วิชาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

96

มากกว่าค่าแรงดันพังไบแอสกลับ (Reverse Breakdown Voltage) หรือ VBR เอสซีอาร์จะลัดวงจรทันทีมี
กระแสไหลผ่านตัวเอสซีอารส์ ูงมากทำให้เอสซีอารเ์ กิดชำรุดเสียหาย การใช้วิธีการนี้ควบคุมให้เอสซีอาร์ทำงาน
ในย่านจ่ายแรงดันไบแอสตรง มีความเสี่ยงต่อการชำรุดเสยี หายแก่ตัวเอสซีอารแ์ ละต้องใช้แรงดัน ไบแอสที่สูง
มากอาจสง่ ผลใหอ้ ุปกรณ์ทตี่ อ่ ร่วมในวงจรชำรดุ เสียหายตามไปด้วย วิธีน้ีจึงไมน่ ิยมใช้งาน

4.1.3.2 กราฟคุณสมบัติของเอสซีอาร์ขณะควบคุมแรงดันที่ขาเกต จากรูปที่ 4.5 เป็นกราฟ
คุณสมบัติของเอสซีอาร์ขณะควบคุมแรงดันที่ขาเกต (G) จากกราฟแสดงสภาวะการทำงานของเอสซีอาร์แบ่ง
ออกเป็น 2 ย่านคอื ย่านไบแอสตรง และย่านไบแอสกลับซ่ึงสามารถอธบิ ายการทำงานไดด้ ังนี้

ไบแอสตรง

ไบแอสกลับ
รปู ท่ี 4.5 กราฟคุณสมบตั ิของเอสซีอาร์ขณะควบคุมแรงดันท่ีขาเกต

ท่มี า : (พนั ศักด์ิ พุฒิมานิตพงศ์, มปป., หนา้ 60)

กราฟย่านไบแอสตรง เป็นการจ่ายแรงดันไฟบวกให้ขาแอโนด (A) จ่ายแรงดันไฟลบให้ขาแคโทด (A)
และจ่ายแรงดันทริก (Trigger) ให้ขาเกตด้วยไฟบวก กราฟเส้นนอกสุดที่ IG0= 0 เป็นกราฟเส้นที่ไม่ได้จ่าย
แรงดันไฟบวกไปทริกที่ขาเกต จึงไม่มีกระแสเกตไหล (IG0= 0) การนำกระแสของเอสซีอาร์ในกราฟเส้นน้ี
เหมือนกับกราฟย่านไบแอสตรงในรูปที่ 4.5 คือต้องปรับเพิ่มแรงดัน ที่จ่ายให้ขาแอโนด (A) และขาแคโทด (K)
ของเอสซีอาร์ให้สูงขึ้นถึงค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ไบแอสตรง (Forward Breakover Voltage) หรือ VBF ท่ี
ตำแหน่ง VBF0 เม่อื จ่ายแรงดันไบแอสใหต้ ัวของเอสซีอาร์ถงึ ค่ากระแสโฮลดง้ิ (H) ตัวเอสซอี ารจ์ ึงนำกระแส ทนั ที
ที่เอสซีอาร์นำกระแสจะต้องควบคุมกระแสที่ไหลผ่านตัวเอสซีอาร์ไม่ให้เกินค่ากระแสสูงสุดทีเ่ อสซีอาร์ทนได้มิ
เช่นน้ันเอสซีอาร์จะชำรุดเสียหายทันทีเมื่อเร่ิมจ่ายแรงดันบวกทริกท่ีขาเกตของเอสซอี าร์ ทำใหม้ ีกระแสเกต IG1

97

หรือ IG2 ไหลเอสซอี ารส์ ามารถนำกระแสไดถ้ ึงค่ากระแสโฮลดิ้งทันทโี ดยไมจ่ ำเปน็ ต้องจา่ ยแรงดันไบแอสตรงให้
ขาเกตและขาแคโทดของเอสซีอาร์ถึงค่าแรงดัน VBF0 อาจจ่ายแรงดันเพียงเล็กน้อยก็ได้เช่น VBF1 , VBF2 วิธีน้ี
สามารถจำกัดกระแสที่ไหลผ่านเอสซีอาร์ได้และไม่เกินค่าทนกระแสสูงสุดที่เอสซีอาร์ทนได้เอสซีอาร์สามารถ
ทำงานไดอ้ ย่างมปี ระสทิ ธภิ าพและไม่เกดิ การชำรุดเสยี หาย

ย่านไบแอสกลับ คือ การจา่ ยแรงดันไบแอสกลับใหข้ าแอโนด (A) และขาแคโทด (K) โดยจ่ายแรงดนั ไฟ
ลบใหข้ าแอโนด (A) จา่ ยแรงดนั ไฟบวกให้ขาแคโทด (K) ในสว่ นขาเกต (G) ยงั คงทรกิ ด้วยแรงดนั ไฟบวกเชน่ เดิม
เอสซีอาร์ไม่นำกระแสมีเพียงกระแสรั่วไหลไหลผ่านตัวเอสซีอาร์ไม่ว่าจะเพิ่มแรงดันให้ขาแอโนด (A) และขา
แคโทด (K) มากข้ึนเท่าไรก็ตามกระแสรั่วไหลที่ไหลผ่านตัวเอสซีอาร์ยังคงเท่าเดิม ถ้าเพิ่มแรงดันไบแอสกลับท่ี
ขาแอโนด (A) และขาแคโทด (K) ถงึ คา่ แรงดนั พังไบแอสกลับ (Reverse Breakdown Voltage) หรือ VBR เอส
ซีอาร์จะลัดวงจรทำให้เอสซอี าร์เกดิ ชำรดุ เสียหายทันที

1. สภาวะนำกระแส
การเปดิ เอสซีอาร์ให้นำกระแสนน้ั ทำไดโ้ ดยการป้อนแรงดนั ไฟฟ้าบวกที่ข้วั เกตทเี่ รยี กว่าจุดชนวนเกต
หรอื สัญญาณทริกเกอร์ (Trigerred) เอสซีอาร์ยงั ไม่นำกระแส เม่ือกดสวติ ช์ เอสซีอารน์ ำกระแส ดังรปู

Q1 R2=1K

R1=1K S1 Q2
1.5V 9V

รปู ท่ี 4.6 การทำงานของเอสซอี าร์

2. สภาวะหยดุ นำกระแส
การหยดุ การทำงานของเอสซีอาร์น้ีจะทำไดเ้ พียงทางเดยี วเทา่ นัน้ คอื ลดคา่ กระแสที่ไหลผา่ นแอโนดลง
จนต่ำกว่าค่าที่เรียกว่า กระแสโฮลดิ้ง (holding current) หรือเรียกวา่ Ih และในกรณีที่เอสซีอารถ์ ูกใชง้ านโดย
การป้อนกระแสสลับผ่านตัวมัน การหยุดทำงานของมันจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ เมื่อค่าแรงดันไฟสลับที่ให้น้ัน
ใกล้กับจุดที่เรียกว่า "จุดตัดศูนย์" (Zero-crossing point) ซึ่งจะเกิดขึ้นทุก ๆ ครึ่งคาบเวลาของสัญญาณไฟ
สลบั ทใ่ี หแ้ กว่ งจรน้นั ถ้าตอ้ งการหยุดการนำกระแสของเอสซีอาร์จากวงจรทำไดโ้ ดยกดสวิตช์ S2 หรือ S3

98

S1

Lamp Lamp

VCC VCC

SCR SCR S2

(ก) (ข)
รูปที่ 4.7 การหยุดการทำงานของเอสซีอาร์

สิ่งที่กล่าวมาข้างตันเป็นเพียงหลักการทำงานพื้นฐานของเอสซีอาร์ ซึ่งจะเห็นได้ว่า เป็นอุปกรณ์ ที่
สามารถนำไปใชง้ านได้อย่างงา่ ย ๆ แต่ขอ้ สำคญั คอื การเลอื กใชเ้ อสซอี าร์ ใหเ้ หมาะกับงานทตี่ ้องการซงึ่ จะพบว่า
ในการเลือกใช้เอสซีอาร์แต่ละเบอร์นั้น ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของแต่ละเบอร์ เช่นค่าแรงดันและกระแส
สงู สุดทีจ่ ะทนได้ ค่าความไวของเกตและคา่ กระแสโฮลดิ้ง ในตาราง ไดแ้ สดงถงึ คณุ สมบัตติ ่าง ๆ เหลา่ นี้ของเอส
ซีอาร์เบอร์ต่าง ๆ ที่นิยมใช้ โดย PIV คือค่าแรงดันสูงสุดที่จะทนได้, Vgt / Igt คือแรงดัน / กระแสที่ใช้ใน
การทรกิ ทเ่ี กตและ Ih คอื กระแสโฮลด้ิง การเปดิ เอสซีอาร์ใหน้ ำกระแสน้ัน ทำไดโ้ ดยการป้อนแรงดันไฟฟ้าบวก
ทข่ี ้วั เกตท่ีเรียกว่าจุดชนวนเกตหรือสัญญาณทริกเกอร์ (Trigerred) เอสซีอารย์ งั ไม่นำกระแส เมื่อกดสวิตช์ เอส

ซอี าร์นำกระแส 

IA RL
IC1

Q1

IB2

R S1 IC Q2
C IC1
12V
VCC
IK

IC1

รปู ที่ 4.8 การทำงานของเอสซีอาร์

99

4.1.4 การไบแอส SCR

ก) การไบแอสแบบรีเวอร์ส ข) การไบแอสแบบฟอรเ์ วอรส์

รปู ที่ 4.9 การไบแอสของ SCR

1. การไบแอสแบบรีเวอร์ส (Reverse Bias) คือ การป้อนศักดิไฟฟ้าลบให้กับข้ัวแอโนดและป้อนศักดิ
ไฟบวกใหก้ บั ขัวแคโธด เอสซีอาร์จะไม่มกี ารนำกระแสถึงแมจ้ ะทำการป้อนสญั ญาณควบคุมให้กับขาเกตก็ตาม

2. การไบแอสแบบฟอร์เวอร์สไบแอส (Forward Bias) คือ การป้อนศักดิไฟฟ้าบวกให้กับขั้วแอโนด
และศักดิไฟฟ้าลบให้กับขั้วแคโธด แต่เอสซีอาร์จะไม่นำกระแสจนกว่าขาเกตจะได้รับศักดิ์ไฟฟ้าบวกเมื่อเทียบ
กับข้ัวแคโธด เอสซีอาร์ก็จะยอมนำกระแส และยอมให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจากข้ัวแอโนดไปยังข้ัวแคโธด
โดยไมต่ อ้ งอาศยั กระแสที่เกตอีกต่อไป

4.1.5 การวดั และตรวจสอบเอสซอี าร์
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 ดังรูปท่ี 7.5 เสร็จแล้ว
แบ่งเปน็ 3 คู่ แลว้ ทำการวัดดังตาราง

100

รูปที่ 4.10 การสมมุติตำแหน่งของขาของเอสซอี าร์
ที่มา : http://www.9engineer.com/index.php?m=article&a=show&article_id=2498

ตาราง 4.1 การวัดหาขาของเอสซีอารด์ ้วยโอหม์ มิเตอร์

คู่ที่ ศักย์ไฟ ความต้านทาน

บวก (สายสดี า) ลบ (สายสแี ดง)

11 2 ∞

21

22 3 ∞

32

31 3 ค่าความตา้ นทานต่ำ

31 ∞

SCR บางตวั จะมีคูข่ า 1 คู่ ท่วี ดั ความต้านทานได้ 2 ครง้ั แต่จะมีอยคู่ รงั้ หนง่ึ เข็มมเิ ตอร์ช้คี วามต้านทาน

ต่ำอีกครั้งหนึ่งค่าความต้านทานจะมีค่าสูง ถ้าพิจารณาที่ความต้านทานต่ำ ขั้วบวกแตะขาใด ขานั้นคือ ขาเกต

ขาทขี่ ั้วลบแตะคือ แคโถด สว่ นขาท่เี หลือคือแอโนด ดังรูป

รปู ท่ี 4.11 ตวั อยา่ งการวัด SCR ทคี่ า่ ความตา้ นทานขน้ึ 2 รอบ

101

เม่ือต้องการตรวจสอบว่า SCR อยใู่ นสภาพดหี รือไมใ่ หต้ ั้งมิเตอร์ท่ี R x 1 และนำขั้วบวกของมิเตอร์
แตะท่ีขาแอโนด ขั้วลบไปแตะท่ขี าแคโถด นำปลายสายไฟเส้นหน่งึ มาแตะทข่ี าแอโนดท่ีมีไฟขวั้ บวกของมิเตอร์
แตะอยู่ ส่วนปลายอกี ด้านหน่ึงของสายไฟให้นำไปแตะกับขาเกต สงั เกตเขม็ มเิ ตอรจ์ ะกระดกิ จากน้ันปลดปลาย
สายไฟเสน้ ทนี่ ำมาแตะขาเกตครงั้ หลังนอ้ี อกไป สังเกตเขม็ มเิ ตอรจ์ ะตอ้ งช้คี า้ งที่ความต้านทานตำแหน่งเดิม
แสดงว่า SCR อยูใ่ นสภาพดี ดังรูป

ก) เม่ือข้วั + ของมเิ ตอร์แตะกับขา A และ G ข) เม่ือปลดสายไฟทขี่ า G ออกโดยข้วั + ของมเิ ตอร์

ข้วั – แตะกบั ขา K เข็มมเิ ตอร์อา่ นคา่ ความตา้ นทานได้ แตะกับขา A ขัว้ – แตะกบั ขา K เข็มมเิ ตอรช์ ี้คา้ ง

