อิเล็กทรอนิกส์กำลัง

อิเล็กทรอนิกส์กำลัง

สาขางานอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม วิทยาลักเทคนิกส์สงขลา

จัดทำโดย
นายทศพล บุญแก้วคง

ครูผู้สอน
พลวัฒน์ เกื้ อขำ

1

คำนำ

รายงานฉบับนีเ้ ปน็ ส่วนหนึง่ ของวิชา อิเล็กทรอนิกกำลัง ระดับชั้น ปวส.2 สมทบ โดยมีจุปสงค์เพื่อศึกษา
ความรู้ที่ได้จากเรื่อง อิเล็กทรอนิกส์กำลัง เช่น เพาเวอร์ไดโอด วงจรเรียงกระแส ไฟฟ้ากระแสสลับ AC และ
ไฟฟ้ากระแสตรง DC เอสซอี าร์ ซง่ึ รายงานนี้มเี นื้อหาเกี่ยวกบั ความรู้มาจากอิเลก็ ทรอนิกส์กำลงั

ผูจ้ ัดทำไดเ้ ลือกหวั ข้อนใี้ นการทำรายงาน เน่ืองมาจากเปน็ เรื่องทีน่ า่ สนใจ ผูจ้ ดั ทำตอ้ งขอขอบคุณ อาจารย์
พลวัฒน์ เกื้อขำ ผู้ให้ความรู้และแนวทางการศึกษาหวังว่ารายงานฉบับนี้จะให้ความรู้ และเป็นประโยชน์แก่
ผู้อา่ นทกุ ๆ ทา่ นหากมีขอ้ เสนอแนะประการใด ผู้จัดทำขอรับไวด้ ว้ ยความขอบพระคณุ

ทศพล บญุ แก้วคง
(นายทศพล บญุ แก้วคง)

ผ้จู ัดทำ

สารบัญ 2

เรื่อง หน้า
เพาเวอร์ไดโอด / ชนดิ ของไดโอด 3-4
การไบอสั กลบั 5
ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) และไฟฟ้ากระแสตรง (DC) 6-7
สรปุ ประโยชน์และการนำไปใช้งานของไฟฟ้าทง้ั 2 ชนดิ 8
วงจรเรียงกระแส 9
เอสซอี าร์ 10
โครงสรา้ งและสัญลกั ษณข์ องเอสซีอาร์ 11
การทำงานของเอสซอี าร์ 12
กราฟคุณสมบตั ิของ SCR 13-14
วงจรทวีแรงดนั ไฟฟา้ และวงจรควบคมุ แรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรงเบ้ืองตน้ 15-18
วงจรควบคมุ แรงต้นไฟฟา้ กระแสตรง 19-24
อ้างอิง 25

3

เพาเวอร์ไดโอด (Power Diode)

เพาเวอร์ไดโอด (Power Diode) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานที่จัดอยู่ในกลุ่มของอุปกรณ์สารกึ่ง
ตัวนำ (Semiconductor) ซึ่งสร้างขึ้นมาจากธาตุกึ่งตัวนําบริสุทธิ์จำพวกเจอร์เมเนียม (Ge) หรือซิลิคอน (Si)
และถูกเติมธาตุเจือปน (Dope) ให้เป็นสารกึ่งตัวนำชนิด P (P-Type) และสารกึ่งตัวนำชนิด n (N-Type)
ภายในอตั ราสว่ น ธาตกุ ง่ึ ตวั นำ 108 ส่วน ต่อธาตุเจือปน 1 สว่ น จากน้นั นำสารก่งึ ตัวนำชนิด P และชนดิ N มา
ต่อกันโดยวิธีการปลูกผลึก บริเวณรอยต่อ มีขาต่อมาใช้งาน 2 ขา ขาที่ต่อจากสารกึ่งตัวนำชนิด P เรียกว่า อา
โนด (Anode,A) ส่วนขาทตี่ ่อจากสารกงึ่ ตัวนำชนิด n เรยี กว่าขาดแคโทด (Cathode, K)

ชนดิ ของเพาเวอรไ์ ดโอด
เพาเวอร์ไดโอดถูกผลติ ขน้ึ มาจากเทคโนโลยที ีท่ ันสมัยการทำงานมปี ระสิทธิภาพสงู แบง่ ออกได้หลายชนิดเช่น

เพาเวอร์ไดโอดทีใ่ ชง้ านทัว่ ไป (General - purpose Diode)
เพาเวอรไ์ ดโอดฟ้นื ตัวเร็ว (Fast recovery Diode)
ชอ็ ตกไ้ี ดโอด(Schottky Diode) เปน็ ต้น

เพาเวอร์ไดโอดได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์อย่างกว้างขวางเช่นใช้ในวงจรเรียงกระแส
rectifier Circuit วงจรทวีแรงดัน วงจรแยกแรงดัน วงจรแหล่งจ่ายไฟแบบ Switching เป็นต้น
คุณลักษณะทางอุดมคติของเพาเวอร์ไดโอดจะทำหน้าที่คล้ายสวิตช์ที่สามารถนำกระแสได้ทางเดียวเมื่อจ่าย
แรงดันไบอัสตรง (Forward Bias) และจะหยุดนำกระแสทันทีเมื่อจ่ายแรงดันไบอัสกลับ (Reverse Bias) แต่
คุณลักษณะในทางปฏิบัติของพาวเวอร์ไดโอดนั้น เมื่อจ่ายแรงดันไบอัสตรง ให้เพาเวอร์ไดโอด เพาเวอร์ไดโอด
จะยังไมน่ ำกระแสทนั ทจี นกว่าแรงดันตกคร่อมเพาเวอร์ไดโอดจะมีค่าเทา่ กับแรงดันเทรสโฮลด์

4

(Threshold Voltage) ซึ่งค่า เทรสโฮลด์ ของไดโอดชนิดเจอมาเนี่ยม จะมีค่าประมาณ 0.2- 0.3 โวลท์ ส่วน
ไดโอดชนิดซิลิคอนจะมีค่าแรงดันเทรสโฮลด์ประมาณ 0.6 ถึง 0.7 โวลท์ การจ่ายแรงดันไบอัสให้เพาเวอร์
ไดโอดการนำไดโอดไปใช้งานจำเป็นต้องจ่ายแรงดันแรงดันไบอัสให้ตัวไดโอดเพื่อควบคุมการทำงานและการ
หยุดทำงานของตัวไดโอด การไบอัสให้ตัวไดโอดทำได้ 2 วิธี คือการจ่ายไบอัสตรง (Forward Bias) และการ
จ่ายไบอัสกลับ (Reverse Bias) การจ่ายไบอัสตรง (Forward Bias) ทำได้โดย การจ่ายแรงดันไฟบวกให้กับ
สารกึ่งตัวนำชนิด P (P = Positive คือบวก) และจ่ายแรงดันไฟลให้สารกึ่งตัวนำชนิด N (N= Negative คือ
ลบ) ดังรปู

