทาํ การกรองแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ใหเ้ รยี บมากขน้ึ เขา้ ใกลแ้ รงดนั ไฟฟ้า
กระแสตรงจากแบตเตอรม่ี ากกว่าวงจรแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงแบบครง่ึ คล่นื นําไปใชง้ านแทน
แบตเตอรไ่ี ดไ้ ฟฟ้ากระแสตรงทม่ี คี ุณภาพมากขน้ึ การทาํ งานในแต่ละสภาวะของวงจรตามรปู ท่ี
1.8 (ก) แสดงดงั รปู ท่ี 1.9 และการทาํ งานของวงจรอธบิ ายไดด้ งั น้ี
(ก) สภาวะไดโอด D1 ทาํ งาน (ข) สภาวะไดโอด D2 ทาํ งาน
รปู ท่ี 1.9 การทาํ งานแต่ละช่วงของวงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง
กรณที ย่ี งั ไมต่ ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร (สวติ ช์ S เปิดวงจร) ขดทตุ ยิ ภมู ขิ องหมอ้ แปลง
กําลงั T มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกทจ่ี ุด (A) เทยี บกบั จุด (D) ไดโอด D1 ไดร้ บั
แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสตรงทาํ งาน สว่ นทจ่ี ดุ (B) เทยี บกบั จดุ (D) มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี ลบ
ป้อนออกมาไดโอด D2 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสกลบั ไมท่ าํ งาน ไดโอด D1 ยอมใหแ้ รงดนั ไฟฟ้า
กระแสสลบั ซกี บวกจา่ ยผา่ นไปตกครอ่ มภาระ RL ดา้ นบนบวกดา้ นล่างลบ (รปู แรงดนั ไฟฟ้าตําแหน่ง ก
รปู ท่ี 1.8 (ข)) และเม่อื ขดทุตยิ ภมู ขิ องหมอ้ แปลง T มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี ลบป้อนออกท่ี
จุด (A) เทยี บกบั จดุ (D) ไดโอด D1 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสกลบั ไมท่ าํ งาน สว่ นทจ่ี ดุ (B) เทยี บกบั
จุด (D) มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกมาไดโอด D2 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสตรง
12 อเิ ลก็ ทรอนิกสกําลงั เบ้ืองตน
ทาํ งาน ไดโอด D2 ยอมใหแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกจ่ายออกเอาตพ์ ตุ ไปตกครอ่ มภาระ RL
ดา้ นบนบวกดา้ นล่างลบ (รปู แรงดนั ไฟฟ้าตําแหน่ง ข รปู ท่ี 1.8 (ข)) แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั จา่ ยให้
ไดโอด D1 และ D2 ทาํ งานสลบั กนั ไป การทาํ งานจะเป็นเช่นน้ีตลอดเวลาทม่ี กี ารป้อนแรงดนั ไฟฟ้า
กระแสสลบั ใหว้ งจร ไดแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ทจ่ี ุด (C) จ่ายไปใหภ้ าระ RL เกดิ ขน้ึ ทงั้ 2 ซกี
ของแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั แรงดนั ไฟฟ้าทไ่ี ดอ้ อกมาน้ีถูกเรยี กว่าแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ
ชนิดเตม็ คล่นื แสดงออกมาทจ่ี ุด ยงั ไมต่ ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร
กรณตี ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร (สวติ ช์ S ต่อวงจร) เมอ่ื ขดทตุ ยิ ภมู ขิ องหมอ้ แปลงกาํ ลงั T มี
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกทจ่ี ดุ (A) เทยี บกบั จุด (D) ไดโอด D1 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้า
ไบแอสตรงทาํ งาน สว่ นทจ่ี ุด (B) เทยี บกบั จุด (D) มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี ลบป้อนออกมา
ไดโอด D2 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสกลบั ไมท่ าํ งาน ตวั ไดโอด D1 ยอมใหแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั
ซกี บวกจา่ ยออกมาทจ่ี ดุ (C) ตวั เกบ็ ประจุ C ประจุแรงดนั ไฟฟ้าซกี บวกไวถ้ งึ คา่ สงู สดุ แรงดนั ไฟฟ้า
ตําแหน่ง ก รปู ท่ี 1.8 (ข) มแี รงดนั ไฟฟ้าตกครอ่ มตวั เกบ็ ประจุ C บนบวกล่างลบ จงั หวะแรงดนั ไฟฟ้า