อ่านคา่ ความตา้ นทานได้เท่าเดมิ

รูปที่ 4.12 การตรวจสอบ SCR

หมายเหตุ มลั ติมิเตอร์ที่ใชเ้ ป็นของซันวา ( SUNWA ) รนุ่ YX -360 มัลตมิ เิ ตอร์บางรุน่ สายวดั อาจมศี ักย์ไฟไม่
เหมอื นกนั กอ่ นทำการวัดจงึ ควรศกึ ษาให้เขา้ ใจพิจารณาคา่ ความตา้ นทานระหว่างขาของเอสซีอารจ์ ากตาราง
สรุปได้ว่า การวัดเอสซีอาร์ทั้ง 3 ขา จำนวน 6 ครง้ั สามารถอ่านคา่ ความต้านทานไดเ้ พียง 1 ครั้งหรือเรียกว่า “
วัด 6 คร้ัง เข็มขน้ึ 1 ครัง้ “ ครง้ั ทส่ี ามรถอา่ นคา่ ความตา้ นทานต่ำไดน้ ั้น ศกั ย์ไฟบวก ( สายสีดำ ) จบั ท่ขี าใดน้ัน
เป็นขาเกต และศักยไ์ ฟลบ

4.1.6 วงจรใชง้ านเบอ้ื งต้นของเอสซีอาร์

1.การใช้ SCR ในวงจรสัญญาณเตอื นภัย

รปู ที่ 4.13 วงจรสัญญาณเตือนภัยโดยใช้ SCR

102

การนำ SCR มาใช้งานอย่างง่ายในวงจรสัญญาณเตือนภัยขโมย ซึ่งการทำงานของวงจรนั้น ในสภาวะ
ปกติถ้าหากเป็นการใช้ตามอาคารบ้านเรือนสวิตช์ S1, S2 หรืออาจมีมากกว่านั้นจะถูกติดตั้งไว้ที่ตำแหน่งของ
บานหน้าต่างหรือประตู ถ้าหน้าต่างหรือประตูปิดมันจะไปผลักสวิตช์ให้จากออก (ตัดวงจร) ถ้ากดสวิตช์ S ให้
ต่อวงจรไว้ออดจะยังไม่ดัง แต่ถ้าเมื่อใดหน้าต่างหรือประตูถูกงัดให้เปิดออกไม่ว่า จะเป็นบานใดก็ตาม S1, S2
หรือ Sn ตวั ใดตวั หนึ่ง จะถูกดึงกลับมาต่อวงจรทำให้มีกระแส IG ไปทรกิ ขาเกตของ SCR และทำใหม้ กี ระแส IA
ไหลผ่านออดผ่านขา A ไป K และครบวงจรออดจึงมีเสียงดังและดังตลอดไปเรื่อย ๆ ถึงแม้จะกด S1, S2 หรือ
Sn ใหจ้ ากออกออดกย็ ังคงดงั อยู่ ถา้ ตอ้ งการให้ออดหยุด เสียงดังต้องตัดวงจรที่สวิตช์ S

4.1.7 การอา่ นคู่มอื เอสซอี าร์และการแปลความหมาย

การนำเอสซีอาร์ไปใช้งานจ ำเป็นต้องรู้ข้อมูลรายละเอียดของตัวเอสซีอาร์ซึ่งเป็นข้ อมูล

เกี่ยวกับคุณสมบัติต่างๆ ของตัวเอสซีอาร์ เป็นตัวบอกถึงขีดจำกัดและค่าการทำงานต่างๆ ของตัวเอสซีอาร์แต่

ละเบอร์แต่ละชนิด เพื่อป้องกนัความเสียหายที่จะเกิดขึ้น และเพื่อให้ผู้ใช้สามารถเลือกใช้งานได้อย่างถูกต้อง

เหมาะสม

ตารางท่ี 4.2 ตัวอย่างรายละเอยี ดเอสซอี าร์เบอร์ตา่ งๆ

TIGER ELECTRONIC CO.,LTD

Triacs sensitive gate Product specification

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 VDRM 500 600 700 V
RMS on-state current VRRM A
IT(RMS) 2.0

103

Non-repetitive peak on-state current ITSM 20 A
Max. Operating Junction Temperature Tj 110 °C
Storage Temperature Tstg -45~ °C

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Ta = 25°C) Min Typ Max Unit
500 V
Parameter Symbol Test Conditions ~700
2.0 A
Repetitive peak off-state VDRM 2.2 V
voltages VRRM 1 3 mA
RMS on-state current IT(RMS) full sine wave; Tmb 107°C 0.2 mA
On-state voltage VT IT = 4A 0.8 V
Holding current IH VD = 12V ; IGT = 0.1A
Gate trigger current IGT VD = 12V ; IT = 0.1A
Gate trigger voltage VGT VD = 12V ; IT = 0.1A

จากตารางท่ี 4.2 ตัวอย่างเอสซีอาร์เบอร์ EC 103B ข้อมูลท่ัวไปคือเอสซีอาร์เบอร์ EC 103B มีรูปร่าง
ตัวถงั TO-92 ตำแหน่งขาแคโทด เกตและแอโนดตามลำดบั โดยมีพิกดั ทางไฟฟา้ ดงั นี้

1. VRRM (Peak Reverse Blocking Voltage) คือค่าแรงดันไบแอสสูงสุดขณะเอสซีอาร์ไม่นำกระแส
(VRRM, VDRM, VBR) จากตารางอา่ นค่าได้เทา่ กบั 200 โวลต์

2. IT (RMS) คือค่ากระแสใช้งานสูงสุดที่ไหลผ่านเอสซีอาร์ขณะนำกระแสไฟกระแสสลับโดยไม่ทำให้
เกดิ ความเสียหาย IT (RMS) จากตารางอ่านค่าได้เท่ากบั 0.8 แอมป์

3. IT (av) (Average Forward Current) คือค่ากระแสใช้งานสงู สุดทไี่ หลผ่านเอสซีอารข์ ณะนำกระแส
ไฟตรงโดยไม่ทำให้เอสซอี าร์เสียหายจากตารางอา่ นค่าได้เทา่ กบั 0.51 แอมป์

4. IGT (Gate Trigger Current) คือค่ากระแสที่ใช้กระตุ้น ที่ขาเกตของเอสซีอาร์เพื่อทำให้เอสซีอาร์
นำกระแสจากตารางอ่านคา่ ได้เท่ากบั 200 ไมโครแอมป์

5. VGT (Gate Trigger Voltage) คือค่าแรงดันที่ป้อนให้ขาเกตเทียบกับขาแคโทด ถ้าจ่ายแรงดัน
กระตุ้นขาเกตเปน็ บวกถึงค่าแรงดันกระตุ้น เกตท่บี อกไว้เอสซีอาร์จะนำกระแส จากตารางอ่านคา่ ได้เท่ากับ 0.8
โวลต์

6. IH (Holding Current) คือค่ากระแสต่ำสุดที่ไหลผ่านตัวเอสซีอาร์ระหว่างขาแอโนดและขาแคโทด
แล้วเอสซีอาร์ยังคงนำกระแสได้ถ้ากระแสไหลผ่านตัวเอสซีอาร์ต่ำกว่าค่ากระแสโฮลดิ้ง เอสซีอาร์จะหยุด
นำกระแสทนั ทจี ากตารางเท่ากบั 5 มลิ ลิแอมป์

104

สรปุ
เอสซีอาร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประเภทไทริสเตอร์มี 4 ตอนคือ PNPN มีขาต่อใช้งาน 3 ขา คือ

ขาเกต (G) ขาแอโนด (A) และขาแคโทด (K) วงจรสมมูลของเอสซีอาร์สามารถเขียนแทนด้วยทรานซิสเตอร์ 2
ตวั ชนิด PNP และ NPN ต่อด้วยกนั

การจ่ายแรงดันไบแอสให้เอสซีอาร์ทำงาน ต้องจ่ายแรงดันไบแอสให้ตรงทุกขาของเอสซีอาร์คือ จ่าย
ศักยบ์ วก (+) ใหข้ าแอโนด (A) จ่ายศักยล์ บ (-) ใหข้ าแคโทด (K) และใช้ศกั ยบ์ วกจ่ายเข้าขาเกต เม่อื จา่ ยแรงดัน
ไบแอสครบเอสซีอาร์ทำงานมีกระแสไหล เราสามารถเอาแรงดันไบแอสที่ขาเกตออกได้ เอสซีอาร์ยังคงทำงาน
ได้

การหยุดนำกระแสของเอสซีอาร์สามารถทำได้ 2 วธิ ีคือ
1. ตดั แหล่งจา่ ยแรงดันไฟกระแสตรง VAA ท่ปี ้อนให้ขาแอโนด และขาแคโทด ออกจากวงจรชั้วขณะ
2. ลดกระแสทไี่ หลผ่านขาแอโนด และขาแคโทดของเอสซอี ารใ์ ห้ต่ำกว่ากระแสโฮลดงิ้
คูม่ อื รายละเอียดเกีย่ วกับขอ้ มลู ของตัวเอสซีอาร์จะบอกขดี จำกัดและคา่ การทำงานตา่ ง ๆ ของตวั เอสซี
อาร์แต่ละเบอร์แต่ละชนิด เพื่อให้เกิดความปลอดภัย ไม่เกิดความชำรุดเสียหาย โดยในคู่มือจะบอกขนาดทน
กระแสสงู สุด ขนาดทนแรงดนั สูงสดุ รปู ร่างและลักษณะตัวถังและรายละเอียดของคุณสมบัติทางไฟฟ้าค่าต่างๆ
เอสซีอาร์สามารถนำไปใช้งานอิเล็กทรอนิกส์มากมาย เช่น วงจรเรียงกระแสที่สามารถควบคุมได้ (Control
Rectifier) วงจรสวิตช์ควบคุมการเปิด-ปิดหลอดไฟ วงจรควบคุมความเร็วมอเตอร์ วงจรควบคุมเฟสแรงดนั ไฟ
กระแสสลับ เปน็ ตน้
การวดั และทดสอบเอสซีอาร์ดี-เสีย สามารถทำได้โดยใช้โอห์มมิเตอร์ต้ังย่านวัด R X 10 ท่ขี าเอสซีอาร์
เป็นคู่ ดังนี้
- คู่ขา G กับขา K วัด 2 คร้ังแบบไบแอสตรงและไบแอสกลับ เข็มมิเตอร์ข้ึน 1 ครั้ง แสดงว่าเอสซีอาร์
ดี ถา้ เขม็ มเิ ตอร์ขนึ้ 2 คร้ังหรอื ไมข่ ึ้นเลยแสดงว่า เอสซอี าร์เสยี
- คูข่ า A กับขา K วดั 2 ครั้งแบบไบแอสตรงและไบแอสกลับ เขม็ มเิ ตอร์ไม่ข้ึนเลย แสดงว่าเอสซีอาร์ดี
ถ้าเขม็ มิเตอร์ขนึ้ แสดงว่าเอสซอี ารเ์ สีย
- คู่ขา A กับขา G วัด 2 คร้ังแบบไบแอสตรงและไบแอสกลับ เขม็ มิเตอร์ไม่ขน้ึ เลย แสดงว่าเอสซีอาร์ดี
ถ้าเขม็ มิเตอร์ขนึ้ แสดงว่าเอสซอี ารเ์ สีย

105
4.2 ไตรแอค

ไตรแอค (Triac) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำประเภท ไทริสเตอร์ ทำหน้าที่เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์
เช่นเดียวกับเอสซีอาร์ ซึ่งไตรแอคสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้สองทิศทาง และการกระตุ้นให้ไตรแอคนำ
กระแสไฟฟ้า สามารถใช้ได้ทั้งกระแสไฟฟ้าเกตที่เป็นบวกและกระแสไฟฟ้าเกตที่เป็นลบ ดังนั้น ไตรแอคจึง
ทำงานได้ทัง้ ไฟฟา้ กระแสตรงและไฟฟา้ กระแสสลับ

รปู ที่ 4.14 ไตรแอค
4.2.1 โครงสร้างและสญั ลกั ษณ์ของไตรแอค

(ก) โครงสรา้ ง (ข) สัญลักษณ์

รูปที่ 4.15 โครงสร้างสัญลักษณ์ของไตรแอค

โครงสร้างภายในไตรแอคประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิดพีต่อกับสารกึ่งตัวนำชนิดเอ็น (รูปที่ 1 (ก))
โดยสารก่งึ ตัวนำชนดิ พีประกอบดว้ ย สว่ นย่อยของสารก่งึ ตวั นำชนิดเอ็น มขี าใชง้ าน 3 ขา ไดแ้ ก่ ขาเกต (Gate,
G) ขาแอโนด 2 (Anode 2,A2) และขาโนด 1 (Anode 1, A1) ซึ่งขาแอโนดเรียกว่า ขาเมนเทอร์มินอล (Main
Terminal) กล่าวคือขาแอโนด 2 เรียกว่า ขาเมนเทอร์มินอล 2 (Main Terminal 2,MT2) และขาแอโนด 1
เรยี กวา่ ขาเมนเทอรม์ นิ อล 1 (Main Terminal 1, MT1) ซง่ึ สญั ลักษณ์ไตรแอคแสดงดังรปู ที่ 2 (ข)

106

4.2.2 วงจรสมมูลของไตรแอค

A2

G Q2

A1 (ข) วงจรสมมูลภายในเทียบกบั การทำงานของทรานซิสเตอร์

(ก) เอสซอี าร์สองตัวกลับทิศทาง

รูปที่ 4.16 วงจรสมมูลของไตรแอค

วงจรสมมลู ไตรแอคเปรียบเสมอื นมีเอสซีอารส์ องตัวต่อกลับทิศทาง(รปู ที่ 1 (ก) โดยต่อขาเกตรว่ มกนั
จึงทำใหไ้ ตรแอคนำกระแสไฟฟา้ ได้สองทิศทางและจะต้องมีการกระตุ้นเกตเหมือนกับเอสซอี าร์ ซึ่งเอสอาร์ Q1
เปรียบไดก้ ับทรานซิสเตอร์ Q1 กับ Q2 (รูปที่ 2 (ข)) สว่ นเอสซีอาร์ Q2 เปรียบไดก้ ับทรานซสิ เตอร์ Q3 กับ Q4
ดังนนั้ เมือ่ ทรานซสิ เตอร์ Q1 กับ Q2 ทำงาน ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลจากขาแอโนด 2 ไปหาขาแอโนด 1 ไดแ้ ละ
เมอ่ื ทรานซิสเตอร์ Q3 กบั Q4 สามารถทน่ี ำกระแสไฟฟ้าได้ทำใหม้ ีกระแสไฟฟ้าไหลจากขาแอโนด 1 ไปหาขา
แอโนด 2 ได้

