สถิติ
เปิดเมื่อ3/06/2013
อัพเดท27/01/2014
ผู้เข้าชม37526
แสดงหน้า45841
เมนู
บทความ
ปฎิทิน
July 2018
Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
    
AdsOne.com

ส่งงานอิเล็กกำลัง ปวส 2

ส่งงานอิเล็กกำลัง ปวส 2
อ้างอิง อ่าน 3279 ครั้ง / ตอบ 18 ครั้ง

prabpramna
ให้ส่งก่อนกำหนด 3 กพ 57
เลขที่ 1 -2 ไดโอด
เลขที่2-4 มอสเฟต
เลขที่ 5-6 ทรานซิสเตอร์
เลขที่ 7-8 วงจรเรียงกระแส
เลขที่ 9-11 ไมโครคอนโทรลเลอร์
 
prabpramna jan_2549@hotmail.com [202.29.231.xxx] เมื่อ 17/12/2017 02:54
1
อ้างอิง

ศราวุฒิ แอบสระน้อย
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

วันศุกร์ที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2556

โปรแกรมสวิตซ์กดติด-กดดับ

 
     
 
โปรแกรมสวิตซ์กดติด-กดดับ เป็นอีกหนึ่งทักษะพื้นฐานในการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ PICเพราะในการใช้งานจริงบางครั้งต้องใช้สวิตซ์ตัวเดียวในการควบคุมการทำงานของโปรแกรม เพื่อความสะดวกในการใช้งาน ซึ่งเราจะพาท่านมาศึกษาการเขียนโปรแกรมสวิตซ์กดติด-กดดับ กันครับ


ขั้นตอนที่ 1

 ประกอบวงจรตามรูปด้านล่าง ลงในโปรแกรม Proteus ครับ

 


คำสั่งที่ใช้ในการโปรแกรม

while()  เป็นคำสั่งทำงานซ้ำแบบมีเงื่อนไขครับ ซึ่งจะทำงานวนซ้ำไปเรื่อยๆจนกว่าเงื่อนไขจะเป็นเท็จ
 
output_x(...)   เป็นคำสั่งส่งข้อมูลออกทางเอาต์พุตในพอร์อตที่ต้องการตามค่าที่กำหนด เช่น output_b(0x01);

delay_ms(...)  เป็นคำสั่งหน่วงเวลา เช่น delay_ms(500); โปรแกรมจะหน่วงเวลา 500ms ซึ่งค่านี้เราสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามความต้องการครับ

set_tris_x()  เป็นคำสั่งกำหนดพอร์ตใช้งานให้พอร์ตอินพุต หรือเอาต์พุต โดยการกำหนดค่าให้กับฟังก์ชัน set_tris_x() เช่น set_tris_b(0x00); , set_tris_a(0xff);


value = input() เป็นคำสั่งอ่านข้อมูลจากพอร์ตอินพุตที่ต้องการ เช่น a=!input(pin_a0);

output_bit()  เป็นคำสั่งส่งข้อมูลออกทางเอาต์พุตในระดับบิต เช่น output_bit(pin_b0,a); 


ขั้นตอนที่ 2

เริ่มเขียนโปรแกรมกันเลยครับ


#include <16F84A.h>
#use delay(clock=4000000)
#fuses XT,NOWDT,NOPROTECT
#use fast_io(A)
#use fast_io(B)


int1 a;                                      //  คำสั่งประกาศตัวแปร a เป็นเลขจำนวนเต็มขนาน 1 บิต

void main()
{
  set_tris_a(0xff);                        //  คำสั่งกำหนดพอร์ต A เป็นพอร์ตอินพุตทั้งหมด
  set_tris_b(0x00);                      //  คำสั่งกำหนดพอร์ต B ให้เป็นพอร์ตเอาต์พุตทั้งหมด
  output_b(0b00000000);            //  คำสั่งเคลียร์พอร์ต B ให้เป็น 0 ทุกบิต

  a=0;                                       //  คำสั่งกำหนดค่า a=0
  
  while(true)                              //  คำสั่งวนซ้ำแบบมีเงื่อนไข
     {
        while(!input(pin_a0))         //  คำสั่งทำซ้ำ โดยรับค่าอินพุตจากพอร์ต a0
           {  
              a=~a;                        //  คำสั่งเปลี่ยนข้อมูล a เป็นตรงกันข้าม
              output_bit(pin_b0,a);   //  คำสั่งส่งข้อมูลออกทางเอาต์พุตขนาด 1 บิต

              while(!input(pin_a0))   //  คำสั่งทำซ้ำ โดยรับค่าอินพุตจากพอร์ต a0
                 {
                   delay_ms(100);     //  คำสั่งหน่วงเวลา 100 ms
                       
            }  

      }                                    
}



 
 
ศราวุฒิ แอบสระน้อย [202.29.231.xxx] เมื่อ 27/01/2014 14:33
2
อ้างอิง

วุฒิพงศ์ วิเศษโคกกรวด

   ไมโคร คอนโทรลเลอร์ เป็นอุปกรณ์ชิปไอซีพิเศษชนิดหนึ่ง ที่เราสามารถเขียนโปรแกรม
เพื่อควบคุมการทำงานตามที่ต้องการได้

ภายในไมโครคอนโทรลเลอร์จะประกอบไปด้วย


-หน่วยประมวลผล
-หน่วยความจำชั่วคราว (RAM)
-หน่วยความจำถาวร (ROM)
-พอร์ตอินพุต,เอาท์พุต 

*ส่วนพิเศษอื่นๆ จะขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตของแต่ละบริษัทที่จะผลิตขึ้นมา
ใ่ส่คุณสมบัติพิเศษลงไปเช่น 
     - ADC (Analog to Digital) ส่วนภาครับสัญญาณอนาล็อกแปลงไปเป็นสัญญาณดิจิตอล