เมื่อไดโอดได้รับไบอัสตรง โดยต่อไฟบวกเข้าที่ขา A (Anode) และต่อไฟลบเข้าที่ขา K (Cathode) ไดโอดจะ
สามารถนำกระแสได้ คอื ยอมใหม้ ีกระแสไหลผา่ นตัวมันได้เปรียบสเมือนสวติ ช์ปดิ ซ่งึ เมื่อไดโอดนำกระแสแล้วก็
จะมีแรงดันตกคร่อมรอยต่อไดโอดเท่ากับ 0.2-0.3 V ในไดโอดชนิดเยอรมันเนี่ยม (Ge) และเท่ากับ 0.6-0.7 V
ในไดโอดชนดิ ซลิ ิคอน (Si)

5

การไบอสั กลับ (Reverse Bias)

เป็นการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับไดโอดแบบกลับขั้วคือจ่ายศักย์ไฟบวก ให้สารชนิด N N (N= Negative)
และจ่ายศกั ยไ์ ฟลบใหส้ ารชนดิ P (P = Positive) ดงั รูป

เมื่อไดโอดได้รับใบอัสกลับ คือต่อไฟบวกเข้ากับขา K (Cathode) และต่อไปลบเข้ากับขา A (Anode) ไดโอด
จะไม่สามารถนำกระแสได้ คือไม่ยอมใหม้ ีกระแสไหลผ่านตวั มนั ได้ เปรยี บสเมือนสวิตช์เปดิ

6

ไฟฟ้ากระแสสลบั (AC) และไฟฟา้ กระแสตรง (DC)

การทำความรู้จักหรือทำความเข้าใจเกี่ยวกับเรื่องของ ไฟฟ้ากระแสตรง(DC) และไฟฟ้ากระแสสลับ(AC)
นั้นเป็นเรือ่ งพืน้ ฐานเลยทีเดียวก็วา่ ได้ เพราะเป็นหัวใจหลักในการเลือกซ้ือเครื่องมือวัดไฟ หรือเลือกฟังกช์ ่นั ใน
การใช้งานเครื่องมือวัดไฟนั้นเอง ซึ่งอย่างที่เราทุกคนเข้าใจกันดีว่าในประเทศไทยของเรา อุปกรณ์ไฟฟ้าต่างที่
ทำออกมา รองรับ การใชง้ านกับไฟบ้านหรอื กับไฟฟา้ กระแสสลบั (AC) ซ่ึงมคี ่าแรงดันไฟฟ้าอยทู่ ีป่ ระมาณ 220
โวล์ ส่วนไฟฟา้ ทอี่ ยูใ่ นพวกแผงวงจร หรอื ไฟฟ้าที่มาจากถา่ นไฟฉายน้ัน เป็นไฟฟา้ กระแสตรง(DC) นน้ั เอง

ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating current) คือ

ไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าไปในทางกลับกัน คือกระแสไฟจะไม่มีขั้วไฟฟ้าว่าเป็นขั่วบวก
หรือขั่วลบ และจะมีทิศทางการไหลที่กลับไปกลับมาอยู่ตลอดเวลา โดยอัตราการเปลี่ยนทิศทางนี้เราเรียกว่า
ความถ่ีของไฟกระแสสลบั มีหน่วยวัดเป็นเฮริ ์ท(Hz) ซึ่งกค็ อื จำนวนรอบคล่นื ต่อ หนึ่งวินาที (ไฟบา้ น ในประเทศ
ไทยใชค้ วามถ่ี 50Hz) และภาพลกั ษณะการไหลเราจะเรยี กกันว่า Sine Wave น้นั เอง ดังภาพดา้ นลา่ งครับ

7

ไฟฟา้ กระแสตรง (Direct current) คือ
ไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลเพียงทิศทางเดียวจากขั้วลบของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า แล้วไหลผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้า

แล้วกลับเข้าไปยังขั้วบวกของแหล่งกำเนดิ ไฟฟ้าอีกครั้ง ภาพด้านล่างเป็นภาพลักษณะรูปคลื่นไฟฟ้าของไฟฟ้า
กระแสตรง

ทำไมไฟบ้าน เราจึงใช้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) สาเหตุที่ไฟฟ้าตามบ้านส่งแบบกระแสสลับ (AC) ประเด็น
หลักๆ ก็มีอยู่สองข้อใหญ่ครับ (1) ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) นั้นส่งได้ไกลกว่า ไฟฟ้ากระแสตรง(DC) มาก
เน่ืองจากเวลาส่งกระแสไฟฟ้ามาตามสายไฟ ถ้าเปน็ ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ก็ทำให้แรงเคลื่อนสูงมากไม่ได้ ต้อง
เป็นแรงเคล่ือนไฟฟ้าทีต่ ่ำ ทำให้ต้องส่งกระแสไฟฟ้าที่มาก เมื่อส่งกระแสที่มากก็จะมีค่าการสูญเสยี พลังงานไป
ตามสายสง่ ไฟฟา้ มากด้วยแตถ่ ้าเปน็ ไฟฟ้ากระแสสลบั (AC) เขาจะแปลงกระแสไฟ ใหเ้ ป็นไฟฟา้ แรงสูงก่อนที่จะ
ส่งมาตามบ้านเรือน (ที่เราเห็นเสาไฟฟ้าแรงสูงอยู่ทั่วไปนั้นเอง) แล้วมาลดกลับที่ปลายทางโดยผ่านหม้อแปลง
(Transformer) แต่หากเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จะไม่สามารถทำได้โดยง่ายครับ (2) ไฟฟ้ากระแสสลับ
(AC) นั้น สามารถแปลงแรงดันให้มากขึ้น หรือลดต่ำลงได้ โดยการใช้หม้อแปลง (Transformer) ซึ่งในการ
แปลงแรงดันนี้ถา้ เป็นไฟกระแสตรง (DC) จะยุ่งยากมาก

8

สรุปประโยชนแ์ ละการนำไปใช้งานของไฟฟา้ ทัง้ 2 ชนดิ

คณุ สมบตั ิของไฟฟ้ากระแสสลับ(AC)
(1) สามารถส่งไปในทีไ่ กลๆได้ดี กำลังไม่ตก
(2) สามารถแปลงแรงดนั ให้สงู ขึ้นหรือตำ่ ลงได้ตามต้องการโดยการใชห้ ม้อแปลง(Transformer)

ประโยชน์ของไฟฟา้ กระแสสลบั (AC)
(1) ใชก้ ับระบบแสงสว่างได้ดี
(2) ประหยัดค่าใช้จา่ ย และผลติ ได้ง่าย
(3) ใช้กับเครอื่ งใช้ไฟฟา้ ท่ตี อ้ งการกำลงั มากๆ
(4) ใช้กบั เครื่องเชื่อม

(5) ใช้กับเครื่องอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์ไฟฟ้าได้เกือบทุกชนดิ
คุณสมบตั ขิ องไฟฟา้ กระแสตรง(DC)