4.2.3 คณุ สมบตั แิ ละหลักการทำงานของไตรแอค
คุณลกั ษณะทางไฟฟา้ ของไตรแอค คอื กราฟแสดงคณุ สมบัตขิ องไตรแอค แสดงดงั รูปท่ี 4.17

+I)

+V)

-V) (

A2 A1)

รูปที่ 4.17 คุณลักษณะทางไฟฟ้าของไตรแอค

107

หลักการทำงานของไตรแอคสามารถนำกระแสไฟฟ้าไดท้ ิศทาง (กระแสไฟ้ฟ้าที่ไหลระหว่างขา A1 กับ
A2) ไม่ว่าขาเกตจะถูกจุดชนวนด้วยกระแสไฟฟ้าบวกหรือกระแสไฟฟ้าลบก็ตาม เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าระหว่าง
ขา A2 กบั A1 มีค่าเป็นบวก(ศกั ยไ์ ฟฟ้าที่ขา A2 มีค่าเป็นบวกเม่อื เทียบกบั ขา A1 จะมคี ่าเปน็ ลบ) และยังไม่มีการ
กระตุ้นเกตที่ไตรแอค จะมีค่าแรงดันไฟฟ้าระหว่างขา A2 กับ A1 ค่าใดค่าหนึ่ง ที่ทำให้ไตรแอคนำกระแสไฟฟ้า
ได้เอง เรียกแรงดันไฟฟา้ นีว้ า่ แรงดนั ไฟฟา้ พังทลาย (Breakdown Voltage)

อย่างไรก็ตามถ้าป้อนแรงดันไฟฟ้าที่ขา A1 มีศักย์ไฟฟ้าบวกเมื่อเทียบกับขา A2 แล้วเพิ่มแรงดันไฟฟ้า
ใหส้ งู ข้ึน (ปราศจากการกระตนุ้ เกตไตรแอค) ถงึ แรงดนั ไฟฟ้าพงั ทลาย ไตรแอคกจ็ ะนำกระแสไฟฟ้าได้ เช่นกัน
ซึ่งวิธีการป้อนแรงดันไฟฟ้าดังกล่าวนี้ ถ้าหากไม่มีการจำกัดการไหลกระแสไฟฟ้า อาจทำให้ไตรแอคชำรุดและ
เสยี หายได้ เมือ่ ป้อนแรงดนั ไฟฟ้าระหว่างขา A2 กับ A1 มีค่าตำ่ กวา่ ค่าแรงดันไฟฟ้าพงั ทลาย แล้วจุดชนวนท่ีขา
เกตด้วยกระแสไฟฟา้ บวกหรอื ลบ จะทำใหไ้ ตรแอคนำกระแสไฟฟ้าทันที

วิธกี ารท่ีจะทำใหไ้ ตรแอคหยดุ นำกระแสไฟฟา้ มี 2 วธิ ี
1. ลดการกระแสไฟฟา้ แอโนด IA ใหต้ ำ่ กว่ากระแสไฟฟา้ ยึด
2. ลดระดบั แรงดันไฟฟ้าระหว่างขา A2 กับ A1 ใหม้ คี า่ เป็นศนู ย์

4.2.4 การไบแอสของไตรแอค
ไตรแอคทำงานได้ทั้งไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระสลับ ที่ขาเกตของไตรแอคสามารถ

กระตนุ้ ได้ทั้งกระแสไฟฟ้าบวกและกระแสสลบั การทำงานของไตรแอคเสมือนสวิตช์อเิ ล็กทรอนิกส์ความเร็วสูง
โดยที่ไตรแอคเมื่อนำกระแสไฟฟ้าได้แล้วก็จะนำกระแสไฟฟ้าตลอดไป เหมือนกับเอสซีอาร์แม้ว่าที่ขาเกตของ
ไตรแอคจะถูกปลดออกจากระบบกต็ าม

การไบแอสไตรแอคเบื้องตน้ แบ่งออกเป็น 4 ควอแดรนด์ (Quadrant) หรือ 4 ลกั ษณะ คือ
1. ควอแดรนต์ที่ 1 กำหนดขา G กบั A2 ไดร้ ับแรงดันไฟฟ้าบวก

V1

รปู ท่ี 4.18 ไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ท่ี 1

108

การกำหนดไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 1 คือ การกำหนดขาเกต (G) กับขาแอโนด A1 ให้ได้รับ
แรงดันไฟฟ้าบวก แสดงดังรูปที่ 3 ทีค่ วอแดรนต์นี้ มีการป้อนแรงดันไฟฟ้าบวกให้กบั ขาแอโนด A2 แรงดันไฟฟ้า
ลบให้กับขาแอโนด 1 โดยขาเกตถูกกระตุน้ ด้วยแรงดนั ไฟฟ้าบวก ลักษณะเช่นนี้จึงทำให้ไตรแอค Q1 ทำงานได้
ดีที่สุด เพราะทิศทางกระแสไฟฟ้าเกต (IG) เสริมกับทิศทางกระแสไฟฟ้าแอโนด (IA) โดยกระแสไฟฟ้าเกต IG
จะไหลจากขั้วบวกของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า IE ส่งผ่านขาเกตออกไปที่ขาแอโนด A1 ครบวงจรกับกราวด์
ขณะที่กระแสไฟฟ้าแอโนด IA จะไหลจากขั้วบวกของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า E2 ไหลผ่านโหลด RL ผ่านขา
แอโนด 2 ออกไปหาแอโนด 1 ของ Q1 ครบวงจรกับกราวด์ส่งผลให้ไตรแอคนำกระแสไฟฟ้า ถึงแม้ว่าจะปลด
กระแสไฟฟา้ เกตออกกต็ าม

2. ควอแดรนต์ท่ี 2 กำหนดขา A2 ไดร้ ับแรงดนั ไฟฟา้ บวกและขา G ไดร้ บั แรงดนั ไฟฟา้ ลบ

V1

รูปท่ี 4.19 ไตรแอคทำงานในควอแดรนตท์ ี่ 2
การกำหนดไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 2 คือ การกำหนดขาแอโนด A2 ได้รับแรงดันไฟฟ้าบวก
(รูปที่ 4) ขณะที่ขาเกต (G) ได้รับแรงดันไฟฟ้าลบ ลักษณะเช่นนี้จะทำให้ไตรแอค Q1 ทำงานดีพอสมควร
เนื่องจากกระแสไฟฟ้าเกต (IG) สวนทางกับกระแสไฟฟ้าแอโนด (IA) จึงทำให้ค่ากระแสไฟฟ้าแอโนด (IA)
ลดลง

109

3. ควอแดรนตท์ ี่ 3 กำหนดขา G กับ A2 ได้รับแรงดนั ไฟฟา้ ลบ

V1

รูปท่ี 4.20 ไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ท่ี 3

การกำหนดไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 3 คือ การกำหนดขาแอโนด A2 และขาเกตให้ได้รับ
แรงดันไฟฟ้าลบทั้งคู่ (รปู ที่ 5) ลักษณะเช่นนจ้ี ะทำให้ไตรแอค Q1 ทำงานไดด้ ีทีส่ ุดและนยิ มใช้งานกันโดยท่ัวไป
เช่นเดียวกับไตรแอคทำงานในควอแครนต์ที่ 1 เพราะ ทิศทางกระแสไฟฟ้าเกตมีทิศทางเสริมกับกระแสไฟฟ้า
แอโนดจงึ ทำใหก้ ระแสไฟฟา้ แอโนดมีคา่ สูงขึน้

4. ควอแดรนต์ท่ี 4 กำหนด G ไดร้ ับแรงดนั ไฟฟา้ บวกและขา A2 ได้รับแรงดนั ไฟฟา้ ลบ

V1

รปู ท่ี 4.21 ไตรแอคทำงานในควอแดรนตท์ ี่ 4
การกำหนดไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 4 คอื การกำหนดขาเกตให้ได้รับแรงดันไฟฟ้ากระตุ้นบวก
ขณะที่ขาแอโนด A2 ได้รับแรงดันไฟฟ้าลบ (รูปที่ 6) ลักษณะเช่นนี้จะทำให้ไตรแอค Q1 ทำงานดีพอสมควร
เช่นเดียวกับไตรแอคทำงานในควอแดรนต์ที่ 2 เนื่องจากทิศทางกระแสไฟฟ้าเกตสวนทางกับกระแสไฟฟ้า
แอโนด สง่ ผลให้ค่ากระแสไฟฟา้ แอโนดมีค่าลดลง

110
4.2.5 การวัดและตรวจสอบไตรแอค

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

รปู ท่ี 4.22 ไตรแอคเบอร์ BTA08-600B ที่ใชใ้ นการวดั
ทม่ี า : วัดไตรแอคดีเสยี How to test Triac with Multimeter (xn--2000-3eo9eb7oc5f0hd.com)
ขั้นตอนวดั ไตรแอค

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

2. ปรบั ย่านวัดของมลั ตมิ ิเตอร์แบบเข็มไปที่ R x 1 ปรับ Zero Ohm กอ่ นวัดเพอื่ ให้ผลการวัดถกู ต้อง
3. วัดขา Gate กับขา T1 จากนั้นสลับสายวัด ถ้าไตรแอคดีเข็มจะขึ้นทั้ง 2 ครั้งและได้ค่าความ
ตา้ นทานท่ีใกล้เคียงกัน ถ้าเข็มขน้ึ สุดสเกลคอื ช็อต ถ้าเขม็ ไม่ข้ึนเลยคอื ขาด

วัดขา Gate กับขา T1 ถ้าไตรแอคดเี ข็มจะขึน้ ทั้ง 2 ครงั้ และได้คา่ ความต้านทานท่ีใกลเ้ คียงกัน
ทีม่ า : วัดไตรแอคดเี สยี How to test Triac with Multimeter (xn--2000-3eo9eb7oc5f0hd.com)

111

สลบั สายวัด วัดขา Gate กับขา T1 ถา้ ไตรแอคดเี ขม็ จะขึ้นทั้ง 2 ครั้งและได้ค่าความต้านทานที่ใกลเ้ คียงกัน
ทม่ี า : วดั ไตรแอคดเี สีย How to test Triac with Multimeter (xn--2000-3eo9eb7oc5f0hd.com)
4. วัดขา Gate กับขา T2 จากนั้นสลับสายวัด ถ้าไตรแอคดีเข็มจะไม่ขึ้นเลยท้ัง 2 ครั้ง ถ้าเข็มขึ้นสุด

สเกลคือชอ๊ ต ถ้าเขม็ ข้นึ นิดเดียวคอื รั่ว

วัดขา Gate กับขา T2 ถา้ ไตรแอคดีเข็มจะไม่ข้ึนเลยทั้ง 2 ครง้ั
ทม่ี า : วัดไตรแอคดเี สีย How to test Triac with Multimeter (xn--2000-3eo9eb7oc5f0hd.com)

112

สลับสายวดั วดั ขา Gate กับขา T2 ถ้าไตรแอคดเี ข็มจะไมข่ ้ึนเลยทั้ง 2 ครงั้
ท่มี า : วัดไตรแอคดเี สยี How to test Triac with Multimeter (xn--2000-3eo9eb7oc5f0hd.com)

5. วัดขา T1 กับขา T2 จากนั้นสลบั สายวัด ถ้าไตรแอคดีคือเข็มไม่ขน้ึ เลย ถ้าเข็มข้ึนสุดสเกลคือช๊อต
ถ้าเข็มขนึ้ นดิ เดยี วคือรว่ั

วัดขา T1 กบั ขา T2 ถา้ ไตรแอคดีคอื เขม็ ไมข่ ึน้ เลย
ท่ีมา : วดั ไตรแอคดเี สีย How to test Triac with Multimeter (xn--2000-3eo9eb7oc5f0hd.com)

113

สลบั สายวัด วดั ขา T1 กบั ขา T2 ถา้ ไตรแอคดีคือเข็มไม่ขึ้นเลย
ท่มี า : วัดไตรแอคดเี สยี How to test Triac with Multimeter (xn--2000-3eo9eb7oc5f0hd.com)

4.2.6 วงจรใช้งานเบอื้ งตน้ ของไตรแอค
ไตรแอคสามารถนำมาต่อเป็นวงจรอเิ ล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้หลากหลาย เชน่ วงจรสวติ ช์อิเล็กทรอนิกส์
ความเรว็ สูง แสดงดังรปู ที่ 4.22 อธบิ ายรายละเอยี ด ดังน้ี

Lamp

Q1 VIN

S1 R1=47

6V

รูปที่ 4.23 วงจรสวติ ชิงไตรแอคที่กระต้นุ เกตด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

1. ระบบของวงจรใช้จดุ ชนวนเกตไตรแอคดว้ ยแรงดนั ไฟฟ้ากระแสตรง น่ันคือ แหลง่ จา่ ยแรงดันไฟฟ้า
E1 กับตัวต้านทาน R1 กำหนดกระแสไฟฟ้าเกตให้กับไตรแอค Q1 โดยมีสวิตช์ S1 ทำหน้าที่ตัด - ต่อ
กระแสไฟฟ้าเกตให้กับ Q1 สว่ นโหลดของวงจรคือ หลอดไฟฟ้าแอโนดใหก้ ับ Q1 ดังกลา่ ว

2. เมื่อสวิตช์ S1 ตัดวงจร จะทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าเกตจ่ายกับไตรแอค Q1 ผลคือ Q1 ไม่นำกระแส
ไฟฟ้า

