สื่อ วิจัย ล่าสุด

หนงั สอื อเิ ล็กทรอนกิ ส์ E-book

รำยวชิ ำ

อเิ ล็กทรอนกิ สก์ ำลงั เบอื้ งตน้

รหสั วชิ ำ 20104-2103

เรอื่ ง วงจรเรยี งกระแส

จดุ ประสงคเ์ ชงิ พฤตกิ รรม

1. อธิบายวงจรเรยี งกระแส 1 เฟส แบบควบคมุ ไม่ได้ ได้
2. อธบิ ายวงจรเรยี งกระแส 3 เฟส แบบควบคุมไม่ได้ ได้
3. อธบิ ายวงจรเรยี งกระแส 1 เฟส แบบควบคมุ ได้ ได้

แบบทดสอบกอ่ นเรียน

วงจรเรยี งกระแส 1 เฟสแบบควบคมุ ไมไ่ ด้

1.1 การทางานของวงจรเรยี งกระแสแบบครึง่ คล่นื 1 เฟส

วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น (Half Wave Rectifier) ของระบบไฟฟ้า 1 เฟสจะใช้ไดโอดเพียงตัวเดียว
เท่านั้นทาหน้าท่ีเรียงกระแส รูปคลื่นของไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้จะยังไม่ราบเรียบไม่เหมาะสมที่จะนาไปใช้เป็น
แหล่งจ่ายไฟฟ้าในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เพราะจะทาให้เกิดสัญญาณรบกวนในระบบ แต่เหมาะสมท่ีจะนาไปสร้าง
เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ไฟฟ้า เพราะแบตเตอรี่ไฟฟ้าขณะชาร์จต้องการแรงดันไฟฟ้าที่กระเพ่ือม มิฉะน้ันจะประจุ
ไฟฟ้าไม่เข้าวงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคลื่นจัดว่าเป็นวงจรเรียงกระแสที่มีประสิทธิภาพที่ต่าที่สุด รูปคลื่นไฟฟ้า
กระแสสลับทางดา้ นอินพตุ มีท้งั ดา้ นบวกและดา้ นลบ รปู คลนื่ ไฟฟ้ากระแสตรงทางด้านเอาตพ์ ตุ ของวงจรอาจเปน็ ไฟ
บวก หรือไฟลบกไ็ ด้อย่ทู ่กี ารออกแบบวงจร วงจรเรียงกระแสแบบครงึ่ คล่ืน 1 เฟส แสดงดงั รูปที่ 1.1

รูปที่ 1.1 วงจรเรยี งกระแสแบบครึง่ คล่นื 1 เฟส

รปู ที่ 1.2 วดิ โิ อเพ่มิ เติม

1.2 การทางานของวงจรเรยี งกระแสแบบเต็มคลนื่ 1 เฟส

วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืน (Full Wave Rectifier) ของระบบไฟฟา้ 1 เฟส สามารถแบ่งออกได้อีก 2
ลักษณะ ได้แก่

1.2.1 วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืน (Full Wave Rectifier) ชนิดใช้ไดโอด 2 ตัว ต่อร่วมกับหม้อ
แปลงแบบที่มี Center Tap, CT

วงจรเรียงกระแสลักษณะนี้ จะจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ราบเรียบกว่าวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น แต่
หม้อแปลงทีใ่ ชง้ านทางด้านขดทุติยภูมิจะต้องเป็นชนดิ 3 ขวั้ มขี ากลาง เปน็ ขาร่วมไฟสลับ ทาหน้าท่แี บง่ เฟสใหเ้ กิด
การต่างเฟสกนั 180 องศาทางไฟฟ้าระหว่างรูปคล่ืนของสัญญาณที่ออกทางด้านบน และด้านล่างของขดลวดทุตยิ
ภูมิหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อให้ได้โอดท้ัง 2 ตัว สลับกันทางาน ดังน้ันวงจรจึงสามารถจ่ายกระแสไฟฟา้ ได้เรียบและสูง
กว่าวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลนื่ ลกั ษณะวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลนื่ และแรงดนั ทไ่ี ด้ แสดงดังรูปที่ 1.3