กระแสสลบั ซกี บวกลดต่าํ ลงจากคา่ สงู สดุ จา่ ยผา่ นออกไปใหภ้ าระ RL ตวั เกบ็ ประจุ C เรมิ่ คายประจุ
แรงดนั ไฟฟ้าจา่ ยไปใหภ้ าระ RL เสรมิ แรงดนั ไฟฟ้าในจงั หวะทแ่ี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกเรมิ่
ลดต่ํากวา่ คา่ สงู สดุ จนถงึ ชว่ งเวลาทม่ี แี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกทจ่ี ุด (B) เทยี บกบั
จุด (D) มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนมาใหไ้ ดโอด D2 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสตรงทาํ งาน
ไดโอด D2 ยอมใหแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกจ่ายออกมาทจ่ี ุด (C) ตวั เกบ็ ประจุ C จะประจุ
แรงดนั ไฟฟ้าซกี บวกไวถ้ งึ ค่าสงู สุดอกี ครงั้ แรงดนั ไฟฟ้าตําแหน่ง ข รปู ท่ี 1.8 (ข) มแี รงดนั ไฟฟ้า
ตกครอ่ มตวั เกบ็ ประจุ C บนบวกล่างลบ จงั หวะทแ่ี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกลดต่ําจากค่าสงู สุด
จ่ายผา่ นไปใหภ้ าระ RL อกี ครงั้ ตวั เกบ็ ประจุ C เรมิ่ คายประจุแรงดนั ไฟฟ้าจา่ ยไปใหภ้ าระ RL เสรมิ
แรงดนั ไฟฟ้าในจงั หวะทแ่ี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกเรมิ่ ลดลงต่ํากว่าค่าสงู สดุ จนถงึ ช่วงเวลา
ทม่ี แี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกทจ่ี ุด (C) อกี ครงั้ เกดิ การทาํ งานเช่นน้ีอย่างต่อเน่ือง
ตลอดเวลา ไดแ้ รงดนั ไฟฟ้าตําแหน่ง ค และ ง รปู ท่ี 1.8 (ข) เป็นการทาํ งานซ้าํ กบั ตําแหน่ง ก และ ข
รปู ท่ี 1.8 (ข)
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงทจ่ี ุด รปู ท่ี 1.8 (ข) สว่ นความพลว้ิ ทเ่ี กดิ ขน้ึ บนยอดแรงดนั ไฟฟ้า
กระแสตรงของวงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบเตม็ คล่นื จะเกดิ ขน้ึ น้อยกว่าวงจรแหล่งจา่ ย
ไฟฟ้ากระแสตรงแบบครง่ึ คล่นื และคา่ ความพลว้ิ สามารถเปลย่ี นแปลงเพม่ิ ขน้ึ หรอื ลดลงได้ ขน้ึ อยกู่ บั
สว่ นประกอบ 2 ประการ ไดแ้ ก่ ค่าความจุของตวั เกบ็ ประจุ C นํามาใชต้ ่อเป็นวงจรกรองสญั ญาณ
มคี ่าความจุน้อยความพลว้ิ เกดิ ขน้ึ มาก ถา้ มคี า่ ความจุมากความพลว้ิ เกดิ ขน้ึ น้อย และในการต่อ
ภาระใชง้ าน ภาระทต่ี ่อใชก้ ระแสไฟฟ้าในการทาํ งานน้อยความพลว้ิ เกดิ ขน้ึ น้อย ถา้ ภาระทต่ี ่อใช้
กระแสไฟฟ้าในการทาํ งานมากความพลว้ิ เกดิ ขน้ึ มาก
หนว ยที่ 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คลน่ื และเตม็ คล่นื 13
1.5 แหลง จายไฟฟากระแสตรงเต็มคลนื่ ชนิดบริดจ
แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดบรดิ จ์ (Bridge Full Wave Direct Current Electrical
Supply) เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงทไ่ี ดม้ าจากความถ่สี ญั ญาณไฟฟ้ากระแสสลบั ทใ่ี ชง้ าน
ตามบา้ นเรอื น ไปทาํ การแปลงจากแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ใหเ้ ป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง โดย
นําแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ทงั้ ลกู คล่นื มาใชง้ าน ใหไ้ ดค้ า่ ระดบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงตามกาํ หนด
ถอื เป็นแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงชนิดพน้ื ฐานเชน่ เดยี วกนั หลกั การทาํ งานของแหล่งจ่ายไฟฟ้า
กระแสตรงแบบเตม็ คล่นื ชนิดบรดิ จ์ แสดงดงั รปู ท่ี 1.10
รปู ที่ 1.10 หลกั การทาํ งานของแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดบรดิ จ์
จากรปู ท่ี 1.10 แสดงหลกั การทาํ งานของแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดบรดิ จ์
การทาํ งานของวงจรอธบิ ายไดด้ งั น้ี นําแหล่งจ่ายแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั 220 V ทใ่ี ชง้ านทวั่ ไป