(1) กระแสไฟฟ้าไหลไปทศิ ทางเดยี วกันตลอด
(2) มคี ่าแรงดนั หรือแรงเคล่อื นเป็นบวกอยูเ่ สมอ
(3) สามารถเกบ็ ประจุไวใ้ นเซลล์ หรือแบตเตอร่ีได้
ประโยชน์ของไฟฟา้ กระแสตรง(DC)
(1) ใช้ในการชุบโลหะต่างๆ
(2) ใชใ้ นการทดลองทางเคมี
(3) ใชเ้ ชื่อมโลหะและตัดแผ่นเหลก็
(4) ทำให้เหล็กมอี ำนาจแมเ่ หลก็
(5) ใชใ้ นการประจกุ ระแสไฟฟ้าเข้าแบตเตอรี่
(6) ใช้ในวงจรอเิ ล็กทรอนกิ ส์
(7) ใชเ้ ป็นไฟฟ้าเดินทาง เชน่ ไฟฉาย
SCR คืออุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์สารกึ่งตัวปาชนิดหนึ่งที่อยู่ในกลุ่มของไทรัสเตอร์ (Thyristors) ซึ่งเป็นที่มีช้ัน
ของสารกึง่ ตัวนา 4 ชัน้ ขึ้นไป (Four Semiconductor Layers : pnpn)ier : SCR), เชน่ ชอคเลยไ์ ด้โอด

9

วงจรเรียงกระแส

วงจรเรยี งกระแสด้วยเพาเวอร์ไดโอด (Rectifier circuit with Power diode)

ไดโอด (Diode) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่มีคุณสมบัติยอมให้กระแสไหลผ่านได้เพียงทิศทางเดียวจาก
ขั้วแอโนด (Anode: A) ซึ่งมีศักย์เป็นบวกไปยังขัว้ แคโทด(Cathode : K) ซึ่งมีศักดิ์เปน็ ลบ เมื่อได้รับไบอัสแบบ
ฟอร์เวิร์ด (Forward Bias) แต่ถ้าไดโอดได้รับไบอัสแบบตรงกันข้าม หรือรีเวิร์ส (Reverse Bias) ไดโอดจะไม่
ยอมให้กระแสไหลผ่าน ดังนั้นไดโอดจึงถูกนำไปใช้ในวงจรเรียงกระแสหรือวงจรเร็กติไฟร์ (Rectifire Circuit)
ซึ่งจะทำหน้าที่ในการเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Voltage) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC Voltage) ซึ่งมีอยู่
2 แบบคือ การเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงแบบครึ่งคลื่นหรือแบบฮาร์ฟเวฟ (Halfwave)
และแบบเตม็ คลนื่ หรอื ฟูลเวฟ (Full wave)

ความหมายของวงจรเรยี งกระแส

วงจรเรยี งกระแส (Rectifire Circuit) หมายถึง วงจรเรียงกระแสวงจรเรยี งกระแสหรอื เรียกอีกอยา่ งหน่ึงว่า
เรคติไฟเออร์ คือวงจรไฟฟ้าท่ีมีคุณสมบัติในการแปลงสัญญาณกระแสสลับให้กลายเป็นสัญญาณไฟฟ้า
กระแสตรงหรือมีคุณสมบัติยอมให้ไฟฟ้าไหลผ่านไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง อุปกรณ์ที่นิยมใช้ในการแปลง
สญั ญาณได้แก่ ไดโอด

ชนิดของวงจรเรยี งกระแส

1. วงจรเรียงกระแสแบบคร่งึ คลื่น (Half-wave Recitifier Circuit)

2. วงจรเรียงกระแสแบบเตม็ คลืน่ (Full wave Recitifier Circuit)

ลักษณะวงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคลื่น

วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น จะเป็นวงจรที่ทำหน้าที่ตัดเอาแรงดันไฟสลับที่ป้อนเข้ามาอาจเป็นครึ่ง
บวกหรือครึ่งลบแลว้ แต่การจดั วงจรไดโอด แรงดันที่ส่งออกเอาท์พุทจะเป็นช่วงๆ คือช่วงมีแรงดนั และช่วงไม่มี
แรงดนั สลับกันไป วงจรประกอบด้วยไดโอดตวั เดียวดังรปู ที่ 1 การทำงานของวงจร ไฟกระแสสลับจะมาปรากฏ
ที่ขาแอโนด โดยไดโอดจะยอมให้กระแสไหลผ่านได้ทางเดียว คือช่วงที่ได้รับไบอัสตรง ดังนั้นวงจรจะมีกระแส
ไหลเพียงช่วงบวกของไฟสลับเท่านั้น ถ้าช่วงลบจะไม่มีกระแสไหล แรงไฟตรงที่เอาท์พุทนี้ยังนำไปใช้งานใน
วงจรอิเล็กทรอนิกส์ไม่ได้ เพราะเป็นไฟตรงที่ไม่เรียบพอ (Pulse D.C) จึงต้องมีการกรอง (Filter) ให้เรียบโดย
ใชต้ วั เก็บประจุทำหนา้ ที่กรอง

10

เอสซอี าร์

(Shockley Diode) ,เอส.ซี.อาร์(Silicon-controlled Rectifieเอส.ซี.เอส (Silicon - controlled Switch
: SCS)ร่วมทั้งไทรแอก(Triac) , ไดแอก(Diac), ยูเจที่(UnijunctionTransistor และ พัท(Programmable
Unijunction Transistor : PUT)ไทรัสเตอร์นิยมน้ำาไปใช้งานควบคุมกำลังไฟฟ้า เช่น ควบคุมแสงสว่างของ
หลอดไฟฟ้า ควบคุมความเร็วรอบของมอเตอร์ระบบจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์ฯลฯ อุปกรณ์เหล่านี้ถูกนำไปใช้
ประโยชน์สำหรับการทำสวิดซิ่งซ์ ,การควบคุมเฟสของไฟกระแสสลับเพื่อใช้ปรับความเข้มของไฟสองสว่าง ,
การปรับความเร็วของมอเตอร์ ,การปรับลวดความรอ้ นและอื่นๆ

11

โครงสรา้ งและสญั ลักษณข์ องเอสซอี าร์

เอสซอี าร์ (SCR) ชอื่ เตม็ คอื ซลิ ิคอน คอนโทรล เรค็ ติไฟร์เออร์ (Silicon Control Rectifier) เป็นอปุ กรณ์
โซลิดสเตท (Solid-State) ที่ทำหน้าที่เป็นสวิตซ์เปิด - ปิด (On - Off ) วงจรทางอิเล็กหรอนิกส์ชนิดหนึ่งข้อดี
ของสวิตซ์อิเลก็ ทรอนกิ ส์คือจะไม่มหี นา้ ส้มผสั หรือเรยี กว่าคอนแท็ค (Contact) ขณะปดิ - เปดิ จงึ ไม่ทำาให้เกิด
ประกายไฟที่หน้าส้มผัสจึงมีความปลอดภัยสูงซึ่งสวิตชธรรมดาที่เป็นแบบกลไกที่มีหน้าส้มผัส ซึ่งจะไม่
สามารถปไปใช้ในบางสถานท่ีได้ สำหรับสวิตซ์อิเล็กหรอนิกส์แบบนี้บางครัง้ เรยี กว่า "โซลิดสเตทสวิตซ์" (Solid
State Switch) ซึ่งจะไม่มีส่วนหนึ่งส่วนใดเคลื่อนไหว SCR เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำจำพวกไสเตอร์ จะมี
โครงสร้างประกอบด้วยสารกึ่งตัวปาชนิด P และชนิด N ต่อชนกันทั้งหมด 4 ตอน เป็นสารชนิด P2 ตอน และ
สารชนิด N 2 ตอน โดยเรียงสลับกัน มีขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขา คือ ขแอโนด ( ANODE) ขาแคโถด
(CATHODE) และขาเกท (GATE) โครงสร้างและสญั ลักษณแ์ สดงดงั รูป

