รายวิชาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

96



1. สภาวะนำกระแส

ี่
การเปิดเอสซีอาร์ให้นำกระแสนั้น ทำได้โดยการป้อนแรงดันไฟฟ้าบวกทขั้วเกตที่เรียกว่าจุดชนวนเกต
หรือสัญญาณทริกเกอร์ (Trigerred) เอสซีอาร์ยังไม่นำกระแส เมื่อกดสวิตช์ เอสซีอาร์นำกระแส ดังรูป




























รูปที่ 4.5 การทำงานของเอสซีอาร์


2. สภาวะหยุดนำกระแส

การหยุดการทำงานของเอสซีอาร์นี้จะทำได้เพียงทางเดียวเท่านั้น คือลดค่ากระแสที่ไหลผ่านแอโนดลง
จนต่ำกว่าค่าที่เรียกว่า กระแสโฮลดิ้ง (holding current) หรือเรียกว่า Ih และในกรณีที่เอสซีอาร์ถูกใช้งานโดย

การป้อนกระแสสลับผ่านตัวมัน การหยุดทำงานของมันจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ เมื่อค่าแรงดันไฟสลับที่ให้นั้น
ใกล้กับจุดที่เรียกว่า "จุดตัดศูนย์" (Zero-crossing point) ซึ่งจะเกิดขึ้นทุก ๆ ครึ่งคาบเวลาของสัญญาณไฟ

สลับที่ให้แก่วงจรนั้น ถ้าต้องการหยุดการนำกระแสของเอสซีอาร์จากวงจรทำได้โดยกดสวิตช์ S2 หรือ S3





















ก ข
รูปที่ 4.6 การหยุดการทำงานของเอสซีอาร์

97



สิ่งที่กล่าวมาข้างตันเป็นเพียงหลักการทำงานพื้นฐานของเอสซีอาร์ ซึ่งจะเห็นได้ว่า เป็นอุปกรณ์ ที่
สามารถนำไปใช้งานได้อย่างง่าย ๆ แต่ข้อสำคัญคือการเลือกใช้เอสซีอาร์ ให้เหมาะกับงานที่ต้องการซึ่งจะพบว่า

ในการเลือกใช้เอสซีอาร์แต่ละเบอร์นั้น ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของแต่ละเบอร์ เช่นค่าแรงดันและกระแส

สูงสุดที่จะทนได้ ค่าความไวของเกตและค่ากระแสโฮลดิ้ง ในตาราง ได้แสดงถึงคุณสมบัติต่าง ๆ เหล่านี้ของเอส
ซีอาร์เบอร์ต่าง ๆ ที่นิยมใช้ โดย PIV คือค่าแรงดันสูงสุดที่จะทนได้, Vgt / Igt คือแรงดัน / กระแสที่ใช้ใน

้
การทริกที่เกตและ Ih คือกระแสโฮลดิ้ง การเปิดเอสซีอาร์ให้นำกระแสนั้น ทำได้โดยการป้อนแรงดันไฟฟาบวก
ที่ขั้วเกตที่เรียกว่าจุดชนวนเกตหรือสัญญาณทริกเกอร์ (Trigerred) เอสซีอาร์ยังไม่นำกระแส เมื่อกดสวิตช์ เอส

ซีอาร์นำกระแส





















รูปที่ 4.7 การทำงานของเอสซีอาร์


4.1.4 การไบแอส SCR



















ก) การไบแอสแบบรีเวอร์ส ข) การไบแอสแบบฟอร์เวอร์ส
รูปที่ 4.8 การไบแอสของ SCR

1. การไบแอสแบบรีเวอร์ส (Reverse Bias) คือ การป้อนศักดิไฟฟ้าลบให้กับขั้วแอโนดและป้อนศักดิ

็
ไฟบวกให้กับขัวแคโธด เอสซีอาร์จะไม่มีการนำกระแสถึงแม้จะทำการป้อนสัญญาณควบคุมให้กบขาเกตกตาม
ั

98



2. การไบแอสแบบฟอร์เวอร์สไบแอส (Forward Bias) คือ การป้อนศักดิไฟฟ้าบวกให้กับขั้วแอโนด

และศักดิไฟฟ้าลบให้กับขั้วแคโธด แต่เอสซีอาร์จะไม่นำกระแสจนกว่าขาเกตจะได้รับศักดิ์ไฟฟ้าบวกเมื่อเทียบ
กับขั้วแคโธด เอสซีอาร์ก็จะยอมนำกระแส และยอมให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจากขั้วแอโนดไปยังขั้วแคโธด

ี
โดยไม่ต้องอาศัยกระแสที่เกตอกต่อไป


4.1.5 การวัดและตรวจสอบเอสซีอาร์

การวัดหาขาของเอสซีอาร์โดยใช้โอห์มมิเตอร์ของซันวา ( SUNWA ) รุ่น XZ 300 สายวัดสี

แดงจะมีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ (-) ส่วนสายวัดสีดำจะมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก (+) ( มีมิเตอร์บางยี่ห้อสายวัดจะตรง
ข้ามกัน คือ สายสีแดงมีศักย์เป็นบวก และสายสีดำมีศักย์เป็นลบ ) โดยวิธีการวัดให้ทำการสมมุติตำแหน่งของ

ขาก่อน คือ เอสซีอาร์มี 3 ขาหรือ 3 ขั้ว เราก็สมมุติขาเป็นตำแหน่งที่ 1, 2 และ 3 ดังรูปที่ 7.5 เสร็จแล้ว

แบ่งเป็น 3 คู่ แล้วทำการวัดดังตาราง


























รูปที่ 4.9 การสมมุติตำแหน่งของขาของเอสซีอาร์

ตาราง 4.1 การวัดหาขาของเอสซีอาร์ด้วยโอห์มมิเตอร์
คู่ที่ ศักย์ไฟ ความต้านทาน

บวก (สายสีดา) ลบ (สายสีแดง)

1 1 2 ∞
2 1

2 2 3 ∞

3 2
3 1 3 ค่าความต้านทานต่ำ

3 1 ∞

99



SCR บางตัวจะมีคู่ขา 1 คู่ ที่วัดความต้านทานได้ 2 ครั้ง แต่จะมีอยู่ครั้งหนึ่งเข็มมิเตอร์ชี้ความต้านทาน

ต่ำอีกครั้งหนึ่งค่าความต้านทานจะมีค่าสูง ถ้าพิจารณาที่ความต้านทานต่ำ ขั้วบวกแตะขาใด ขานั้นคือ ขาเกต
ขาที่ขั้วลบแตะคือ แคโถด ส่วนขาที่เหลือคือแอโนด ดังรูป


















รูปที่ 4.10 ตัวอย่างการวัด SCR ที่ค่าความต้านทานขึ้น 2 รอบ
เมื่อต้องการตรวจสอบว่า SCR อยู่ในสภาพดีหรือไม่ให้ตั้งมิเตอร์ที่ R x 1 และนำขั้วบวกของมิเตอร์

แตะที่ขาแอโนด ขั้วลบไปแตะที่ขาแคโถด นำปลายสายไฟเส้นหนึ่งมาแตะที่ขาแอโนดที่มีไฟขั้วบวกของมิเตอร์

แตะอยู่ ส่วนปลายอีกด้านหนึ่งของสายไฟให้นำไปแตะกับขาเกต สังเกตเข็มมิเตอร์จะกระดิกจากนั้นปลดปลาย
สายไฟเส้นที่นำมาแตะขาเกตครั้งหลังนี้ออกไป สังเกตเข็ม มิเตอร์จะต้องชี้ค้างที่ความต้านทานตำแหน่งเดิม

แสดงว่า SCR อยู่ในสภาพดี ดังรูป

















ก) เมื่อขั้ว + ของมิเตอร์แตะกับขา A และ G ข) เมื่อปลดสายไฟที่ขา G ออกโดยขั้ว + ของมิเตอร์

ขั้ว – แตะกับขา K เข็มมิเตอร์อ่านค่าความต้านทานได้ แตะกับขา A ขั้ว – แตะกับขา K เข็มมิเตอร์ชี้ค้าง

อ่านค่าความต้านทานได้เท่าเดิม
รูปที่ 4.11 การตรวจสอบ SCR

หมายเหตุ มัลติมิเตอร์ที่ใช้เป็นของซันวา ( SUNWA ) รุ่น YX -360 มัลติมิเตอร์บางรุ่นสายวัดอาจมีศักย์ไฟไม่

เหมือนกัน ก่อนทำการวัดจึงควรศึกษาให้เข้าใจพิจารณาค่าความต้านทานระหว่างขาของเอสซีอาร์จากตาราง
สรุปได้ว่า การวัดเอสซีอาร์ทั้ง 3 ขา จำนวน 6 ครั้ง สามารถอ่านค่าความต้านทานได้เพียง 1 ครั้งหรือเรียกว่า “

วัด 6 ครั้ง เข็มขึ้น 1 ครั้ง “ ครั้งที่สามรถอ่านค่าความต้านทานต่ำได้นั้น ศักย์ไฟบวก ( สายสีดำ ) จับที่ขาใดนั้น

เป็นขาเกต และศักย์ไฟลบ

100



4.1.6 วงจรใช้งานเบื้องต้นของเอสซีอาร์

1.การใช้ SCR ในวงจรสัญญาณเตือนภัย




















รูปที่ 4.12 วงจรสัญญาณเตือนภัยโดยใช้ SCR
การนำ SCR มาใช้งานอย่างง่ายในวงจรสัญญาณเตือนภัยขโมย ซึ่งการทำงานของวงจรนั้น ในสภาวะ

ปกติถ้าหากเป็นการใช้ตามอาคารบ้านเรือนสวิตช์ S1, S2 หรืออาจมีมากกว่านั้นจะถูกติดตั้งไว้ที่ตำแหน่งของ

บานหน้าต่างหรือประตู ถ้าหน้าต่างหรือประตูปิดมันจะไปผลักสวิตช์ให้จากออก (ตัดวงจร) ถ้ากดสวิตช์ S ให้

ต่อวงจรไว้ออดจะยังไม่ดัง แต่ถ้าเมื่อใดหน้าต่างหรือประตูถูกงัดให้เปิดออกไม่ว่า จะเป็นบานใดก็ตาม S1, S2

หรือ Sn ตัวใดตัวหนึ่ง จะถูกดึงกลับมาต่อวงจรทำให้มีกระแส IG ไปทริกขาเกตของ SCR และทำให้มีกระแส IA
ไหลผ่านออดผ่านขา A ไป K และครบวงจรออดจึงมีเสียงดังและดังตลอดไปเรื่อย ๆ ถึงแม้จะกด S1, S2 หรือ

Sn ให้จากออกออดก็ยังคงดังอยู่ ถ้าต้องการให้ออดหยุด เสียงดังต้องตัดวงจรที่สวิตช์ S



4.1.7 การอ่านคู่มือเอสซีอาร์และการแปลความหมาย

การนำเอสซีอาร์ไปใช้งานจำเป็นต้องรู้ข้อมูลรายละเอียดของตัวเอสซีอาร์ซึ่งเป็นข้อมูล

เกี่ยวกับคุณสมบัติต่างๆ ของตัวเอสซีอาร์ เป็นตัวบอกถึงขีดจำกัดและค่าการทำงานต่างๆ ของตัวเอสซีอาร์แต่
ละเบอร์แต่ละชนิด เพื่อป้องกนัความเสียหายที่จะเกิดขึ้น และเพื่อให้ผู้ใช้สามารถเลือกใช้งานได้อย่างถูกต้อง

เหมาะสม

101



ตารางที่ 4.2 ตัวอย่างรายละเอียดเอสซีอาร์เบอร์ต่างๆ

TIGER ELECTRONIC CO.,LTD

Product specification

Triacs sensitive gate 2P4M 2P5M 2P6M



Passivated thyristors in a plastic envelope, intended for use in
applications requiring high bidirectional blocking voltage capability

and high thermal cycling performance. Typical applications include

motor control, industrial domestic lighting, heating and staticand
switching





ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (Ta = 25°C)

Parameter Symbol Typ Unit
2P4M 2P5M 2P6M

Repetitive peak off-state voltages V 500 600 700 V
DRM
V
RRM
RMS on-state current I T(RMS) 2.0 A

Non-repetitive peak on-state current I 20 A
TSM
Max. Operating Junction Temperature T 110 °C
j
Storage Temperature T -45~ °C
stg
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Ta = 25°C)

Parameter Symbol Test Conditions Min Typ Max Unit

Repetitive peak off-state V 500 V
DRM
voltages V ~700
RRM
RMS on-state current I T(RMS) full sine wave; T 107°C 2.0 A
mb
On-state voltage V I = 4A 2.2 V
T
T
Holding current I V = 12V ; I = 0.1A 1 3 mA
D
H
GT
Gate trigger current I V = 12V ; I = 0.1A 0.2 mA
GT
D
T
Gate trigger voltage V V = 12V ; I = 0.1A 0.8 V
GT
D
T

102



จากตารางที่ 4.2 ตัวอย่างเอสซีอาร์เบอร์ EC 103B ข้อมูลทั่วไปคือเอสซีอาร์เบอร์ EC 103B มีรูปร่าง

ตัวถัง TO-92 ตำแหน่งขาแคโทด เกตและแอโนดตามลำดับ โดยมีพิกัดทางไฟฟ้าดังนี้
1. VRRM (Peak Reverse Blocking Voltage) คือค่าแรงดันไบแอสสูงสุดขณะเอสซีอาร์ไม่นำกระแส

ั
(VRRM, VDRM, VBR) จากตารางอ่านค่าได้้เท่ากบ 200 โวลต์
2. IT (RMS) คือค่ากระแสใช้งานสูงสุดที่ไหลผ่านเอสซีอาร์ขณะนำกระแสไฟกระแสสลับโดยไม่ทำให้