114

3. เมื่อสวิตช์ S1 ต่อวงจรและมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเฟสบวก Vin ป้อนเข้ามาทางโหลด L1 ทำให้
ไตรแอค Q1 นำกระแสไฟฟ้า Q1 จึงเสมือนเป็นสวิตช์ต่อวงจรให้กับหลอดไฟฟ้า L1 เกิดการสว่างขึ้นซึ่ง
กระแสไฟฟ้าเกตของ Q1 จะไหลจากขั้วบวกของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า E1 ส่งผ่าน R1 เข้าไปที่ขาเกตของ Q1
ครบวงจรกับกราวด์ที่ขา A1 ของ Q1 ส่วนกระแสไฟฟ้าแอโนดของ Q1 จะไหลจากขั้วไลน์ (Line,L) ที่มี
แรงดันไฟฟ้า 220 V ไหลผ่านหลอดไฟฟ้า L1 ส่งผ่านขา A2 ออกไปที่ขา A1ของ Q1 ครบวงจรกับกราวด์ที่ข้ัว
นวิ ทรัล (Neutral, N)

4. เมื่อสวิตช์ S1 ต่อวงจรและมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเฟสลบ Vin ป้อนเข้าทางโหลด L1 ทำให้ไตร
แอค Q1 นำกระแสไฟฟา้ Q1 จงึ เสมอื นเป็นสวติ ช์ตอ่ วงจรใหห้ ลอดไฟฟ้า L1 เกิดความสวา่ งขึ้นโดยกระแสไฟฟ้า
แอโนดของ Q1 จะไหลจากขั้วนิวทรัลไฟลผ่านผา่ นขา A1 ออกไปที่ขา A2 ของ Q1 ส่งผ่านหลอดไฟฟ้า L1 ครบ
วงจรทีข่ ว้ั ไลน์ของแหล่งกำเนดิ แรงดนั ไฟฟา้ กระแสสลบั Vin ขนาด 220V

Lamp

S1 VIN
R1=100 Q1

รูปท่ี 4.24 วงจรสวติ ชิงไตรแอคท่ีกระตุน้ เกตด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

5. เมื่อพิจารณารูปที่ 9 แสดงวงจรสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่จุดชนวนเกตไตรแอคด้วยแรงดันไฟฟ้า
กระแสสลับ ซึ่งเมื่อสวิตช์ S1 ตัดวงจร จะทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าเกตป้อนให้กับไตรแอค Q1 ผลคือ Q1 ไม่
นำกระแสไฟฟ้า แต่ถ้าสวิตช์ S1 ต่อวงจร จะทำให้ Q1 ทำหน้าที่เสมือนเป็นสวิตช์ต่อวงจรให้กับโหลดผลคือ
หลอดไฟฟ้า L1 สวา่ ง

5.1 เมื่อสวิตช์ S1 ต่อวงจรและมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเฟสบวก Vin ป้อนเข้ามาทางหลอด
ไฟฟ้า L1 ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ากระตุ้นเกตที่เป็นบวกให้กับไตรแอค Q1 ลักษณะเช่นนี้จึงเกิดกระแสไฟฟ้า
แอโนดที่เป็นบวกให้กับ Q1 ด้วย โดยกระแสไฟฟ้าแอโนดจะไหลจากขั้วไลน์ของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า
กระแสสลับ Vin ขนาด 220V ส่งผ่านหลอดไฟฟ้า L1 ไหลผ่านขา A2 ออกไปที่ขา A1 ของ Q1 ครบวงจรท่ี
นวิ ทรัลของแหลง่ จา่ ยแรงดันไฟฟา้ Vin

5.2 เมื่อสวิตช์ S1 ต่อวงจรและมีแรงดันไฟฟ้ากระแสลับเฟสลบ Vin ป้อนเข้ามาทางหลอด

ไฟฟ้า L1 ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ากระตุ้นเกตที่เป็นลบให้กับไตรแอค Q1 ส่งผลให้เกิดกระแสไฟฟ้าแอโนดท่ีเป็น

ลบให้กับ Q1 ซึ่งกระแสไฟฟ้าแอโนดที่เป็นลบของ Q1 จะไหลจากขั้วนิวทรัลของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า

115
กระแสสลับ 220 V ส่งผ่านขา A1 ออกไปที่ขา A2 ของ Q1 ไหลผ่านหลอดไฟฟ้า L1 ครบวงจรที่ขั้วไลน์ของ
ระบบ

4.2.7 การดูคู่มือไตรแอคและการแปลความหมาย
ตารางที่ 4.3 ค่าพิกดั สูงสดุ ของไตรแอค

จากตารางที่ 4.3 แปลความหมายของไตรแอคเบอร์ Q4004LT ไดด้ งั น้ี
1. ค่า IT (RMS) คือกระแสไบแอสตรงสูงสุดที่ไตรแอคทนได้ถ้ากระแสไหลผ่านไตรแอคเกินกว่าค่านี้
ไตรแอคจะชำรุดเสยี หาย จากตารางไตรแอคเบอร์ Q4004LTอา่ นคา่ ได้เทา่ กบั 4 แอมป์
2. ค่า VDRM คือค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ป้อนให้เฉพาะขา MT 2 หรือ A2 และ ขา MT1หรือแอโนด1
(A1) ทีต่ วั ไตรแอคยังไมน่ ำกระแส และไมม่ แี รงดันกระตุ้นที่ขาเกต ถ้าจา่ ยแรงดัน เกินกว่าแรงดัน น้ีตัวไตรแอค
จะนำกระแสทนั ที จากตารางไตรแอคเบอร์ Q4004LT อ่านค่าไดเ้ ท่ากับ 400 โวลต์
3. ค่ากระแส IDRM คือกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่จ่ายให้ไตรแอคในสภาวะไม่นำกระแสและไม่มีแรงดัน
กระต้นุ ท่ีขาเกต จากตารางไตรแอตเบอร์ Q4004LT อ่านคา่ ได้เท่ากบั 2 แอมป์

116

4. ค่า VTM คือแรงดันตกคร่อมที่ไตรแอคที่ขา MT1 และขา MT2 ขณะนำกระแส จากตารางไตรแอค
เบอร์ Q4004LT อ่านคา่ ได้เทา่ กับ 1.6 โวลต์

5. ค่า Trigger Diac Specification (T – MT1) คอื ค่าพิกดั สูงสุดท่ีใช้ในการจดุ ชนวนไดแอก
6. Part No. คือ ตัวถังแบบ TO – 220 ตำแหนง่ ขาจากซ้ายมอื ไปขวามือคือ MT1, MT2, T ตามลำดบั

สรุป
ไตรแอคเป็นอุปกรณ์สารก่ึงตัวนำประเภทไทริสเตอร์มี 3 ขาคือ ขาแอโนด1 (A1) ขาแอโนด2 (A2)

และขาเกต (G) ถูกผลิตข้ึนมาเพื่อใช้แทนเอสซีอาร์เมื่อนำไปใช้กับแรงดันไฟสลับ เพราะว่าเอสซีอาร์จะ
นำกระแสเพียงซีกเดียวแต่ไตรแอคสามารถนำกระแสได้ท้ังซีกบวกและซีกลบ ในการทำงานของไตรแอค
สามารถเลือกจ่ายแรงดันไบแอสได้ 4 สภาวะหรือ 4 ควอแดรนต์ แต่ที่นำกระแสได้ดีคือการจ่ายแรงดันไบแอส
ตามควอแดนต์ท่ี 1 และควอแดรนต์ที่ 3 เมื่อไตรแอคทำงานนำกระแสแล้ว การหยุดการทำงานหรือหยุด
นำกระแสทำได้ 2 วิธีเหมอื นกับเอสซีอาร์ คือ ใช้วิธตี ัดแหล่งจ่ายแรงดันทีป่ ้อนขา A2 และ A1 ของตัวไตรแอก
ออกชั่วขณะ และใช้วิธีลดกระแสที่ไหลผ่านขา A2 และ A1 ของตัวไตรแอกให้ต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้ง (IH) จะ
หยุดทำงาน

การนำไตรแอคไปใช้กับไฟกระแสสลับ สามารถควบคุมการทำงานด้วยการใช้แรงดันไปกระตุ้น ที่ขา
เกตให้ทำงานที่มมุ หรือเฟสตา่ งกัน ทำให้สามารถควบคุมกำลังไฟฟา้ ทจ่ี ่ายไปยังโหลดไดต้ ามต้องการ

การวัดหาขาของไตรแอคด้วยโอห์มมิเตอร์ใช้วิธีวัดคล้ายกับการวัดหาขาเอสซีอาร์โดย วัดเป็นคู่ ๆ ละ
2 ครง้ั โดยสลับสายวัดมเิ ตอรโ์ ดยวัดทง้ั หมดจำนวน 6 คร้ัง จะมขี าคหู่ นึ่งวัดขนึ้ ทงั้ 2 ครงั้ เข็มมเิ ตอรช์ ้ีบ่ายเบนค่า
เท่ากัน คือคู่ขา A1 กับขา G แต่ยังระบุไม่ได้จะทราบได้เพียงขาที่วัดไม่ขึ้นเลยคือขา A2 ต้องสมมุติให้ขาใดขา
หนงึ่ เป็นขา G และขา A1 และทำการจดุ ชนวนหรอื ทรกิ ดโู ดยใช้ไฟจากขา A2 ไปทริก การทริกทข่ี า G จะได้ค่า
ความตา้ นทานต่ำกว่าการทรกิ ที่ขา A1

117

4.3 ไดแอค

รูปที่ 4.25 ไดแอค
ท่ีมา : ไดแอค - Google Search

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
อยูใ่ นชว่ ง 29-30 โวลต์

4.3.1 โครงสรา้ งและสัญลกั ษณ์ของไดแอค

รปู ท่ี 4.26 โครงสรา้ งและสญั ลักษณ์ของไดแอค
ทม่ี า : http://www.rmutphysics.com/physicsboard/forum/index.php?topic=899.0

118

เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำมี 3 ตอนใหญ่ชนิดสาร PNP และยังประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ 2 ตอนย่อย
ชนิด N ตอ่ รว่ มในสารก่ึงตัวนำชนดิ P ทง้ั 2 ตอนดา้ นนอก มีขาต่ออกมาใช้งานเพยี ง 2 ขา แต่ละขาที่ต่อใช้งาน
จะต่อร่วมกับสารกึ่งตัวนำทั้งชนิด N และชนิด P จึงทำให้ไดแอคสามารถทำงานได้ทั้งแรงดันไฟบวกและ
แรงดันไฟลบ ขาแอโนด1 (A1) เรียกว่า ขาเทอมินอล 1 (Main Terminal 1) ใช้ตัวย่อ MT1 และขาแอโนด2
(A2) เรยี กว่า ขาเทอมินอล 2 (Main Terminal 2) ใช้ตวั ย่อ MT2 แต่ละขาสามารถตอ่ สลับกันได้

4.3.2 คณุ สมบัตแิ ละหลกั การทำงานของไดแอก (Diac)
การทำงานของไดแอค ( Diac )

ไดแอคนำกระแสได้สองทิศทางโดยจะอาศัยช่วงแรงดันพังทลาย (Break Over Voltage)
เปน็ ส่วนของการทำงาน แบ่งเป็น 2 ลักษณะ

ลักษณะที่ 1

RL

A1

VCC DIAC

A2

ปอ้ นแรงดนั บวก (+) เขา้ ท่ีขา A1 และแรงดนั ลบ (-) เขา้ ที่ขา A2
ลักษณะที่ 2

RL

A1

VCC DIAC

A2

ปอ้ นแรงดนั ลบ (-) เขา้ ท่ีขา A1 และแรงดนั บวก (+) เข้าที่ขา A2

ตัวอยา่ ง คา่ แรงดันของไดแอกเบอรต์ ่างๆ
GT – 32 แถบสแี ดง VBO = 27-37 V
GT – 35 แถบสสี ม้ VBO = 30-40 V
GT – 40 แถบสีเหลอื ง VBO = 38-48 V
GT – 50 แถบสเี ขียว VBO = 56-70 V

119

กราฟลักษณะสมบัติ ( Diac )

รูปที่ 4.27 กราฟคุณสมบตั ทิ างไฟฟ้าของไดแอก
ทมี่ า : https://pantip.com/topic/36535265

เงือ่ นไขการนำกระแส และการหยุดนำกระแส
1. ไดแอกจะนำกระแสเมือ่ ได้รบั แรงดันถึงจดุ พังทลาย (Break Over Voltage; UBR)
2. เมื่อไดแอกนำกระแสความต้านทานภายในไดแอกจะลดลงเนื่องจากรอยต่อ PN แคบลงทำให้

แรงดนั ตกครอ่ มไดแอกลดลง
3. ไดแอกจะหยุดนำกระแสเมื่อกระแสไหลผ่านไดแอคมีค่าต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้ง (Holding Current;

IH)
4.3.3 การไบแอสไดแอค
เนื้องจากไดแอคมีขาแอโนดทั้ง 2 ข้าง ในการให้ไบแอสไดแอคจึงสามารถให้ไบแอสข้างใดก็ได้ เพราะ

สามารถนำกระแสไดท้ ้ัง 2 ทาง

4.3.4 การวัดและทดสอบไดแอค
สามารถตรวจสอบไดแอคได้โดยใช้มัลตมิ ิเตอรว์ ัด ต้ังมลั ตมิ ิเตอร์ไปทีย่ ่านวัด Rx1 แล้วทำการ

วดั สลับสาย
กรณีที่ 1 ทำการวัดสลบั สายกนั ถ้าเขม็ มเิ ตอร์ชที้ ่ี ∞ ท้ังสองครง้ั แสดงว่าไดแอคมีสภาพดี

120

กรณีท่ี 2 ทำการวดั สลบั สายกัน ถา้ เขม็ มิเตอรช์ ้ไี ปทีค่ ่าความต้านทานคา่ ค่าหน่ึงแสดงว่าไดแอคชอ็ ต