จากรปู โครงสรา้ งของเอสซอี าร์ (SCR) ประกอบไปดว้ ยสารก่ึงตัวนา 4 นคอื พี - เอ็น - พี - เอน็ (P - N - P - N)
มจี ำนวน 3 รอยตอ่ และมีขาต่อออกมาใชง้ าน 3 ขาคือ
1. แอโนด (A : Anode)
2.แคโธต (K : Cathode)
3. เกท (G : Gate)

12

การทำงานของเอสซอี าร์

การเปิดเอสซีอาร์ให้นำกระแสน้ัน SCR จะตอ้ งได้รับการไบอัสตรง (forward bias) คลา้ ยกบั ไดโอด และ
ทำได้โดยการป้อนแรงดันไฟฟ้าบวกที่ขั้เกต ซึ่งเรียกว่าการจุดชนวนเกต (firing gate) หรือสัญญาณทริกเกอร์
(Trigerred)และหลังจากที่ทำกาจดชนวนแล้วหรือมีสัญญาณริกเกอมากระตุ้นแล้ว SCR ก็จะนำกระแสอย่าง
ตอ่ เนื่อง

การหยดุ การทำงานของเอสซีอาร์

SCR เมื่อมีการนำกระแสแล้วก็จะนำอย่างต่อเนือ่ ง และจะหยุดการทำงานเมือ่ ค่ากระแสไหลผ่านแอโนด
ลงจนต่ำกว่าค่าที่เรียกว่า กระแสโฮลดิ้ง (holding current) หรือเรียกว่า Ihในกรณีที่เฮสซีอาร์ถูกใช้งานโดย
การป้อนกระแสสลับผ่านตัวมัน การหยุดทำงานของมันจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ เมื่อค่าแรงดันไฟสลับที่ให้นั้น
ใกล้กับจดที่เรียกว่า "จุดตัดศูนย์" (Zero-crossing point) ซึ่งจะเกิดขึ้นทุก ๆ ครึ่งคาบเวลาของสัญญาณไฟ
สลบั ทใี่ ห้แกง่ งจรนั้น ถา้ ต้องการหยดุ การนำกระแสของเอสซีอาร์จากวงจรทำได้โดยกดสวติ ซ์ S1 ดงั
รูปตัวอย่าง

13

กราฟคณุ สมบัตขิ อง SCR (characteristic)

จากรูป จะเห็นว่า เมื่อ SCR จะนำกระแสได้ ก็ต่อเมื่อได้รับการฟอร์เว็ตไบอัสด้วยแรงดันระดับหนึ่ง มีการ
ระตุ้นหรือจุดชนวนทีข่ าเกต SCR หรืออีกกรณีหนึ่งคือเม่ือมีแรงดันตกคร่อมระหว่าง แอโนดแลแแคโธด สูงๆค่
หนึงจนกระทั่งถึงระดังแรงดันฟอร์เวิร์ดเบรคดาวน์ SCR ก็จะนำกระแสใด้เองโดยไม่ต้องมีการกระตุ้นหรือ
จุดชนวนสิ่งที่กล่าวมาข้างตันเป็นเพียงหลักการทำงานพื้นฐานของเอสซีอาร์ ซึ่งจะเห็นได้ว่า เป็นอุปกรณ์ ท่ี
สามารถนำไปใช้งานได้อย่างงา่ ย ๆ แตข่ อ้ สำคัญคือการเลือกใช้เฮสซีอาร์ ให้หมาะกับงานท่ีต้องการซึ่งจะพบว่า
ในการเลอื กไช้เอสอาร์แต่ละเบอร์น้นั ขน้ึ อยกู่ ับคณุ สมบตั ิเฉพาะของแตล่ ะเบอร์ เช่นค่าแรงดันและกระแสสูงสุด
ที่จะทนได้ ค่าความไวของเกตและค่ากระแสโฮลดิ้ง ในตาราง ได้แสดงถึงคุณสมบัติต่าง เหล่านี้ของเอสซีอาร์
เบอร์ต่าง ๆ ที่นิยมใช้ โดย PIV คือค่าแรงดันสูงสุดที่จะทนได้, Vgt / Igt คือแรงดัน / กระเสที่ใช้ในการทริกที่
เกตและ Ih คือกระแสโฮลดิ้งคุณลักษณะของ SCR นั้น จะนำกระแสในทิศทางตรงเท่านั้น (Forward
Direction) ด้วยเหตุผลนี้จึงจัดให้ SCR เป็นอุปกรณ์จำพวก นำกระแสในทิศทางเดียว (Unidirectional
Device / ซึ่งหมายความว่า ถ้าป้อนสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับผ่าน SCR ขาเกทของ SCR จะตอบสนอง
สัญญาณ และกระตนุ้ ให้ SCR ทำงานเฉพาะครงั้ บวกของสัญญาณทีจ่ ะทำให้อาโนดเป็นบวกเม่ือเทียบกับคาโธด
เท่านั้น ตัวอย่างการนำเอสซอี าร์ไปใช้งานอย่างง่ายคือ การนำเอสซี้อาร์ไปใช้ในการเปิด- ปิดหลอดไฟซึ่งแสดง
ดังรูป

14

จากรูป - ในขณะที่สวิตซ์ 51 อยู่ในสภาวะเปิดวงจรเอสซีอาร์จะไม่นำกระแส เพราะว่าไม่มีกระแสไป
จุดชนวนที่ขาเกตของเอสซีอาร์ (IG = 1) แรงดันตกคร่อมขาแอโนดและแคทดมีค่าสูงมาก กระแส IA จึงไม่
สามารถไหลผา่ นได้หลอดไฟจึงไมต่ ิดหรือถ้าเป็นโหลดอ่นื ๆก็จะไม่ทำงาน แต่ถา้ มกี ารกดสวิตซ์ 81 หรือมีการจด
ชนวน SCR ก็จะทำงานการวัดและทดสอบเอสซีอาร์ด้วยโอห์มมิเตอร์การวัดหาขาของเอสซีอาร์โดยใช้โอห์ม
มิเตอร์ของซันวา ( SUNWA ) รุ่น XZ 300 ที่สายวัดสีแดงจะมีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ (- ส่วนสายวัดสีดำจะมี
ศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก (+) ( มีมิเตอร์บางยี่ห้อสายวัดจะตรงข้ามกัน คือ สายสีแดงมีศักย์เป็นบวก และสายสีดำมี
ศักย์เป็นลบ โดยวิธีการวัดให้ทำการสมมุติตำแหน่งของขาก่อน คือ เอสซีอาร์มี 3 ขาหรือ 3ขั้ว เราก็สมมุติขา
เป็นตำแหนง่ ท่ี 1, 2 และ 3 ดังรูป จากนน้ั กแ็ บ่งเปน็ 3 คู่ แลว้ ทำการวดั ดังตารางตอ่ ไปน้ี