ั
เกิดความเสียหาย IT (RMS) จากตารางอ่านค่าได้เท่ากบ 0.8 แอมป์
3. IT (av) (Average Forward Current) คือค่ากระแสใช้งานสูงสุดที่ไหลผ่านเอสซีอาร์ขณะนำกระแส

ไฟตรงโดยไม่ทำให้เอสซีอาร์เสียหายจากตารางอ่านค่าได้เท่ากับ 0.51 แอมป์
4. IGT (Gate Trigger Current) คือค่ากระแสที่ใช้กระตุ้น ที่ขาเกตของเอสซีอาร์เพื่อทำให้เอสซีอาร์

ั
นำกระแสจากตารางอ่านค่าได้เท่ากบ 200 ไมโครแอมป์
5. VGT (Gate Trigger Voltage) คือค่าแรงดันที่ป้อนให้ขาเกตเทียบกับขาแคโทด ถ้าจ่ายแรงดัน

ั
กระตุ้นขาเกตเป็นบวกถึงค่าแรงดันกระตุ้น เกตที่บอกไว้้เอสซีอาร์จะนำกระแส จากตารางอ่านค่าได้เท่ากบ 0.8
โวลต์
6. IH (Holding Current) คือค่ากระแสต่ำสุดที่ไหลผ่านตัวเอสซีอาร์ระหว่างขาแอโนดและขาแคโทด

แล้วเอสซีอาร์ยังคงนำกระแสได้ถ้ากระแสไหลผ่านตัวเอสซีอาร์ต่ำกว่าค่ากระแสโฮลดิ้ง เอสซีอาร์จะหยุด

นำกระแสทันทีจากตารางเท่ากับ 5 มิลลิแอมป์



สรุป

เอสซีอาร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประเภทไทริสเตอร์มี 4 ตอนคือ PNPN มีขาต่อใช้งาน 3 ขา คือ

ขาเกต (G) ขาแอโนด (A) และขาแคโทด (K) วงจรสมมูลของเอสซีอาร์สามารถเขียนแทนด้วยทรานซิสเตอร์ 2
ตัวชนิด PNP และ NPN ต่อด้วยกัน

การจ่ายแรงดันไบแอสให้เอสซีอาร์ทำงาน ต้องจ่ายแรงดันไบแอสให้ตรงทุกขาของเอสซีอาร์คือ จ่าย

ศักย์บวก (+) ให้ขาแอโนด (A) จ่ายศักย์ลบ (-) ให้ขาแคโทด (K) และใช้ศักย์บวกจ่ายเข้าขาเกต เมื่อจ่ายแรงดัน

ไบแอสครบเอสซีอาร์ทำงานมีกระแสไหล เราสามารถเอาแรงดันไบแอสที่ขาเกตออกได้ เอสซีอาร์ยังคงทำงาน

ได้
การหยุดนำกระแสของเอสซีอาร์สามารถทำได้ 2 วิธีคือ

1. ตัดแหล่งจ่ายแรงดันไฟกระแสตรง VAA ที่ป้อนให้ขาแอโนด และขาแคโทด ออกจากวงจรชั้วขณะ

2. ลดกระแสที่ไหลผ่านขาแอโนด และขาแคโทดของเอสซีอาร์ให้ต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้ง

คู่มือรายละเอียดเกี่ยวกับข้อมูลของตัวเอสซีอาร์จะบอกขีดจำกัดและค่าการทำงานต่าง ๆ ของตัวเอสซี

อาร์แต่ละเบอร์แต่ละชนิด เพื่อให้เกิดความปลอดภัย ไม่เกิดความชำรุดเสียหาย โดยในคู่มือจะบอกขนาดทน

103



ี
กระแสสูงสุด ขนาดทนแรงดันสูงสุด รูปร่างและลักษณะตัวถังและรายละเอยดของคุณสมบัติทางไฟฟาค่าต่างๆ
้
เอสซีอาร์สามารถนำไปใช้งานอิเล็กทรอนิกส์มากมาย เช่น วงจรเรียงกระแสที่สามารถควบคุมได้ (Control
Rectifier) วงจรสวิตช์ควบคุมการเปิด-ปิดหลอดไฟ วงจรควบคุมความเร็วมอเตอร์ วงจรควบคุมเฟสแรงดันไฟ

กระแสสลับ เป็นต้น

การวัดและทดสอบเอสซีอาร์ดี-เสีย สามารถทำได้โดยใช้โอห์มมิเตอร์ตั้งย่านวัด R X 10 ที่ขาเอสซีอาร์

เป็นคู่ ดังนี้

- คู่ขา G กับขา K วัด 2 ครั้งแบบไบแอสตรงและไบแอสกลับ เข็มมิเตอร์ขึ้น 1 ครั้ง แสดงว่าเอสซีอาร์

ดี ถ้าเข็มมิเตอร์ขึ้น 2 ครั้งหรือไม่ขนเลยแสดงว่า เอสซีอาร์เสีย
ึ้
- คู่ขา A กับขา K วัด 2 ครั้งแบบไบแอสตรงและไบแอสกลับ เข็มมิเตอร์ไม่ขึ้นเลย แสดงว่าเอสซีอาร์ดี

ถ้าเข็มมิเตอร์ขึ้นแสดงว่าเอสซีอาร์เสีย

่
- คู่ขา A กับขา G วัด 2 ครั้งแบบไบแอสตรงและไบแอสกลับ เข็มมิเตอร์ไมขึ้นเลย แสดงว่าเอสซีอาร์ดี
ถ้าเข็มมิเตอร์ขึ้นแสดงว่าเอสซีอาร์เสีย

104



4.2 ไตรแอค

ไตรแอค (Triac) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำประเภท ไทริสเตอร์ ทำหน้าที่เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์
เช่นเดียวกับเอสซีอาร์ ซึ่งไตรแอคสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้สองทิศทาง และการกระตุ้นให้ไตรแอคนำ

กระแสไฟฟ้า สามารถใช้ได้ทั้งกระแสไฟฟ้าเกตที่เป็นบวกและกระแสไฟฟ้าเกตที่เป็นลบ ดังนั้น ไตรแอคจึง

ทำงานได้ทั้งไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ












รูปท 4.13 ไตรแอค
ี่


4.2.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์ของไตรแอค























(ก) โครงสร้าง (ข) สัญลักษณ ์

รูปที่ 4.14 โครงสร้างสัญลักษณ์ของไตรแอค
โครงสร้างภายในไตรแอคประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิดพีต่อกับสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (รูปที่ 1 (ก))

โดยสารกึ่งตัวนำชนิดพีประกอบด้วย ส่วนย่อยของสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น มีขาใช้งาน 3 ขา ได้แก่ ขาเกต (Gate,

G) ขาแอโนด 2 (Anode 2, A ) และขาโนด 1 (Anode 1, A ) ซึ่งขาแอโนดเรียกว่า ขาเมนเทอร์มินอล (Main
2
1
Terminal) กล่าวคือขาแอโนด 2 เรียกว่า ขาเมนเทอร์มินอล 2 (Main Terminal 2, MT ) และขาแอโนด 1
2
เรียกว่า ขาเมนเทอร์มินอล 1 (Main Terminal 1, MT ) ซึ่งสัญลักษณ์ไตรแอคแสดงดังรูปที่ 2 (ข)
1

105



4.2.2 วงจรสมมูลของไตรแอค

A2







G
Q2






A1
(ก) เอสซีอาร์สองตัวกลับทิศทาง (ข) วงจรสมมูลภายในเทียบกับการทำงานของทรานซิสเตอร์

รูปที่ 4.15 วงจรสมมูลของไตรแอค

วงจรสมมูลไตรแอคเปรียบเสมือนมีเอสซีอาร์สองตัวต่อกลับทิศทาง(รูปที่ 1 (ก) โดยต่อขาเกตร่วมกัน

จึงทำให้ไตรแอคนำกระแสไฟฟ้าได้สองทิศทางและจะต้องมีการกระตุ้นเกตเหมือนกับเอสซีอาร์ ซึ่งเอสอาร์ Q
1
เปรียบได้กับทรานซิสเตอร์ Q กับ Q (รูปที่ 2 (ข)) ส่วนเอสซีอาร์ Q เปรียบได้กับทรานซิสเตอร์ Q กับ Q 4
1
2
3
2
ดังนั้น เมื่อทรานซิสเตอร์ Q กับ Q ทำงาน ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลจากขาแอโนด 2 ไปหาขาแอโนด 1 ได้และ
2
1
้
เมื่อทรานซิสเตอร์ Q กับ Q สามารถที่นำกระแสไฟฟ้าได้ทำให้มีกระแสไฟฟาไหลจากขาแอโนด 1 ไปหาขา
4
3
แอโนด 2 ได้

4.2.3 คุณสมบัติและหลักการทำงานของไตรแอค

คุณลักษณะทางไฟฟ้าของไตรแอค คือ กราฟแสดงคุณสมบัติของไตรแอค แสดงดังรูปที่ 4.16

+I)










+V)
-V) (
A2 A1)







รูปที่ 4.16 คุณลักษณะทางไฟฟ้าของไตรแอค

106



หลักการทำงานของไตรแอคสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ทิศทาง (กระแสไฟ้ฟ้าที่ไหลระหว่างขา A กับ
1
A ) ไม่ว่าขาเกตจะถูกจุดชนวนด้วยกระแสไฟฟ้าบวกหรือกระแสไฟฟ้าลบก็ตาม เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าระหว่าง
2
ขา A กับ A มีค่าเป็นบวก(ศักย์ไฟฟ้าที่ขา A มีค่าเป็นบวกเมื่อเทียบกับขา A จะมีค่าเป็นลบ) และยังไม่มีการ
2
1
1
2
กระตุ้นเกตที่ไตรแอค จะมีค่าแรงดันไฟฟ้าระหว่างขา A กับ A ค่าใดค่าหนึ่ง ที่ทำให้ไตรแอคนำกระแสไฟฟ้า
1
2
ได้เอง เรียกแรงดันไฟฟ้านี้ว่า แรงดันไฟฟ้าพังทลาย (Breakdown Voltage)
อย่างไรก็ตามถ้าป้อนแรงดันไฟฟ้าที่ขา A มีศักย์ไฟฟ้าบวกเมื่อเทียบกับขา A แล้วเพิ่มแรงดันไฟฟา
้
2
1
้
ให้สูงขึ้น (ปราศจากการกระตุ้นเกตไตรแอค) ถึงแรงดันไฟฟาพังทลาย ไตรแอคก็จะนำกระแสไฟฟ้าได้ เช่นกัน
ซึ่งวิธีการป้อนแรงดันไฟฟ้าดังกล่าวนี้ ถ้าหากไม่มีการจำกัดการไหลกระแสไฟฟ้า อาจทำให้ไตรแอคชำรุดและ
เสียหายได้ เมื่อป้อนแรงดันไฟฟ้าระหว่างขา A กับ A มีค่าต่ำกว่าค่าแรงดันไฟฟาพงทลาย แล้วจุดชนวนที่ขา
ั
้
2
1
เกตด้วยกระแสไฟฟ้าบวกหรือลบ จะทำให้ไตรแอคนำกระแสไฟฟ้าทันที
วิธีการที่จะทำให้ไตรแอคหยุดนำกระแสไฟฟ้า มี 2 วิธี
1. ลดการกระแสไฟฟ้าแอโนด I ให้ต่ำกว่ากระแสไฟฟ้ายึด
A
2. ลดระดับแรงดันไฟฟ้าระหว่างขา A กับ A ให้มีค่าเป็นศูนย์
2
1

4.2.4 การไบแอสของไตรแอค

ไตรแอคทำงานได้ทั้งไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระสลับ ที่ขาเกตของไตรแอคสามารถ

้
กระตุ้นได้ทั้งกระแสไฟฟาบวกและกระแสสลับ การทำงานของไตรแอคเสมือนสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูง
โดยที่ไตรแอคเมื่อนำกระแสไฟฟ้าได้แล้วก็จะนำกระแสไฟฟ้าตลอดไป เหมือนกับเอสซีอาร์แม้ว่าที่ขาเกตของ

ไตรแอคจะถูกปลดออกจากระบบก็ตาม

การไบแอสไตรแอคเบื้องต้นแบ่งออกเป็น 4 ควอแดรนด์ (Quadrant) หรือ 4 ลักษณะ คือ
1. ควอแดรนต์ที่ 1 กำหนดขา G กับ A ได้รับแรงดันไฟฟ้าบวก
2




















รูปที่ 4.17 ไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 1

การกำหนดไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 1 คือ การกำหนดขาเกต (G) กับขาแอโนด A ให้ได้รับ
1
แรงดันไฟฟ้าบวก แสดงดังรูปที่ 3 ที่ควอแดรนต์นี้ มีการป้อนแรงดันไฟฟาบวกให้กับขาแอโนด A แรงดันไฟฟา
้
้
2

107



ลบให้กับขาแอโนด 1 โดยขาเกตถูกกระตุ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าบวก ลักษณะเช่นนี้จึงทำให้ไตรแอค Q ทำงานได้
1
ดีที่สุด เพราะทิศทางกระแสไฟฟ้าเกต (I ) เสริมกับทิศทางกระแสไฟฟ้าแอโนด (I ) โดยกระแสไฟฟ้าเกต I
A
G
G
จะไหลจากขั้วบวกของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า I ส่งผ่านขาเกตออกไปที่ขาแอโนด A ครบวงจรกับกราวด์
1
E
ขณะที่กระแสไฟฟ้าแอโนด I จะไหลจากขั้วบวกของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า E ไหลผ่านโหลด R ผ่านขา
A
L
2
แอโนด 2 ออกไปหาแอโนด 1 ของ Q ครบวงจรกับกราวด์ส่งผลให้ไตรแอคนำกระแสไฟฟ้า ถึงแม้ว่าจะปลด
1
กระแสไฟฟ้าเกตออกก็ตาม
2. ควอแดรนต์ที่ 2 กำหนดขา A ได้รับแรงดันไฟฟ้าบวกและขา G ได้รับแรงดันไฟฟ้าลบ
2

