รปู ที่ 1.3 วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลนื่

รูปท่ี 1.4 วิดิโอเพ่มิ เตมิ

1.2.2 วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ (Bridge Rectifier) รูปคลื่นของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง
ทางดา้ นเอาต์พตุ มีลักษณะเหมอื นกับวงจรเรยี งกระแสแบบเตม็ คลื่น แต่ขอ้ แตกตา่ งระหวา่ งวงจรเรียงกระแสแบบ
บริดจ์ และวงจรเรียงกระแสแบบเตม็ คลน่ื คอื ตา่ งกันตรงท่กี ารใชห้ ม้อแปลงต่อร่วมกบั ไดโอด

วงจรเรียงกระแสแบบเตม็ คลน่ื จะใชห้ มอ้ แปลงชนิดมี Center Tap ต่อรว่ มกบั ไดโอด 2 ตวั สว่ นวงจร
เรียงกระแสแบบบริดจ์จะใช้หม้อแปลงชนิดมี Center Tap หรือไม่มี Center Tap ก็ได้ต่อร่วมกับไดโอด 4 ตัว
วงจรเรยี งกระแสแบบบริดจ์ แสดงดงั รูปที่ 1.5

รูปท่ี 1.5 วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์

รูปท่ี 1.6 วิดิโอเพิม่ เตมิ

วงจรเรยี งกระแส 3 เฟส แบบควบคุมไม่ได้

2.1 การทางานของวงจรเรยี งกระแสแบบคร่งึ คล่นื 3 เฟส

วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น (Half Wave Rectifier) ของระบบไฟฟา้ 3 เฟสจะใช้ไดโอดจานวน 3 ตัว
ทาหนา้ ท่ีเรียงกระแสตัวละเฟส รูปวงจรเรียงกระแสแบบครง่ึ คลนื่ 3 เฟส แสดงดงั รูป

รปู ที่ 2.1 วงจรเรยี งกระแสคร่ึงคล่ืน 3 เฟส
จากรูปท่ี 2.1 แสดงเฉพาะขดลวดทางด้านทุติยภูมิเท่านั้น ซึ่งถูกต่อในรูปของสตาร์ (Star, Y) ซ่ึงมีจุดรว่ ม
(Star Point) ทาหน้าท่ีเป็นสายนิวทรัล (Netrual, N) ส่วนสายเฟสจะมี 3 เส้น คือเฟส A, เฟส B และเฟส C
รูปคล่ืนของไฟฟา้ กระแสสลบั จะเกิดขนึ้ มาเสริมกันทุก ๆ 120 องศาทางไฟฟา้

รูปที่ 2.2 วิดิโอเพม่ิ เตมิ

2.2 การทางานของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืนสามเฟส

วงจรเรยี งกระแสแบบเตม็ คล่นื (Full Wave Rectifier) ของระบบไฟฟา้ 3 เฟส จะทาหนา้ ทีเ่ รียงกระแส 6
ตัว ลกั ษณะการทางานจะคลา้ ยกบั วงจรเรียงกระแเสเต็มคลืน่ 1 เฟส แต่รูปคลน่ื ไฟฟา้ กระแสตรงทไ่ี ด้ทางด้านเอาพุ
ตจะราบเรียบมาก ใกล้เคียงกับเส้นตรงหรือใกล้เคียงกับรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้จากแบตเตอร่ี วงจรเรียง
กระแสแบบเต็มคล่ีน 3 เฟส แสดงดงั รูปท่ี 2.3