หาร พิจารณาค่าความตา้ นทานระหว่างขาของเอสซีอารจ์ ากตารางสรุปไดว้ า่ การวัดเอสซีอาร์ทง้ั 3 ขา จำนวน
6คร้ัง สามารถอา่ นค่าความต้านทานได้เพียง 1 ครั้งหรือเรียกวา่ " วัด 6 ครง้ั เขม็ ขน้ึ 1 คร้ัง " ครง้ั ที่สามรถอ่าน
คา่ ความต้านทานตำ่ ได้นั้น ศกั ยไ์ ฟบวก ( สายสดี ำ จบั ที่ขาใดนั้นเป็นขาเกต และศักย์ไฟลบ

15

วงจรทวแี รงดนั ไฟฟา้ และวงจรควบคมุ แรงดันไฟฟา้ กระแสตรงเบ้ืองต้น

วงจรทวแี รงต้นไฟฟ้า (Voltage Multiplier Circuits) หมายถึง วงจรเรียงกระแสไฟฟ้าที่สามารถพิ่มแรง
ตันไฟฟ้ากระแสตรงเอาล์ตแบบทวีคูณมีค่าเป็น 2 เท่า, 3 เท่า หรือ 4 เท่า เป็นต้นการเพิ่มแรงตันไฟฟ้า
กระแสตรงเป็นจำนวนเท่านี้ให้เทียบกับแรงตันไฟฟ้าสูงสุด V (Maximum Volt-age, V.) หรือ V, (Peak
Voltage, V.) วงจรทวีแรงดนั ไฟฟา้ 2 เทา่ แบบคร่ึงคลื่นวงจรทวีแรงดนั ไฟฟ้า 2 เทา่ แบบครงึ่ คลนื่ (Half Wave
Voltage Doublers) แสดงใน รูปที่ 2.1 อธิบายรายละเอียดดังน้ี

วงจรทวแี รงดนั ไฟฟา้ 2 เท่าแบบคร่งึ คลนื่
1. แรงดันไพฟัาสูงสดุ V. เป็นแรงตันใฟฟักระสสสับมีทั้งเฟสบวกและเฟสลบ พิจารณามื่อมีแรงตันไฟฟักระแส
ลับเฟสลบเข้ามาทางชัว้ ลบของตัวเก็บประจไุ ฟฟ้ C จะทำใหไ้ ดโอด D, ดร้ ีบไบแอสตรง ส่งผลให้ไดโอด D. ได้รับ
ไบแอสกลับ แสดงใมรูบที่ 22 นั่นคือ ขล้ั บของ C ไดร้ บั แรงตันไฟฟิกระแสสลับเฟสสบ ขณะที่ขาแอโนดของ D,
ไบเรงดันไฟฟักระแสสลับเฟสบวก ทำใหก้ ิดกระแส้ฟฟ้า ไหลไ่ ปประจุไฟฟ้าที่ C, ทำใหแ้ รงตันไฟฟ้ากระแสตรง
ตกคร่อม C. มคี า่ เทา่ กบั แรงตันไฟฟา้ สงู สุด V (ณ เวลาน้ีเกิดทวแี รงตนั ไฟฟ้ 1 เท่า)

รูปที่ 2.2 แรงตันไฟฟ้ากระแสสลับเฟสลบเข้าทางอินพุตทำให้ใดโอด Dนำกระแสไฟฟ้าส่วนไตโอด D.
หยุดนำกระแสไฟฟา้

16

2. เมื่อแรงตันไฟฟ้ากระสสสับเฟสบวกเข้ามาทางอินพุต (รูปที่ 2.3) จะทำให้ขั้วลบของตัวเก็บประจุไฟฟ้าC
ได้รับแรงคันไฟฟ้ากระแสสลับเพสบวกขณะที่ขาแอโนตของใตโอด D, ได้รับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเฟสลบ
ทำใหไ้ ตโอด D, ได้รบั ไบแอสกลบั สว่ นไตโอด D, ได้รับไบแอสตรงทำใหเ้ กิดกระแสไฟฟ้า ไปประจุไฟฟ้ที่ตัวเก็บ
ประจไุ ฟฟ้ C เกดิ แรงดันฟฟต้ กคร่อม C เทา่ กับแรงดนั ไฟฟส้ งู สดุ V, ส่งผลให้แรงตันไฟฟา้ กระแสตรงเอาต์พุศมี
ค่าเป็น 2 เทา่ ของแรงดนั ไฟฟ้าสงู สดุ (แรงตน้ ไฟฟ้าตกคร่อม C. รวมกบั แรงตนั ไฟฟา้ ตกคร่อม C

รปู ที่ 2.3 แรงตนั ไฟฟา้ กระแสสลับเฟสบวกเข้าทางอินพดุ ทำใหใ้ ดโอด D.หยุดนำกระแสไฟฟา้ สว่ นไตโอด
D, นำกระแสไฟฟ้า

3. อย่างไรก็ตาม ในการนำไปใช้งานค่แรงต้นไฟฟ้าย้อนกลับสงู สุด (Peak Inverse Voltage,PIV ของไดโอด D,
กับ D, จะต้องมีอัตราทนแรงตันไพฟ้ไม่นอ้ ยกว่า 2 V. ส่วนตัวเก็บประจุไฟฟ้า Cจะต้องมีอัตราทนแรงดันไฟฟ้า
มากกว่หรือเท่ากับ V และตัวเก็บประจุไฟฟ้า C, จะต้องมีอัตราทนแรงตันไฟฟ้ามากกว่าหรือเท่ากับ 2 V.
น่ันเอง

วงจรทวแี รงตนั ไฟฟ้า 2 เทา่ แบบเตม็ คล่ืนวงจรทวแี รงดันไฟฟ้ 2 เท่าแบบเต็มคลื่น (Full Wave Voltage
Doublers) แสดงในรปู ท่ี 2.4 อธบิ ายรายละเอยี ดดังน้ี