รูปที่ 4.18 ไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 2

การกำหนดไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 2 คือ การกำหนดขาแอโนด A ได้รับแรงดันไฟฟ้าบวก
2
(รูปที่ 4) ขณะที่ขาเกต (G) ได้รับแรงดันไฟฟ้าลบ ลักษณะเช่นนี้จะทำให้ไตรแอค Q ทำงานดีพอสมควร
1
เนื่องจากกระแสไฟฟ้าเกต (I ) สวนทางกับกระแสไฟฟ้าแอโนด (I ) จึงทำให้ค่ากระแสไฟฟ้าแอโนด (I )
G
A
A
ลดลง
3. ควอแดรนต์ที่ 3 กำหนดขา G กับ A ได้รับแรงดันไฟฟ้าลบ
2





















รูปที่ 4.19 ไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 3

108



การกำหนดไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 3 คือ การกำหนดขาแอโนด A และขาเกตให้ได้รับ
2
แรงดันไฟฟ้าลบทั้งคู่ (รูปที่ 5) ลักษณะเช่นนี้จะทำให้ไตรแอค Q ทำงานได้ดีที่สุดและนิยมใช้งานกันโดยทั่วไป
1
เช่นเดียวกับไตรแอคทำงานในควอแครนต์ที่ 1 เพราะ ทิศทางกระแสไฟฟ้าเกตมีทิศทางเสริมกับกระแสไฟฟา
้
แอโนดจึงทำให้กระแสไฟฟ้าแอโนดมีค่าสูงขึ้น




4. ควอแดรนต์ที่ 4 กำหนด G ได้รับแรงดันไฟฟ้าบวกและขา A ได้รับแรงดันไฟฟ้าลบ
2
























รูปที่ 4.20 ไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 4
การกำหนดไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 4 คือ การกำหนดขาเกตให้ได้รับแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นบวก

ขณะที่ขาแอโนด A ได้รับแรงดันไฟฟ้าลบ (รูปที่ 6) ลักษณะเช่นนี้จะทำให้ไตรแอค Q ทำงานดีพอสมควร
2
1
เช่นเดียวกับไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 2 เนื่องจากทิศทางกระแสไฟฟ้าเกตสวนทางกับกระแสไฟฟา
้
แอโนด ส่งผลให้ค่ากระแสไฟฟ้าแอโนดมีค่าลดลง


4.2.5 การวัดและตรวจสอบไตรแอค

ไตรแอคมี 3 ขาคือขา T1 ขา T2 และ ขา Gate ให้ดูสัญลักษณ์ไตรแอคประกอบ เบอร์ที่ใช้วัดสาธิต
คือ BTA08-600B ไตรแอคแต่ละเบอร์อาจเรียงขาต่างกันเพื่อความแน่นอนให้นำเบอร์ไตรแอคไปค้นหาตำเหน่ง

ขาใน Datasheet ก่อนวัด

109





























รูปที่ 4.21 ไตรแอคเบอร์ BTA08-600B ที่ใช้ในการวัด

ขั้นตอนวัดไตรแอค
1. หาตำเหน่งขาของไตรแอคจาก Datasheet ว่าเบอร์ที่จะวัดมีขา Gate ขา T1 และขา T2 อยู่

ตำแหน่งไหน
2. ปรับย่านวัดของมัลติมิเตอร์แบบเข็มไปที่ R x 1 ปรับ Zero Ohm ก่อนวัดเพื่อให้ผลการวัดถูกต้อง

3. วัดขา Gate กับขา T1 จากนั้นสลับสายวัด ถ้าไตรแอคดีเข็มจะขึ้นทั้ง 2 ครั้งและได้ค่าความ
ต้านทานที่ใกล้เคียงกัน ถ้าเข็มขึ้นสุดสเกลคือช็อต ถ้าเข็มไม่ขึ้นเลยคือขาด






























วัดขา Gate กับขา T1 ถ้าไตรแอคดีเข็มจะขึ้นทั้ง 2 ครั้งและได้ค่าความต้านทานที่ใกล้เคียงกัน

110
































สลับสายวัด วัดขา Gate กับขา T1 ถ้าไตรแอคดีเข็มจะขึ้นทั้ง 2 ครั้งและได้ค่าความต้านทานที่ใกล้เคียงกัน


4. วัดขา Gate กับขา T2 จากนั้นสลับสายวัด ถ้าไตรแอคดีเข็มจะไม่ขึ้นเลยทั้ง 2 ครั้ง ถ้าเข็มขึ้นสุด

สเกลคือช๊อต ถ้าเข็มขึ้นนิดเดียวคือรั่ว































วัดขา Gate กับขา T2 ถ้าไตรแอคดีเข็มจะไม่ขึ้นเลยทั้ง 2 ครั้ง

111

































สลับสายวัด วัดขา Gate กับขา T2 ถ้าไตรแอคดีเข็มจะไม่ขึ้นเลยทั้ง 2 ครั้ง


ึ้
5. วัดขา T1 กับขา T2 จากนั้นสลับสายวัด ถ้าไตรแอคดีคือเข็มไม่ขึ้นเลย ถ้าเข็มขนสุดสเกลคือช๊อต
ถ้าเข็มขึ้นนิดเดียวคือรั่ว

































วัดขา T1 กับขา T2 ถ้าไตรแอคดีคือเข็มไม่ขึ้นเลย

112



































สลับสายวัด วัดขา T1 กับขา T2 ถ้าไตรแอคดีคือเข็มไม่ขึ้นเลย


4.2.6 วงจรใช้งานเบื้องต้นของไตรแอค
ิ
ไตรแอคสามารถนำมาต่อเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้หลากหลาย เช่น วงจรสวิตช์อเล็กทรอนิกส์
ความเร็วสูง แสดงดังรูปที่ 4.22 อธิบายรายละเอียด ดังนี้


























ี่
รูปที่ 4.22 วงจรสวิตชิงไตรแอคทกระตุ้นเกตด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง
้
้
1. ระบบของวงจรใช้จุดชนวนเกตไตรแอคด้วยแรงดันไฟฟากระแสตรง นั่นคือ แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟา
E กับตัวต้านทาน R กำหนดกระแสไฟฟ้าเกตให้กับไตรแอค Q โดยมีสวิตช์ S ทำหน้าที่ตัด - ต่อ
1
1
1
1
กระแสไฟฟ้าเกตให้กับ Q ส่วนโหลดของวงจรคือ หลอดไฟฟ้าแอโนดให้กับ Q ดังกล่าว
1
1

113



2. เมื่อสวิตช์ S ตัดวงจร จะทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าเกตจ่ายกับไตรแอค Q ผลคือ Q ไม่นำกระแส
1
1
1
ไฟฟ้า
3. เมื่อสวิตช์ S ต่อวงจรและมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเฟสบวก V ป้อนเข้ามาทางโหลด L ทำให้
in
1
1
ไตรแอค Q นำกระแสไฟฟ้า Q จึงเสมือนเป็นสวิตช์ต่อวงจรให้กับหลอดไฟฟ้า L เกิดการสว่างขึ้นซึ่ง
1
1
1
กระแสไฟฟ้าเกตของ Q จะไหลจากขั้วบวกของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า E ส่งผ่าน R เข้าไปที่ขาเกตของ Q
1
1
1
1
ครบวงจรกับกราวด์ที่ขา A ของ Q ส่วนกระแสไฟฟ้าแอโนดของ Q จะไหลจากขั้วไลน์ (Line,L) ที่มี
1
1
1
แรงดันไฟฟ้า 220 V ไหลผ่านหลอดไฟฟ้า L ส่งผ่านขา A ออกไปที่ขา A ของ Q ครบวงจรกับกราวด์ที่ขั้ว
1
2
1
1
นิวทรัล (Neutral, N)
4. เมื่อสวิตช์ S ต่อวงจรและมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเฟสลบ V ป้อนเข้าทางโหลด L ทำให้ไตร
in
1
1
้
้
แอค Q นำกระแสไฟฟ้า Q จึงเสมือนเป็นสวิตช์ต่อวงจรให้หลอดไฟฟา L เกิดความสว่างขึ้นโดยกระแสไฟฟา
1
1
1
แอโนดของ Q จะไหลจากขั้วนิวทรัลไฟลผ่านผ่านขา A ออกไปที่ขา A ของ Q ส่งผ่านหลอดไฟฟ้า L ครบ
1
1
2
1
1
วงจรที่ขั้วไลน์ของแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ V ขนาด 220V
in




ี่
รูปที่ 4.23 วงจรสวิตชิงไตรแอคทกระตุ้นเกตด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ
5. เมื่อพิจารณารูปที่ 9 แสดงวงจรสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่จุดชนวนเกตไตรแอคด้วยแรงดันไฟฟา
้
กระแสสลับ ซึ่งเมื่อสวิตช์ S ตัดวงจร จะทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าเกตป้อนให้กับไตรแอค Q ผลคือ Q ไม่
1
1
1
นำกระแสไฟฟ้า แต่ถ้าสวิตช์ S ต่อวงจร จะทำให้ Q ทำหน้าที่เสมือนเป็นสวิตช์ต่อวงจรให้กับโหลดผลคือ
1
1
หลอดไฟฟ้า L สว่าง
1
5.1 เมื่อสวิตช์ S ต่อวงจรและมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเฟสบวก V ป้อนเข้ามาทางหลอด
in
1
้
ไฟฟ้า L ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ากระตุ้นเกตที่เป็นบวกให้กับไตรแอค Q ลักษณะเช่นนี้จึงเกิดกระแสไฟฟา
1
1
้
แอโนดที่เป็นบวกให้กับ Q ด้วย โดยกระแสไฟฟ้าแอโนดจะไหลจากขั้วไลน์ของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟา
1
กระแสสลับ V ขนาด 220V ส่งผ่านหลอดไฟฟ้า L ไหลผ่านขา A ออกไปที่ขา A ของ Q ครบวงจรที่
in
1
1
1
2
นิวทรัลของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า V
in
5.2 เมื่อสวิตช์ S ต่อวงจรและมีแรงดันไฟฟ้ากระแสลับเฟสลบ V ป้อนเข้ามาทางหลอด
in
1
ไฟฟ้า L ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ากระตุ้นเกตที่เป็นลบให้กับไตรแอค Q ส่งผลให้เกิดกระแสไฟฟ้าแอโนดที่เป็น
1
1

114



้
ลบให้กับ Q ซึ่งกระแสไฟฟ้าแอโนดที่เป็นลบของ Q จะไหลจากขั้วนิวทรัลของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟา
1
1
กระแสสลับ 220 V ส่งผ่านขา A ออกไปที่ขา A ของ Q ไหลผ่านหลอดไฟฟ้า L ครบวงจรที่ขั้วไลน์ของ
2
1
1
1
ระบบ

4.2.7 การดูคู่มือไตรแอคและการแปลความหมาย

ตารางที่ 4.3 ค่าพิกัดสูงสุดของไตรแอค









































จากตารางที่ 4.3 แปลความหมายของไตรแอคเบอร์ Q4004LT ได้ดังนี้
1. ค่า IT (RMS) คือกระแสไบแอสตรงสูงสุดที่ไตรแอคทนได้ถ้ากระแสไหลผ่านไตรแอคเกินกว่าค่านี้

ไตรแอคจะชำรุดเสียหาย จากตารางไตรแอคเบอร์ Q4004LTอ่านค่าได้เท่ากบ 4 แอมป์
ั
2. ค่า VDRM คือค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ป้อนให้เฉพาะขา MT 2 หรือ A2 และ ขา MT1หรือแอโนด1

(A1) ที่ตัวไตรแอคยังไม่นำกระแส และไม่มีแรงดันกระตุ้นที่ขาเกต ถ้าจ่ายแรงดัน เกินกว่าแรงดัน นี้ตัวไตรแอค

ั
จะนำกระแสทันที จากตารางไตรแอคเบอร์ Q4004LT อ่านค่าได้เท่ากบ 400 โวลต์
3. ค่ากระแส IDRM คือกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่จ่ายให้ไตรแอคในสภาวะไม่นำกระแสและไม่มีแรงดัน

กระตุ้นที่ขาเกต จากตารางไตรแอตเบอร์ Q4004LT อ่านค่าได้เท่ากบ 2 แอมป์
ั
4. ค่า VTM คือแรงดันตกคร่อมที่ไตรแอคที่ขา MT1 และขา MT2 ขณะนำกระแส จากตารางไตรแอค

ั
เบอร์ Q4004LT อ่านค่าได้เท่ากบ 1.6 โวลต์

115



5. ค่า Trigger Diac Specification (T – MT1) คือค่าพิกัดสูงสุดที่ใช้ในการจุดชนวนไดแอก

้
6. Part No. คือ ตัวถังแบบ TO – 220 ตำแหน่งขาจากซายมือไปขวามือคือ MT1, MT2, T ตามลำดับ


สรุป

ไตรแอคเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำประเภทไทริสเตอร์มี 3 ขาคือ ขาแอโนด1 (A1) ขาแอโนด2 (A2)

และขาเกต (G) ถูกผลิตขึ้นมาเพื่อใช้แทนเอสซีอาร์เมื่อนำไปใช้กับแรงดันไฟสลับ เพราะว่าเอสซีอาร์จะ

นำกระแสเพียงซีกเดียวแต่ไตรแอคสามารถนำกระแสได้ทั้งซีกบวกและซีกลบ ในการทำงานของไตรแอค

สามารถเลือกจ่ายแรงดันไบแอสได้ 4 สภาวะหรือ 4 ควอแดรนต์ แต่ที่นำกระแสได้ดีคือการจ่ายแรงดันไบแอส
ตามควอแดนต์ที่ 1 และควอแดรนต์ที่ 3 เมื่อไตรแอคทำงานนำกระแสแล้ว การหยุดการทำงานหรือหยุด