จา่ ยใหห้ มอ้ แปลงกาํ ลงั ชนิดลดแรงดนั ไฟฟ้า ลดระดบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ใหต้ ่ําลงเหลอื อยใู่ น
ระดบั ตามตอ้ งการ สง่ ต่อใหว้ งจรเรยี งกระแสแบบบรดิ จด์ ว้ ยไดโอด (Diode Bridge Rectifier) ตดั
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ออกไปซกี หน่ึง โดยไดโอดทาํ งานครงั้ ละ 2 ตวั อาจเป็นซกี บวกหรอื ซกี
ลบกไ็ ด้ เหลอื แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั จ่ายออกมาซกี เดยี วอยา่ งต่อเน่ือง อย่ใู นรปู แรงดนั ไฟฟ้า
กระแสตรงพลว้ิ สง่ ใหว้ งจรกรองแปลงแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ใหเ้ ป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง
(DCV) ทร่ี าบเรยี บนําไปใชง้ านแทนแบตเตอรไ่ี ด้ วงจรแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิด
บรดิ จ์ แสดงดงั รปู ท่ี 1.11
จากรปู ท่ี 1.11 แสดงวงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดบรดิ จ์ รปู ท่ี 1.11 (ก)
แสดงวงจรประกอบดว้ ยหมอ้ แปลงกําลงั T ทาํ หน้าทล่ี ดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ส่งออกทางขด
ทุตยิ ภมู ใิ หไ้ ดแ้ รงดนั ไฟฟ้าออกมาตามตอ้ งการ ไดโอด D1, D2, D3 และ D4 ทาํ หน้าทส่ี วติ ชป์ ิดเปิด
วงจร กาํ หนดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกสง่ ออกเอาตพ์ ุต มตี วั เกบ็ ประจุ C ทาํ หน้าทก่ี รอง
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ทส่ี ง่ ออกเอาตพ์ ตุ ใหเ้ รยี บขน้ึ และตวั ตา้ นทาน RL ทาํ หน้าทเ่ี ป็นภาระ
ของวงจร
14 อิเลก็ ทรอนกิ สก ําลงั เบื้องตน
+ + ++++ + V
-- +ก ข ค ง
0 0 0
T1 1 0 t
220VAC 2 3 ไฟ AC
D2 D1 C + t
0VAC C - t
220VAC 25VAC A - RL 2+
S ไมต่ ่อ C 0
0VAC B D1D3 D2D4 D1D3 D2D4
D3 D4 3+
ตอ่ C 0
(ก) วงจร (ข) แรงดนั ไฟฟ้าจดุ ตา่ งๆ
รปู ที่ 1.11 วงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดบรดิ จ์
รปู ท่ี 1.11 (ข) แสดงแรงดนั ไฟฟ้าจุดต่างๆ ทว่ี ดั ไดอ้ อกมา แสดงดว้ ยหมายเลข ,
และ ของวงจรในรปู ท่ี 1.11 (ก) แรงดนั ไฟฟ้าทจ่ี ุด เป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั วดั ไดท้ าง
ขดทตุ ยิ ภมู ขิ องหมอ้ แปลงกาํ ลงั T แรงดนั ไฟฟ้าทจ่ี ดุ เป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ทไ่ี ดโอด
D1, D2, D3 และ D4 ส่งออกมา โดยในจุดน้ีตวั เกบ็ ประจุ C ยงั ไมต่ ่อเขา้ วงจร (สวติ ช์ S เปิดวงจร)
และแรงดนั ทจ่ี ุด เป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงทต่ี วั เกบ็ ประจุ C ต่อเขา้ วงจร (สวติ ช์ S ต่อวงจร)
ทาํ การกรองแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ใหเ้ รยี บมากขน้ึ เขา้ ใกลแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงคลา้ ย
กบั แบตเตอร่ี มคี ุณสมบตั วิ งจรเชน่ เดยี วกบั วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลง
มแี ทป็ กลาง นําไปใชง้ านแทนแบตเตอรไ่ี ดค้ ณุ ภาพมากขน้ึ การทาํ งานของวงจรอธบิ ายไดด้ งั น้ี
กรณที ย่ี งั ไมต่ ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร (สวติ ช์ S เปิดวงจร) เม่อื ขดทุตยิ ภูมขิ องหมอ้ แปลง
กําลงั T มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกทจ่ี ุด (A) เทยี บกบั จุด (B) ไดโอด D1 และ D3
ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสตรงทํางาน ส่วนทไ่ี ดโอด D2 และ D4 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสกลบั
ไมท่ าํ งาน ไดโอด D1 และ D3 ยอมใหแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกจ่ายผา่ นไปตกครอ่ มภาระ