ทม่ี า : http://www.9engineer.com/index.php?m=article&a=print&article_id=2506
4.3.5 วงจรใชง้ านเบ่อื งตน้ ของไดแอค

ไดแอคมักนิยมใช้งานกับแรงดันไฟสลับโดยสามารถทำงานและควบคุมแรงดันที่จะจ่ายไปยัง
โหลดได้ทั้ง แรงดันช่วงบวกและแรงดันช่วงลบ การควบคุมเฟสของแรงดันออกเอาต์พุตทำได้โดยการ
กำหนดเวลาท่ีจะกระตนุ้ แรงดันให้ขา G ของไตรแอค ดงั นั้น สามารถนำไดแอคไปประยกุ ตใ์ ช้งานได้อยา่ ง

การประยกุ ตใ์ ช้งานโดยทวั่ ไปมีดังนี้
1. วงจรหร่ีไฟหรอื หร่ขี ดลวดความร้อน
2. วงจรหรไ่ี ฟแสงสว่างที่มีชดุ ปอ้ งกนั สัญญาณรบกวน
3. วงจรปรบั ความเร็วมอเตอรแ์ บบยนู ิเวอร์แซว
4. วงจรควบคุมความร้อนด้วยเทอรโ์ มสตาร์ท

ลักษณะการทำงานของไดแอคแตกต่างจากอุปกรณ์อย่างอื่นคือ อาศัยช่วงแรงดันพังเป็นสว่ นของการ
ทำงาน เมื่อป้อนแรงดันบวกเข้าที่ขั้ว T1 และลบเข้าที่ขั้ว T2 รอยต่อ N และ P ตรงบริเวณขั้ว T1 จะอยู่ใน

121

ลักษณะไบแอสกลบั ดังนนั้ จึงไม่มีกระแสไหลผา่ นจาก T1 ไปยงั T2 ได้ แตค่ ร้ันเพ่มิ แรงดันระหว่าง T1 และ T2
ขึ้นไปอีกจนถึงค่าแรงดันค่าหน่ึงจะทำให้กระแสไหลทะลุข้ามรอยต่อ N-P ส่วนรอยต่อ P-N ตรง T2 นั้นอยู่ใน
สภาวะไบแอสตรงอยู่แล้ว กระแสที่ไหลผ่านไดแอคนี้เสมอื นกับกระแสที่เกิดจากการพังในตัวไดโอดนั่นเอง ถ้า
หากว่าไม่มีการจำกดั กระแสแล้วไดแอคก็จะพังได้ ในทำนองเดียวกันถ้าให้แรงดนั บวกเข้าที่ขั้ว T2 และแรงดัน
ลบเขา้ ทีข่ ั้ว T1

1.วงจรควบคุมแสงสว่างหลอดไฟฟ้าด้วยไดแอคและไตรแอค
วงจรควบคุมแสงสว่างหลอดไฟฟ้าด้วยไตรแอคและไดแอค คือวงจรหรี่ไฟฟ้า โดยการนำไดแอคต่อกับ
ไตรแอคร่วมกับอุปกรณ์ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุ สามารถใช้เป็นวงจรหรี่ไฟฟ้าได้และยังนำไปใช้หรี่
อปุ กรณ์ไฟฟา้ ได้อกี หลายชนดิ เชน่ เตาไฟฟา้ กระทะไฟฟ้า เตารีด กระติกตม้ นำและหวั แร้งไฟฟา้ เป็นต้น
การทำงานโดยใช้ตัวไตรแอคทำหน้าที่เป็นสวิตช์ตัดต่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ตามการควบคุมของ
แรงดนั กระตุน้ ทจ่ี ่ายมาจากตัวไดแอค สง่ ผ่านไปยงั ขาเกตของไตรแอค วงจรควบคุมและวงจรหน่วงเวลาแรงดัน
กระตุ้นให้ตวั ไดแอค ประกอบด้วย ตัวตา้ นทานและตวั เก็บประจตุ ่อวงจรร่วมกัน ลกั ษณะวงจรควบคุมแสงสว่าง
หลอดไฟฟ้าแสดงดงั รปู ท่ี 4.27

Lamp

S1
R1

VAC
R2 A2
DIAC
Q1

A1

C1

รปู ที่ 4.28 แสดงวงจรควบคุมแสงสว่างหลอดไฟฟ้า

จากรูปที่ 4.28 แสดงวงจรควบคุมแสงสว่างหลอดไฟฟ้า มีไตรแอคควบคุมความสว่างของหลอดไฟฟ้า
L1 โดยมีชุดควบคุมและหน่วงเวลา R1, R2 และ C1 ซึ่ง R1 เป็นตัวต้านทานคงที่ ทำหน้าท่ีกำจัดค่าแรงดันท่ี
ผ่านไปประจุ C1 มี R2 เป็นตัวต้านทานปรับค่าได้ใช้ปรับเปลี่ยนแปลงระดับแรงดันที่ส่งไปประจุให้ C1 โดย
C1, R1 และ R2 จะทำงานร่วมกันเป็นวงจรหน่วงเวลาจ่ายแรงดันไปให้ไดแอค ใช้กระตุ้นการทำงานของไตร
แอกถ้าปรับ R2 ให้มีค่าความต้านทานมาก จะทำให้มีแรงดันผ่านไปประจุ C1 ได้น้อย มีการหน่วงเวลามาก
ส่งผลให้มีแรงดัน จ่ายไปให้ไดแอคทำงานถึงค่าแรงดัน เบรกโอเวอร์ช้าไตรแอกจะทำงานช้าตามไปด้วย มี

122

กระแสไหลผ่านหลอดไฟ L1 น้อย หลอดไฟ L1 จะสว่างน้อยถ้าปรบั R2 ใหม้ ีค่าความต้านทานน้อย จะทำให้มี
แรงดันผ่านไปประจุ C1 ได้มาก มีการหน่วงเวลาน้อย ส่งผลให้มีแรงดันจ่ายไปให้ไดแอคทำงานถึงค่าแรงดัน
เบรกโอเวอร์เร็วไตรแอกจะทำงานเรว็ ตามไปด้วย มกี ระแสไหลผ่านหลอดไฟ L1 มากหลอดไฟ L1 จะสว่างมาก
ขณะที่ไดแอคและไตรแอกทำงาน C1 ที่ประจุแรงดันไว้ จะคายประจุออกมาผ่านไดแอคไปขาเกตและขา A1
ของไตรแอกครบวงจร เมอื่ แรงดันในตวั C1 มคี ่านอย้ กว่า ค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ของไดแอค ตวั ไดแอคจะหยุด
ทำงาน และ C1 จะเริ่มประจุแรงดันใหม่อีกครั้ง ส่วนไตรแอก ยังคงทำงานต่อไปจนกว่า แรงดันไฟฟ้า
กระแสสลับที่ป้อนเข้ามาจะลดลงจนเป็น 0 V หรือมีกระแสไหลผ่านไตรแอกต่ำกว่าค่ากระแสโฮลดิ้ง ไตรแอค
จึงจะหยุดทำงาน การควบคุมความสว่างของหลอดไฟฟ้าดังที่กล่าวมาสามารถปรับเปลี่ยนความสว่างได้ตาม
ต้องการ โดยการปรับเปลี่ยนเวลาและมุมเฟสของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ทำให้ไดแอคและไตรแอคทำงาน
เปล่ียนแปลงไป สง่ ผลตอ่ กำลังไฟฟา้ ทต่ี กครอ่ มหลอดไฟ L1 เปลยี่ นแปลงตามไปดว้ ย

4.3.6 การอ่านคมู่ ือและการแปลความหมาย
ตารางท่ี 4.4 ตัวอยา่ งรายละเอียดไดแอกเบอร์ต่างๆ

123

จากตารางที่ 4.4 ตัวอย่างไดแอกเบอร์ DB3 ข้อมูลทั่วไปคือไดแอกมีรูปร่าง DO-35 โดยมีพิกัดทาง
ไฟฟา้ ดงั น้ี

1. VBO (Breakover voltage) คือ ค่าแรงดันพังทลายที่ไดแอกจะนำกระแส จากตารางค่าต่ำสุดคือ
28V ค่าสงู สดุ คอื 36V

2. VO (Output voltage) คือ ค่าแรงดันเอาต์พุตซึ่งไดแอกในตารางจะปลอ่ ยแรงดันเอาต์พุตได้ต่ำสุด
ท่ี 5V

3. IBO (Breakover current) คือ ค่ากระแสพงั ทลายของไดแอก โดยในตารางจะมีคา่ สูงสุดที่ 100 µA
4. IR (Leakage current) คอื ค่ากระแสร่วั ไหลของไดแอก ในตารางจะมคี ่าสูงสุดท่ี 10 µA

124

สรปุ
ไดแอกเป็นอุปกรณ์สารก่ึงตัวนำประเภทไทริสเตอร์เช่นเดียวกับไตรแอค มีโครงสร้างและสัญลักษณ์

คล้ายไตรแอคแตกต่างกันที่ไดแอคไม่มีขาเกต มีเพียงขาแอโนด1 (A1) และแอโนด2 (A2) ไดแอคทำงานได้ท้ัง
ไฟบวกและไฟลบ โดยการทำงานของไดแอคจะต้องจ่ายแรงดันให้ถึงค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ (VBO) ไดแอคจึง
จะทำงานและนำกระแส

ไดแอคถูกนำไปใช้งานโดยต่อร่วมที่ขาเกตของเอสซีอาร์และไตรแอคเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวป้องกัน
กระแสกระโชกจำนวนมากผ่านขาเกตซงึ่ จะทำให้เอสซีอารแ์ ละไตรแอคชำรดุ เสียหายได้

กราฟคุณสมบัติของไดแอคจะคล้ายกับกราฟคุณสมบตั ิของไตรแอคขณะลอยขาเกตไว้ ซึ่งจากกราฟจะ
เห็นว่าไดแอคสามารถทำงานได้ทั้งแรงดันศักย์บวกและแรงดันศักย์ลบ คือนำกระแสได้ทั้งซีกบวกและซีกลบ
ของแรงดันไฟกระแสสลับ แตต่ ้องจ่ายแรงดันไบแอสให้ถึงคา่ แรงดันเบรกโอเวอรเ์ ท่าน้ัน

125

4.4 ยเู จที

รปู ที่ 4.29 ยเู จที
ท่ีมา : C.S. Elettronica - Elettronica, Unigiunzione, UJT 2N2646 (cselettronica.net)

ยูนิจังชั่น ทรานซิสเตอร์ (UNIJUNCTION TRANSISTOR) หรือเรียกย่อ ๆ ว่า ยูเจที (UJT) UJT
บางครั้งอาจเรียกว่า ไดโอดชนิดเบสคู่ ผลิตขึ้นมาและเริ่มรู้จักเมื่อปี พ. ศ. 2491 แต่ไม่ได้นำมาใช้งานอย่าง
แพร่หลาย จนกระทั่งปี พ. ศ. 2495 เริ่มนำมาใช้งานและสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางหลายอย่างเช่น
ออสซิลเลเตอร์ วงจรทรกิ เกอร์ วงจรกำเนดิ สญั ญาณฟนั เลื่อย วงจรควบคุมเฟส วงจรหน่วงเวลา ส่วนประกอบ
ของวงจรไบสเตบิล และวงจรควบคุมการจ่ายแรงดันหรือกระแส เป็นต้น UJT เป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานทั่วไป ทน
กำลงั ไฟฟา้ ต่ำ

4.4.1 โครงสร้างและสัญลกั ษณข์ องยูเจที
UJT เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิด 2 รอยต่อ ที่ไม่ได้ถูกจัดอยู่ในสารกึ่งตัวนำชนิดไทริสเตอร์ การใช้
งานจะตอ้ งทำงานร่วมกับ SCR ไตรแอคและไดแอค UJT มขี าตอ่ ออกมาใช้งาน 3 ขาคือ ขาเบส 1 (Base 1) ขา
เบส 2 (Base 2) และขาอมิ ิตเตอร์ (Emitter)

รปู ท่ี 4.30 โครงสร้างและสัญลักษณข์ องยูเจที

126

4.4.2 วงจรสมมูลของยเู จที

B2

E RB2

RBB

DiodeRB1

B1

รูปท่ี 4.31 วงจรสมมูลของยูเจที

จากลักษณะโครงสร้างของยูเจทีตามรูปที่ 4.30 จะเห็นได้ว่าแท่งสาร N จะมีขาเบส 1 และขาเบส 2
ตอ่ อยู่ จะเสมอื นเปน็ ตัวตา้ นทานทต่ี ่ออยู่ โดยมีไดโอดทเ่ี กิดจากรอยตอ่ p-n ต่อระหวา่ งขาอมิ ิตเตอร์ กับบรเิ วณ
ตรงกลางของตวั ต้านทาน ดงั นั้นลกั ษณะของวงจรสมมลู ดงั รูปที่ 4.30

4.4.3 คณุ สมบตั แิ ละหลกั การทำงานของยเู จที

รปู ท่ี 4.32 กราฟแสดงคณุ สมบัติทางไฟฟา้ ของยเู จที
ทม่ี า : UJT(ยูเจที ) (rmutphysics.com)

127

จากกราฟ ความสมั พนั ธ์ระหว่างแรงดนั Ve กับกระแส Ie แรงดนั Vbb ที่ป้อนใหว้ งจรเทา่ กับ 10 V กรา๊ ฟด้าน
ซา้ ยมอื เปน็ กร๊าฟเนื่องจากการเริ่มจา่ ยแรงดัน Ve ใหข้ า E เทยี บกับขา B1 ถ้าแรงดนั Ve ท่ีจา่ ยให้ยงั ไม่ถงึ ค่า

Vp จะมีกระแสไหลในวงจรเพียงเลก็ น้อยเปน็ ค่ากระแสรัว่ ซึม เรียกว่า ช่วงคัทออฟ (Cutoff Region)
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 มากขึ้นอีก
จะทำให้กระแส Ie ไหลเพิ่มขึ้น และแรงดัน Ve ก็จะเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อย เรียกว่า ช่วงอิ่มตัว (Saturation
Region)