นำกระแสทำได้ 2 วิธีเหมือนกับเอสซีอาร์ คือ ใช้วิธีตัดแหล่งจ่ายแรงดันที่ป้อนขา A2 และ A1 ของตัวไตรแอก

ออกชั่วขณะ และใช้วิธีลดกระแสที่ไหลผ่านขา A2 และ A1 ของตัวไตรแอกให้ต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้ง (IH) จะ

หยุดทำงาน

การนำไตรแอคไปใช้กับไฟกระแสสลับ สามารถควบคุมการทำงานด้วยการใช้แรงดันไปกระตุ้น ที่ขา
เกตให้ทำงานที่มุมหรือเฟสต่างกัน ทำให้สามารถควบคุมกำลังไฟฟ้าที่จ่ายไปยังโหลดได้ตามต้องการ

การวัดหาขาของไตรแอคด้วยโอห์มมิเตอร์ใช้วิธีวัดคล้ายกับการวัดหาขาเอสซีอาร์โดย วัดเป็นคู่ ๆ ละ

2 ครั้งโดยสลับสายวัดมิเตอร์โดยวัดทั้งหมดจำนวน 6 ครั้ง จะมีขาคู่หนึ่งวัดขึ้นทั้ง 2 ครั้งเข็มมิเตอร์ชี้บ่ายเบนค่า

เท่ากัน คือคู่ขา A1 กับขา G แต่ยังระบุไม่ได้จะทราบได้เพียงขาที่วัดไม่ขึ้นเลยคือขา A2 ต้องสมมุติให้ขาใดขา

หนึ่งเป็นขา G และขา A1 และทำการจุดชนวนหรือทริกดูโดยใช้ไฟจากขา A2 ไปทริก การทริกที่ขา G จะได้ค่า

ความต้านทานต่ำกว่าการทริกที่ขา A1

116



4.3 ไดแอค



















รูปที่ 4.24 ไดแอค
ไดแอค ( DIAC ) หรือไดโอด-เอซี เป็นอุปกรณ์จุดชนวนไทรแอค ที่ถูกออกแบบให้สามารถนำกระแสได้

2 ทางที่แรงดันค่าหนึ่ง ลักษณะโครงสร้างจะเป็นสาร P-N-P 3 ชั้น 2 รอยต่อเหมือนกับทรานซิสเตอร์ แต่

แตกต่างจากทรานซิสเตอร์ตรงที่ความเข้มของการโด๊ป (Dope) สารจึงทำให้รอยต่อทั้งสองของไดแอค

เหมือนกัน จึงทำให้มีคุณสมบัติเป็นสวิตซ์ได้ 2 ทาง และค่าแรงดันเริ่มต้นที่จะทำให้ไดแอคนำกระแสได้นั้นจะ

อยู่ในช่วง 29-30 โวลต์


4.3.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์ของไดแอค
























รูปที่ 4.25 โครงสร้างและสัญลักษณ์ของไดแอค

เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำมี 3 ตอนใหญ่ชนิดสาร PNP และยังประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ 2 ตอนย่อย

ชนิด N ต่อร่วมในสารกึ่งตัวนำชนิด P ทั้ง 2 ตอนด้านนอก มีขาต่ออกมาใช้งานเพียง 2 ขา แต่ละขาที่ต่อใช้งาน
จะต่อร่วมกับสารกึ่งตัวนำทั้งชนิด N และชนิด P จึงทำให้ไดแอคสามารถทำงานได้ทั้งแรงดันไฟบวกและ

แรงดันไฟลบ ขาแอโนด1 (A1) เรียกว่า ขาเทอมินอล 1 (Main Terminal 1) ใช้ตัวย่อ MT1 และขาแอโนด2

(A2) เรียกว่า ขาเทอมินอล 2 (Main Terminal 2) ใช้ตัวย่อ MT2 แต่ละขาสามารถต่อสลับกันได้

117





4.3.2 คุณสมบัติและหลักการทำงานของไดแอก (Diac)
การทำงานของไดแอค ( Diac )

ไดแอคนำกระแสได้สองทิศทางโดยจะอาศัยช่วงแรงดันพังทลาย (Break Over Voltage)

เป็นส่วนของการทำงาน แบ่งเป็น 2 ลักษณะ

ลักษณะที่ 1
















ี่
ป้อนแรงดันบวก (+) เข้าทขา A1 และแรงดันลบ (-) เข้าที่ขา A2


ลักษณะที่ 2

















ป้อนแรงดันลบ (-) เข้าทขา A และแรงดันบวก (+) เข้าที่ขา A
ี่
1
2
ตัวอย่าง ค่าแรงดันของไดแอกเบอร์ต่างๆ
GT – 32 แถบสีแดง VBO = 27-37 V

GT – 35 แถบสีส้ม VBO = 30-40 V

GT – 40 แถบสีเหลือง VBO = 38-48 V

GT – 50 แถบสีเขียว VBO = 56-70 V




กราฟลักษณะสมบัติ ( Diac )

118


































รูปที่ 4.26 กราฟคุณสมบัติทางไฟฟ้าของไดแอก
เงื่อนไขการนำกระแส และการหยุดนำกระแส

1. ไดแอกจะนำกระแสเมื่อได้รับแรงดันถึงจุดพังทลาย (Break Over Voltage; U )
BR
2. เมื่อไดแอกนำกระแสความต้านทานภายในไดแอกจะลดลงเนื่องจากรอยต่อ PN แคบลงทำให้

แรงดันตกคร่อมไดแอกลดลง

3. ไดแอกจะหยุดนำกระแสเมื่อกระแสไหลผ่านไดแอคมีค่าต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้ง (Holding Current;
I )
H
4.3.3 การไบแอสไดแอค

เนื้องจากไดแอคมีขาแอโนดทั้ง 2 ข้าง ในการให้ไบแอสไดแอคจึงสามารถให้ไบแอสข้างใดก็ได้ เพราะ

สามารถนำกระแสได้ทั้ง 2 ทาง

4.3.4 การวัดและทดสอบไดแอค

สามารถตรวจสอบไดแอคได้โดยใช้มัลติมิเตอร์วัด ตั้งมัลติมิเตอร์ไปที่ย่านวัด Rx1 แล้วทำการ
วัด สลับสาย

กรณีที่ 1 ทำการวัดสลับสายกัน ถ้าเข็มมิเตอร์ชี้ที่ ∞ ทั้งสองครั้งแสดงว่าไดแอคมีสภาพดี

119
























ี่
กรณีท 2 ทำการวัดสลับสายกัน ถ้าเข็มมิเตอร์ชี้ไปที่ค่าความต้านทานค่าค่าหนึ่งแสดงว่าไดแอคช็อต




















4.3.5 วงจรใช้งานเบื่องต้นของไดแอค

ไดแอคมักนิยมใช้งานกับแรงดันไฟสลับโดยสามารถทำงานและควบคุมแรงดันที่จะจ่ายไปยัง

โหลดได้ทั้ง แรงดันช่วงบวกและแรงดันช่วงลบ การควบคุมเฟสของแรงดันออกเอาต์พุตทำได้โดยการ

กำหนดเวลาที่จะกระตุ้นแรงดันให้ขา G ของไตรแอค ดังนั้น สามารถนำไดแอคไปประยุกต์ใช้งานได้อย่าง

การประยุกต์ใช้งานโดยทั่วไปมีดังนี้
1. วงจรหรี่ไฟหรือหรี่ขดลวดความร้อน

2. วงจรหรี่ไฟแสงสว่างที่มีชุดป้องกันสัญญาณรบกวน

3. วงจรปรับความเร็วมอเตอร์แบบยูนิเวอร์แซว

4. วงจรควบคุมความร้อนด้วยเทอร์โมสตาร์ท

ลักษณะการทำงานของไดแอคแตกต่างจากอุปกรณ์อย่างอื่นคือ อาศัยช่วงแรงดันพังเป็นส่วนของการ

ทำงาน เมื่อป้อนแรงดันบวกเข้าที่ขั้ว T1 และลบเข้าที่ขั้ว T2 รอยต่อ N และ P ตรงบริเวณขั้ว T1 จะอยู่ใน

ลักษณะไบแอสกลับ ดังนั้นจึงไม่มีกระแสไหลผ่านจาก T1 ไปยัง T2 ได้ แต่ครั้นเพิ่มแรงดันระหว่าง T1 และ T2
ขึ้นไปอีกจนถึงค่าแรงดันค่าหนึ่งจะทำให้กระแสไหลทะลุข้ามรอยต่อ N-P ส่วนรอยต่อ P-N ตรง T2 นั้นอยู่ใน

สภาวะไบแอสตรงอยู่แล้ว กระแสที่ไหลผ่านไดแอคนี้เสมือนกับกระแสที่เกิดจากการพังในตัวไดโอดนั่นเอง ถ้า

120



หากว่าไม่มีการจำกัดกระแสแล้วไดแอคก็จะพังได้ ในทำนองเดียวกันถ้าให้แรงดันบวกเข้าที่ขั้ว T2 และแรงดัน

ลบเข้าที่ขั้ว T1
1.วงจรควบคุมแสงสว่างหลอดไฟฟ้าด้วยไดแอคและไตรแอค

้
วงจรควบคุมแสงสว่างหลอดไฟฟาด้วยไตรแอคและไดแอค คือวงจรหรี่ไฟฟ้า โดยการนำไดแอคต่อกับ
ไตรแอคร่วมกับอุปกรณ์ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุ สามารถใช้เป็นวงจรหรี่ไฟฟ้าได้และยังนำไปใช้หรี่

อุปกรณ์ไฟฟ้าได้อีกหลายชนิด เช่น เตาไฟฟ้ากระทะไฟฟ้า เตารีด กระติกต้มนำและหัวแร้งไฟฟ้า เป็นต้น

การทำงานโดยใช้ตัวไตรแอคทำหน้าที่เป็นสวิตช์ตัดต่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ตามการควบคุมของ

แรงดันกระตุ้นที่จ่ายมาจากตัวไดแอค ส่งผ่านไปยังขาเกตของไตรแอค วงจรควบคุมและวงจรหน่วงเวลาแรงดัน
กระตุ้นให้ตัวไดแอค ประกอบด้วย ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุต่อวงจรร่วมกัน ลักษณะวงจรควบคุมแสงสว่าง

หลอดไฟฟ้าแสดงดังรูปที่ 4.27























รูปที่ 4.27 แสดงวงจรควบคุมแสงสว่างหลอดไฟฟ้า

จากรูปที่ 4.27 แสดงวงจรควบคุมแสงสว่างหลอดไฟฟ้า มีไตรแอคควบคุมความสว่างของหลอดไฟฟ้า

L1 โดยมีชุดควบคุมและหน่วงเวลา R1, R2 และ C1 ซึ่ง R1 เป็นตัวต้านทานคงที่ ทำหน้าที่กำจัดค่าแรงดันที่

ผ่านไปประจุ C1 มี R2 เป็นตัวต้านทานปรับค่าได้ใช้ปรับเปลี่ยนแปลงระดับแรงดันที่ส่งไปประจุให้ C1 โดย
C1, R1 และ R2 จะทำงานร่วมกันเป็นวงจรหน่วงเวลาจ่ายแรงดันไปให้ไดแอค ใช้กระตุ้นการทำงานของไตร

แอกถ้าปรับ R2 ให้มีค่าความต้านทานมาก จะทำให้มีแรงดันผ่านไปประจุ C1 ได้น้อย มีการหน่วงเวลามาก

ส่งผลให้มีแรงดัน จ่ายไปให้ไดแอคทำงานถึงค่าแรงดัน เบรกโอเวอร์ช้าไตรแอกจะทำงานช้าตามไปด้วย มี

กระแสไหลผ่านหลอดไฟ L1 น้อย หลอดไฟ L1 จะสว่างน้อยถ้าปรับ R2 ให้มีค่าความต้านทานน้อย จะทำให้มี

แรงดันผ่านไปประจุ C1 ได้มาก มีการหน่วงเวลาน้อย ส่งผลให้มีแรงดันจ่ายไปให้ไดแอคทำงานถึงค่าแรงดัน
เบรกโอเวอร์เร็วไตรแอกจะทำงานเร็วตามไปด้วย มีกระแสไหลผ่านหลอดไฟ L1 มากหลอดไฟ L1 จะสว่างมาก

ขณะที่ไดแอคและไตรแอกทำงาน C1 ที่ประจุแรงดันไว้ จะคายประจุออกมาผ่านไดแอคไปขาเกตและขา A1

ของไตรแอกครบวงจร เมื่อแรงดันในตัว C1 มีค่านอ้ยกว่า ค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ของไดแอค ตัวไดแอคจะหยุด

121



้
ทำงาน และ C1 จะเริ่มประจุแรงดันใหม่อีกครั้ง ส่วนไตรแอก ยังคงทำงานต่อไปจนกว่า แรงดันไฟฟา
กระแสสลับที่ป้อนเข้ามาจะลดลงจนเป็น 0 V หรือมีกระแสไหลผ่านไตรแอกต่ำกว่าค่ากระแสโฮลดิ้ง ไตรแอค
จึงจะหยุดทำงาน การควบคุมความสว่างของหลอดไฟฟ้าดังที่กล่าวมาสามารถปรับเปลี่ยนความสว่างได้ตาม

ต้องการ โดยการปรับเปลี่ยนเวลาและมุมเฟสของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ทำให้ไดแอคและไตรแอคทำงาน

เปลี่ยนแปลงไป ส่งผลต่อกำลังไฟฟ้าที่ตกคร่อมหลอดไฟ L1 เปลี่ยนแปลงตามไปด้วย



สรุป

ไดแอกเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำประเภทไทริสเตอร์เช่นเดียวกับไตรแอค มีโครงสร้างและสัญลักษณ์
คล้ายไตรแอคแตกต่างกันที่ไดแอคไม่มีขาเกต มีเพียงขาแอโนด1 (A1) และแอโนด2 (A2) ไดแอคทำงานได้ทั้ง