RL ดา้ นบนบวกดา้ นล่างลบ (แรงดนั ไฟฟ้าตําแหน่ง ก รปู ท่ี 1.11 (ข)) เม่อื ขดทุตยิ ภูมขิ องหมอ้ แปลง
T มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี ลบป้อนออกทจ่ี ดุ (A) เทยี บกบั จดุ (B) หรอื อาจกล่าววา่ ทจ่ี ุด (B)
มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั เป็นบวกเทยี บกบั จุด (A) ไดโอด D2 และ D4 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสตรง
ทาํ งาน สว่ นทไ่ี ดโอด D1 และ D3 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสกลบั ไมท่ าํ งาน ไดโอด D2 และ D4 ยอมให้
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกจา่ ยผา่ นไปตกครอ่ มภาระ RL ดา้ นบนบวกดา้ นล่างลบ (แรงดนั ไฟฟ้า
ตําแหน่ง ข รปู ท่ี 1.11 (ข)) แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั จา่ ยใหไ้ ดโอด D1 และ D3 ทาํ งานสลบั กบั D2
และ D4 เป็นเชน่ น้ีตลอดเวลาทป่ี ้อนแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ใหว้ งจร ไดแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ
ทจ่ี ุด (C) จา่ ยไปใหภ้ าระ RL เกดิ ขน้ึ ทงั้ 2 ชว่ ง หรอื เรยี กว่าแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ ชนิดเตม็ คล่นื
หนว ยท่ี 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื และเตม็ คลน่ื 15
แสดงออกมาทจ่ี ุด ยงั ไมต่ ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร การทาํ งานแต่ละสภาวะของวงจร แสดง
ดงั รปู ท่ี 1.12
(ก) สภาวะไดโอด D1 และ D3 ทาํ งาน (ข) สภาวะไดโอด D2 และ D4 ทาํ งาน
รปู ท่ี 1.12 แตล่ ะชว่ งทาํ งานของวงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดบรดิ จ์
กรณที ต่ี ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร (สวติ ช์ S ต่อวงจร) เม่อื ขดทุตยิ ภูมขิ องหมอ้ แปลงกําลงั T
มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกทจ่ี ุด (A) เทยี บกบั จุด (B) ไดโอด D1 และ D3 ไดร้ บั
แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสตรงทาํ งาน สว่ นทไ่ี ดโอด D2 และ D4 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสกลบั ไมท่ าํ งาน
ไดโอด D1 และ D3 ยอมใหแ้ รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกจา่ ยผา่ นไปทจ่ี ุด (C) ทาํ ใหต้ วั เกบ็ ประจุ C
ประจแุ รงดนั ไฟฟ้าซกี บวกไวถ้ งึ คา่ สงู สดุ แรงดนั ไฟฟ้าตาํ แหน่ง ก รปู ท่ี 1.11 (ข) มแี รงดนั ไฟฟ้า
ตกครอ่ มตวั เกบ็ ประจุ C บนบวกลา่ งลบ ในจงั หวะทแ่ี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกลดต่ําลงจาก
คา่ สงู สดุ จา่ ยผา่ นออกไปใหภ้ าระ RL ตวั เกบ็ ประจุ C เรม่ิ คายประจุแรงดนั ไฟฟ้าจา่ ยไปใหภ้ าระ RL
เสรมิ แรงดนั ไฟฟ้าในจงั หวะทแ่ี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกเรมิ่ ลดลงต่ํากว่าค่าสงู สุด จนถงึ
ชว่ งเวลาทม่ี แี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกทจ่ี ุด (B) มแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั เป็นบวก
เทยี บกบั จดุ (A) ไดโอด D2 และ D4 ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟ้าไบแอสตรงทาํ งานมแี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั
ซกี บวกจา่ ยออกมาทจ่ี ุด (C) ทาํ ใหต้ วั เกบ็ ประจุ C ประจุแรงดนั ไฟฟ้าซกี บวกไวถ้ งึ คา่ สงู สดุ อกี ครงั้
แรงดนั ไฟฟ้าตําแหน่ง ข รปู ท่ี 1.11 (ข) มแี รงดนั ไฟฟ้าตกคร่อมตวั เกบ็ ประจุ C บนบวกล่างลบ
จงั หวะทแ่ี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกลดต่ําลงจากคา่ สงู สดุ จ่ายไปใหภ้ าระ RL ตวั เกบ็ ประจุ C