รูปท่ี 24วงจรทวีแรงตันไฟฟ้า 2 เทา่ แบบเตม็ คล่ืน
1. เมื่อแรงตนั ไฟฟา้ กระแสสลับเฟสบวกป้อนเข้าทางอินพุต (รปู ที่ 2.5) ทำใหข้ าแอโนดของไดโอด D ไดร้ ับศักย์
ใฟฟ้บวกเมื่อเหียบกับขั้วลบของตัวเก็บประจุไฟฟ้า C. จะต้องได้รับศักย์ฟฟ้าลบทำให้ไดโอด D ได้รับไบแอส
ตรง (D, นำกระแสไฟฟ้) ส่งผลให้ใดโอต D, ได้รับไบแอสกลับ (D, หยุดนำกระแสไฟฟ้า) เกิดกระแสไฟฟ้ใหล
ผ่าน D, ไปประจไุ ฟฟา้ ที่ C, ทำให้แรงตนั ไฟฟา้ ตกครอ่ ม C. มีคา่ เท่ากบั แรงดันไฟฟ้าสงู สุด V._

17

รปู ท่ี 2.5 แรงตนั ไฟฟา้ กระแสสสับเฟสบวกเข้าทางอนิ พุตทำให้ไดโอด D.นำกระแสไฟฟ้าส่วนไดโอด D, หยุดนำ
กระแสไฟฟา้

2. เมอื่ แรงดันไฟฟา้ กระแสสสบั เฟสลบป้อนเข้าทางอินพตุ (รปู ท่2ี .6 ทำให้ขาแอโนดของไดโอด D,ได้รับศักย์ไพ
ฟ้าลบเมื่อเทียบกับซั้ลบของตัวเก็บประจุไฟฟ้ C. จะต้องได้รับศักย์ไฟฟ้บวก ทำให้ใดโอด D. หยุดนำ
กระแสไฟฟา้ ไดโอด D, นำกระแสไฟฟ้า เกิดกระเสไฟฟ้าไหลผา่ นไตโอด D, ไปประจุไฟฟ้าที่ตวั เกบ็ ประจุไฟฟ้า
C ทำใหแ้ รงตนั ฟฟา้ ตกคร่อม C มคี า่ เทา่ กบั แรงตันไฟฟ้าสูงสุด V.. สง่ ผลให้แรงตนั ไฟฟ้าท่ีตกคร่อม C. เม่ือรวม
กบั แรงตนั ไฟฟ้ทต่ี กครอ่ ม C, มีค่าเทา่ กบั 2 V..
รปู ที่ 26 แรงตันไฟฟ้ากระแสสลบั เพสลบเข้าทางอินพุตทำให้ไตโอต D หยดุ นำกระแสไฟฟ้าส่วนใดโอด D, นำ
กระแสไฟฟา้

ส่งผลใหแ้ รงตนั ไฟฟ้าทต่ี กคร่อม เม่ือรวมกับแรงตันไฟฟ้าที่ตกคร่อม C มีคา่ เทา่ กบั 2V.วงจรทวแี รงตนั ไฟฟ้า 3
เท่า และ 4 เทา่
วงจรทวีแรงดันไฟฟ้ 3 เท่ากับวงจรทวีแรงดันไฟฟ้ 4 เท่า (Triple and Quadrupler Voltage) สามารถทำให้
เกิดขน้ึ ได้โตยพัฒนามาจากวงจรทวแี รงตนั ไฟฟ้า 2 เทา่ แสดงในรูปที่ 2.7มีรายละเอยี ด ดังนี้

18

รูปท่ี 2.7 วงจรทวีแรงตันไฟฟ้า 3 เท่ากบั วงจรทวแี รงตนั ไฟฟา้ 4 เทา่

1. เมอื่ แรงตนั ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสลบเข้ามาทางอินพุต ตัวเก็บประจุไฟฟ้า C, จะใด้รับการประจุไฟฟ้าทำให้มี
กระแสฟฟไ้ หลผา่ นไตโอด D . สง่ ผลให้แรงตันไฟฟ้าที่ตกครอ่ ม C, มีค่าเทา่ กับ 1 V..

2. เมื่อแรงดันไฟฟา้ กระแสสลับเพสบวกเข้ามาทางอินพุต ตัวเก็บประจุไฟฟ้า C, จะได้รับการประจุไฟฟ้าทำให้
มีกระแสไฟฟ้ไหลผ่านไตโอด D.ส่งผลให้แรงตันไฟฟ้ที่ตกคร่อมC มีค่าเท่ากับ2V(ทวีแรงดันไฟฟ้ 2 เท่า) ซึ่งแรง
ตนั ไฟฟท้ ต่ี กครอ่ ม C, มาจากแรงตันไฟฟา้ สงู สุดอนิ พุต V รวมกับแรงตันไฟฟ้า

3. เมื่อมีแรงตันไฟฟ้ากระแสสลับเฟสลบเข้มาทางอินพุตอีกครั้ง จะทำให้ใดโอด D. นำกระแสไฟฟ้าทำให้แรง
ตันไฟฟ้าที่ตกคร่อม C. มีคำเท่ากับ 1 V.เนื่องจากแรงตันไฟฟ้ากระแสสลับเพสลบนี้ แรงตันไฟฟ้าสูงสดุ ของไฟ
ฟัากระแสสลับจะรวมกับแรงตันไฟฟ้าที่ประจุที่ C (2V.)รวมแล้วได้แรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 3V..(แรงตันไฟฟ้าตก
คร่อม C. เท่ากับ 3 V.) ลักษณะเช่นนี้จะทำให้ไตโอด D, นำกระแส่ไฟฟ้า จึงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไป
ประจุไฟฟ้ที่ C, แต่แงตันไฟฟ้าที่ประจุไฟฟ้ให้กับ C จะได้รับการประจุไฟฟ้าเพียง 2V..เหตุผล คือ แรงตันไฟฟ้
อีก 1 V. จะไปตกคร่อมที่ C, แล้ว ตังนั้น เมื่อรวมแรงตันไฟฟ้าที่ C, กับ Cจะไต้แรงตันไฟฟ้าเท่ากับ 3 V. (ทวี
แรงตนั ไฟฟ้า 3 เท่า)

4. เมื่อมแี รงตนั ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสบวกเขา้ ทางอินพตุ อีกครั้ง พบวา่ ผลรวมแรงตนั ไฟฟ้าสูงสดุ อินพุดกับแรง
ตันไฟฟ้าที่ตกคร่อม (. และแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อม C, จะมีแรงตันไฟฟ้าเท่ากับ 4 Vn(ทวีแรงตัน 4 เท่า)
ลักษณะเช่นนี้จึงทำให้ไตโอด D, นำกระแสไฟฟ้า มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปประจุแรงตันไฟฟ้าที่ C. เท่ากับ 2
V. เทา่ น้นั เนอื่ งจากมแี รงตันไฟฟ้าตกคร่อม C, อยกู่ ่อนแลว้ เทา่ กบั 2 Vmจงึ ส่งผลให้แรงตันไฟฟา้ ท่ตี กครอ่ ม C,
เมื่อรวมกบั แรงดนั ไฟฟ้าท่ตี กคร่อม C มคี ่าเท่ากบั 4 V.m