รปู ท่ี 2.3 วงจรเรยี งกระแสแบบเตม็ คลื่น 3 เฟส

รปู ท่ี 2.4 วดิ โิ อเพมิ่ เตมิ
รูปท่ี 2.5 สัญลักษณ์ของไดโอดบริดจ์ 3 เฟส

วงจรเรยี งกระแส 1 เฟสแบบควบคมุ ได้

3.1 การทางานของวงจรเรยี งกระแสครึ่งคลน่ื 1 เฟส แบบควบคมุ ได้

วงจรเรียงกระแสครึ่งคล่ืนของระบบไฟฟ้า 1 เฟส แบบควบคุมได้ จะใช้ SCR เพียงตัวเดียวทาหนา้ ท่ีเรยี ง
กระแส เชน่ เดยี วกบั วงจรเรียงกระแสครึง่ คลน่ื 1 เฟส แบบควบคุมไมไ่ ดซ้ ึง่ จะใช้ ไดโอดเพียงตัวเดยี วทาหน้าที่เรียง
กระแส แตกต่างกันเพยี ง SCR แทนไดโอดและมีวงจรทรกิ เกอร์ เพิม่ เขา้ มาเพอื่ กาหนดมมุ ท่ีจะให้ SCR เร่ิมทางาน
วงจรเรียงกระแสครง่ึ คลื่น 1 เฟส แบบควบคมุ ได้ แสดงดังรูปท่ี 3.1

รูปที่ 3.1 วงจรเรียงกระแสคร่ึงคลื่น 1 เฟส แบบควบคุมได้
จากรูปคล่ืน แรงดันอินพุตรูปไซน์ผ่านวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคล่ืน โดยใช้ SCR เป็นตัวเรียงกระแสโดย
กาหนดมุมทรกิ เกอร์ท่ีขาเกตไว้ 60 องศา (ซ่งึ จะกาหนดไว้กี่องศาก็ได้) รปู คลื่นเอาต์พุตจงึ ไม่เตม็ ครงึ่ คลน่ื เม่ือจ่าย
ให้กบั โหลด ถ้าหากโหลดเปน็ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง ความเร็วรอบของมอเตอร์ก็จะลดลง หรือถ้าหากโหลดเป็น
หลอดไฟฟ้ากระแสตรง ความสว่างของหลอดกจ็ ะลดลง

รปู ที่ 3.2 วดิ โิ อเพม่ิ เตมิ

3.2 การทางานของวงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืน 1 เฟสแบบควบคมุ ได้

วงจรเรยี งกระแสเต็มคล่นื 1 เฟส แบบควบคมุ ได้ จะใช้ SCR จานวน 2 ตวั ทาหนา้ ท่ีเรียงกระแส
เชน่ เดยี วกบั วงจรเรียงกระแสเตม็ คลน่ื แบบบควบคุมไม่ได้ ( ซง่ึ ใช้ได้โอดทาหน้าที่เรียงกระแส) และใชห้ มอ้ แปลง
ไฟฟ้าทม่ี ีขวดลวดทางดา้ นทุตยิ ภมู ซิ ่งึ ตอ้ งมี Center Tap เชน่ เดียวกนั รูปวงจรเสดงงดังรูปที่ 3.3

รูปที่ 3.3 วงจรเรียงกระแสเตม็ คล่ืน 1 เฟส แบบควบคมุ ได้
จากรปู คล่ืนไฟฟา้ แรงดนั อนิ พุตรปู ไซน์ผา่ นวงจรเรยี งกระแสแบบเตม็ คล่ืน โดยใช้ SCR จานวน 2 ตวั เปน็
ตัวเรียงกระแส และโดยสมมตุ วิ ่ากาหนดมมุ ทรกิ เกอร์ท่ีขาเกตไวท้ ี่ 60 องศา (ซ่งึ สามารถกาหนดไวก้ ี่องศาก็ได้
ข้ึนอยู่กับการออกแบบวงจร) รูปคลื่นเอาต์พุตจึงไม่เตม็ รูปคล่นื แบบเต็มคล่นื เมอ่ื จ่ายให้กบั โหลดเป็นมอเตอรไ์ ฟฟ้า
กระแสตรง ความเร็วรอบของมอเตอร์ก็จะลดลง หรือถ้าหาดโหลดเปน็ หลอดไฟฟ้ากระแสตรง ความสวา่ งของ
หลอดไฟกจ็ ะลดลง

รปู ที่ 3.2 วิดิโอเพมิ่ เติม

แบบทดสอบหลงั เรยี น