เรมิ่ คายประจแุ รงดนั ไฟฟ้าจา่ ยใหภ้ าระ RL เสรมิ แรงดนั ไฟฟ้าในจงั หวะทแ่ี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั
ซกี บวกเรม่ิ ลดลงต่ํากว่าค่าสงู สดุ จนถงึ ช่วงเวลาทม่ี แี รงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ซกี บวกป้อนออกท่ี
จุด (C) อกี ครงั้ เกดิ การทาํ งานเชน่ น้ีอยา่ งต่อเน่ืองตลอดเวลา ไดแ้ รงดนั ไฟฟ้าตําแหน่ง ค และ ง
รปู ท่ี 1.11 (ข) เป็นการทาํ งานซ้าํ ทต่ี าํ แหน่ง ก และ ข รปู ท่ี 1.11 (ข)
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงทจ่ี ุด สว่ นความพลว้ิ ทเ่ี กดิ ขน้ึ บนยอดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง
ของวงจรแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดบรดิ จ์ จะเกดิ ขน้ึ เช่นเดยี วกบั วงจรแหล่งจ่าย
16 อิเล็กทรอนกิ สกาํ ลงั เบอ้ื งตน
ไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง และค่าความพลว้ิ กส็ ามารถเปล่ยี นแปลง
เพม่ิ ขน้ึ หรอื ลดลงได้ ขน้ึ อยกู่ บั สว่ นประกอบสาํ คญั 2 ประการเชน่ เดยี วกนั ไดแ้ ก่ ค่าความจุของ
ตวั เกบ็ ประจุ C นํามาใชต้ ่อเป็นวงจรกรองสญั ญาณมคี ่าน้อยหรอื มากมผี ลต่อความพลว้ิ เกดิ ขน้ึ
เปลย่ี นแปลงไป และการต่อภาระใชง้ าน ภาระทต่ี ่อใชก้ ระแสไฟฟ้าในการทํางานน้อยหรอื มากมี
ผลต่อความพลว้ิ เกดิ ขน้ึ เปลย่ี นแปลงไปเชน่ เดยี วกนั
บทสรปุ
แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง หรอื แหล่งจ่ายกําลงั ใหก้ ําเนิดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง และ
กระแสไฟฟ้ากระแสตรงขน้ึ มาจากการนําแหล่งจ่ายไฟฟ้าชนิดหน่ึงมาแปลงใหเ้ ป็นแหล่งจา่ ยไฟฟ้า
กระแสตรง จา่ ยไปเลย้ี งอุปกรณ์ไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกสท์ งั้ หมด ชนิดทน่ี ิยมใชง้ านเป็นการแปลง
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั (ACV) และกระแสไฟฟ้ากระแสสลบั (ACA) ใหก้ ลายเป็นแรงดนั ไฟฟ้า
กระแสตรง (DCV) และกระแสไฟฟ้ากระแสตรง (DCA) อุปกรณ์ทน่ี ิยมนํามาใชง้ าน ไดแ้ ก่ ไดโอด
เรยี งกระแส การนําไปต่อใชง้ านในวงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง สามารถต่อวงจรไดห้ ลายแบบ
แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื เป็นแหล่งจา่ ยไฟฟ้าทผ่ี ลติ ขน้ึ มาจากสญั ญาณไฟฟ้า
กระแสสลบั ใชง้ านตามบา้ นเรอื น ไปทาํ การแปลงจากแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ใหเ้ ป็นแรงดนั ไฟฟ้า
กระแสตรง โดยนําแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ครง่ึ คล่นื มาใชง้ าน ใหไ้ ดร้ ะดบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง
ตามตอ้ งการ ใชไ้ ดโอดเรยี งกระแสเพยี งตวั เดยี ว
แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าท่ี
ผลติ ขน้ึ มาจากสญั ญาณไฟฟ้ากระแสสลบั ทใ่ี ชง้ านตามบา้ นเรอื นเชน่ เดยี วกนั แปลงจากแรงดนั ไฟฟ้า
กระแสสลบั ใหเ้ ป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง โดยนําแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ทงั้ คล่นื มาใชง้ าน ให้
ไดค้ า่ ระดบั แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงตามกาํ หนด ใชไ้ ดโอดเรยี งกระแส 2 ตวั
แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดบรดิ จ์ เป็นแหลง่ จา่ ยไฟฟ้าทผ่ี ลติ ขน้ึ มาจากสญั ญาณ
ไฟฟ้ากระแสสลบั ทใ่ี ชง้ านตามบา้ นเรอื นเช่นเดยี วกนั ไปทาํ การแปลงจากแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั
ใหเ้ ป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงตามกาํ หมด ใชไ้ ดโอดเรยี งกระแส 4 ตวั