     - DAC (Digital to Analog) ส่วนภาคส่งสัญญาณดิจิตอลแปลงไปเป็นสัญญาณอนาล็อก
     - I2C (Inter Integrate Circuit Bus) 
เป็นการสื่อสารอนุกรม แบบซิงโครนัส (Synchronous) 
เพื่อใช้ ติดต่อสื่อสาร ระหว่าง ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) กับอุปกรณ์ภายนอก 
ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นโดยบริษัท Philips Semiconductors โดยใช้สายสัญญาณเพียง 2 เส้นเท่านั้น 
คือ serial data (SDA) และสาย serial clock (SCL) ซึ่งสามารถ เชื่อมต่ออุปกรณ์ 
จำนวนหลายๆ ตัว เข้าด้วยกันได้ ทำให้ MCU ใช้พอร์ตเพียง 2 พอร์ตเท่านั้น
     - SPI (
Serial Peripheral Interface) เป็นการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เพื่อรับส่งข้อมูลแบบ
ซิงโครนัส (Synchronize) มีสัญญาณนาฬิกาเข้ามาเกี่ยวข้องระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ 
(Microcontroller) หรือจะเป็นอุปกรณ์ภายนอกที่มีการรับส่งข้อมูลแบบ SPI อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่
เป็นมาสเตอร์ (Master) โดยปกติแล้วจะเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ หรืออาจกล่าวได้ว่าอุปกรณ์ Master 
จะต้องควบคุมอุปกรณ์ Slave ได้ โดยปกติตัว Slave มักจะเป็นไอซี (IC) หน้าที่พิเศษต่างๆ เช่น 
ไอซีอุณหภูมิ, ไอซีฐานเวลานาฬิกาจริง (Real-Time Clock) หรืออาจเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์
ที่ทำหน้าที่ในโหมด Slave ก็ได้เช่นกัน
     - PWM (Pulse Width Modulation) การสร้างสัญญาณพัลส์แบบสแควร์เวฟ 
ที่สามารถปรับเปลี่่ยนความถี่และ Duty Cycle ได้เพื่อนำไปควบอุปกรณ์ต่างๆเ่ช่น มอเตอร์
     - UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter
ทำหน้าที่รับส่งข้อมูลแบบ
อะซิงโครนัสสำหรับมาตรฐานการรับส่งข้อมูลแบบ RS-232

ไมโคร คอนโทรลเลอร์ มีกี่ประเภทอะไรบ้าง?

     ไมโคร คอนโทรลเลอร์ มีด้วยกันหลายประเภทแบ่งตามสถาปัตยกรรม 
(การผลิตและกระบวนการทำงานระบบการประมวลผล) ที่มีใช้ในปัจจุบันยกตัวอย่างดังนี้

1.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล PIC (บริษัทผู้ผลิต Microchip ไมโครชิป)

2.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล MCS51 (บริษัทผู้ผลิต Atmel,Phillips)

3.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล AVR (บริษัทผู้ผลิต Atmel)

4.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล ARM7,ARM9 (บริษัทผู้ผลิต Atmel,Phillips,Analog Device,Sumsung,STMicroelectronics)

5.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล Basic Stamp (บริษัทผู้ผลิต Parallax)

6.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล PSOC (บริษัทผู้ผลิต CYPRESS)

7.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล MSP (บริษัทผู้ผลิต Texas Intruments)

8.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล 68HC (บริษัทผู้ผลิต MOTOROLA)

9.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล H8 (บริษัทผู้ผลิต Renesas)

10.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล RABBIT (บริษัทผู้ผลิต RABBIT SEMICONDUCTOR)

11.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล Z80 (บริษัทผู้ผลิต Zilog)

 

ภาษาที่ใช้เขียน โปรแกรมควบคุมไมโครคอนโทลเลอร์ มีอะไรบ้าง?

1.ภาษา Assembly

2.ภาษา Basic

3.ภาษา C

4.ภาษา Pascal

ภาษาดัง กล่าวที่กล่าวในเบื้องต้น ไมโครคอนโทรลเลอร์บางตระกูล จะใช้ได้ครบทุกภาษา แต่บางตระกูลจะใช้ได้บางภาษา ขึ้นอยู่กับบริษัทผู้ผลิต Software (โดยทั่วไปจะเรียกว่า Editor And Complier) ที่ใช้เขียนภาษาไมโครคอนโทรลเลอร์นั้นจะผลิตออกมาให้ Support หรือไม่ 

Webmaster Talk:ผมขอสรุปในเบื้องต้นแบบง่ายๆ ไมโครคอนโทรลเลอร์เปรียบเทียบรถยนต์ทั่วไป

รถยนต์ มีหลายบริษัทผู้ผลิต,ในแต่ละบริษัทก็มีอยู่หลายรุ่นหลายแบบ รถยนต์มีระบบทุกอย่างพร้อมขึ้นอยู่กับเราจะขับหรือควบคุมการใช้งานนั่นเอง

ไมโคร คอนโทรลเลอร์ก็เช่นกัน มีหลายบริษัทผู้ผลิต,ในแต่ละบริษัทผู้ผลิต ก็จะมีหลายเบอร์ให้เลือกใช้งาน,ไมโครคอนโทรลเลอร์ก็มีระบบต่างๆอยู่เพียบ พร้อม ส่วนการใช้งานขึ้นอยู่กับเราจะเขียนโปรแกรมควบคุมให้มันทำงานตามที่เราต้อง การเท่านั้นเอง

 
 
วุฒิพงศ์ วิเศษโคกกรวด [202.29.231.xxx] เมื่อ 27/01/2014 14:38
3
อ้างอิง

นาบ วิษณุ เต็งเมืองปัก

ทรานซิสเตอร์

 
ทรานซิสเตอร์หลายๆแบบ

ทรานซิสเตอร์ (อังกฤษ: transistor) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่สามารถควบคุมการไหลของอิเล็กตรอนได้ ใช้ทำหน้าที่ ขยายสัญญาณไฟฟ้า, เปิด/ปิดสัญญาณไฟฟ้า, ควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้คงที่, หรือกล้ำสัญญาณไฟฟ้า (อังกฤษ: modulate) เป็นต้น การทำงานของทรานซิสเตอร์เปรียบได้กับวาล์วควบคุมที่ทำงานด้วยสัญญาณไฟฟ้าที่ขาเข้า เพื่อปรับขนาดกระแสไฟฟ้าขาออกที่จ่ายมาจากแหล่งจ่ายไฟ

ทรานซิสเตอร์ประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีอย่างน้อยสามขั้วไฟฟ้าเพื่อเชื่อมต่อกับวงจร ภายนอก แรงดันหรือกระแสไฟฟ้าที่ป้อนให้กับขั้วทรานซิสเตอร์หนึ่งคู่ จะมีผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกระแสที่ไหลผ่านในขั้วทรานซิสเตอร์อีกคู่หนึ่ง เนื่องจากพลังงานที่ถูกควบคุม (เอาต์พุต)จะสูงกว่าพลังงานที่ใช้ในการควบคุม (อินพุท) ทรานซิสเตอร์จึงสามารถขยายสัญญาณได้ ปัจจุบัน บางทรานซิสเตอร์ถูกประกอบขึ้นมาต่างหากแต่ยังมีอีกมากที่พบฝังอยู่ใน แผงวงจรรวม

ทรานซิสเตอร์เป็นการสร้างบล็อกพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ​​และเป็นที่แพร่หลายในระบบอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่. หลังจากถูกพัฒนาขึ้นในช่วงต้นทศวรรษที่ 1950, transistor ได้ปฏิวัติสาขาอิเล็กทรอนิกส์และปูทางสำหรับวิทยุ, เครื่องคิดเลข และคอมพิวเตอร์ ให้มีขนาดเล็กลงและราคาที่ถูกกว่า

 

 

 

ประวัติ[แก้]

แบบจำลองของทรานซิสเตอร์ที่ทำงานเป็นครั้งแรก.