ไฟบวกและไฟลบ โดยการทำงานของไดแอคจะต้องจ่ายแรงดันให้ถึงค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ (VBO) ไดแอคจึง

จะทำงานและนำกระแส

ไดแอคถูกนำไปใช้งานโดยต่อร่วมที่ขาเกตของเอสซีอาร์และไตรแอคเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวป้องกัน

กระแสกระโชกจำนวนมากผ่านขาเกตซึ่งจะทำให้เอสซีอาร์และไตรแอคชำรุดเสียหายได้
กราฟคุณสมบัติของไดแอคจะคล้ายกับกราฟคุณสมบัติของไตรแอคขณะลอยขาเกตไว้ ซึ่งจากกราฟจะ

เห็นว่าไดแอคสามารถทำงานได้ทั้งแรงดันศักย์บวกและแรงดันศักย์ลบ คือนำกระแสได้ทั้งซีกบวกและซีกลบ

ของแรงดันไฟกระแสสลับ แต่ต้องจ่ายแรงดันไบแอสให้ถึงค่าแรงดันเบรกโอเวอร์เท่านั้น

122



4.4 ยูเจที





















รูปที่ 4.28 ยูเจที

ยูนิจังชั่น ทรานซิสเตอร์ (UNIJUNCTION TRANSISTOR) หรือเรียกย่อ ๆ ว่า ยูเจที (UJT) UJT

บางครั้งอาจเรียกว่า ไดโอดชนิดเบสคู่ ผลิตขึ้นมาและเริ่มรู้จักเมื่อปี พ. ศ. 2491 แต่ไม่ได้นำมาใช้งานอย่าง

แพร่หลาย จนกระทั่งปี พ. ศ. 2495 เริ่มนำมาใช้งานและสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางหลายอย่างเช่น

ออสซิลเลเตอร์ วงจรทริกเกอร์ วงจรกำเนิดสัญญาณฟันเลื่อย วงจรควบคุมเฟส วงจรหน่วงเวลา ส่วนประกอบ
ของวงจรไบสเตบิล และวงจรควบคุมการจ่ายแรงดันหรือกระแส เป็นต้น UJT เป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานทั่วไป ทน

กำลังไฟฟ้าต่ำ



4.4.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์ของยูเจที

UJT เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด 2 รอยต่อ ที่ไม่ได้ถูกจัดอยู่ในสารกึ่งตัวนำชนิดไทริสเตอร์ การใช้

งานจะต้องทำงานร่วมกับ SCR ไตรแอคและไดแอค UJT มีขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขาคือ ขาเบส 1 (Base 1) ขา

เบส 2 (Base 2) และขาอิมิตเตอร์ (Emitter)






















รูปที่ 4.29 โครงสร้างและสัญลักษณ์ของยูเจที

123



4.4.2 วงจรสมมูลของยูเจที



























รูปที่ 4.30 วงจรสมมูลของยูเจที

จากลักษณะโครงสร้างของยูเจทีตามรูปที่ 4.30 จะเห็นได้ว่าแท่งสาร N จะมีขาเบส 1 และขาเบส 2

ต่ออยู่ จะเสมือนเป็นตัวต้านทานที่ต่ออยู่ โดยมีไดโอดที่เกิดจากรอยต่อ p-n ต่อระหว่างขาอิมิตเตอร์ กับบริเวณ
ตรงกลางของตัวต้านทาน ดังนั้นลักษณะของวงจรสมมูลดังรูปที่ 4.30



4.4.3 คุณสมบัติและหลักการทำงานของยูเจที



























รูปที่ 4.31 กราฟแสดงคุณสมบัติทางไฟฟ้าของยูเจที

จากกราฟ ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดัน Ve กับกระแส Ie แรงดัน Vbb ที่ป้อนให้วงจรเท่ากับ 10 V

กร๊าฟด้านซ้ายมือเป็นกร๊าฟเนื่องจากการเริ่มจ่ายแรงดัน Ve ให้ขา E เทียบกับขา B1 ถ้าแรงดัน Ve ที่จ่ายให้ยัง

ไม่ถึงค่า Vp จะมีกระแสไหลในวงจรเพียงเล็กน้อยเป็นค่ากระแสรั่วซึม เรียกว่า ช่วงคัทออฟ (Cutoff Region)

124



เมื่อเพิ่มแรงดัน Ve จนถึงค่าแรงดัน Vp จะทำให้มีกระแส Ie ไหลจากขา E ไปขา B1 เพื่มขึ้นอย่าง

รวดเร็ว และในเวลาเดียวกัน แรงดัน Ve จะมีค่าลดลง แรงดัน Ve จะลดลงถึงค่าต่ำสุด เรียกว่า ช่วงความ
ต้านทานเป็นลบ (Negative Resistance Region)

ี
หลังจากแรงดันที่ตกคร่อมขา E เทียบกับขา B1 ถึงค่าแรงดัน Vv แล้ว ถ้าจ่ายแรงดัน Ve มากขึ้นอก
จะทำให้กระแส Ie ไหลเพิ่มขึ้น และแรงดัน Ve ก็จะเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อย เรียกว่า ช่วงอิ่มตัว (Saturation

Region)



4.4.4 การไบแอสยูเจที


















รูปที่ 4.32 ตัวอย่างวงจรการให้ไบแอสยูเจที

การจ่ายไบแอสให้ UJT ทำงานจะต้องจ่ายไบแอสถูกต้องตามที่ UJT ต้องการ โดยจ่ายแรงดันบวกให้

ขา B2 จ่ายแรงดันลบให้ขา B1 และขา E จะต้องจ่ายแรงดันเป็น บวกเมื่อเทียบกับขา B1 การจ่ายไบแอส

ดังกล่าวถึงแม้ว่าจะถูกต้องตามที่ UJT ต้องการก็ตาม UJT จะยังไม่นำกระแสจนกว่าแรงดันไบแอสบวกที่จ่าย
ให้ขา E จะไปทำ ให้ไดโอด D ตรงรอยต่อ PN เป็นไบแอสตรงด้วย

125



4.4.5 การวัดและตรวจสอบยูเจที

ตั้งโอห์มมิเตอร์ R x 100 วัดสองขาของ UJT คู่ใดคู่หนึ่ง วัดกลับไปกลับมาขึ้นทั้งสองครั้ง


















ตัวอย่าง

ขา (2 - 3) เป็นขา B2 หรือ B1 ขาที่เหลือจะเป็นขา E

นำสาย มิเตอร์สีดำ (ไฟ +) จับขา 1 ขา E เป็นหลัก เพื่อหาขา B2 กับ B1 (Forward Bias)

(ขา E กับ B2) ความต้านทานจะน้อยกว่าขา B1
(ขา E กับ B1) ความต้านทานจะมากกว่าขา B2

ถ้าใช้สาย มิเตอร์สีแดง (ไฟ -) วัดขา E กับ B2 , B1 ลักษณะ Reverse Bias เข็ม จะไม่ขึ้น เหมือนกับ

การวัด DIODE ถ้าเข็มขึ้น แสดงว่า UJT ลีค เสีย

ถ้าวัดทุก ขาของ UJT ไม่ขึ้นเลยแสดงว่า UJT เสีย

้
ั
เมื่อนำสายมิเตอร์ที่มีศกย์ไฟฟาบวกจับที่ E เป็นหลักเพอวัดหาค่า B1 และ B2 สายมิเตอร์ที่มีศักย์ไฟ
ื่
ลบวัดที่ B1 และ B2 โดย การวัดระหว่างขา E – B2 จะได้ค่าความต้านทานน้อยกว่า B1 และการวัดระหว่าง
ขา E-B1 จะได้ค่าความต้านทานน้อยกว่า B2 จากนั้นสลับสายมิเตอร์วัดระหว่างขา E-B2 และ E-B1 เข็ม

มิเตอร์จะไม่ขึ้น (∞) ถ้าขึ้นแสดงว่า UJT รั่ว เสียใช้งานไม่ได้ หรือถ้าทำการวัดทุกขาแล้วเข็มมิเตอร์ไม่ขึ้นเลยก็

แสดงว่า UJT เสียเช่นกัน

126



4.4.6 วงจรใช้งานเบื้องต้นของยูเจที

การทำงานของ UJT จะเป็นตัวกำเนิดสัญญาณฟันเลื่อย และสัญญาณพัลซ์ขึ้นมา เพื่อนำไปใช้ในการ
ควบคุมวงจรต่าง ๆ เช่น วงจรตั้งเวลา วงจรตรวจเช็ค และวงจรกระตุ้นอุปกรณ์พวกไทริสเตอร์ เป็นต้น

วงจรกำเนิดสัญญาณ Relaxation โดยใช้ UJT























รูปที่ 4.33 วงจร Relaxation ออสซิสเลเตอร์





















รูปที่ 4.34 Diagram ของเวลาแสดงการทำงานของวงจร Relaxation ออสซิสเลเตอร์

จากรูปวงจร เรามาดูการทำงานของวงจร โดตเริ่มแรกตัวเก็บประจุ C1 จะทำการประจุแรงดันผ่าน

R1 จนมีค่าแรงดันสูงขึ้นซึ่งแรงดันที่ตกคร่อมตัวเก็บประจุ C1 นี้จะเป็นแรงดันป้อนให้ขา E (VE) เมื่อแรงดันที่

ขาE นี้มีค่าเท่ากับ VP(VP=VD+ ŊVBB ) จะทำให้ไดโอดนำกระแส ความต้านทานระหว่างขา E กับขา B1

ลดลงอย่างรวดเร็วมีกระแสไหลผ่าน มีแรงดันตกคร่อม R2 สูงขึ้นตกคร่อม R3ต่ำสูงในช่วงเวลานี้ตัวเก็บประจุ
C1 จะคายประจุผ่านขา E ออกขา B1 ด้วย ทำให้แรงดันที่ขา E ค่าลดลงจนทำให้ยูเจที หยุดนำกระแส ความ

ต้านทานขา E และขา B1 มีค่าสูงขึ้นอีก ก็จะเริ่มการประจุใหม่และยูเจที ก็จะเริ่มรอบการทำงานใหม่อีกครั้ง

หนึ่ง โดยจะได้สัญญาณที่ขาต่างๆ ดังแสดงในรูป สามารถคำนวณหาคาบเวลาและความถี่ได้จากสูตร

t1 = RC ln [(VBB-VV)/(VBB-VP)] (เวลาในCharge ของ C1)

127



t2 = (RB1+RB2) C ln (VP/VV) (เวลาใน Discharge ของ C1)

จาก T = t1 + t2
และFosc= 1/T = 1/(t1 + t2)

หรือจะหาค่า Fosc โดยประมาณได้จากสูตร

Fosc = 1/RC ln [1/(1- )]



วงจรเร็กติไฟเออร์ของ SCR ควบคุมโดย UJT






























รูปที่ 4.35 วงจรเร็กติไฟเออร์ของ SCR ควบคุมโดย UJT

จากรูป เป็นวงจรเร็กติไฟเออร์ของ SCR ถูกควบคุมเฟสการเร็กติไฟเออร์ด้วยวงจรรีแลกเซชั่น

ออสซิลเลเตอร์ วงจรประกอบด้วย เป็นตัวต้านทานจำกัดกระแสที่จะไหลผ่านซีเนอร์ไดโอด ไม่ให้มากเกินไป

เป็นซีนเนอร์ไดโอดกำหนดค่าแรงดันจ่ายให้วงจรรีแลกเซชั่นออสซิลเลเตอร์ เป็นวงจรกำหนดเวลาการทำงาน

ของ ยูเจที ทำตัวเป็นโหลดของ ยูเจที ส่งแรงดันพัลซ์บวก


สรุป

ยูเจทีเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนําชนิด 2 รอยต่อ ไม่จัดอยู่ในสารกึ่งตัวนําชนิดไทริสเตอร์ การใช้งานต้อง

ี่
ทำงานร่วมกับเอสซีอาร์ ไตรแอคและไดแอคเสมอ ยูเจทีมีขาใช้งาน 3 ขา ขาทต่อมาจากสารกึ่งตัวนําชนิด N มี
ขา 2 ขาและขาที่ต่อมาจากสารกึ่งตัวนําชนิด P มีหนึ่งขา ขาใช้งานทั้ง 3 ขามีขาเบส 1 (Base 1; B1) ขาเบส 2

(Base 2; B2) และขาอิมิตเตอร์ (Emitter; E) การจ่ายไบอัสต้องจ่ายไบอัสให้ถูกต้อง โดยจ่ายแรงดันบวกให้ขา
B2 จ่ายแรงดันลบให้ขา B1 และขา E ต้องจ่ายแรงดันเป็นบวกเมื่อเทียบกับขา B1 การจ่ายไบอสดังกล่าวยูเจที
ั
ยังไม่นํา กระแสจนกว่าแรงดันไบอัสบวกที่ขา E จะไปทำให้ไดโอด D ตรงรอยต่อ PN เป็นไบแอสตรงด้วย

128



ื่
รายละเอียดและขีดจํากัดของยูเจทีเป็นข้อมูลซึ่งบอกถึงค่าจํากัดในการใช้งาน เพอไม่ให้อุปกรณ์ที่ต่อ
ร่วมและยูเจทีเสียหาย แต่ละเบอร์มีรายละเอียดและขีดจํากัดแตกต่างกัน ดังนี้ การสูญเสียกําลังงาน กระแส
ิ
อิมิตเตอร์เป็น RMS กระแสพัลส์สูงสุดที่อมิตเตอร์ แรงดันไบอัสกลับระหว่างเบส 2 กับอิมิตเตอร์ ย่านอณหภูมิ
ุ
ทำงานตรงรอยต่อ แรงดันระหว่างเบสทั้งสอง ย่านอุณหภูมิสะสม อัตราส่วนอินทรินซิกสแตนออฟ ความ

ิ่
ต้านทานระหว่างเบส แรงดันอมตัวระหว่างอิมิตเตอร์และเบส 1 กระแสไบอัสกลับที่อิมิตเตอร์ อิมิตเตอร์ที่จุด
ยอด กระแสอิมิตเตอร์ทีจุดแรงดันต่ำสุด และกำเนิดความถี่ได้สูงสุด