หนวยที่ 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื และเตม็ คลน่ื 17
แบบฝกหัดหนวยท่ี 1
ตอนท่ี 1 เขยี นเครอ่ื งหมายกากบาท () ลงในขอ้ ทถ่ี กู ตอ้ งทส่ี ดุ
1. อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั เป็นอุปกรณ์ประเภทใด
ก. ใชก้ บั กาํ ลงั ไฟฟ้าคา่ ต่าํ ข. ใชก้ บั กระแสไฟฟ้าคา่ ต่าํ
ค. เป็นสารกง่ึ ตวั นําขนาดใหญ่ ง. ใชใ้ นงานดา้ นอเิ ลก็ ทรอนิกสเ์ ทา่ นนั้
2. อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั ถูกนําไปใชง้ านในดา้ นใด
ก. เครอ่ื งจกั รกล ข. การควบคมุ
ค. เครอ่ื งมอื ง. ถกู ทกุ ขอ้
3. สว่ นสาํ คญั ทาํ หน้าทเ่ี ปลย่ี นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสสลบั ใหเ้ ป็นแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง คอื อะไร
ก. วงจรเรยี งกระแส ข. หมอ้ แปลงกาํ ลงั
ค. วงจรกรอง ง. ภาระวงจร
4. ไดโอดทใ่ี ชใ้ นวงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง ทาํ หน้าทอ่ี ะไร
ก. กรองสญั ญาณ ข. สวติ ชป์ ิดเปิดวงจร
ค. เปลย่ี นแปลงระดบั แรงดนั ไฟฟ้า ง. กาํ หนดการไหลของกระแสไฟฟ้า
5. ตวั เกบ็ ประจใุ นวงจรเรยี งกระแส ทาํ หน้าทอ่ี ะไร
ก. กรองสญั ญาณ ข. สวติ ชป์ ิดเปิดวงจร
ค. เปลย่ี นแปลงระดบั แรงดนั ไฟฟ้า ง. กาํ หนดทศิ ทางไหลของกระแสไฟฟ้า
6. การเปลย่ี นแปลงคา่ ความพลว้ิ ทเ่ี กดิ บนยอดแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง เกดิ จากวงจรเรยี งกระแส
สว่ นใดกล่าวไวถ้ ูกตอ้ ง
ก. ภาระใชก้ ระแสไฟฟ้าน้อยเกดิ มาก
ข. วงจรเรยี งกระแสครง่ึ คลน่ื เกดิ มาก
ค. วงจรเรยี งกระแสเตม็ คลน่ื เกดิ มาก ง. ความจตุ วั เกบ็ ประจุมากเกดิ มาก
7. จากรปู เป็นวงจรอะไร
ก. ตดั สญั ญาณ
ข. แปลงสญั ญาณ
ค. ทวแี รงดนั ไฟฟ้า
ง. แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง
18 อเิ ลก็ ทรอนิกสก ําลงั เบ้ืองตน
8. จากรปู ขอ้ 7 เม่อื ป้อนสญั ญาณไซน์เขา้ วงจร และปลด C ออก จะเกดิ สญั ญาณตกคร่อม R ท่ี
จุด A เทยี บกบั จดุ B ตามรปู ใด
ก. ข.
ค. ง.
9. จากรปู ขอ้ 7 ถา้ ตดั D2 ออกจากวงจรจะเกดิ ผลเชน่ ไร
ก. วงจรไมท่ าํ งาน
ข. เปลย่ี นเป็นวงจรตดั สญั ญาณ
ค. เปลย่ี นเป็นวงจรทวแี รงดนั ไฟฟ้า
ง. เปลย่ี นเป็นแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบครง่ึ คล่นื
10. คุณสมบตั แิ หล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงชนิดบรดิ จ์ ขอ้ ใดถกู ตอ้ ง
ก. ใชห้ มอ้ แปลง 3 ขวั้ มแี ทป็ กลาง
ข. ไดโอดทาํ งานในวงจรครงั้ ละ 1 ตวั
ค. ใชไ้ ดโอดทาํ งานในวงจรเรยี งกระแส 4 ตวั
ง. ไดแ้ รงดนั ไฟฟ้าผา่ นไดโอดออกมาแบบครง่ึ คล่นื
ตอนที่ 2 อธบิ ายใหไ้ ดใ้ จความสมบรู ณ์ถูกตอ้ ง
1. อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั คอื อะไร ถูกนําไปประยกุ ตใ์ ชง้ านอะไรบา้ ง
2. บอกความแตกต่างของแหลง่ จา่ ยกาํ ลงั ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดเชงิ เสน้ และชนิดใชว้ ธิ กี ารสวติ ช์
3. การทาํ งานของแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื เป็นอยา่ งไร อธบิ ายพรอ้ มรปู ประกอบ
4. การทํางานของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลางเป็นอย่างไร
อธบิ ายพรอ้ มรปู ประกอบ
5. การทํางานของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดบรดิ จเ์ ป็นอย่างไร อธบิ ายพรอ้ มรปู
ประกอบ
หนว ยท่ี 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คลน่ื และเตม็ คล่นื 19
จุดประสงคก ารเรยี นรู
1. ประกอบวงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบต่างๆ ได้
2. ใชม้ ลั ตมิ เิ ตอรว์ ดั แรงดนั ไฟฟ้าในวงจรได้