4.4.4 การไบแอสยูเจที

B2

E
VBB

B1

VEE

รูปท่ี 4.33 ตวั อยา่ งวงจรการให้ไบแอสยเู จที

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

128

4.4.5 การวัดและตรวจสอบยูเจที
ตั้งโอหม์ มิเตอร์ R x 100 วัดสองขาของ UJT คูใ่ ดคูห่ นึง่ วัดกลบั ไปกลบั มาข้ึนท้งั สองครง้ั

ตัวอย่าง
ขา (2 - 3) เป็นขา B2 หรือ B1 ขาทเ่ี หลอื จะเปน็ ขา E
นำสาย มเิ ตอรส์ ดี ำ (ไฟ +) จบั ขา 1 ขา E เปน็ หลกั เพื่อหาขา B2 กับ B1 (Forward Bias)
(ขา E กับ B2) ความต้านทานจะนอ้ ยกวา่ ขา B1
(ขา E กับ B1) ความต้านทานจะมากกว่าขา B2
ถ้าใช้สาย มิเตอร์สีแดง (ไฟ -) วัดขา E กับ B2 , B1 ลักษณะ Reverse Bias เข็ม จะไม่ขึ้น เหมือนกับ

การวดั DIODE ถา้ เขม็ ข้นึ แสดงว่า UJT ลคี เสีย
ถา้ วดั ทกุ ขาของ UJT ไม่ขน้ึ เลยแสดงว่า UJT เสีย
เมอ่ื นำสายมเิ ตอร์ทม่ี ีศักย์ไฟฟ้าบวกจับที่ E เปน็ หลักเพ่ือวัดหาคา่ B1 และ B2 สายมิเตอร์ที่มีศกั ย์ไฟ

ลบวดั ที่ B1 และ B2 โดย การวัดระหวา่ งขา E – B2 จะไดค้ ่าความต้านทานน้อยกวา่ B1 และการวดั ระหว่าง
ขา E-B1 จะได้ค่าความต้านทานนอ้ ยกว่า B2 จากนนั้ สลบั สายมิเตอร์วัดระหว่างขา E-B2 และ E-B1 เข็ม
มิเตอร์จะไม่ข้ึน (∞) ถ้าขน้ึ แสดงว่า UJT รวั่ เสียใชง้ านไม่ได้ หรือถา้ ทำการวดั ทุกขาแล้วเขม็ มเิ ตอร์ไมข่ ึน้ เลยก็
แสดงวา่ UJT เสียเช่นกนั

4.4.6 วงจรใชง้ านเบอ้ื งต้นของยูเจที
การทำงานของ UJT จะเป็นตัวกำเนิดสัญญาณฟันเลื่อย และสัญญาณพัลซ์ขึ้นมา เพื่อนำไปใช้ในการ
ควบคมุ วงจรตา่ ง ๆ เชน่ วงจรต้ังเวลา วงจรตรวจเช็ค และวงจรกระตุ้นอุปกรณพ์ วกไทริสเตอร์ เปน็ ต้น
วงจรกำเนิดสญั ญาณ Relaxation โดยใช้ UJT

129

รูปที่ 4.34 วงจร Relaxation ออสซิสเลเตอร์
ท่ีมา : UJT(ยูเจที ) (rmutphysics.com)

รปู ที่ 4.35 Diagram ของเวลาแสดงการทำงานของวงจร Relaxation ออสซสิ เลเตอร์
ทม่ี า : UJT(ยูเจที ) (rmutphysics.com)

จากรูปวงจร เรามาดูการทำงานของวงจร โดตเริ่มแรกตัวเก็บประจุ C1 จะทำการประจุแรงดันผ่าน
R1 จนมีค่าแรงดันสูงขึ้นซึ่งแรงดนั ที่ตกคร่อมตัวเก็บประจุ 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 ก็จะเริ่มรอบการทำงานใหม่อีกคร้ัง
หนง่ึ โดยจะไดส้ ญั ญาณท่ีขาต่างๆ ดงั แสดงในรปู สามารถคำนวณหาคาบเวลาและความถไี่ ด้จากสูตร

t1 = RC ln [(VBB-VV)/(VBB-VP)] (เวลาในCharge ของ C1)
t2 = (RB1+RB2) C ln (VP/VV) (เวลาใน Discharge ของ C1)

130

จาก T = t1 + t2
และFosc= 1/T = 1/(t1 + t2)
หรอื จะหาค่า Fosc โดยประมาณได้จากสตู ร
Fosc = 1/RC ln [1/(1- )]

วงจรเร็กติไฟเออรข์ อง SCR ควบคมุ โดย UJT

D1

R1 D2 VAC

R2 R3 SCR1 SCR2

ZD UJT R6 R7 R8
C1 R4 R5

รูปท่ี 4.36 วงจรเร็กติไฟเออร์ของ SCR ควบคุมโดย UJT

จากรูป เป็นวงจรเร็กติไฟเออร์ของ SCR ถูกควบคุมเฟสการเร็กติไฟเออร์ด้วยวงจรรีแลกเซช่ัน
ออสซิลเลเตอร์ วงจรประกอบด้วย เป็นตัวต้านทานจำกัดกระแสที่จะไหลผ่านซีเนอร์ไดโอด ไม่ให้มากเกินไป
เป็นซีนเนอร์ไดโอดกำหนดค่าแรงดันจ่ายให้วงจรรีแลกเซชั่นออสซิลเลเตอร์ เป็นวงจรกำหนดเวลาการทำงาน
ของ ยเู จที ทำตวั เปน็ โหลดของ ยเู จที ส่งแรงดนั พัลซบ์ วก

สรุป
ยูเจทีเป็นอุปกรณส์ ารก่ึงตัวนําชนิด 2 รอยต่อ ไม่จัดอยู่ในสารกึ่งตัวนําชนิดไทรสิ เตอร์ การใช้งานต้อง

ทำงานรว่ มกับเอสซีอาร์ ไตรแอคและไดแอคเสมอ ยเู จทมี ีขาใชง้ าน 3 ขา ขาท่ีตอ่ มาจากสารก่ึงตวั นําชนิด N มี
ขา 2 ขาและขาท่ีต่อมาจากสารกึ่งตวั นําชนิด P มหี นึ่งขา ขาใช้งานท้ัง 3 ขามขี าเบส 1 (Base 1; B1) ขาเบส 2

131

(Base 2; B2) และขาอิมิตเตอร์ (Emitter; E) การจ่ายไบอัสต้องจ่ายไบอัสให้ถูกต้อง โดยจ่ายแรงดันบวกให้ขา
B2 จ่ายแรงดันลบใหข้ า B1 และขา E ตอ้ งจ่ายแรงดันเปน็ บวกเม่ือเทยี บกับขา B1 การจา่ ยไบอัสดังกล่าวยูเจที
ยังไม่นํา กระแสจนกว่าแรงดันไบอัสบวกที่ขา E จะไปทำให้ไดโอด D ตรงรอยต่อ PN เป็นไบแอสตรงด้วย

รายละเอียดและขีดจํากัดของยูเจทีเป็นข้อมูลซึ่งบอกถึงค่าจํากัดในการใช้งาน เพื่อไม่ให้อุปกรณ์ท่ีต่อ
ร่วมและยูเจทีเสียหาย แต่ละเบอร์มีรายละเอียดและขีดจํากัดแตกต่างกัน ดังน้ี การสูญเสียกําลังงาน กระแส
อิมิตเตอรเ์ ป็น RMS กระแสพลั ส์สูงสดุ ที่อิมติ เตอร์ แรงดนั ไบอัสกลับระหว่างเบส 2 กบั อิมิตเตอร์ ย่านอุณหภูมิ
ทำงานตรงรอยต่อ แรงดันระหว่างเบสทั้งสอง ย่านอุณหภูมิสะสม อัตราส่วนอินทรินซิกสแตนออฟ ความ
ต้านทานระหว่างเบส แรงดันอ่ิมตัวระหว่างอิมิตเตอร์และเบส 1 กระแสไบอัสกลับท่ีอิมิตเตอร์ อิมิตเตอร์ท่ีจุด
ยอด กระแสอมิ ิตเตอรท์ ีจดุ แรงดนั ต่ำสุด และกำเนดิ ความถไี่ ดส้ ูงสุด

การตรวจสอบยูเจที มีลำดับการปฏิบตั ดิ งั น้ี
- ต้ังเร้นจว์ ัดความตา้ นทานที่ R×1K
- ปรบั ซโี รโ่ อหม์
- ทำการวัดท้ังหมด 6 ครั้ง เช่นเดียวกับการหาขาเบสของทรานซิสเตอร์ การวัดจากการวัดท้ัง 6 ครั้ง
จะมอี ยู่ 4 คร้ังทสี่ ามารถอ่านค่าความต้านทานได้และมี 2 ครั้งทอี่ ่านค่าความต้านทานไดเ้ ปน็ อนนั ต์ โดยที่วงจร
เทียบเท่า (ไม่สามารถนาํ มาแทนยูเจทไี ดจ้ รงิ ) ของยเู จที
การวัดค่าความต้านทาน 2 คร้ังท่ีเหลือจาก 4 คร้ัง ท่ีสามารถอ่านค่าความต้านทานได้ คือ การวัดค่า
ความต้านทานคร่อมระหว่างขาเบส 2 กับขาเบสอิมิตเตอร์และระหว่างขาเบส 1 กับขาอิมิตเตอร์น่ันเอง โดย
การวดั คา่ ความตา้ นทานคร่อมระหว่างขาเบส 2 กับ ขาอิมติ เตอรน์ ั้น สายวดั สีดำจากแจก็ ลบแตะท่ีขาอิมิตเตอร์
และสายวัดสีแดงจากแจ็กบวกจะแตะท่ีขาเบส 2 เปรียบเสมือนการวัดไดโอดแบบฟอร์เวิร์ด แต่ค่าความ
ต้านทานท่ีวัดได้เปน็ ค่าของ RB2 การวัดค่าความต้านทานคร่อมระหว่างขาเบส 1 กับขาอิมิตเตอร์น้ัน สายวัดสี
ดำจากแจ็กลบจะแตะท่ีขาอิมิตเตอร์และสายวัดสีแดงจากแจ็กบวกจะแตะท่ีขาเบส 1 เปรียบเสมือนการวัด
ไดโอดแบบฟอร์เวิร์ด แต่ค่าความต้านทานท่ีวัดได้เป็นค่าของ RB1 ดังน้ันค่าความต้านทานท่ีคร่อมระหว่างเบส
2 กับเบส 1 ต้องเท่ากับคา่ ความต้านทานที่คร่อมระหว่างอิมติ เตอร์กับเบส 2 รวมกับค่าความต้านทานที่ครอ่ ม
ระหว่างอิมิตเตอร์กับเบส 1 ถ้าทำการวัด 6 ครั้งแล้ว อ่านค่าความต้านทานเป็นอนันต์ท้ังหมดแสดงว่า ยูเจที
เสียในลักษณะขาด ถา้ ทำการวัดคา่ ความต้านทานระหว่างอมิ ิตเตอร์กบั เบส 2 และเบส 1 ปรากฏวา่ ได้ค่าความ
ตา้ นทานเปน็ อนนั ต์ แสดงว่ายเู จทีชํารุดลกั ษณะอิมติ เตอร์กบั เบสขาด

132

ควิ อาร์โค้ด

แบบทดสอบหลังเรยี นหนว่ ยที่ 4

ใบงานท่ี 10 ใบงานท่ี 11

หน่วยท่ี 5
ไอซี

หัวข้อเร่ือง
5.1 ไอซี 555
5.1.1 โครงสร้างและสัญลักษณ์
5.1.2 หลักการทำงานและคณุ สมบตั ิของไอซี 555
5.1.3 การอา่ นคมู่ ือไอซี 555
5.1.4 การประยุกตใ์ ช้ไอซี 555
5.2 ไอซเี รก็ กเู ลเตอร์
5.2.1 โครงสรา้ งและสัญลกั ษณ์
5.2.2 หลกั การทำงานและคณุ สมบตั ิของไอซเี รก็ กูเลเตอร์
5.1.3 การอา่ นคมู่ อื ไอซเี รก็ กูเลเตอร์
5.1.4 การประยุกต์ใช้ไอซีเรก็ กเู ลเตอร์
5.3 ออปแอมป์ (Operational Amplifiers,Op-Amp)
5.3.1 โครงสร้างและสัญลกั ษณ์
5.3.2 หลกั การทำงานและคุณสมบัตขิ องออปแอมป์
5.3.3 การอา่ นคู่มือออปแอมป์
5.3.4 การประยกุ ต์ใช้ออปแอมป์

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

บรรดานักอิเล็กทรอนิกส์ ไอซีตัวนี้ได้รับการออกแบบ และประดิษฐ์โดยนักออกแบบชิปที่มีชื่อเสียง ชื่อนั่นคือ
นายฮนั ส์ อาร์ คาเมนซนิ ด์ (Hans R. Camenzind) โดยเรม่ิ ออกแบบเมื่อ พ.ศ. 2513 และแนะนำผลิตภัณฑ์ใน
ปีถัดมา โดยบริษัทซิกเนติกส์ คอร์ปอเรชัน (Signetics Corporation) มีหมายเลขรุ่น SE555/NE555 และ
เรียกชื่อว่า "The IC Time Machine" มีการใช้อย่างกว้างขวาง ทั้งนี้เพราะสามารถใช้งานง่าย ราคาถูก มี
เสถียรภาพทีด่ ี ในปัจจบุ ันน้ี บรษิ ัทซมั ซุงของเกาหลี สามารถผลิตไดป้ ีละกว่า 1 พันล้านตวั (ขอ้ มลู พ.ศ. 2546)
สมรรถนย่อย