หลอดสูญญากาศแบบ triode thermionic ที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี ค.ศ. 1907 ขับเคลื่อนยุคของอิเล็กทรอนิกส์ไปข้างหน้าด้วยการเปิดใช้งานเทคโนโลยีวิทยุและขยายระบบโทรศัพท์ทางไกล. อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ดังกล่าวเปราะบางและบริโภคพลังงานมาก นักฟิสิกส์ชื่อ Julius Edgar Lilienfeld ได้ยื่นสิทธิบัตรสำหรับทรานซิสเตอร์แบบ Field Effected หรือ FET ในประเทศแคนาดาใน ปี ค.ศ. 1925 ซึ่งมีจุดมุ่งหมายที่จะเปลี่ยนหลอดสูญญากาศให้เป็นวัสดุ solid state.[1][2] Lilienfeld ยังได้ยื่นสิทธิบัตรที่เหมือนกันในประเทศสหรัฐอเมริกาในปี 1926 และ 1928. แต่ Lilienfeld ไม่ได้ตีพิมพ์บทความวิจัยใดๆเกี่ยวกับอุปกรณ์ของเขา และในสิทธิบัตรของเขาก็ไม่ได้ยกตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงใดๆของต้นแบบการทำงาน. เป็นเพราะการผลิตวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่มีคุณภาพสูงยังคงเป็นทศวรรษข้างหน้า, ความคิดเรื่องเครื่องขยายเสียงที่ใช้ solid state ของ Lilienfeld ก็จะไม่ได้มีการใช้งานจริงในช่วงทศวรรษที่ 1920 และ 1930 ถึงแม้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นจริง. ในปี ค.ศ. 1934 นักประดิษฐ์ชาวเยอรมัน Oskar Heil ได้จดสิทธิบัตรอุปกรณ์ที่คล้ายกันนี้

John Bardeen, William Shockley และ Walter Brattain ที่ Bell Labs, ค.ศ. 1948.

จาก 17 พฤศจิกายน 1947 ถึง 23 ธันวาคม 1947 จอห์น Bardeen และวอลเตอร์ Brattain ที่ เบลล์แล็บของ AT & T ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ทำการทดลองและสังเกตเห็นว่า เมื่อจุดสัมผ้สทองสองจุดถูกนำไปเชื่อมต่อกับผลึกของเจอร์เมเนียม สัญญาณที่ถูกผลิตออกมามีมากกว่าสัญญาณที่ป้อนเข้าไป. วิลเลียม Shockley หัวหน้ากลุ่มฟิสิกส์ solid state เห็นศักยภาพในเรื่องนี้และตลอดเวลาหลายเดือนต่อมาได้ทำงานเพื่อช่วยขยายความรู้ของเซมิคอนดักเตอร์. คำว่าทรานซิสเตอร์ตามคำประกาศเกียรติคุณโดย จอห์น อาร์ เพียร์ซ เป็นคำย่อของคำว่า 'transfer resistor'[3][4]. อ้างอิงจาก ลิเลียน Hoddeson และ วิคกี้ Daitch ผู้เขียนชีวประวัติของจอห์น Bardeen, Shockley ได้เสนอว่า สิทธิบัตรแรกของเบลล์แล็บสำหรับทรานซิสเตอร์ควรอยู่บนพื้นฐานของ field-effected และบอกว่าเขาควรจะถูกตั้งชื่อว่าเป็นผู้ประดิษฐ์ ทนายความที่ Bell Labs แนะนำที่ค้านกับข้อเสนอของ Shockley เพราะความคิดของทรานซิสเตอร์ที่ใช้ field effect เป็น 'grid'ไม่ใช่ของใหม่ แต่สิ่งที่ Bardeen , Brattain และ Shockley คิดค้นในปี 1947 เป็นทรานซิสเตอร์แบบ point-contacted เป็นครั้งแรก. ในการรับรู้ของความสำเร็จนี้ Shockley , Bardeen และ Brattain จึงได้รับรางวัลโนเบลในสาขาฟิสิกส์ประจำปี 1956 ร่วมกัน 'สำหรับงานวิจัยของพวกเขาเกี่ยวกับเซมิคอนดักเตอร์ และการค้นพบของผลกระทบทรานซิสเตอร์ ของพวกเขา'[5]

ทรานซิสเตอร์แบบ surface barrier ของ Philco ถูกพัฒนาและผลิตในปี 1953

ทรานซิสเตอร์ความถี่สูงตัวแรกคือทรานซิสเตอร์แบบเจอร์เมเนียม surface-barrier พัฒนาโดย Philco ในปี 1953 มีความสามารถในการทำงานได้ถึง 60 MHz[6]. ถูกสร้างขึ้นมาโดยการยุบตัวด้วยการสลักที่ฐานของ N-type เจอร์เมเนียมทั้งสองด้านด้วยการฉีดแรงๆด้วยอินเดียม (III) ซัลเฟตให้มีความหนาไม่กี่ 10 ส่วน 1000 ของนิ้ว อินเดียมที่ถูกเคลือบด้วยไฟฟ้าจนเป็นรอยยุบตัวกลายเป็น collector และ emitter[7][8]. วิทยุติดรถยนต์เครื่องแรกที่เป็นทรานซิสเตอร์ทั้งหมดซึ่งถูกผลิตในปี ค.ศ. 1955 โดยไครสเลอร์และ Philco ใช้ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ในวงจรวิทยุเครื่องนั้น และทรานซิสเตอร์เหล่านี้เป็นพวกแรกที่เหมาะสำหรับคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง.

ทรานซิสเตอร์ซิลิคอนที่ใช้งานได้เป็นตัวแรกได้รับการพัฒนาที่ Bell Labs เมื่อ 26 มกราคม 1954 โดย มอร์ริส Tanenbaum[9]. ทรานซิสเตอร์ซิลิคอนเชิงพาณิชย์ตัวแรกถูกผลิตโดย Texas Instruments ในปี 1954[10] ซึ่งเป็นผลงานของ กอร์ดอน Teal ผู้เชี่ยวชาญในการปลูกผลึกความบริสุทธิ์สูง ที่เคยทำงานที่ Bell Labs. ทรานซิสเตอร์ MOS ที่สร้างขึ้นจริงตัวแรกถุกสร้างโดย Kahng และ Atalla ที่ Bell Labs ในปี 1960[11].