5. วงจรทวแี รงตันฟฟา้ ตังกล่าวมีจุดประสงค์เพื่อต้องการแรงตันไฟฟ้าตรงเอาต์พุตในปริมาณที่สูงแต่กระแสไฟ
ฟ้จะต่ำ โดยจะนำไปใช้งานโนเครื่องฟอกอากาศ ภาคจ่ายไฟฟ้แรงสงู ของเครื่องรบั โทรทัศน์ เป็นต้นที่ตกครอ่ ม
C

19

วงจรควบคมุ แรงต้นไฟฟ้ากระแสตรง

วงจรควบคมุ แรงต้นไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Voltage Regulator Cicuits) คือวงจรอเิ ล็กทรอนิกส์ที่นำ
ชีเนอร์ใดโอด (Zener Diode) ทรานซิสตฮร์ (Transistor) หรือไฮซี (Integrated Grcuit) มาประยุกต์ต่อใช้
งานร่วมกัน แล้วทำให้กิดแรงดันไฟกระแสตงทางเอาล์ดจ่ายให้กับโหลได้ทำงาน อย่างถูกต้องแสะมี
ประสิทธภิ าพ
วังจรควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงคงที่แบบอนุกรมวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตร งคงที่แบบอนุกรม
โดยใช้ทรานซิสเตอร์ (TransistorSeries Voltage Regulator Circuits) ประกอบด้วยซีเนอร์ไตโอด
ทรานซสิ เตอรแ์ ละอุปกรณ์ภายนอกตอ่ รว่ มแสดงในรูปท่ี 2.8 มีรายละเอยี ดตังน้ี

รปู ท่ี 2.8 วงจรควบคมุ แรงตันไฟฟา้ กระแสตรงคงที่แบบอนุกรม
1. ซีเนอร์ไตโอด 2D, จะกำหนดจุดทำงานให้กับทรานซิสเตอร์ , ใด้ทำงานอย่างเหมาะสมโดย R. จะทำหน้าที่
ป้องกันกระแสไฟฟ้าไหลเกนิ ให้กับ 2D ขณะทีต่ วั เกบ็ ประจุ C ทำหน้าท่เี ปน็ วงจรตีคัปปลิง (Decoupling) เพื่อ
สำรองแรงตันไฟฟ้าให้กับ Z0, ได้ทำงานดีมีประสิทธิภาพ ตังนั้น 9จึงเป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมแรงตันไฟฟ้าแบบ
อนุกรม มี 20. กำหนดค่แรงตันไฟฟ้าอ้างอิงอย่างคงที่โดยสุ่มคำแรงดันไฟทำเอาตัพุต V. และเปรียบเทียบแรง
ตนั ไฟฟา้ ทีส่ ่มุ กบั แรงตันไฟฟ้าอ้างอิงอันจะเกดิ ขน้ึ ทีท่ รานซิสเตอร์
2. แรงตันไฟฟ้าทางอินพุตสามารถที่จะเปลี่ยนแปลงใต้ (Unregulated Voltage) หรือเป็นแรงตันไฟฟ้ไม่คงท่ี
สว่ นแรงตนั ไฟฟท้ างเอ"ตพ์ ุตจะต้องรักษาระดับแรงตนั ไฟฟ้อย่างคงที่ (RegulatedVoltage)
3. แรงดันไฟฟ้เอาต์พุต V เท่ากับแรงตันไฟฟ้ของชีเนอร์ 2D, ลบกับแรงตันไฟฟ้าระหว่างเบส (Base) กับ
อิมิตเตอร์ (Emitter) คือ Ve ของทรานซิสเตอร์ Q, มีค่าเท่ากับ 0.7 V (กรณีที่เป็นทรานซิสเตอร์ชนิดซิลิกอน)
V. - V-VE = V -0.7
4. กระแสฟฟ้าที่ไหลผ่าน R มาจากผลรวมของกระแสไฟฟา้ ชีเนอร์ไดโอต I, กับกระแสไฟฟ้าเบส (I) อินพุตของ
ทรานซิสเตอร์ 0 กำหนดกระแสไฟฟ้าทไ่ี หลผ่าน R, คอื I. I+ I
5. กระแสไฟฟา้ ท่ีไหลผ่านโหลด ( กำหนด,ป็น I มาจากอตั ราสว่ นระหวา่ งแรงตนั ไฟฟ้าเอาต์พุตV ต่อคา่ ควาตา้ น
ทานโหลด R

20

ตัวอย่างท่ี 2.1 จากรูปท่ี 29 จงคำนวณหาแรงตนั ฟฟเ้ อาห์พุดละกระแสไฟฟ้ทไ่ี หลผ่านชีเนอร์ไดโอด ZD เมื่อ R
- 470 1Q2 และ R = 2

รูปท่ี 2.9 ภาพประกอบตัวอยา่ งท่ี 21
วิธีทำ 1. แรงต้นไฟฟ้าเอาต์พุต คือ V
2. กระแสไฟฟ้าทใี่ หลผา่ น R, คือ L
3. กระแสไฟฟ้าทีใ่ หลผ่าน R คือ I มีคา่ เท่ากับกระแสไฟฟ้าอมิ สิ เตอร์ I ของทรานซสิ เดอร์ 0, หรือมีค่าประมาณ
เทา่ กับกระแสไฟฟต้ อลเลก็ เตอร์ I ของ Q, ด้วย
4. เมอ่ื R = 470 Q
กระแสไฟฟ้าเบสของ Q, กำหนดเปน็ I

กระแสไฟฟา้ ซีเนอรไ์ ตโอดของ ZD, คือ

21

ดังนัน้ เม่ือ R = 470 จะได้ V。 = 14.30 V และ I, = 38,16 mA
และ R. = 2 k จะได้ V = 14.30 V และ I, = 38.39 mA
ตวั อยา่ งที่ 2.2 จากรูปที่ 2.10 จงคำนวณหาค่าแรงตนั ไฟฟ้าเอาต์พตุ ดา่ ความตา้ นทานตำ่ สุดของโหลด R ท่ีทำ
ใหแ้ รงตนั ไฟฟ้าเอาตพ์ ตุ คงท่ีและค่สูญเสยี กำลงั ไฟฟ้าสูงสุดของทรานซิสเตอร์ Q,

วิธีทำ 1. แรงตันไฟฟา้ เอาต์พุต
2. กระแต่ไฟฟ้าทใ่ี หลผา่ น R, คือ I

3. จากกระแสฟฟ้า I หาได้จากผลรวมของกระแสฟฟ้าซีเนอร์ไดโอด I, กับกระแสไฟฟา้ เบสI ของทรานซิสเตอร์
Q

แต่ทรานชสิ เตอร์ , จะขยายกระแสไฟฟา้ [ ไดเ้ ปน็ 1 = BI, 2 I จึงทำให้ I, มคี ส่ ูงสุด (I....) เม่อื I, = 0
จะได้

22

กระแสไฟฟา้ สูงสดุ ของโหลด R คือ I m..