1. แสดงความรู้เกีย่ วกับไอซี 555 ไอซีเรก็ กูเลเตอร์และออปแอมป์
2. ตอ่ วงจรเบื้องต้นเก่ยี วกบั ไอซี 555 ไอซีเร็กกูเลเตอร์และออปแอมป์

134

จุดประสงคเ์ ชงิ พฤติกรรม
1. เขียนโครงสรา้ งและสัญลกั ษณ์ของไอซี 555 ไอซีเร็กกูเลเตอร์และออปแอมป์ไดถ้ ูกต้อง
2. อธบิ ายคณุ สมบัติของไอซี 555 ไอซเี ร็กกเู ลเตอร์และออปแอมป์ได้ถูกตอ้ ง
3. ต่อวงจรโดยใช้ไอซี 555 ไอซีเร็กกูเลเตอร์และออปแอมป์ได้ถูกต้อง

บทนำ
ไอซีไทเมอร์ 555 นับเป็นวงจรรวมที่สามารถใช้งานได้หลากหลายและเป็นที่นิยมมากที่สุดตัวหน่ึง

เทา่ ท่ีเคยผลติ มา ภายในตวั ประกอบดว้ ยทรานซสิ เตอร์ 23 ตวั , ไดโอด 2 ตวั และรซี สิ เตอร์อีก 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
การปรับแต่งเลก็ น้อย) มาไว้บนชปิ ตัวเดียว (DIS และ THR มกี ารเช่ือมต่อกันภายใน ส่วน TR นัน้ มีคา่ ความไวท่ี
ขอบแทนทีจ่ ะเปน็ ความไวทง้ั ระดบั ) นอกจากนยี้ ังมรี ุ่นกำลงั ตำ่ พเิ ศษ (ultra-low power) ของไอซี 555 นั่นคือ
เบอร์ 7555 สำหรับไอซี 7555 นี้จะมีการเดินสายที่แตกต่างไปเล็กน้อย ทั้งยังมีการใช้กำลังไฟที่นอ้ ยกว่า และ
อปุ กรณภ์ ายนอกนอ้ ยกว่าดว้ ย

ไอซี 555 มโี หมดการทำงาน 3 โหมด ดังน้ี
โมโนสเตเบิล (Monostable) ในโหมดนี้ การทำงานของ 555 จะเป็นแบบซิงเกิ้ลช็อต หรือ

วันช็อต (one-shot) โดยการสร้างสัญญาณครั้งเดียว ประยุกต์การใช้งานสำหรับการนับเวลา การตรวจสอบ
พลั ส์ สวติ ชส์ ัมผัส ฯลฯ

อะสเตเบิล (Astable) ในโหมดนี้ การทำงานจะเป็นออสซิลเลเตอร์ การใช้งาน ได้แก่ ทำไฟ
กะพริบ, กำเนดิ พัลส์, กำเนิดเสียง, เตอื นภยั ฯลฯ

ไบสเตเบิล (Bistable) ในโหมดน้ี ไอซี 555 สามารถทำงานเป็นฟลิปฟล็อป (flip-flop) ถ้าไม่
ตอ่ ขา DIS และไม่ใชค้ าปาซิเตอร์ ใช้เปน็ สวติ ช์ bouncefree latched switches เปน็ ต้น

ไอซีเร็กกูเลเตอร์ คือไอซีท่ที ำหนา้ ทร่ี ักษาระดับแรงดันไฟฟา้ กระแสตรงให้คงที่ นำไปใชค้ วบคุมแรงดัน
เอาต์พตุ ของแหล่งจ่ายไฟให้มคี ่าคงที่

135

5.1 ไอซี 555

รปู ที่ 5.1 ไอซี 555
ที่มา : ไอซี 555 - วกิ ิพเี ดยี (wikipedia.org)

ไอ.ซี. ตั้งเวลา เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ไอ.ซี.ไทเมอร์ (Timer ICs) หรือ ไอ.ซี. ตั้งเวลาที่นิยมใช้กันอย่าง
แพร่หลายคือ Timer 555 Timer 555 นั้นเป็นไอ.ซี.ที่ทำงานได้หลายฟังก์ชัน แต่หน้าที่หลัก คือ ทำงานใน
โหมดกำเนดิ สัญญาณต่อเน่ือง (Free Running Multi-vibrator) และโหมดกำเนดิ สญั ญาณไม่ต่อเนื่อง หรือ โม
โนสเตเบลิ (Mono Stable Multi-vibrator) แตส่ ามารถนำไปประยุกต์ให้เป็นวงจรกำเนิดสัญญาณสามเหล่ียม
สี่เหลี่ยม วงจรตั้งเวลาเปิดปิดอุปกรณ์ไฟฟ้า วงจรพัลส์วิดธ์มอดูเลชั่น วงจรชมิตต์ทริกเกอร์ วงจรควบคุมไฟ
จราจร วงจรเตือนภยั ฯลฯ

5.1.1 โครงสรา้ งและสัญลกั ษณ์
ในปจั จุบัน Timer 555 บรรจุอยใู่ นตัวถัง 2 แบบ คือ แบบ DIP 8 ขา อกี แบบหน่ึงคือ DIP 14 ขา เปน็
เบอร์ 556 ซ่งึ ภายในบรรจุดว้ ย Timer 555 จำนวน 2 ตวั ทไี่ ดช้ ื่อว่า Timer หรอื ตัวต้ังเวลาก็เพราะว่า Timer
555 สามารถกำหนด Delay Time ด้วย R และ C ภายนอกได้ตัง้ แต่ µS จนถึงหลาย ๆ ชว่ั โมง
Timer 555 ใช้ได้กับแหล่งจ่ายตั้งแต่ +5 V ถึง +18 V จ่ายกระแสเอาต์พุตได้ไม่เกิน 200 mA
เอาตพ์ ุตของมันเช่ือมต่อกับไอซีลอจกิ ไดท้ ั้งแบบ TTL และแบบ CMOS ลกั ษณะภายนอกและโครงสร้างภายใน
ของไอซเี บอร์ 555 แสดงในรูป 5.2

(ก) (ข)
รปู ท่ี 5.2 แสดงลักษณะภายนอกและโครงสรา้ งภายในของไอ.ซ.ี เบอร์ 555

136

จากโครงสร้างของไอ.ซี.เบอร์ 555 หรอื Timer 555 ที่แสดงในรูปที่ 5.2 (ข) จะเห็นวา่ ระหว่างขา Vcc
(8) และขา GND (1) จะมีตัวต้านทาน 5 kΩ 3 ตัวต่อเป็นวงจรแบ่งแรงดัน ดังนั้น ค่าของแรงดันตกคร่อม R
5kΩ ตัวแรกจึงเท่ากับ 1 VCC และตัวที่สองคือ 2 VCC นั้น คือค่าแรงดันที่ขาของออปแอมป์ตัวบน (Upper

33

Comparator) จะเท่ากบั 2 VCC และแรงดันที่ขา + ของออปแอมปต์ วั ล่าง (Lower Comparator) จะเท่ากับ

3

1 VCC ดังนั้นการเปลี่ยนและค่าแรงดันเอาตพ์ ุตของออปแอมป์ทั้งสองดังจะขึ้นอยู่กับผลการเปล่ียนแปลงของ

3

แรงดัน 2 VCC และ VCC และ R-S flip-flop ทำหนา้ ที่สร้างสัญญาณสเี่ หลียมส่งออกไปท่ีขาเอาต์พุต (3) ของ

3

Timer 555 ในทางปฏิบัติบริษัทผู้ผลิตจะกำหนดให้มี C = 0.01 µF ต่อระหว่างขา Control (5) ลง GND (1)
เพื่อลดสัญญาณรบกวนจากแหลง่ จา่ ยไฟฟา้

รปู ที่ 5.3 บล็อกไดอะแกรม และตำแหนง่ ขา

ตารางท่ี 5.1 หน้าท่ีแตล่ ะขาของไอซี

ขา ช่ือ หนา้ ท่ี

1 GND กราวด์ หรอื คอมมอนส์

2 TR พลั ส์สน้ั กระตุ้นทริกเกอร์เพอ่ื เร่ิมนบั เวลา

3 Q ชว่ งการนบั เวลา เอาตพ์ ุตจะอยู่ที่ +VCC

4 R ชว่ งเวลานับ อาจหยุดโดยการใช้พัลส์รีเซ็ต

5 CV แรงดันควบคมุ ยอมใหเ้ ข้าถึงตัวหารแรงดันภายใน (2/3 VCC)

6 THR เทรสโฮลด์ทีจ่ ุดช่วงเวลานับ

7 DIS เชอ่ื มต่อกับคาปาซิเตอรต์ ัวหนงึ่ ซง่ึ เวลาคายประจุของมันจะมีผลตอ่ ช่วงเวลาการนบั

8 V+ , VCC แรงดันจ่ายไฟบวก ซึง่ ต้องอยใู่ นชว่ ง +5 ถึง + 15 V
เมื่อใช้คาปาซิเตอร์ และรีซิสเตอร์มาต่อร่วม จะสามารถปรับช่วงการตั้งเวลา (นั่นคือ ช่วงเวลาที่

เอาต์พตุ มคี ่าต่ำ) ตามความต้องการใช้งานได้

137

สำหรับการเชอื่ มต่อเปน็ ดงั น้ี

รปู ท่ี 5.4 แผนผังการเชื่อมต่อไอซี 555
ที่มา : ไอซี 555 - วกิ พิ ีเดีย (wikipedia.org)

5.1.2 หลักการทำงานของไอซี 555และ คณุ สมบตั ิของไอซี 555
1. การทำงานในโหมดโมโนสเตเบลิ
ต่อวงจรไอซี 555 ตามรูปข้างล่าง จะได้วงจรโมโนสเตเบิ้ล มัลติไวเบรเตอร์ ซึ่งจะสร้างสัญญาณพัลส์
แค่ลูกเดียวเมื่อมีสัญญาณมาทริก ถ้าไม่มีสัญญาณมาทริก เอาต์พุตของวงจรจะอยู่ในสถานะโลว์ (Low) ที่
แรงดัน 0 โวลท์ เมื่อมีสัญญาณทริกเข้ามาที่ระหว่างขา 2 และกราวด์ สัญญาณพัลส์เอาต์พุตจะถูกสร้างมา
เทา่ กบั แรงดันแหลง่ จ่าย โดยทคี่ วามกวา้ งของพัลส์ จะถูกกำหนดด้วย R1 และ C1 ตามสูตร
T = 1.1 x R1 x C1

+VCC

รูปท่ี 5.5 วงจร 555 โมโนสเตเบล้ิ

138
2. การทำงานในโหมดอะสเตเบลิ

ไอซี 555 สามารถที่จะทำหน้าที่เป็นอะสเตเบิ้ล มัลติไวเบรเตอร์ (Astable Multivibrator) ซ่ึง
เหมอื นกบั เคร่อื งใหจ้ งั หวะ โดยการตอ่ อปุ กรณ์อิเล็กทรอนิกสก์ บั ชิปตามรปู โดยไอซี 555 จะสร้างสญั ญาณพลั ส์
อย่างตอ่ เนื่องซ่ึงจะสลบั กันไประหว่างแรงดันตำ่ (0 โวลท)์ กันแรงดนั สูง (เทา่ กับแหลง่ จ่ายแรงดัน, Vs) การนำ
ไอซี 555 ไปใชง้ านเปน็ วงจรอสเตเบล้ิ สามารถทำอะไรได้หลายๆอยา่ งเช่น

ไฟกระพรบิ : สัญญาณพลั ส์ทีค่ วามถ่ีต่ำๆ (<10 Hz) สามารถทีจ่ ะเปิด/ปิด LED ได้
เครื่องให้จังหวะอิเล็กทรอนิกส์: สัญญาณพัลส์ที่ความถี่ต่ำ (<20 Hz) จ่ายให้กับลำโพงหรือ
Piezoelectric สามารถทีจ่ ะทำใหเ้ กดิ เสียงเป็นจังหวะได้
เสียงเตือนภยั : โดยการตัง้ คา่ ความถี่ไว้ที่ระดับเสยี งทีม่ นุษยไ์ ด้ยินคือ 20 Hz – 20 kHz แล้วต่อเข้ากับ
ลำโพงเพือ่ ใหม้ ีเสียงดัง
ความถึ่ (F, หน่วยเฮิร์ต) คือจำนวนการขึ้นลงของรูปคลื่นภายในหนึ่งวินาที โดยรูปคลื่นสี่เหลี่ยม
สามารถกำหนดไดจ้ ากอปุ กรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ที่ต่อภายนอก สามตัว ตามสมการดังนี้

F = 1.4 / [(R1 + 2R2) x C1]
ถ้าคุณต้องการหาค่าช่วงเวลาที่รูปคลื่นใช้เวลาจากจุดสูงสุดไปสู่จุดต่ำสุดสามารถหาได้จาก T = 1/F
โดยจะได้หน่วยเป็นวินาที ดังนั้นถ้านำไปแทนในสูตรของไอซี 555 แลว้ จะได้

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

+VCC

รูปท่ี 5.6 วงจร 555 อะสเตเบิ้ล

139
สามารถที่จะปรับแต่งวงจรได้เพื่อปรับความกว้างในช่วงแรงดันสูงของพัลส์แตกตา่ งจากช่วงแรงดันตำ่
ของพัลส์ สามารถหาคา่ ไดจ้ ากสูตร