ความสำคัญ[แก้]

ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันถูกเปิดออกให้เห็นชิปของทรานซิสเตอร์จริง (สี่เหลี่ยมเล็ก)ที่อยู่ภายใน ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันมีทรานซิสเตอร์สองตัวบนชิปเดียวกัน ทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่าอีกตัวหนึ่ง แต่ทั้งสองตัวมีขนาดใหญ่กว่าทรานซิสเตอร์ในการรวมวงจรขนาดใหญ่มาก เพราะ ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันถูกสร้างมาเป็นเพาเวอร์ทรานซิสเตอร์โดยเฉพาะ

ทรานซิสเตอร์เป็นส่วนประกอบแบบแอคทีฟที่สำคัญในการใช้งานจริงของงานอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย หลายคนคิดว่ามันจะเป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของศตวรรษที่ 20. ความสำคัญในสังคมปัจจุบันอยู่บนความสามารถที่จะถูกผลิตออกมาเป็นจำนวนมากๆโดยใช้กระบวนการอัตโนมัติอย่างสูง (ในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์) ทำให้ค่าใช้จ่ายต่อหน่วย ทรานซิสเตอร์ที่ต่ำอย่างน่าอัศจรรย์. การประดิษฐ์ของทรานซิสเตอร์ตัวแรกที่เบลล์แล็บ ถือว่า เป็น IEEE Milestone ในปี 2009.

แม้ว่าหลายๆบริษัทจะผลิตทรานซิสเตอร์ตัวเดี่ยวๆกว่าพันล้านตัวทุกปี ส่วนใหญ่ของ ทรานซิสเตอร์ในปัจจุบันถูกผลิตในรูปแผงวงจรรวม (มักจะเรียกสั้นๆว่า IC, ไมโครชิป หรือแค่ ชิป) พร้อมกับไดโอด ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ เพื่อผลิตเป็น วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สมบูรณ์แบบ. ลอจิกเกตตัวหนึ่งอาจประกอบด้วยทรานซิสเตอร์มากถึง ประมาณยี่สิบตัว ในขณะที่ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ทันสมัยในปี 2009 อาจใช้ ทรานซิสเตอร์(MOSFETs) มากถึง 3 พันล้านตัว.

ทรานซิสเตอร์ที่มีต้นทุนต่ำ, มีความยืดหยุ่น และมีความน่าเชื่อถือ ได้ทำให้มันเป็นอุปกรณ์ที่ แพร่หลาย วงจรเครื่องกลทรอนิกส์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ได้เข้ามาแทนที่อุปกรณ์เครื่องกลไฟฟ้า ในการควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านและเครื่องจักรกล มันง่ายกว่าและถูกกว่าในการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์มาตรฐาน และเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในการควบคุมฟังก์ชัน มากกว่าการที่จะออกแบบฟังก์ชันการควบคุมด้วยกลไกในฟังชั่นที่เทียบเท่ากัน

การทำงานอย่างง่าย[แก้]

ไดอะแกรมของวงจรอย่างง่ายที่แสดงทรานซิสเตอร์สองขั้ว(ขั้ว n และขั้ว p) แบบ n-p-n.

ประโยชน์ที่สำคัญของทรานซิสเตอร์มาจากความสามารถในการใช้สัญญาณขนาดเล็กที่ป้อนให้ ระหว่างขั้วไฟฟ้าคู่หนึ่ง เพื่อควบคุมสัญญาณที่มีขนาดใหญ่กว่ามากที่อีกคู่หนึ่งของขั้วไฟฟ้า คุณสมบัติแบบนี้เรียกว่า gain (สามารถคำนวณได้จากนำสัญญาณเอาต์พุต หารด้วยอินพุท ถ้าได้ผลลัพธ์มากกว่า 1 แสดงว่าวงจรนั้นเป็นวงจรขยาย) ทรานซิสเตอร์สามารถควบคุมสัญญาณเอาต์พุตให้เป็นสัดส่วนกับสัญญาณอินพุท นั่นคือมันสามารถทำหน้าที่เป็น amplifier หรืออีกแบบหนึ่ง ทรานซิสเตอร์สามารถใช้ในการเปิดหรือปิดกระแสในวงจร(สวิตช์)ควบคุมระบบไฟฟ้าที่ปริมาณ ของกระแสไฟฟ้าจะถูกกำหนดโดยองค์ประกอบวงจรอื่น ๆ

ทรานซิสเตอร์มีสองประเภท ซึ่งมีความแตกต่างกันเล็กน้อยในวิธีการที่ พวกมันจะถูกใช้ในวงจร แบบแรกเป็น ทรานซิสเตอร์สอง pole ที่มีขา Base, Collector และ Emitter กระแสขนาดเล็ก ที่ ขา base (ที่ไหลระหว่าง base กับ emitter) สามารถควบคุม หรือ สวิตช์ กระแสที่มีขนาดใหญ่มากที่ไหลระหว่าง collector กับ emitter. สำหรับทรานซิสเตอร์ field-effect ขาจะมีป้ายกำกับเป็น Gate, Source และ Drain แรงดันไฟฟ้าที่ gate สามารถควบคุมกระแส ระหว่าง source และ drain

ภาพทางขวาแทนทรานซิสเตอร์สอง pole โดยทั่วไปในวงจร. ประจุไฟฟ้าจะไหลระหว่าง emitter กับ collector ขึ้นอยู่กับ กระแสใน base. เนื่องจากการเชื่อมต่อระหว่าง base และ emitter ภายใน ทำตัวเหมือนไดโอด, แรงดันไฟฟ้าจะตกคร่อมระหว่าง base และ emitter เมื่อมีกระแส base ไหลผ่าน ปริมาณของแรงดันนี้จะขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ทำทรานซิสเตอร์นั้น และจะมีค่าที่เรียกว่า Vbe

ทรานซิสเตอร์เป็นสวิตช์[แก้]

BJT ใช้เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ในรูปแบบ emitter ลงกราวนด์.