3. ใชอ้ อสซลิ โลสโคปวดั สญั ญาณจดุ ต่างๆ ของวงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงได้
4. วาดรปู สญั ญาณทผ่ี า่ นการเรยี งกระแสได้
5. มกี ารเสยี สละในหมคู่ ณะ
เครื่องมอื และอุปกรณ 2 ตวั
คา่ ละ 1 ตวั
1. ซลิ คิ อนไดโอดเบอร์ 1N4002 หรอื เบอรแ์ ทน คา่ ละ 1 ตวั
2. ตวั ตา้ นทาน 100 , 1 k ; 5 W
3. ตวั เกบ็ ประจุ 10 F, 1,000 F ; 25 V 1 ชุด
4. ชุดหมอ้ แปลงชนิดแปลงลงคา่ 12 V – 0 – 12 V 1 เครอ่ื ง
5. มลั ตมิ เิ ตอรห์ รอื ดจิ ทิ ลั มลั ตมิ เิ ตอร์ 1 เครอ่ื ง
6. ออสซลิ โลสโคปชนิด 2 เสน้ ภาพพรอ้ มสายโพรบ 1 ชุด
7. แผงประกอบวงจรและสายต่อวงจร
ลําดบั ข้ันการทดลอง
1. ประกอบวงจรตามรปู ท่ี 1.1 ยงั ไมต่ ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร
2. จา่ ยแรงดนั ไฟฟ้า 12 VAC ใหว้ งจรเรยี งกระแสแบบครง่ึ คล่นื ใชม้ ลั ตมิ เิ ตอรต์ งั้ ยา่ น DCV
วดั แรงดนั ไฟฟ้าตกคร่อม RL อ่านและบนั ทกึ ค่าลงในตารางท่ี 1.1 แถวตวั เกบ็ ประจุ ไม่มี ช่อง
วดั ดว้ ยมเิ ตอร์
20 อิเลก็ ทรอนกิ สก าํ ลังเบือ้ งตน
รปู ท่ี 1.1 แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื
3. ปรบั แต่งออสซลิ โลสโคปใหพ้ รอ้ มใชง้ าน นําไปวดั สญั ญาณตกครอ่ ม RL บนั ทกึ รปู รา่ ง
สญั ญาณและค่าแรงดนั ไฟฟ้าเป็น VP ไวใ้ นตารางท่ี 1.1 แถวตวั เกบ็ ประจุ ไม่มี ช่องรปู คล่นื และ
ชอ่ งวดั ดว้ ยสโคป ควรใหม้ รี ปู คล่นื สญั ญาณปรากฏบนจอออสซลิ โลสโคปไมน่ ้อยกวา่ 2 รปู คล่นื
ตารางที่ 1.1 รปู รา่ งสญั ญาณและแรงดนั ไฟฟ้าวงจรแหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบครง่ึ คล่นื
ตวั เกบ็ ประจุ รปู คล่ืน วดั ด้วยสโคป VP วดั ด้วยมิเตอร์ V
ไมม่ ี 0
10 F 0
1,000 F 0
หนวยท่ี 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คล่นื และเตม็ คลน่ื 21
4. ต่อตวั เกบ็ ประจุ C = 10 F เขา้ วงจร ทดลองซ้าํ ตามขนั้ ทดลองท่ี 2 – 3 บนั ทกึ ค่า
แรงดนั ไฟฟ้าและรปู สญั ญาณลงในตารางท่ี 1.1 แถวตวั เกบ็ ประจุ 10 F
5. เปลย่ี นตวั เกบ็ ประจุ C เป็น 1,000 F ต่อเขา้ วงจร ทดลองซ้ําตามขนั้ ทดลองท่ี 2 – 3
บนั ทกึ คา่ แรงดนั ไฟฟ้าและรปู สญั ญาณลงในตารางท่ี 1.1 แถวตวั เกบ็ ประจุ 1,000 F
6. ผลการทดลองในตารางท่ี 1.1 สภาวะของการไมใ่ สแ่ ละใสต่ วั เกบ็ ประจุ C ในวงจรมผี ล
อยา่ งไรกบั รปู คล่นื สญั ญาณทเ่ี กดิ ขน้ึ .......................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
7. ผลการทดลองในตารางท่ี 1.1 สภาวะของการใสต่ วั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจรมคี วามจุมาก
น้อยแตกต่างกนั มผี ลอยา่ งไรกบั รปู คล่นื สญั ญาณทเ่ี กดิ ขน้ึ ........................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
8. ประกอบวงจรตามรปู ท่ี 1.2 ยงั ไมต่ ่อตวั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจร และยงั ไมจ่ า่ ยแรงดนั
ไฟฟ้าเขา้ วงจร
รปู ท่ี 1.2 แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง
9. จา่ ยแรงดนั ไฟฟ้า 12 – 0 – 12 VAC ใหว้ งจรเรยี งกระแสแบบเตม็ คล่นื ใชม้ ลั ตมิ เิ ตอร์
ตงั้ ยา่ น DCV วดั แรงดนั ไฟฟ้าตกครอ่ ม RL อ่านและบนั ทกึ คา่ ลงในตารางท่ี 1.2 แถวตวั เกบ็ ประจุ
ไมม่ ี ชอ่ งวดั ดว้ ยมเิ ตอร์
10. ปรบั แต่งออสซลิ โลสโคปใหพ้ รอ้ มใชง้ าน นําไปวดั สญั ญาณตกครอ่ ม RL บนั ทกึ รปู รา่ ง
สญั ญาณและค่าแรงดนั ไฟฟ้าเป็น VP ไวใ้ นตารางท่ี 1.2 แถวตวั เกบ็ ประจุ ไม่มี ช่องรปู คล่นื และ
ชอ่ งวดั ดว้ ยสโคป ควรปรบั แต่งออสซลิ โลสโคปใหม้ รี ปู คล่นื สญั ญาณปรากฏ บนจอออสซลิ โลสโคป
ไมน่ ้อยกวา่ 2 รปู คล่นื