การตรวจสอบยูเจที มีลำดับการปฏิบัติดังนี้
- ตั้งเร้นจ์วัดความต้านทานที่ R×1K

- ปรับซีโร่โอห์ม

- ทำการวัดทั้งหมด 6 ครั้ง เช่นเดียวกับการหาขาเบสของทรานซิสเตอร์ การวัดจากการวัดทั้ง 6 ครั้ง

จะมีอยู่ 4 ครั้งที่สามารถอ่านค่าความต้านทานได้และมี 2 ครั้งที่อ่านค่าความต้านทานได้เป็นอนันต์ โดยที่วงจร

เทียบเท่า (ไม่สามารถนํามาแทนยูเจทีได้จริง) ของยูเจที
การวัดค่าความต้านทาน 2 ครั้งที่เหลือจาก 4 ครั้ง ที่สามารถอ่านค่าความต้านทานได้ คือ การวัดค่า

ความต้านทานคร่อมระหว่างขาเบส 2 กับขาเบสอิมิตเตอร์และระหว่างขาเบส 1 กับขาอิมิตเตอร์นั่นเอง โดย

การวัดค่าความต้านทานคร่อมระหว่างขาเบส 2 กับ ขาอิมิตเตอร์นั้น สายวัดสีดำจากแจ็กลบแตะที่ขาอมิตเตอร์
ิ
และสายวัดสีแดงจากแจ็กบวกจะแตะที่ขาเบส 2 เปรียบเสมือนการวัดไดโอดแบบฟอร์เวิร์ด แต่ค่าความ

ต้านทานที่วัดได้เป็นค่าของ RB2 การวัดค่าความต้านทานคร่อมระหว่างขาเบส 1 กับขาอิมิตเตอร์นั้น สายวัดสี

ดำจากแจ็กลบจะแตะที่ขาอิมิตเตอร์และสายวัดสีแดงจากแจ็กบวกจะแตะที่ขาเบส 1 เปรียบเสมือนการวัด

ไดโอดแบบฟอร์เวิร์ด แต่ค่าความต้านทานที่วัดได้เป็นค่าของ RB1 ดังนั้นค่าความต้านทานที่คร่อมระหว่างเบส
2 กับเบส 1 ต้องเท่ากับค่าความต้านทานที่คร่อมระหว่างอิมิตเตอร์กับเบส 2 รวมกับค่าความต้านทานที่คร่อม

ระหว่างอิมิตเตอร์กับเบส 1 ถ้าทำการวัด 6 ครั้งแล้ว อ่านค่าความต้านทานเป็นอนันต์ทั้งหมดแสดงว่า ยูเจที

เสียในลักษณะขาด ถ้าทำการวัดค่าความต้านทานระหว่างอิมิตเตอร์กับเบส 2 และเบส 1 ปรากฏว่าได้ค่าความ

ต้านทานเป็นอนันต์ แสดงว่ายูเจทีชํารุดลักษณะอิมิตเตอร์กับเบสขาด

129



คิวอาร์โค้ด
















แบบทดสอบหลังเรียนหน่วยที่ 4





















ใบงานที่ 10 ใบงานที่ 11



















วีดีโอประกอบการเรียน

หน่วยที่ 5

ไอซี



หัวข้อเรื่อง

5.1 ไอซี 555

5.1.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์
5.1.2 หลักการทำงานและคุณสมบัติของไอซี 555

5.1.3 การอ่านคู่มือไอซี 555

5.1.4 การประยุกต์ใช้ไอซี 555

5.2 ไอซีเร็กกูเลเตอร์

5.2.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์

5.2.2 หลักการทำงานและคุณสมบัติของไอซีเร็กกูเลเตอร์
5.1.3 การอ่านคู่มือไอซีเร็กกูเลเตอร์

5.1.4 การประยุกต์ใช้ไอซีเร็กกูเลเตอร์

5.3 ออปแอมป์ (Operational Amplifiers,Op-Amp)

5.3.1 วงจรขยายแบบกลับขั้ว (Inverting Amplifiers)

5.3.2 วงจรขยายแบบไมกลับขั้ว (Non-inverting Amplifiers)
่
5.3.3 วงจรตามแรงดัน (Voltage Follower)

5.3.4 วงจรขยายผลบวก (Summing Amplifiers)

5.3.5 วงจรขยายผลต่าง (Difference Amplifiers)

แนวคิดสำคัญ

ไอซี 555 (อังกฤษ: IC 555) เป็นวงจรรวม หรือวงจรเบ็ดเสร็จ ที่เรียกกันทั่วไปว่า ชิป ที่รู้จักกันดีใน

บรรดานักอิเล็กทรอนิกส์ ไอซีตัวนี้ได้รับการออกแบบ และประดิษฐ์โดยนักออกแบบชิปที่มีชื่อเสียง ชื่อนั่นคือ

นายฮันส์ อาร์ คาเมนซินด์ (Hans R. Camenzind) โดยเริ่มออกแบบเมื่อ พ.ศ. 2513 และแนะนำผลิตภัณฑ์ใน
ปีถัดมา โดยบริษัทซิกเนติกส์ คอร์ปอเรชัน (Signetics Corporation) มีหมายเลขรุ่น SE555/NE555 และ

เรียกชื่อว่า "The IC Time Machine" มีการใช้อย่างกว้างขวาง ทั้งนี้เพราะสามารถใช้งานง่าย ราคาถูก มี

เสถียรภาพที่ดี ในปัจจุบันนี้ บริษัทซัมซุงของเกาหลี สามารถผลิตได้ปีละกว่า 1 พันล้านตัว (ข้อมูล พ.ศ. 2546)

สมรรถนย่อย

1. แสดงความรู้เกี่ยวกับไอซี 555 และไอซีเร็กกูเลเตอร์
2. ต่อวงจรเบื้องต้นเกี่ยวกับไอซี 555 และไอซีเร็กกูเลเตอร์

131



จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม
1. อธิบายความหมายของไอซี 555 และไอซีเร็กกูเลเตอร์ได้ถูกต้อง

2. เขียนโครงสร้างและสัญลักษณ์ของไอซี 555 และไอซีเร็กกูเลเตอร์ได้ถูกต้อง

3. ต่อวงจรโดยใช้ไอซี 555 และไอซีเร็กกูเลเตอร์ได้

บทนำ

ไอซีไทเมอร์ 555 นับเป็นวงจรรวมที่สามารถใช้งานได้หลากหลายและเป็นที่นิยมมากที่สุดตัวหนึ่ง

ี
เท่าที่เคยผลิตมา ภายในตัวประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ 23 ตัว, ไดโอด 2 ตัว และรีซิสเตอร์อก 16 ตัว เรียงกัน
บนชิปซิลิกอนแผ่นเดียว โดยติดตั้งในตัวถัง 8 ขา แบบมินิ DIP (dual-in-line package) นอกจากนี้ยังมีการ
ผลิตไอซี 556 ซึ่งเป็น DIP แบบ 14 ขา โดยอาศัยการรวมไอซี 555 จำนวน 2 ตัวบนชิปตัวเดียว ขณะที่ 558

เป็นไอซีอีกตัวหนึ่งที่พัฒนาขึ้นจาก 555 เป็น DIP แบบ 16 ขา (quad) โดยรวมเอา 555 จำนวน 4 ตัว (โดยมี

การปรับแต่งเล็กน้อย) มาไว้บนชิปตัวเดียว (DIS และ THR มีการเชื่อมต่อกันภายใน ส่วน TR นั้นมีค่าความไวที่

ขอบแทนที่จะเป็นความไวทั้งระดับ) นอกจากนี้ยังมีรุ่นกำลังต่ำพิเศษ (ultra-low power) ของไอซี 555 นั่นคือ

เบอร์ 7555 สำหรับไอซี 7555 นี้จะมีการเดินสายที่แตกต่างไปเล็กน้อย ทั้งยังมีการใช้กำลังไฟที่น้อยกว่า และ
อุปกรณ์ภายนอกน้อยกว่าด้วย

ไอซี 555 มีโหมดการทำงาน 3 โหมด ดังนี้

โมโนสเตเบิล (Monostable) ในโหมดนี้ การทำงานของ 555 จะเป็นแบบซิงเกิ้ลช็อต หรือ

วันช็อต (one-shot) โดยการสร้างสัญญาณครั้งเดียว ประยุกต์การใช้งานสำหรับการนับเวลา การตรวจสอบ

พัลส์ สวิตช์สัมผัส ฯลฯ

อะสเตเบิล (Astable) ในโหมดนี้ การทำงานจะเป็นออสซิลเลเตอร์ การใช้งาน ได้แก่ ทำไฟ
กะพริบ, กำเนิดพัลส์, กำเนิดเสียง, เตือนภัย ฯลฯ

ไบสเตเบิล (Bistable) ในโหมดนี้ ไอซี 555 สามารถทำงานเป็นฟลิปฟล็อป (flip-flop) ถ้าไม่

ต่อขา DIS และไม่ใช้คาปาซิเตอร์ ใช้เป็นสวิตช์ bouncefree latched switches เป็นต้น



ไอซีเร็กกูเลเตอร์ คือไอซีที่ทำหน้าที่รักษาระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงให้คงที่ นำไปใช้ควบคุมแรงดัน

เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟให้มีค่าคงท ี่

132



5.1 ไอซี 555












รูปที่ 5.1 ไอซี 555

ไอ.ซี. ตั้งเวลา เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ไอ.ซี.ไทเมอร์ (Timer ICs) หรือ ไอ.ซี. ตั้งเวลาที่นิยมใช้กันอย่าง
แพร่หลายคือ Timer 555 Timer 555 นั้นเป็นไอ.ซี.ที่ทำงานได้หลายฟังก์ชัน แต่หน้าที่หลัก คือ ทำงานใน

โหมดกำเนิดสัญญาณต่อเนื่อง (Free Running Multi-vibrator) และโหมดกำเนิดสัญญาณไม่ต่อเนื่อง หรือ โม

โนสเตเบิล (Mono Stable Multi-vibrator) แต่สามารถนำไปประยุกต์ให้เป็นวงจรกำเนิดสัญญาณสามเหลี่ยม

สี่เหลี่ยม วงจรตั้งเวลาเปิดปิดอุปกรณ์ไฟฟ้า วงจรพัลส์วิดธ์มอดูเลชั่น วงจรชมิตต์ทริกเกอร์ วงจรควบคุมไฟ

จราจร วงจรเตือนภัย ฯลฯ

5.1.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์

ในปัจจุบัน Timer 555 บรรจุอยู่ในตัวถัง 2 แบบ คือ แบบ DIP 8 ขา อีกแบบหนึ่งคือ DIP 14 ขา เป็น

เบอร์ 556 ซึ่งภายในบรรจุด้วย Timer 555 จำนวน 2 ตัว ที่ได้ชื่อว่า Timer หรือตัวตั้งเวลาก็เพราะว่า Timer
555 สามารถกำหนด Delay Time ด้วย R และ C ภายนอกได้ตั้งแต่ µS จนถึงหลาย ๆ ชั่วโมง

Timer 555 ใช้ได้กับแหล่งจ่ายตั้งแต่ +5 V ถึง +18 V จ่ายกระแสเอาต์พุตได้ไม่เกิน 200 mA

เอาต์พุตของมันเชื่อมต่อกับไอซีลอจิกได้ทั้งแบบ TTL และแบบ CMOS ลักษณะภายนอกและโครงสร้างภายใน

ของไอซีเบอร์ 555 แสดงในรูป 5.2

















(ก) (ข)

รูปที่ 5.2 แสดงลักษณะภายนอกและโครงสร้างภายในของไอ.ซี.เบอร์ 555

133



จากโครงสร้างของไอ.ซี.เบอร์ 555 หรือ Timer 555 ที่แสดงในรูปที่ 5.2 (ข) จะเห็นว่าระหว่างขา Vcc
(8) และขา GND (1) จะมีตัวต้านทาน 5 kΩ 3 ตัวต่อเป็นวงจรแบ่งแรงดัน ดังนั้น ค่าของแรงดันตกคร่อม R

1 2
5kΩ ตัวแรกจึงเท่ากับ VCC และตัวที่สองคือ VCC นั้น คือค่าแรงดันที่ขาของออปแอมป์ตัวบน (Upper
3 3
2
Comparator) จะเท่ากับ VCC และแรงดันที่ขา + ของออปแอมป์ตัวล่าง (Lower Comparator) จะเท่ากับ
3
1
VCC ดังนั้นการเปลี่ยนและค่าแรงดันเอาต์พุตของออปแอมป์ทั้งสองดังจะขึ้นอยู่กับผลการเปลี่ยนแปลงของ
3
2
ุ
แรงดัน VCC และ VCC และ R-S flip-flop ทำหน้าที่สร้างสัญญาณสี่เหลียมส่งออกไปที่ขาเอาต์พต (3) ของ
3
Timer 555 ในทางปฏิบัติบริษัทผู้ผลิตจะกำหนดให้มี C = 0.01 µF ต่อระหว่างขา Control (5) ลง GND (1)
เพื่อลดสัญญาณรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟฟ้า