ทรานซิสเตอร์ถูกใช้กันทั่วไปให้ทำหน้าที่เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์, ทั้งสำหรับการใช้งาน พลังงานสูง เช่น switched-mode power supplies และ สำหรับการใช้งานพลังงานต่ำ เช่น ลอจิกเกต

ในวงจรทรานซิสเตอร์แบบ emitter ลงกราวด์ ตามรูป เป็นวงจรสวิตช์ไฟแสงสว่างที่ในสถานะปกติจะ OFF หลอดไฟก็จะปิด เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ base สูงขึ้น, กระแส emitter และ collector (Ice) เพิ่มขึ้นแบบ exponential จนอิ่มตัว (อังกฤษ: saturate) แรงดันที่ collector จะลดลงเข้าใกล้ emitter (หรือใกล้ศูนย์) กระแส Ice จะไหลผ่านโหลดเต็มที่ ซึ่งในวงจรนี้คือหลอดไฟ ทำให้หลอดไฟ'เปิด' เราจึงเรียกสถานะของสวิตช์ในขณะนี้ว่า ON

การให้กระแสที่ base (Ibe) อย่างเพียงพอเป็นปัญหาที่สำคัญในการใช้ทรานซิสเตอร์ให้ทำงานเป็นสวิตช์. ทรานซิสเตอร์ให้ gain เป็นกระแส จึงได้กระแสค่อนข้างมากที่ collector ที่จะถูกสลับ โดยกระแสที่มีขนาดเล็กใน base อัตราส่วนของกระแสเหล่านี้แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับชนิด ของทรานซิสเตอร์และแม้กระทั่งทรานซิสเตอร์ประเภทเดียวกันก็แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับกระแสใน collector ในตัวอย่างวงจรสวิทช์ไฟฟ้าแสงสว่างที่แสดง จะมีตัวต้านทานที่ต้องเลือก(สมมติว่าเป็น 1K)ให้มีขนาดที่ให้กระแสที่ base มีเพียงพอ เพื่อให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์จะทำงานอิ่มตัว

ในวงจรสวิตช์ใดๆ ค่าของแรงดันไฟฟ้า อินพุต จะถูกจ่ายให้มีขนาดที่จะทำให้ได้ เอาต์พุต เป็น OFF หรือ ON โดยสมบูรณ์ ทรานซิสเตอร์จึงจะทำหน้าที่เป็นสวิตช์ที่ดีและการทำงานแบบนี้ เป็นเรื่องธรรมดาใน วงจรดิจิตอลที่ต้องการเพียง 'OFF' และ 'ON' เท่านั้น

ทรานซิสเตอร์เป็นเครื่องขยาย[แก้]

วงจรขยายแบบ common-emitter ที่ใช้วงจร bias แบบ มีตัวแบ่งแรงดัน R1/R2

เครื่องขยายแบบ common-emitter ได้รับการออกแบบเพื่อที่ว่า การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ ใน แรงดันไฟฟ้า (Vin) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กๆในกระแส base ของ ทรานซิสเตอร์; การขยายกระแสของทรานซิสเตอร์รวมกับคุณสมบัติของวงจรทำให้การเปลี่ยนแปลงขนาดเล็กของ Vin ทำให้การเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ของ Vout.

วงจรขยายด้วยทรานซิสเตอร์ตัวเดียวมีรูปแบบหลายอย่าง มีทั้งแบบขยายกระแส หรือแบบขยาย แรงดันไฟฟ้า หรือทั้งสองแบบ

ตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปยังโทรทัศน์ ผลิตภัณฑ์จำนวนมากรวมทั้งเครื่องขยายเสียง เครื่องส่งวิทยุและเครื่องประมวลสัญญาณ เครื่องขยายสัญญาณเสียงด้วยทรานซิสเตอร์เครื่องแรกให้กำลังไม่กี่ร้อยมิลลิวัตต์ แต่กำลังและความชัดเจนของเสียงค่อยๆเพิ่มขึ้น เมื่อทรานซิสเตอร์ที่ดีกว่าถูกผลิตขึ้น และสถาปัตยกรรมเครื่องขยายได้รับการพัฒนาขึ้น

เครื่องขยายเสียงทรานซิสเตอร์ที่ทันสมัยที่มีกำลังเป็นร้อยวัตต์ขึ้นไป เป็นเรื่องธรรมดาและราคาก็ไม่แพงนัก

เปรียบเทียบกับหลอดสูญญากาศ[แก้]

ก่อนที่จะมีการพัฒนาของทรานซิสเตอร์ หลอดสูญญากาศ (อิเล็กตรอน) (ในสหราชอาณาจักร เรียกว่า 'thermionic วาล์ว' หรือแค่ 'วาล์ว' ) เป็นส่วนประกอบหลักในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

ข้อดี[แก้]

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่ทรานซิสเตอร์ได้รับการยอมรับให้มาแทนที่หลอดสุญญากาศรุ่นก่อน ในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่คือ

  • ไม่มีการบริโภคพลังงาน โดยตัวทำความร้อนให้แคโทด
  • มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ที่ช่วยให้เกิดการพัฒนาของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดจิ๋ว
  • แรงดันไฟฟ้าในการทำต่ำด้วยแบตเตอรี่เพียงไม่กี่เซลล์
  • ไม่มีช่วงเวลา warm-up สำหรับตัวทำความร้อนให้แคโทดหลังจากเปิดสวิตช์ใช้งาน
  • พลังงานความร้อนต่ำ และ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยทั่วไปสูงขึ้น
  • ความน่าเชื่อถือสูงขึ้นและความทนทานทางกายภาพมากขึ้น
  • อายุการใช้งานยาวนานมาก บางอุปกรณ์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ถูกใช้งานได้นานกว่า 50 ปี
  • อุปกรณ์เสริมมีมากมาย ที่จะอำนวยความสะดวกในการออกแบบของวงจรที่สมบูรณ์ บางสิ่งบางอย่างที่หลอดสูญญากาศทำไม่ได้
  • ไม่ไวต่อการกระแทกและการสั่นสะเทือน จึงหลีกเลี่ยงปัญหาของการเสียงแตกของลำโพงในการใช้งานเสียง

ข้อจำกัด[แก้]

  • ทรานซิสเตอร์แบบซิลิคอนสามารถชราภาพและล้มเหลวได้
  • การดำเนินงานที่ใช้กำลังสูง, หรือที่ความถี่สูง เช่นที่ใช้ในการออกอากาศโทรทัศน์แบบ over-the-air จะได้รับความสำเร็จที่ดีขึ้นถ้าใช้หลอดสุญญากาศ เนื่องจากการเคลื่อนไหวที่ดีขึ้นของ อิเล็กตรอนในสูญญากาศ
  • อุปกรณ์ solid-state มีความเสี่ยงจากไฟฟ้าสถิตในการจัดการและการดำเนินงาน
  • หลอดสูญญากาศที่ overload ช่วงสั้นๆ ก็จะรัอนขึนเพียงเล็กน้อย; แต่อุปกรณ์ solid state มีมวลดูดซับความร้อนที่เกิดจากการ overload ที่น้อย ในสัดส่วนที่เทียบกับ rating ของมัน
  • ไวต่อการแผ่รังสี และ รังสีคอสมิก ( ชิปพิเศษเพื่อต้านการแผ่รังสีถูกนำมาใช้สำหรับอุปกรณ์ยานอวกาศ )
  • หลอดสูญญากาศสร้างการบิดเบือนเสียง ที่เรียกว่าเสียงหลอด แต่บางคนพบว่าหูสามารถอดทนได้.