คา่ ความตา้ นทานตำ่ สดุ ของ R. คือ Ru-n

4. แรงตนั ไฟฟา้ ระหว่างคอลเล็กเตอร์กับอิมิตเตอร์ คอื V. และค่สูญเสยี กำลังไฟฟ้าสงู สุดของทรานซสิ เตอร์ คือ
P
แรงดนั ไฟฟ้า

กำลังไฟฟ้าสญู เสียสูงสดุ

ตังน้ัน แรงดันไฟฟ้าเอาต์พุด V. = 4 V, คำความต้านทานตำ่ สุดของโหลด R. - 12.50 2 และกำลงั ไฟฟ้าสูญเสีย
สูงสดุ ของทรานซสิ เตอรค์ ือ P. = 1.60 W
วงจรควบคุมแรงตันไฟฟ้ากระแสตรงปรับคำได้แบบอนุกรมวงจรควบคุมแรงตันไฟฟ้กระแสตรงปรับค่ได้แบบ
อนกุ รม (Adjustable Series DirectCurrent Voltage Regulator Circuits) แสดงโนรปู ที่ 2.11 มีรายละเอียด
ตงั นี้

รูปท่ี 2.11 วงจรควบคมุ แรงตนั ไฟฟา้ กระแสตรงปรับคำได้แบบอนุกรม

23

1. ตัวต้านทาน R.กับ .ทำหน้าที่สุม่ ตรวจจบั แรงตันไฟฟ้าและลดทอนแรงตันไฟฟ้าเอาต์พุตลงซึง่ แรงตนั ไฟฟ้าชี
เนอร์ไดโอค V. จะกำหนดแรงตนั ไฟฟ้าอ้างอิงอย่างคงที่
2. ทรานซิสเตอร์ 0, จะคอยควบคุมกระแสไฟฟ้าที่เบสของทรานชิสเตอร์ Q, ทำให้กระแสไฟฟ้ตอลเล็กเตอร์
ของ Q กดิ การเปลีย่ นแปลง เพื่อจะรักษาแรงตันฟฟ้าเอาต์พตุ V ,ใหค้ งทต่ี ลอดเวลา
3. กรณีที่แรงดนั ไฟทำเอาตัพุมีค่าสูงข้ึน จะทำให้แรงตันไฟฟ้ท่ีตกครอ่ ม R. กับแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อม R, มีคำ
สูงขน้ึ คำแรงตนั ไฟพาระหว่างเบสกับอิมิตเตอร์ (V:) ของทรานซิสเตอร์ 0, ย่อมมีคา่ สงู ข้ึน (แรงตนั ไฟฟ้ V ของ
2D, คงทตี่ ลอดเวลา) สง่ ผลให้ 0, นำกระแสไฟฟ้ไต้มากข้ึน จึงทำให้กระแสไฟฟ้าเบสของ มีคำลตลง กระแสไฟ
ฟ้ของโหลด มีค่าลตลง แรงตนั ไฟฟ้าเอาต์พุต V, ยอ่ มลดลงและเปน็ ผลทำให้ V, มีแรงตนั ไฟฟ้าเอาตพ์ ตุ คงที่
4. กรณที แี่ รงตันไฟฟา้ เอาตพั ุมีคา่ สตลง จะทำใหแ้ รงตันไฟฟา้ ทต่ี กคร่อม R, กับแรงตันไฟฟา้ ท่ีตกคร่อม คุ, มีคำ
ลดลง คำแรงตันไฟฟ้ระหว่างเบสกับอิมิตเตอร์ของ Q, จะลดลงทำให้ Q, นำกระแสไฟฟ้ได้น้อยลง (แรงตัน
ไฟฟ้า V ของ 2D, คงที่ตลอดเวลา) ณ เวลานี้จึงทำให้ O, นำกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น ส่งผลให้แรงตันไฟฟ้
เอาต์พุต V, ยอ่ มมีคำสงู ข้ึนจึงเฉลย่ี แรงตันไฟฟ้า V. ใหม้ คี ำคงทต่ี ลอดเวลา
5. กำหนดแรงตนั ไฟฟ้ท่ีตกครอ่ ม R, คือ V, แรงตันไฟฟ้ของชีเนอร์ไตโอด 2D. คือ V. และแรงตนั ไฟฟ้าระหว่าง
เบสกบั อิมิตเตอร์ของทรานซสิ เตอร์ Q, คอื Vazz

6. สมมติกำหนดให้ R, = 12 K2, R, = 50 K02 และ V, = 9.1 V สามารถคำนวณหาแรงดนั ไฟฟ้เอาต์พุต V ได้
ดังน้ี

จาก

เมือ่
7. จากหลักการข้างต้นดังกล่าวพบว่า แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเอาต์พุต V, จะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของค่าความ
ต้านทาน R กับ จึงสามารถที่จะนำตัวต้านทานปรับค่าได้ VR, (รูปที่ 2.12) มาแทนแล้วสามารถปรับ

24

แรงดันไฟฟ้าเอาต์พุต ได้ โดยค่าแรงดันไฟฟ้ V ต่ำสุดจะมีค่าเท่ากับแรงดันไฟฟ้าซีเนอร์ไดโอด V รวมกับ
แรงดันไฟฟ้าระหว่างเบสกับอิมิตเตอร์ของทรานชิสเตอร์ Q, ส่วนแรงดนั ไฟฟ้า V.สงู สุดจะมีค่าประมาณเท่ากับ
แรงดนั ไฟฟ้าอินพตุ

(รูปที่ 2.12 นำตัวต้านทานปรับค่าได้ VR, แทน R, กับ R. จึงทำให้ปรับแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตได้กำหนด
แรงดนั ไฟฟ้าเอาตพ์ ุตตำ่ สุด คอื V.m", และแรงดันไฟฟ้าเอาร์พุตสูงสดุ คอื V.mม จะได้

25

อา้ งองิ

เพาเวอร์ไดโอด สืบคน้ เม่ือ 15 สิงหาคม 2565จาก. https://powerelectronics-
21052112.blogspot.com/2019/05/power-diode.html

ไฟฟา้ กระแสสลับ (AC) และไฟฟา้ กระแสตรง (DC) สบื ค้นเมื่อ 15 สงิ หาคม 2565จาก.
https://legatool.com/wp/12063/

วงจรเรยี งกระแส สบื ค้นเมือ่ 17 สงิ หาคม 2565จาก.
http://www.psptech.co.th/%E0%B8%A7%E0%B8%87%E0%B8%88%E0%B8%A3%E0%B9%80
%E0%B8%A3%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%87%E0%B8%81%E0%B8%A3%E0%B8%B0
%E0%B9%81%E0%B8%AArectifier-circuit-16782.page

วงจรทวีแรงดันไฟฟ้าและวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเบื้องต้นสืบค้นเมื่อ 18 สิงหาคม 2565จาก.
https://pubhtml5.com/gmib/yxzo

เอสซอี าร์ สืบคน้ เม่อื 18 สงิ หาคม 2565จาก.
http://www.9engineer.com/index.php?m=article&a=show&article_id=2498