รูปที่ 5.3 บล็อกไดอะแกรม และตำแหน่งขา
ขาของไอซีแต่ละขา มีหน้าที่ดังต่อไปนี้

ตารางที่ 5.1 หน้าที่แต่ละขาของไอซี

ขา ชื่อ หน้าที่

1 GND กราวด์ หรือ คอมมอนส์

2 TR พัลส์สั้นกระตุ้นทริกเกอร์เพื่อเริ่มนับเวลา
3 Q ช่วงการนับเวลา เอาต์พุตจะอยู่ที่ +VCC

4 R ช่วงเวลานับ อาจหยุดโดยการใช้พัลส์รีเซ็ต

5 CV แรงดันควบคุมยอมให้เข้าถึงตัวหารแรงดันภายใน (2/3 VCC)
6 THR เทรสโฮลด์ที่จุดช่วงเวลานับ

7 DIS เชื่อมต่อกับคาปาซิเตอร์ตัวหนึ่ง ซึ่งเวลาคายประจุของมันจะมีผลต่อช่วงเวลาการนับ

8 V+ , V แรงดันจ่ายไฟบวก ซึ่งต้องอยู่ในช่วง +5 ถึง + 15 V
CC

134



เมื่อใช้คาปาซิเตอร์ และรีซิสเตอร์มาต่อร่วม จะสามารถปรับช่วงการตั้งเวลา (นั่นคือ ช่วงเวลาที่
เอาต์พุตมีค่าต่ำ) ตามความต้องการใช้งานได้

สำหรับการเชื่อมต่อเป็นดังนี้























รูปที่ 5.4 แผนผังการเชื่อมต่อไอซี 555


5.1.2 หลักการทำงานของไอซี 555และ คุณสมบัติของไอซี 555

1. การทำงานในโหมดโมโนสเตเบิล

ต่อวงจรไอซี 555 ตามรูปข้างล่าง จะได้วงจรโมโนสเตเบิ้ล มัลติไวเบรเตอร์ ซึ่งจะสร้างสัญญาณพัลส์

แค่ลูกเดียวเมื่อมีสัญญาณมาทริก ถ้าไม่มีสัญญาณมาทริก เอาต์พุตของวงจรจะอยู่ในสถานะโลว์ (Low) ที่

แรงดัน 0 โวล์ท เมื่อมีสัญญาณทริกเข้ามาที่ระหว่งขา 2 และกราวด์ สัญญาณพัลส์เอาท์พุทจะถูกสร้างมา

เท่ากับแรงดันแหล่งจ่าย โดยที่ความกว้างของพัลส์ จะถูกกำหนดด้วย R1 และ C1 ตามสูตร
T = 1.1 x R1 x C1




















รูปที่ 5.5 วงจร 555 โมโนสเตเบิ้ล

135



2. การทำงานในโหมดอะสเตเบิล
ไอซี 555 สามารถที่จะทำหน้าที่เป็นอะสเตเบิ้ล มัลติไวเบรเตอร์ (Astable Multivibrator) ซึ่ง

เหมือนกับเครื่องให้จังหวะ โดยการต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กับชิปตามรูป โดยไอซี 555 จะสร้างสัญญาณพัลส์

อย่างต่อเนื่องซึ่งจะสลับกันไประหว่างแรงดันต่ำ (0 โวลท์) กันแรงดันสูง (เท่ากับแหล่งจ่ายแรงดัน, Vs) การนำ

ไอซี 555 ไปใช้งานเป็นวงจรอสเตเบิ้ล สามารถทำอะไรได้หลายๆอย่างเช่น

ไฟกระพริบ: สัญญาณพัลส์ที่ความถี่ต่ำๆ (<10 Hz) สามารถที่จะเปิด/ปิด LED ได้

เครื่องให้จังหวะอิเล็กทรอนิกส์: สัญญาณพัลส์ที่ความถี่ต่ำ (<20 Hz) จ่ายให้กับลำโพงหรือ

Piezoelectric สามารถที่จะทำให้เกิดเสียงเป็นจังหวะได้
เสียงเตือนภัย: โดยการตั้งค่าความถี่ไว้ที่ระดับเสียงที่มนุษย์ได้ยินคือ 20 Hz – 20 kHz แล้วต่อเข้ากับ

ลำโพงเพื่อให้มีเสียงดัง

ความถึ่ (F, หน่วยเฮิร์ต) คือจำนวนการขึ้นลงของรูปคลื่นภายในหนึ่งวินาที โดยรูปคลื่นสี่เหลี่ยม

สามารถกำหนดได้จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต่อภายนอก สามตัว ตามสมการดังนี้

F = 1.4 / [(R1 + 2R2) x C1]
ถ้าคุณต้องการหาค่าช่วงเวลาที่รูปคลื่นใช้เวลาจากจุดสูงสุดไปสู่จุดต่ำสุดสามารถหาได้จาก T = 1/F

โดยจะได้หน่วยเป็นวินาที ดังนั้นถ้านำไปแทนในสูตรของไอซี 555 แล้วจะได้

T = 0.7 x (R1+2R2) x C1





































รูปที่ 5.6 วงจร 555 อะสเตเบิ้ล

136



สามารถที่จะปรับแต่งวงจรได้เพื่อปรับความกว้างในช่วงแรงดันสูงของพัลส์แตกต่างจากช่วงแรงดันต่ำ
ของพัลส์ สามารถหาค่าได้จากสูตร

Thigh = 0.7 x (R1 + R2) x C1

Tlow = 0.7 x R2 x C1

ถ้า R2 มีค่ามากกว่าค่า R1 มากๆ ความกว้างของสัญญาณพัลส์ทั้่งฝั่ง High และฝั่ง Low จะมีความ

กว้างเกือบเท่ากัน ถ้า R2 = R1 สัดส่วนความกว้างของฝั่ง High จะเป็นสองเท่าของผั่ง Low

สามารถที่จะใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้ โดยต่ออนุกรมกับตัวต้านทาน R1 หรือ R2 และปรับค่าของตัว

ต้านทานเพื่อเปลี่ยนความกว้างของพัลส์
3. การทำงานในโหมดไบสเตเบิล

ถ้าวงจร อะสเตเบิ้ล คือวงจรที่ผลิตสัญญาณขาออกตลอดเวลาไม่มีสถานะที่นิ่ง และวงจรโมโนสเตเบิ้ล

มีแค่สัญญาณลูกเดียว และสถานะนิ่งที่ Low วงจรไบสเตเบิ้ลคือวงจรที่สามารถมีสถานะนิ่งได้สองสถานะไม่ว่า

จะเป็นฝั่ง High หรือฝั่ง Low 555 ไบสเตเบิ้ล มัลติไวเบรเตอร์ สามารถที่จะเปลี่ยนสถานะจาก High ไปเป็น

สถานะ Low ได้และจะยังคงอยู่ที่สถานะนั้นตลอดจนกว่า จะมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณที่เข้ามาทริก ซึ่งเรา
รู้จักวงจรนี้ดีกันในชื่อฟลิปฟล็อป (Flip-Flop) ซึ่งไม่จำเป็นต้องคำนวณหาค่าตัวต้านทานให้ยุ่งยาก เพราะค่า

เวลาของพัลส์ที่ถูกสร้างขึ้นจะถูกควบคุมโดยทริกเกอร์สวิตซ์ เพราะว่าวงจรจะคงสถานะไม่ค่า Low ก็ค่า High

จนกระทั่งมีการทริก ซึ่งฟลิปฟล็อปสามารถที่จะใช้ในการเก็บข้อมูลบิท (บิท คือสถานะ 0 หรือ 1 ซึ่งก็คือ

สถานะแรงดัน Low หรือ High)






























รูปที่ 5.7 วงจร 555 ไบสเตเบิล

137



4. คุณสมบัติของไอซี 555 แต่ละขา


























รูปที่ 5.8 คุณสมบัติของไอซี 555 แต่ละขา

ขา1 กราวด์ (Ground)
ขา 2 ทริกเกอร์ (Trigger) เป็นขาที่มีความไวหรือแรงดันที่มีค่า 1/3 ของแหล่งจ่าย Vcc และจะเกิด

การจุดชนวนของอินพุต ทำให้เอาต์พุตเปลี่ยนจากระดับต่ำเป็นระดับสูง โดยทั่วไปความกว้างของพัลซ์ที่จะมา

ุ
จุดชนวนอินพุตได้นั้นต้องมีค่าเวลามากกว่า 1 uS ขึ้นไป หลังจากจุดชนวนอินพตแล้ว ทำให้เกิดการหน่วงเวลา
ของสัญญาณหลายไมโครวินาที ซึ่งจะทำให้ได้ค่าความกว้างต่ำสุดมีค่า 10 uS ขนาดของแรงดันที่เหมาะในการ

จุดชนวนนี้ มีค่าระหว่าง + Vcc และกราวด์ สำหรับกระแสจุดชนวนที่ต้องการนั้นมีค่า 500 uA

ขา 3 เอาท์พุต (Output) แรงดันเอาท์พุตที่เกิดขึ้นสำหรับเอาต์พุตระดับสูง มีศักย์ไฟฟ้าต่ำกว่า +Vcc

ประมาณ 1.7 v สำหรับเอาท์พุตระดับต่ำนั้น จะขึ้นอยู่กับแล่งจ่ายไฟที่ป้อน เช่น ที่ +Vcc= 5 V เอาท์พต
ุ
ระดบต่ำจะมีค่าประมาณ 0.25V ที่ 5 mA และที่ +Vcc =15V เอาท์พุตระดับต่ำจะมีค่าประมาณ 2 V ที่

100mA

ขา 4 รีเซต (Reset) เมื่อต้องการให้เอาต์พุตอยู่ในระดับต่ำ ต้องป้อนศักย์ไฟฟ้าที่ขานี้ประมาณ 0.7 V

โดยกระแสซิงก์มีค่า 0.1 mA ค่าของเวลาประวิงในการทำให้เอาต์พุตเปลี่ยนเป็นระดับต่ำมีค่า 0.5 µS ซึ่งค่านี้

เป็นค่าเป็นค่าต่ำสุดของความกว้างของพัลส์ที่จะมาควบคุมขานี้ ในกรณีทีไม่ต้องการใช้ขานี้ก็ควรต่อเข้ากับ
+VCC

ขา 5 กระแสซิงก์ ที่เข้ามาขานี้สามารถรับได้ใกล้เคียงกับเอาต์พุต ดังนั้นค่าแรงดันที่มีค่า 2/3 +VCC

ซึ่งเป็นแรงดันระดับสูงที่ใช้ในการเปรียบเทียบ ปกติในการทำงานขานี้จะไม่ถูกใช้แต่ควรใช้ตัวเก็บประจุค่า 0.01

ตF ต่อลงกราวด์เพื่อไม่ให้ถูกรบกวนจากสัญญาณรบกวนขณะทำงาน

ขา 6 เทรสโฮล (Threshold) ถ้าศักย์ไฟฟ้าที่ขานี้สูงถึง 2/3 ของ+ Vcc จะเป็นระดับที่มีความไวต่อ
การเปลี่ยนแปลง คือจะทำให้สภาวะเอาท์พุตเปลี่ยนแปลงจากระดับสูงและระดับต่ำ

138



ขา 7 ดิสชาร์จ (Discharge) ขานี้ต่อกับขาคอลเลกเตอร์ ของทรานซิสเตอร์ซึ่งอยู่ภายในตัวไอซี โดย
ขาอิมิเตอร์ต่อวงกราวด์ ทรานซิสเตอร์นี้จะทำหน้าที่กำหนดเวลาของระดับเอาท์พุต ถ้าเอาท์พุตอยู่ในระดับต่ำ

ทรานซิสเตอร์นี้จะมีความต้านทานต่ำ ในขณะที่ทรานซิสเตอร์มีความต้านทานต่ำ ตัวเก็บประจุจะสามารถคาย

ประจุผ่านทรานซิสเตอร์นี้ได้

ขา 8 ไฟเลี้ยง (+Vcc) ต้องการแหล่งจ่ายไฟตรงที่มีศักย์บวก มีค่าอยู่ระหว่าง 5 โวลท์ ถึง 15 โวลท์

แม้ว่าจะทำงานในช่วงแรงดันที่ต่างกัน แต่ละช่วงของเวลาทำงานที่เปลี่ยนไปยังคงมีค่าน้อยมาก คือ ร้อยละ

0.1 ต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดัน 1 โวลท์


5.1.3 การอ่านคู่มือไอซี 555

มีผู้ผลิตไอซี 555 หลายรายด้วยกัน รวมทั้งรุ่นซีมอส (CMOS) โดยแต่ละบริษัทจะกำหนดเบอร์ต่างๆ

กันดังนี้

ตารางที่ 5.2 ผู้ผลิตรายต่างๆ














































เบอร์ที่เห็นบ่อยๆ และมีขายอยู่ทั่วไป สามารถหาซื้อได้ง่าย คือ NE555

139



5.1.4 การประยุกต์ใช้ไอซี 555
1. วงจรเสียงเตือน































รูปที่ 5.9 วงจรเสียงเตือน

2. วงจรไฟกระพริบ 2 ดวงติดสลับ






































รูปที่ 5.10 วงจรไฟกระพริบ 2 ดวงติดสลับ

140



5.2 ไอซีเร็กกูเลเตอร์
ุ
แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง (DC Power Supplies) หมายถึง แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงที่มีอินพต
เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ หรือเป็นไฟฟ้ากระแสตรง แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ แหล่งจ่ายไฟตรงชนิดคุมค่าแรงดัน

(Regulated Power Supplies) และแหล่งจ่ายไฟตรงชนิดไม่คุมค่าแรงดัน (Unregulated Power Supplies)

้
แหล่งจ่ายไฟตรงชนิดคุมค่าแรงดันจะประกอบไปด้วย วงจรเรียงกระแสเพื่อแปลงไฟสลับให้เป็นไฟฟา
กระแสตรงป้อนให้กับวงจรคุมค่าแรงดัน หรือวงจรควบคุมแรงดันคงที่ (Regulated Circuit หรือ Regulator)

ซึ่งวงจรนี้จะทำหน้าที่คุมค่าแรงดันเอาต์พุตให้คงที่เมื่อจ่ายกระแสโหลดเพิ่มขึ้น แต่แหล่งจ่ายไฟตรงชนิดไม่คุม

่
ค่าแรงดันนั้น มีเพียงวงจรเรียงกระแสเท่านั้น ไม่มีส่วนของวงจรคุมคาแรงดันเข้ามาร่วมทำงาน




