ประเภท[แก้]

ทรานซิสเตอร์ถูกแยกประเภทโดย

  • วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ (วันที่ใช้ครั้งแรก) :โลหะเจอร์เมเนียม (1947) และ ซิลิกอน (1954 ) - ใน polycrystalline, amorphous และรูปแบบการ monocrystalline ;สารประกอบแกลเลียม arsenide (1966) และ ซิลิกอนคาร์ไบด์ (1997), โลหะผสมซิลิคอ
 
นาบ วิษณุ เต็งเมืองปัก gxim@HOTMAIL.COM [223.207.174.xxx] เมื่อ 3/02/2014 09:48
4
อ้างอิง

นาย อำนาจ พิมเสม(จุ๊บๆ)

มอสเฟต

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
 
ตัวอย่างมอสเฟต

มอสเฟต (อังกฤษ: metal–oxide–semiconductor field-effect transistor: MOSFET) เป็นทรานซิสเตอร์ ที่ใช้อิทธิพลสนามไฟฟ้าในการควบคุมสัญญาณไฟฟ้า โดยใช้ออกไซด์ของโลหะในการทำส่วน GATE นิยมใช้ในวงจรดิจิตอล โดยนำไปสร้างลอจิกเกตต่างๆเพราะมีขนาดเล็ก

 

 

โครงสร้างของ MOSFET[แก้]

โครงสร้างของ MOSFET

MOSFET ประกอบด้วยสามส่วน คือ

  • GATE เป็นส่วนที่ทำมาจากออกไซด์ของโลหะ โดยสร้างให้เกิดความต่างศักย์ตกคร่อมระหว่างแผ่นสองแผ่นเพื่อ สร้างสนามไฟฟ้าเพื่อควบคุมการเข้าออกของสัญญาณไฟฟ้า
  • SOURCE เป็นส่วนขาเข้าของสัญญาณ
  • DRAIN เป็นส่วนขาออกของสัญญาณ

ประเภทของ MOSFET[แก้]

สัญลักษณ์แทน MOSFET[แก้]

สัญลักษณ์ในทางดิจิตอล[แก้]

สัญลักษณ์ดิจิตอลของ MOSFET

MOSFET ในทางดิจิตอลถูกมองว่าเป็นสวิตซ์ โดย nMOS จะเป็นสวิตซ์ที่เมื่อสัญญาณเข้าเป็น '1' สวิตซ์ก็จะปิด ถ้าไม่สวิตซ์ก็ยังเปิดอยู่ (normal opened switch) ส่วน pMOS จะเป็นสวิตซ์ที่เมื่อสัญญาณเข้าเป็น '1' สวิตซ์ก็จะเปิด ถ้าไม่สวิตซ์ก็จะปิดอยู่ (normal closed switch) และสัญลักษณ์ทั่วไปจะมีสามขา ขากลางเป็น gate ส่วนอีกสองขาคือ sorce และ drain โดยใช้ใน nMOS เป็นหลักเพื่อสื่อสัญลักษณ์เดียวกับทรานซิสเตอร์ทั่วไปคือ ไฟขา base ไหล ขา Collector จะต่อกับ Emittor ส่วน pMOS ก็จะใส่ bubble ที่ขา gate

 

การทำงานของ MOSFET[แก้]

Mosfet iamion2.GIF

  • nMOS เมื่อปล่อยความต่างศักย์สูง จะเกิดสนามไฟฟ้าในทิศลงอย่างแรง โฮลใน p-type จะถูกผลักลงมาอยู่ด้านล่าง (ตามรูปที่ประกอบข้างบน) ประกอบกับมีอิเล็กตรอนอิสระบางส่วนถูกดูดขึ้นไปด้านบน ส่งผลให้บริเวณด้านบนมีอิเล็กตรอนอิสระมากจนเป็น n-type ได้เรียกว่า channel สัญญาณไฟฟ้าก็จะไหลผ่านช่วง channel นี้ซึ่งเป็น n-type เหมือนกับ drain และ sorce ได้โดยใช้อิเล็กตรอนอิสระเป็นพาหะ
  • pMOS จะทำงานกลับกับ nMOS โดยเมื่อปล่อยความต่างศักย์ต่ำ (โดยมากมักจะติดลบ) จะเกิดสนามไฟฟ้าในทิศขึ้นอย่างแรง อิเล็กตรอนอิสระใน n-type จะถูกผลักลงมาอยู่ด้านล่าง ประกอบกับมีโฮลบางส่วนถูกดูดขึ้นไปด้านบน ส่งผลให้บริเวณด้านบนมีโฮลมากจนเป็น p-type ได้เรียกว่า channel สัญญาณไฟฟ้าก็จะไหลผ่านช่วง channel นี้ซึ่งเป็น p-type เหมือนกับ drain และ sorce ได้โดยใช้โฮลเป็นพาหะ
 
นาย อำนาจ พิมเสม(จุ๊บๆ) gxim@hotmail.com [223.207.174.xxx] เมื่อ 3/02/2014 09:57
5
อ้างอิง

ประทีป อิอิ
การต่อไมโครคอนโทรลเลอร์กับ Xbee เบื้องต้น

ถ้าใช้ MCU ที่ใช้ไฟเลี้ยง 3.3 Volt ท่านสามารถต่อ Xbee เข้ากับ MCU ได้โดยตรง โดยที่ Xbee จะใช้ DI(ขา3) ซึ่งเป็น Rx ของ Xbee , DO(ขา2) ซึ่งเป็น Tx ของ Xbee , Supply Voltage ใช้ขา VCC(ขา1) ต่อกับ 3.3 Volt และ GND(ขา10) ต่อกับ Ground ในเบื้องต้นเพียงเท่านี้ก็สามารถเขียนโปรแกรมต่อได้ครับ  


รูปจาก Datasheet ของ Xbee

ถ้าต้องการให้สามารถ Update Firmware ได้ด้วย ต้องต่อขา DI , DO,  RTS และ DTR(ขา9) ออกมาเข้า MAX232 เพื่อต่อ DB9เข้าคอมพิวเตอร์ ครับ และให้ต่อใช้งาน CTS(ขา12) และ RTS(ขา16) ของ Xbee ด้วยครับ
 