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
กวา้ งเกือบเท่ากัน ถ้า R2 = R1 สดั สว่ นความกว้างของฝ่ัง High จะเปน็ สองเท่าของผง่ั Low
สามารถที่จะใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้ โดยต่ออนุกรมกับตัวต้านทาน R1 หรือ R2 และปรับค่าของตัว
ตา้ นทานเพือ่ เปล่ียนความกวา้ งของพัลส์
3. การทำงานในโหมดไบสเตเบิล
ถา้ วงจร อะสเตเบ้ิล คอื วงจรที่ผลิตสัญญาณขาออกตลอดเวลาไม่มสี ถานะที่นิ่ง และวงจรโมโนสเตเบิ้ล
มีแค่สญั ญาณลูกเดียว และสถานะนง่ิ ที่ Low วงจรไบสเตเบ้ิลคือวงจรที่สามารถมสี ถานะนิ่งไดส้ องสถานะไม่ว่า
จะเป็นฝั่ง High หรือฝ่ัง Low 555 ไบสเตเบิ้ล มัลติไวเบรเตอร์ สามารถที่จะเปลี่ยนสถานะจาก High ไปเป็น
สถานะ Low ได้และจะยังคงอยู่ที่สถานะนั้นตลอดจนกว่า จะมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณที่เข้ามาทริก ซึ่งเรา
รู้จักวงจรนี้ดีกันในชื่อฟลิปฟล็อป (Flip-Flop) ซึ่งไม่จำเป็นต้องคำนวณหาค่าตัวต้านทานให้ยุ่งยาก เพราะค่า
เวลาของพลั ส์ที่ถูกสร้างขน้ึ จะถูกควบคมุ โดยทริกเกอร์สวติ ซ์ เพราะว่าวงจรจะคงสถานะไม่ค่า Low ก็ค่า High
จนกระทั่งมีการทริก ซึ่งฟลิปฟล็อปสามารถที่จะใช้ในการเก็บข้อมูลบิท (บิท คือสถานะ 0 หรือ 1 ซึ่งก็คือ
สถานะแรงดนั Low หรือ High)

รปู ที่ 5.7 วงจร 555 ไบสเตเบิล

140

4. คณุ สมบัติของไอซี 555 แตล่ ะขา

รปู ที่ 5.8 คุณสมบัติของไอซี 555 แตล่ ะขา

ขา1 กราวด์ (Ground)
ขา 2 ทริกเกอร์ (Trigger) เป็นขาที่มีความไวหรือแรงดันที่มีค่า 1/3 ของแหล่งจ่าย Vcc และจะเกิด
การจุดชนวนของอินพุต ทำให้เอาต์พุตเปลี่ยนจากระดบั ต่ำเป็นระดับสูง โดยทั่วไปความกว้างของพัลซ์ที่จะมา
จดุ ชนวนอินพตุ ได้นั้นต้องมีค่าเวลามากกว่า 1 uS ขน้ึ ไป หลังจากจุดชนวนอินพุตแลว้ ทำให้เกดิ การหน่วงเวลา
ของสญั ญาณหลายไมโครวนิ าที ซงึ่ จะทำใหไ้ ด้คา่ ความกวา้ งต่ำสุดมีค่า 10 uS ขนาดของแรงดันที่เหมาะในการ
จุดชนวนน้ี มคี า่ ระหว่าง + Vcc และกราวด์ สำหรบั กระแสจุดชนวนท่ีตอ้ งการน้นั มีค่า 500 uA
ขา 3 เอาท์พุต (Output) แรงดันเอาท์พุตที่เกิดข้ึนสำหรับเอาต์พุตระดับสูง มีศักย์ไฟฟ้าต่ำกวา่ +Vcc
ประมาณ 1.7 v สำหรับเอาท์พุตระดับต่ำนั้น จะขึ้นอยู่กับแล่งจ่ายไฟที่ป้อน เช่น ที่ +Vcc= 5 V เอาท์พุต
ระดบต่ำจะมีค่าประมาณ 0.25V ที่ 5 mA และที่ +Vcc =15V เอาท์พุตระดับต่ำจะมีค่าประมาณ 2 V ท่ี
100mA
ขา 4 รีเซต (Reset) เมื่อต้องการให้เอาต์พุตอยู่ในระดับต่ำ ต้องป้อนศักย์ไฟฟ้าที่ขานี้ประมาณ 0.7 V
โดยกระแสซิงกม์ ีค่า 0.1 mA ค่าของเวลาประวิงในการทำใหเ้ อาตพ์ ุตเปลี่ยนเป็นระดบั ต่ำมีคา่ 0.5 µS ซึ่งค่าน้ี
เป็นค่าเป็นค่าต่ำสุดของความกว้างของพัลส์ที่จะมาควบคุมขานี้ ในกรณีทีไม่ต้องการใช้ขานี้ก็ควรต่อเข้ากับ
+VCC
ขา 5 กระแสซิงก์ ที่เข้ามาขานี้สามารถรับได้ใกล้เคียงกับเอาต์พุต ดังนั้นค่าแรงดันที่มีค่า 2/3 + VCC
ซ่งึ เป็นแรงดันระดบั สงู ที่ใช้ในการเปรยี บเทยี บ ปกติในการทำงานขานี้จะไมถ่ ูกใชแ้ ต่ควรใชต้ ัวเกบ็ ประจุค่า 0.01
ตF ต่อลงกราวด์เพ่อื ไม่ใหถ้ กู รบกวนจากสญั ญาณรบกวนขณะทำงาน

141
ขา 6 เทรสโฮล (Threshold) ถ้าศักย์ไฟฟ้าที่ขานี้สูงถึง 2/3 ของ+ Vcc จะเป็นระดับที่มีความไวต่อ
การเปลี่ยนแปลง คือจะทำใหส้ ภาวะเอาท์พุตเปลี่ยนแปลงจากระดับสูงและระดับต่ำ
ขา 7 ดิสชาร์จ (Discharge) ขานี้ต่อกับขาคอลเลกเตอร์ ของทรานซิสเตอร์ซึ่งอยู่ภายในตัวไอซี โดย
ขาอิมิเตอร์ตอ่ วงกราวด์ ทรานซิสเตอร์นีจ้ ะทำหน้าที่กำหนดเวลาของระดบั เอาท์พตุ ถ้าเอาท์พุตอยูใ่ นระดบั ต่ำ
ทรานซสิ เตอร์นี้จะมีความต้านทานต่ำ ในขณะท่ีทรานซิสเตอร์มีความต้านทานต่ำ ตวั เกบ็ ประจุจะสามารถคาย
ประจุผา่ นทรานซสิ เตอรน์ ีไ้ ด้
ขา 8 ไฟเลี้ยง (+Vcc) ต้องการแหล่งจ่ายไฟตรงที่มีศักย์บวก มีค่าอยู่ระหว่าง 5 โวลท์ ถึง 15 โวลท์
แม้ว่าจะทำงานในช่วงแรงดันที่ต่างกัน แต่ละช่วงของเวลาทำงานที่เปลี่ยนไปยังคงมีค่าน้อยมาก คือ ร้อยละ
0.1 ต่อการเปลยี่ นแปลงแรงดัน 1 โวลท์
5.1.3 การอา่ นค่มู อื ไอซี 555
มีผู้ผลิตไอซี 555 หลายรายด้วยกัน รวมทั้งรุ่นซีมอส (CMOS) โดยแต่ละบริษัทจะกำหนดเบอร์ต่างๆ
กนั ดังน้ี
ตารางท่ี 5.2 ผผู้ ลิตรายตา่ งๆ

เบอรท์ เ่ี ห็นบอ่ ยๆ และมขี ายอยทู่ วั่ ไป สามารถหาซอ้ื ได้ง่าย คือ NE555

142

5.1.4 การประยุกต์ใช้ไอซี 555
1. วงจรเสยี งเตือน

รปู ท่ี 5.9 วงจรเสยี งเตือน
2. วงจรไฟกระพริบ 2 ดวงติดสลับ

รูปที่ 5.10 วงจรไฟกระพรบิ 2 ดวงติดสลับ

143
5.2 ไอซเี รก็ กูเลเตอร์

แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง (DC Power Supplies) หมายถึง แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงที่มีอินพุต
เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ หรือเป็นไฟฟ้ากระแสตรง แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ แหล่งจ่ายไฟตรงชนิดคุมค่าแรงดนั
(Regulated Power Supplies) และแหล่งจ่ายไฟตรงชนิดไม่คุมค่าแรงดัน (Unregulated Power Supplies)
แหล่งจ่ายไฟตรงชนิดคุมค่าแรงดันจะประกอบไปด้วย วงจรเรียงกระแสเพื่อแปลงไฟสลับให้เป็นไฟฟ้า
กระแสตรงป้อนให้กับวงจรคุมค่าแรงดัน หรือวงจรควบคุมแรงดันคงที่ (Regulated Circuit หรือ Regulator)
ซึ่งวงจรนี้จะทำหน้าทีค่ ุมค่าแรงดันเอาต์พุตให้คงท่ีเมื่อจ่ายกระแสโหลดเพิ่มขึน้ แต่แหล่งจ่ายไฟตรงชนิดไม่คมุ
ค่าแรงดันนั้น มีเพยี งวงจรเรียงกระแสเท่านน้ั ไมม่ สี ่วนของวงจรคมุ ค่าแรงดนั เขา้ มารว่ มทำงาน

รูปที่ 5.11 รปู รา่ งของไอซีเร็กกูเลเตอร์
5.2.1 โครงสรา้ งและสญั ลักษณ์
ไอซเี ร็กกเู ลเตอร์ มี 3 ขา คอื ขา อนิ พตุ เอาต์พตุ กราวด์ รปู ร่างของตัวไอซีคล้ายอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์
จำพวกสารกึ่งตัวนำ และมีแผ่นโลหะสำหรับระบายความร้อนออกจากตัวไอซี สัญลักษณ์ของไอซีเป็นรูป
สเ่ี หลีย่ มผนื ผา้ มีขา 3 ขา และมีเบอรข์ องไอซีอยตู่ รงกลาง

รปู ที่ 5.12 สัญลักษณ์ของไอซีเรก็ กูเลเตอร์
ทมี่ า : รปู ร่างของไอซีเร็กกูเลเตอร์ - Google Search

144
บล็อกไดอะแกรมภายในของ 7805 Voltage Regulator

บล็อกไดอะแกรมประกอบด้วยแอมพลิฟายเออร์ผิดพลาดซีรีย์ Pass Pass, เครอื่ งกำเนิดกระแสไฟฟ้า,
แรงดนั ไฟฟา้ อ้างอิง, เครอ่ื งกำเนิดกระแสไฟฟ้า, วงจรเรม่ิ ตน้ , การปอ้ งกัน SOA และการปอ้ งกนั ความร้อน

รูปที่ 5.13 บล็อกไดอะแกรมภายในของ 7805 Voltage Regulator
5.2.2 หลักการทำงานและคุณสมบตั ิของไอซีเร็กกูเลเตอร์

1. ไอ.ซี.คุมค่าแรงดนั แบบแรงดันคงท่ี
ไอ.ซี.คุมค่าแรงดันแบบแรงคงท่ี (Fixed Voltage Regulated ICs) ที่นิยมใช้กันอย่าง
แพร่หลาย คือ ไอซีสามขาในอนกุ รม 78xx ซึ่งเป็นไอซีคมุ ค่าแรงดนั แบบบวก และอนุกรม 79xxเป็นไอซีคุมค่า
แรงดันแบบลบ ซึง่ มรี ายละเอยี ดดังต่อไปนี้
1.1 ไอ.ซ.ี อนุกรม 78xx และ 79xx
ไอ.ซี.เร็กกูเลเตอร์อนุกรม 78xx และ 79xx เป็นไปซีแบบสามขา ให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ ถ้า
เป็นอนกุ รม 78xx จะมหี ลายเบอรใ์ ห้แรงดันเอาตพ์ ุตคงที่ที่ 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)

145

และทอมป์สนั (SEG, Thompson) เป็นต้น สำหรับตวั ถังของไอซเี ร็กกูเลเตอร์ อนกุ รม 78xx และ 79xx น้ี มี 2
แบบ คือ แบบตัวถังพลาสติก แบบ CASE 29 และ CASE 221A และ แบบตัวถัง กระป๋องอะลูมิเนียม (TO-3)
ดังแสดงในรปู ท่ี 5.14 (ก) และ (ข) ให้สงั เกตว่าแมต้ วั ถงั ของ 78xx จะเหมือนกับ 79xx แตต่ ำแหน่งขา IN, GND
และ OUT จะแตกตา่ งกนั

(ก) (ข)
รูปท่ี 5.14 การจัดวางขาของไอซเี ร็กกเู ลเตอร์ อนุกรม 78xx และ 79xx
ทีม่ า : วชิ า อุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ บทที่ 7 รหสั วชิ า 2104 – 2205 (g-tech.ac.th)

คุณสมบัตทิ ่ีสำคัญของ 78xx และ 79xx

ในหนังสือเล่มนี้จะขอยกตัวอย่างคุณสมบัติของ 78xx และ 79xx ตามคู่มือผู้ผลิตของบริษัทโมโตโรล่า

(MOTOROLA Linear/Interface ICs, Vol.1) ซ่งึ แบง่ 78xx ออกเป็น 3 กลมุ่ คอื

1. MC7800 (Three-Terminal Positive Voltage Regulators)

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

3. MC78T00 (Three-Ampere Positive Voltage Regulators)

และแบ่งอนกุ รม 79xx ออกเปน็ 2 กลุ่ม คอื

1. MC7900 (Three-Terminal Negative Voltage Regulators)

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

ซง่ึ คุณสมบตั ทิ ี่สำคญั ของไอซเี รก็ กูเลเตอรข์ องโมโตโรล่าน้นั แสดงไว้ในตารางที่ 5.3

ตารางท่ี 5.3 เปรยี บเทยี บคณุ สมบตั ิท่ีสำคัญของไอซีเรก็ กูเลเตอร์อนุกรม 78xx และ 79xx

คุณสมบัตสิ ำคญั MC7800 MC78M00 MC78T00 MC7900 MC79L00

แรงดนั เอาต์พุต (VO) ++ + --
กระแสเอาต์พุต (IO) 1A 500mA 3A 1A 100mA
ไมต่ ้องต่ออปุ กรณภ์ ายนอก ใช่ ใช่ ใช่ ใช่ ใช่

มีวงจรป้องกนั กระแสเกินภายใน ใช่ ใช่ ใช่ ใช่ ใช่

แรงดันเอาต์พุตทีค่ ลาดเคลอื่ น 2-4% - 2-4% 2% ±5%