รูปที่ 5.11 รูปร่างของไอซีเร็กกูเลเตอร์


5.2.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์

ไอซีเร็กกูเลเตอร์ มี 3 ขา คือขา อินพุต เอาต์พุต กราวด์ รูปร่างของตัวไอซีคล้ายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

จำพวกสารกึ่งตัวนำ และมีแผ่นโลหะสำหรับระบายความร้อนออกจากตัวไอซี สัญลักษณ์ของไอซีเป็นรูป

สี่เหลี่ยมผืนผ้ามีขา 3 ขา และมีเบอร์ของไอซีอยู่ตรงกลาง























รูปที่ 5.12 สัญลักษณ์ของไอซีเร็กกูเลเตอร์

141



บล็อกไดอะแกรมภายในของ 7805 Voltage Regulator
้
บล็อกไดอะแกรมประกอบด้วยแอมพลิฟายเออร์ผิดพลาดซีรีย์ Pass Pass, เครื่องกำเนิดกระแสไฟฟา,
แรงดันไฟฟ้าอ้างอิง, เครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า, วงจรเริ่มต้น, การป้องกัน SOA และการป้องกันความร้อน









































รูปที่ 5.13 บล็อกไดอะแกรมภายในของ 7805 Voltage Regulator


5.2.2 หลักการทำงานและคุณสมบัติของไอซีเร็กกูเลเตอร์

1. ไอ.ซี.คุมค่าแรงดันแบบแรงดันคงท ี่

ไอ.ซี.คุมค่าแรงดันแบบแรงคงที่ (Fixed Voltage Regulated ICs) ที่นิยมใช้กันอย่าง

แพร่หลาย คือ ไอซีสามขาในอนุกรม 78xx ซึ่งเป็นไอซีคุมค่าแรงดันแบบบวก และอนุกรม 79xxเป็นไอซีคุมค่า
แรงดันแบบลบ ซึ่งมีรายละเอียดดังต่อไปนี้

1.1 ไอ.ซี.อนุกรม 78xx และ 79xx

ไอ.ซี.เร็กกูเลเตอร์อนุกรม 78xx และ 79xx เป็นไปซีแบบสามขา ให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ ถ้า

เป็นอนุกรม 78xx จะมีหลายเบอร์ให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ที่ 5 V, 6 V, 8 V, 12 V, 15 V, 18 V, และ 24 V เป็น

แรงดันเอาต์พุตบวก แต่ถ้าเป็นอนุกรม 79xx จะให้แรงดันเอาต์พุตลบ ที่ค่าแรงดันเหมือนกับ 78xx เช่นเบอร์
7805=+5V และถ้าเป็น 7905=-5V เป็นต้น ไอซีกลุ่มนี้ จะมีบริษัทผู้ผลิตหลักๆ 5 ราย คือ โมโตโรล่า (MC)

เนชั่นแนล เซมิคอนดักเตอร์ (NS) เท็กซิสอินสตรูเมนต์ (TI) ลิเนียร์ เทคโนโลยี (LTC, Linear Technology)

142



และทอมป์สัน (SEG, Thompson) เป็นต้น สำหรับตัวถังของไอซีเร็กกูเลเตอร์ อนุกรม 78xx และ 79xx นี้ มี 2
แบบ คือ แบบตัวถังพลาสติก แบบ CASE 29 และ CASE 221A และ แบบตัวถัง กระป๋องอะลูมิเนียม (TO-3)

ดังแสดงในรูปที่ 5.14 (ก) และ (ข) ให้สังเกตว่าแม้ตัวถังของ 78xx จะเหมือนกับ 79xx แต่ตำแหน่งขา IN, GND

และ OUT จะแตกต่างกัน


















(ก) (ข)

รูปที่ 5.14 การจัดวางขาของไอซีเร็กกูเลเตอร์ อนุกรม 78xx และ 79xx

คุณสมบัติที่สำคัญของ 78xx และ 79xx

ในหนังสือเล่มนี้จะขอยกตัวอย่างคุณสมบัติของ 78xx และ 79xx ตามคู่มือผู้ผลิตของบริษัทโมโตโรล่า
(MOTOROLA Linear/Interface ICs, Vol.1) ซึ่งแบ่ง 78xx ออกเป็น 3 กลุ่ม คือ

1. MC7800 (Three-Terminal Positive Voltage Regulators)

2. MC78M00 (Three-Terminal Medium Current Positive Voltage Regulators)

3. MC78T00 (Three-Ampere Positive Voltage Regulators)

และแบ่งอนุกรม 79xx ออกเป็น 2 กลุ่ม คือ

1. MC7900 (Three-Terminal Negative Voltage Regulators)

2. MC79L00 (Three-Terminal Low Current Negative Voltage Regulators)
ซึ่งคุณสมบัติที่สำคัญของไอซีเร็กกูเลเตอร์ของโมโตโรล่านั้นแสดงไว้ในตารางที่ 5.3

ตารางที่ 5.3 เปรียบเทียบคุณสมบัติที่สำคัญของไอซีเร็กกูเลเตอร์อนุกรม 78xx และ 79xx

คุณสมบัติสำคัญ MC7800 MC78M00 MC78T00 MC7900 MC79L00

แรงดันเอาต์พุต (V ) + + + - -
O
กระแสเอาต์พุต (I ) 1A 500mA 3A 1A 100mA
O
ไม่ต้องต่ออุปกรณ์ภายนอก ใช่ ใช่ ใช่ ใช่ ใช่

มีวงจรป้องกันกระแสเกินภายใน ใช่ ใช่ ใช่ ใช่ ใช่

แรงดันเอาต์พุตที่คลาดเคลื่อน 2-4% - 2-4% 2% ±5%

143



ื่
สำหรับคุณสมบัติอนๆ ของไอซีเร็กกูเลเตอร์ เบอร์ 78xx และ 79xx ที่จะใช้อธิบายในหนังสือเล่มนี้จะ
ยกตัวอย่างเฉพาะ MC7800 และ MC7900 เพื่อเปรียบเทียบกันเท่านั้น สำหรับอนุกรมอื่นๆ ควรศึกษาเพิ่มเติม

ู่
จากคมือของบริษัทผู้ผลิตนั้น ๆ
2. ไอ.ซี.คุมค่าแรงดันแบบปรับได้

ไอ.ซี.คุมค่าแรงดันแบบปรับได้ (Adjustable Voltage Regulated ICs) ในบทเรียนนี้จะ

นำเสนอ 2 ชนิดที่สำคัญและเป็นที่นิยมใช้กันมากที่สุด คือไอซีเบอร์ LM317 และ LM337 และไอซีเบอร์ 723

2.1 ไอ.ซี.เบอร์ 317 และ 337

ไอ.ซี.เร็กกูเลเตอร์ชนิดปรับค่าแรงดันเอาต์พุตได้ มีชื่อว่า Three-Terminal Adjustable
Output Voltage แบ่งออกเป็น 2 เบอร์ คือ (1) LM317 เร็กกูเลเตอร์แรงดันเอาต์พุตบวก และ (2) LM337

เร็กกูเลเตอร์แรงดันเอาต์พุตลบเช่นเดียวกับไอ.ซี.เร็กกูเลอตอร์78xx และ 79xx คือมีบริษัทผู้ผลิตหลายบริษัท

ผลิตและให้ตัวอักษรกำกับที่แตกต่างกัน แต่ยังคงใช้เบอร์ 317 สำหรับไอ.ซี.เร็กกูเลเตอร์ที่ปรับค่าแรงดันบวก

และใช้เบอร์ 337 สำหรับไอ.ซี.เร็กกูเลเตอร์แรงดันลบ ลักษณะตัวถังที่บรรจุไอ.ซี.อนุกรม LM337 และLM337

นี้จะมีตัวถังเหมือนกันในหนังสือเล่มนี้จะยกตัวอย่างเบอร์ LM317M และ LM337M เนื่องจากของบริษัทอ่นๆ
ื
ก็ไม่แตกต่างกันโดยไอซี LM 317 และ LM337 นี้จะมีขนาดกระแสเอาต์พุตที่แตกต่างกันอยู่ 3 ขนาดคือ 500

mA, 1.0 A และ 1.5 A ทำให้ลักษณะขนาดตัวถังแตกต่างกันออกไป สำหรับในรูปที่ 5.15














รูปที่ 5.15 การจัดวางขา LM317/ LM337

คุณสมบัติที่สำคัญของไอซี LM317M และ LM337M

1.ไอซี LM317M ชื่อเต็มว่า 3-Terminal Adjustable Output Positive Voltage Regulator จ่าย
ุ
กระแสเอาต์พุตได้ไม่เกิน 500mA ให้แรงดันเอาต์พตต่ำาสุด +1.2 V และสูงสุด+37 V โดยใช้อุปกรณ์ภายนอก
ุ
เพียงความต้านทานปรับค่าได้ 1 ตัว เพื่อปรับแรงดันเอาต์พต (ไม่นับ C ที่ต่ออินพุตและเอาต์พุต) ภายในไอซีมี
วงจรป้องกันอุณหภูมิ และป้องกันกระแสลัดวงจรสำหรับอนุกรม LM317 จะมีย่านอุณหภูมิใช้งานที่ต่างกันดังนี้

1. เบอร์ LM317MT อุณหภูมิระหว่าง 0º C ถึง +125º C

2. เบอร์ LM317MBT อุณหภูมิระหว่าง -40º C ถึง +125º C
3. เบอร์ LM317MDT อุณหภูมิระหว่าง 0º C ถึง 125º C

144



2. ไอ.ซี. LM337M ชื่อเต็มว่า 3-Terminal Adjustable Output Negative Voltage Regulator
จ่ายกระแสออกได้ไม่เกิน 500mA ที่แรงดันเอาต์พุตต่ำสุด -37 V และสูงสุด -1.2 V มีวงจรป้องกันอุณหภูมิ

และโหลดเกิน มีการป้องกันการลัดวงจรภายในและย่านการทำงานที่อุณหภูมิที่แตกต่างกัน ดังนี้



1. เบอร์ LM337MT ทำงานในย่าน 0º C ถึง 125º C

2. เบอร์ LM337MBT ทำงานในย่าน -40º C ถึง +125º C

5.1.3 การอ่านคู่มือไอซีเร็กกูเลเตอร์

ตารางที่ 5.4 เบอร์ไอซีเร็กกูเลเตอร์
เบอร์ ค่าแรงดัน เบอร์ ค่าแรงดัน


7805 +5V 7905 -5V


7809 +9V 7909 -9V


7812 +12V 7912 -12V


7815 +15V 7915 -15V


7818 +18V 7918 -18V

7824 +24V 7924 -24V


จากตาราง การเลือกซื้อไอซีเร็กกูเลเตอร์ให้ตรงกับการใช้งานนั้นหสำหรับเบอร์ 78xx และ 79xx จะ

ตัวจากตัวเลข 2 ตัวท้าย ดังในตาราง เฃ่น 7805 ค่าแรงดันเอาต์พุตจะออกที่ +5V เป็นต้น


5.1.4 การประยุกต์ใช้ไอซีเร็กกูเลเตอร์

1. วงจรเร็กกูเลเตอร์ +15 V 1 A

การทำงานของวงจร วงจรเร็กกูเลเตอร์ขนาด +15 V 1.0 A อินพุตใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบมีแทปกลาง

ลดแรงดัน 220V: 24-0-24 และใช้วงจรไดโอดเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นเบอร์ 1N5402 ใช้ตัวเก็บประจุกรอง

แรงดันให้เรียบด้วย C=200µF ที่เอาต์พุตใช้ไอซีเร็กกูเลเตอร์เบอร์ MC7815 เป็นตัวคุมค่าแรงดันเอาต์พุตให้
ุ
ํ
เรียบและมีคาคงที่ที่ +15V และจ่ายกระแสเอาต์พตให้กับโหลดได้ 1.0 A ตามคําพิกัดที่บริษัทผู้ผลิตกำหนดดัง
รูปที่ 5.16

145




























รูปที่ 5.16 วงจรเร็กกูเลเตอร์ขนาด +15 V 1.0 A ที่ใช๎ไอซี MC7815

2. วงจรเร็กกูเลเตอร์ +15 V 1 A

ลักษณะของวงจร วงจรเร็กกูเลเตอร์ ±15 V คือแหล่งจ่ายไฟตรงที่ให้เอาต์พุตแรงดัน 2 ค่า จ่ายกระแส

ได้ 0.5 A หรือมากกว่า ขึ้นอยู่กับการเชือกใช้ไอซีเร็กกูเลเตอร์ โดยใช้ไอซี MC7815 สำหรับ +15 V และใช้ไอซี

เบอร์ MC7915 สำหรับ -15 V เหมาะที่จะนำไปใช้ในห้องทดลองหรือสำหรับจ่ายไบแอสให้กับวงจรออปแอมป์

ดังแสดงในรูปที่ 5.17
























รูปที่ 5.17 วงจรเร็กกูเลเตอร์ ±15 V 1.0 A ใช้ไอซีเร็กกูเลเตอร์เบอร์ MC7815/MC7915

การทำงานของวงจร หม้อแปลงในวงจร T1 ใช้ขนาด 220 V/12 V-0-12 V, 1.0 A แต่ต่อผ่านวงจร

เรียงกระแสแบบบริดจ์ใช้ D1 – D4 เบอร์ 1N4001 ให้ได้แรงดัน ± โดยจุดกึ่งกลางของหม้อแปลง คือ GND C1

่
คือ ตัวกรองแรงดันด้านบวกกอนป้อนเข้า IC1, ทำหน้าที่ห้องกัน IC1 และไดโอด D7–D8 ทำหน้าที่ป้องกัน IC2
ที่เอาต์พุตจะได้แรงดันคงที่ +15 V เมื่อเทียบกับ GND หากต้องการแรงดัน ±12 V สามารถเปลี่ยน IC1 เป็น

7812 และเปลี่ยน IC2 เป็น 7912 ได้ทันทีโดยไม่ต้องเปลี่ยนอุปกรณ์ตัวอื่นๆ