ทั้งนี้หากต้องการออกแบบ Hardware สำหรับเสียบกับ Xbee ท่านสามารถดูอุปกรณ์ต่าง ๆ หรือดูวงจรเพื่อเป็นตัวอย่างในการออกแบบ Hardware ของท่านเองได้จาก หน้าสินค้า Tools / Convert for Xbee
 
สำหรับการออกแบบใช้ Serial Port UART แบบ Virtual Com Port (RS232 to USB) สามารถใช้ IC FT232RL Serial to USB ได้ครับ เพื่อใช้งานผ่านพอร์ท USB 

เนื่องจาก Xbee กินไฟเลี้ยง 3.3V ดังนั้นหากใช้งานร่วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่ใช้ไฟเลี้ยง 5V จะต้องใช้การแก้ปัญหาเรื่องระดับสัญญาณ Logice ระหว่าง 3.3V / 5V เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจจะเกิดขึ้นเช่น ข้อมูลที่รับส่งทาง UART (Tx,Tx) อาจจะเป็นข้อมูลขยะ (อ่านไม่เป็นตัวอักษร) ได้ ซึ่งตัวที่จะแก้ไขได้คือใช้ IC 74Lx245 ( ES , ThaiEasyElec) หรือ ใช้โมดูลสำเร็จรูป Logic Level Converter 8 Channel หรือ Logic Level Converter เพื่อให้เชื่อมต่อ Xbee ที่ทำงาน ที่ Supply Voltage 3.3V กับ ไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่ใช้ Supply Voltage 5V ได้ครับ สำหรับทฤษฎี และ การใช้งาน IC 74Lx245 สามารถอ่านได้จาก Link ด้านล่างครับ 

Logic Level Converter 8 Channel Datasheet (PDF)
Logic Thresholds (WEB)
 

การเชื่อมต่อ Xbee กับ MCU

 

Schematic ด้านล่างเป็นตัวอย่างการต่อวงจร Xbee กับ IC 74Lx245 ร่วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F877 ซึ่งใช้ไฟเลี้ยง 5V




ตัวอย่างการต่อ Xbee กับ Microcontroller PIC16F877

 
ตัวอย่างโปรแกรมการต่อ Xbee กับ AVR

สำหรับตัวอย่างในบทความนี้ จะใช้ Xbee Pro Series1 ร่วมกับ บอร์ดสำเร็จรูปมาต่อ ๆ กันครับ โดยการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์นั้นจะเริ่มที่ บอร์ด ATMEGA16 ที่ใช้ crystal 8 Mhz ต่อเข้ากับ Xbee Breadboard เป็นตัวส่งข้อมูลไปยังตัวรับอีกฝั่ง เขียนโปรแกรมภาษาซี ส่งคำสั่งเป็น AT Command Mode ผ่าน UART ครับ ( AVR Studio + WINAVR C Complier ) ทั้งนี้ การ set parameter จะทำการ set ฝั่งส่งเป็น End Device (CE=0) และ ค่า MY = 1 (16 bit address) และ set ฝั่งรับ เป็น Coordinator  (CE=1) และ ค่า MY = 2 (16 bit address) ทั้งนี้ ได้ set baud rate ที่ตัว Xbee ทั้ง 2 ตัวที่ 9600 bps (BD=3) 

การเชื่อมต่อ 
1.ที่ฝั่งส่ง ต่อ PD1(TX) ของ ATMEGA16 เข้ากับ DI(ขา3) และ PD0(RX) ของ ATMEGA16 เข้ากับ DO(ขา2) , ต่อ GND ของทั้ง 2 บอร์ดเข้าด้วยกัน โดย  
2.ฝั่งรับใช้ Xbee ร่วมกับ Xbee USB Dongle ต่อเข้ากับ คอมพิวเตอร์ โดยมี X-CTU หรือ hyper terminal ในการแสดงผลข้อมูลที่รับได้ 
3.หากใช้ X-CTU ในการรับส่งข้อมูล ให้เลือกที่ Tab Terminal ครับ จะมีตัวเลขที่นับ byte ข้อมูลที่รับได้ด้วยครับ
 
อุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถหามาต่อใช้งานเลียนแบบกันได้ โดยดูจากหน้าสินค้า Tools / Convert for Xbee ครับ 

หมายเหตุ ATMEGA16 ใช้ Supply Voltage 5 V ดังนั้น ต้องต่อ Buffer IC 74Lx245 ด้วย ซึ่งในรูปด้านล่างไม่ได้แสดงส่วนการเชื่อมต่อ  IC 74Lx245 ให้ท่านทำการเชื่อมต่อตามรูป ตัวอย่างการต่อ Xbee กับ PIC16F877 ด้านบนครับ แต่ถ้าหากท่านใช้ Microcontroller ที่ใช้ Supply Voltage 3.3 V ก็สามารถเชื่อมต่อกันได้โดยตรงครับ






ผมขออ้างอิง source code จากตัวอย่างในหนังสือ เขียนโปรแกรมควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR ด้วย ภาษา C เล่ม 1 ของAppsofttech ซึ่งเขียนโปรแกรมส่งคำสั่ง AT Command ออก TX UART และอาศัยการ delay เพื่อรอการ reply “OK” ของคำสั่งที่ส่งออกไปครับ แต่การใช้งานจริง ๆ แล้ว ควรที่จะเขียนโปรแกรมรับ stream data ที่ RX UART เข้ามาเก็บในตัวแปร array หรือ structure แล้ว เช็คตัวอักษรข้างในว่าเป็นคำว่า “OK” หรือไม่ จะดีกว่าครับ เพราะหาก ส่งคำสั่งไปแล้ว Xbee ไม่ตอบ “OK” กลับจะทำให้ Xbee ไม่รับคำสั่งต่อไปครับ

ตัวอย่าง Source Code สามารถ download ได้ที่นี่ครับ 



  


Xbee กับ ARM7 (Bluescreen Board)

นี่เป็นตัวอย่างการใช้งาน Xbee ร่วมกับ Microcontroller ARM7 ซึ่งแสดงผลผ่านทาง Hyperterminal และ หน้าจอ TFT Touch Screenครับ เราใช้บอร์ด Bluescreeen ร่วมกับ Xbee Breakout Board (Bluebee) สามารถ Download Example Code ได้ที่นี่ครับ Xbee Test with BlueScreen (ARM7 - LPC2378) (RAR)




 
Xbee กับการ Interface กับ คอมพิวเตอร์ทาง UART

ทาง ThaiEasyElec ก็ได้เขียนส่วน Software Interface ขึ้นมาทดลองใช้งานด้วยครับ โดยเราเขียนด้วย C# ตัวอย่าง Source Code  สามารถ download ได้ที่นี่ครับ