22 อิเล็กทรอนิกสก าํ ลังเบื้องตน
ตารางท่ี 1.2 รปู รา่ งสญั ญาณและแรงดนั ไฟฟ้าวงจรเรยี งกระแสเตม็ คล่นื ชนิดหมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง
ตวั C และ RL รปู คล่ืน วดั ด้วยสโคป VP วดั ด้วยมิเตอร์ V
C = ไมม่ ี 0
RL = 1 k
C = 10 F 0
RL = 1 k
C = 1,000 F 0
RL = 1 k
C = 1,000 F 0
RL = 100
11. ต่อตวั เกบ็ ประจุ C = 10 F เขา้ วงจร ทดลองซ้าํ ตามขนั้ ทดลองท่ี 9 – 10 บนั ทกึ ค่า
แรงดนั ไฟฟ้าและรปู สญั ญาณลงในตารางท่ี 1.2 แถวตวั เกบ็ ประจุ 10 F
12. เปลย่ี นคา่ ตวั เกบ็ ประจุ C เป็น 1,000 F ต่อเขา้ วงจร ทดลองซ้ําตามขนั้ ทดลองท่ี
9 – 10 บนั ทกึ ค่าแรงดนั ไฟฟ้าและรปู สญั ญาณลงในตารางท่ี 1.2 แถวตวั เกบ็ ประจุ 1,000 F และ
ตวั ตา้ นทาน RL 1 k
หนว ยท่ี 1 : วงจรแหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงครง่ึ คลน่ื และเตม็ คลน่ื 23
13. คงคา่ ตวั เกบ็ ประจุ C ทค่ี า่ 1,000 F ไวใ้ นวงจรตามเดมิ เปลย่ี นคา่ ความตา้ นทานภาระ
RL ใหมเ่ ป็น 100 ทดลองซ้าํ ตามขนั้ ทดลองท่ี 9 – 10 บนั ทกึ คา่ แรงดนั ไฟฟ้าและรปู สญั ญาณ
ลงในตารางท่ี 1.2 แถวตวั เกบ็ ประจุ 1,000 F และตวั ตา้ นทาน RL 100
14. ผลการทดลองในตารางท่ี 1.2 สภาวะของการใสต่ วั เกบ็ ประจุ C ในวงจรมคี ่ามากน้อย
แตกต่างกนั มผี ลอยา่ งไรกบั รปู คล่นื สญั ญาณทเ่ี กดิ ขน้ึ ..............................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
15. ผลการทดลองในตารางท่ี 1.2 สภาวะการใสต่ วั เกบ็ ประจุ C เขา้ วงจรมคี วามจุเทา่ กนั
แต่เปลย่ี นแปลงค่าความตา้ นทานภาระ RL มากน้อยแตกต่างกนั มผี ลอยา่ งไรกบั รปู คล่นื สญั ญาณ
ทเ่ี กดิ ขน้ึ ................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
สรปุ ผลการทดลอง
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
24 อิเล็กทรอนิกสกาํ ลงั เบ้อื งตน
คําศพั ททคี่ วรรู
อเิ ลก็ ทรอนิกสก์ าํ ลงั Power Electronics
โซลดิ สเตต Solid State
วงจรเรยี งกระแส Rectifier Circuit
อนิ เวอรเ์ ตอร์ Inverters
คอนเวอรเ์ ตอร์ Converters
การชกั นําใหเ้ กดิ พลงั งานขน้ึ มาใหม่ Renewable Energy Conversion
แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง Direct Current Electrical Supply
แหล่งจา่ ยกาํ ลงั ไฟฟ้ากระแสตรง Direct Current Electrical Power Supply
แหลง่ จา่ ยกาํ ลงั Power Supply
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง DC Voltage
กระแสไฟฟ้ากระแสตรง DC Current
ชนิดพน้ื ฐาน Common Type
แหล่งจา่ ยกาํ ลงั ชนิดเชงิ เสน้ Linear Power Supply
ชนิดสวติ ชงิ Switching Type
แหลง่ จา่ ยกาํ ลงั ใชว้ ธิ กี ารสวติ ช์ (SMPS) Switch Mode Power Supply
ไดโอดเรยี งกระแส Rectifier Diode
แหลง่ จา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบครง่ึ คล่นื Half Wave Direct Current Electrical Supply
เรยี งกระแสแบบครง่ึ คล่นื ดว้ ยไดโอด Diode Half Wave Rectifier
แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงพลว้ิ Ripple Direct Current Voltage
วงจรกรอง หรอื ตวั กรอง Filter
แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบเตม็ คล่นื ชนิด Tapping Transformer Full Wave Direct
หมอ้ แปลงมแี ทป็ กลาง Current Electrical Supply
เรยี งกระแสแบบเตม็ คล่นื ดว้ ยไดโอด Diode Full Wave Rectifier
แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรงแบบเตม็ คล่นื ชนิด Bridge Full Wave Direct Current Electrical
บรดิ จ์ Supply
เรยี งกระแสแบบบรดิ จด์ ว้ ยไดโอด Diode Bridge Rectifier