การ เข้าใช้งาน ให้โหลดมาแล้ว extract ก่อน แล้วไปที่ XbeeSerial\bin\Debug\  แล้ว double click ที่ XbeeSerial ถ้าหากเปิดโปรแกรมไม่ได้ นั่นเป็นเพราะว่า ต้องทำการติดตั้ง .net framework 2.0 ขึ้นไปครับ (C# ต้องใช้ .net framework) download .net framework 2.0 ที่นี่ ครับ



 
 
ประทีป อิอิ [202.29.231.xxx] เมื่อ 3/02/2014 14:02
6
อ้างอิง

พลวัฒน์ อิอิอิอิอิอิ

jgjk

โครงสร้าง และสัญลักษณ์ของไดโอด

ไดโอดประกอบด้วยขั้วต่อ 2 ขั้ว มีชื่อเรียกว่า อาโนด (Anode) และคาโธด (Cathod) โดยมีสัญลักษณ์ ดังแสดงในรูป


โดยปกติแล้วไดโอดถูกออกแบบให้มีรูปลักษณะที่แตกต่างกัน 3 แบบ ดังแสดงในรูป ซึ่งรูปลักษณะเช่นนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้ไดโอดเสียหายง่าย สำหรับขนาดของไดโอดจะแสดงถึงอัตราทนกระแสไฟฟ้าทีไดโอดยอมให้ไหลผ่านได้ ส่วนแถบคาดสีดำที่พิมพ์อยู่ที่ขอบด้านใดด้านหนึ่ง จะแสดงถึงขั้วคาโธด ดังแสดงในรูป (ก) และ (ข) สำหรับไดโอดขนาดใหญ่ ดังแสดงในรูป (ค) จะพิมพ์สัญลักษณ์ของไดโอดลงบนตัวอุปกรณ์เลย

 

 

การทำงานของไดโอด

 


ไดโอดจะทำงานเหมือนสวิตช์ โดยถ้าศักย์ไฟฟ้าทางด้านอาโนดเป็นบวกเมื่อเทียบกับคาโธด ดังแสดงในรูป (ก) ไดโอดจะปิดสวิตช์ดังวงจรในรูป (ข) สภาวะการทำงานของไดโอดลักษณะนี้ เรียกว่า ไดโอดอยู่ในสภาวะ ON หรือไบอัสตรง (Forward Bias) ในทางตรงกันข้าม ถ้าศักย์ไฟฟ้าทางด้านอาโนดเป็นลบเมื่อเทียบกับคาโธด ดังแสดงในรูป (ค) ไดโอดจะเปิดสวิตช์ดังวงจรในรูป (ง) สภาวะการทำงานของไดโอดลักษณะนี้เรียกว่า ไดโอดอยู่ในสภาวะ OFF หรือไบอัสกลับ (Reverse Bias)

ตัวอย่าง
จงบอกสภาวะของไดโอด ดังแสดงในรูปว่าอยู่ในสภาวะ ON หรือ OFF

วิธีทำ
ก. ไดโอดอยู่ในสภาวะ ON เนื่องจากอาโนดมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกเมื่อเทียบกับคาโธด
ข. ไดโอดอยู่ในสภาวะ OFF เนื่องจากอาโนดมีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบเมื่อเทียบกับคาโธด
ค. ไดโอดอยู่ในสภาวะ OFF เนื่องจากอาโนดมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกน้อยกว่าคาโธด
ง. ไดโอดอยู่ในสภาวะ ON เนื่องจากอาโนดมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกมากกว่าคาโธด

 

รอยต่อ P-N ภายในไดโอด

 

ไดโอดเกิดจากการนำสารกึ่งตัวนำชนิด n-type และ p-type มาต่อกัน ซึ่งจุดที่สารกึ่งตัวนำทั้งสองสัมผัสกันเรียกว่า รอยต่อ (Junction) โดยรอยต่อนี้จะยอมให้อิเล็กตรอนอิสระที่มีอยู่มากในด้าน n-region เคลื่อนที่ข้ามไปรวมกับโฮลในด้าน p-region ดังแสดงในรูป (ก) และเนื่องจากอิเล็กตรอนจาก n-region เคลื่อนที่ข้ามรอยต่อไปรวมกับโฮลในด้าน p-region จึงทำให้เกิดประจุไฟฟ้าลบใน p-region ขึ้น และทิ้งบริเวณที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ออกมาจาก n-region ให้เป็นประจุไฟฟ้าบวก ดังแสดงในรูป (ข) จากปรากฏการณ์นี้จึงทำให้พื้นที่หรือชั้นของรอยต่อซึ่งประกอบขึ้นจากประจุไฟฟ้าบวกด้านหนึ่ง และประจุไฟฟ้าลบอีกด้านหนึ่ง ซึ่งชั้นของรายต่อที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่า 'Depletion Region' ซึ่งเมื่อชั้นของรอยต่อเริ่มก่อตัวขึ้นก็จะไปมีผลทำให้ไม่มีการรวมตัวระหว่างอิเล็กตรอนอิสระ และโฮลข้ามรอยต่ออีกต่อไป กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือ ประจุไฟฟ้าลบใน p-region ที่อยู่ใกล้กับบริเวณรอยต่อจะผลักอิเล็กตรอนอิสระจาก n-region ไม่ให้เข้ามารวมอีก จากปฏิกิริยานี้จะเป็นการป้องกันไม่ให้ Depletion Region ขยายกว้างออกไปอีก
ประจุไฟฟ้าบวก และประจุไฟฟ้าลบที่บริเวณรอยต่อนี้จะมีศักย์ไฟฟ้าสะสมในตัวระดับหนึ่งและเนื่องด้วยประจุทั้งสองมีขั้วตรงกันข้ามกัน จึงทำให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าปรากฏคร่อมรอยต่อ ซึ่งความต่างศักย์ไฟฟ้านี้มีชื่อเรียกว่า กำแพงศักย์ไฟฟ้า (Barrier Potential) หรือ กำแพงแรงดันไฟฟ้า (Barrier Voltage) ดังแสดงในรูป (ค) โดยขนาดของกำแพงแรงดันไฟฟ้าที่บริเวณรอยต่อ P-N สำหรับซิลิกอนไดโอดจะมีค่าประมาณ 0.7 V และถ้าเป็นของเยอรมันเนียมไดโอดจะมีค่าประมาณ 0.3 V ที่อุณหภูมิห้อง

 

 

การไบอัสไดโอด

 

ด้วยไดโอดเป็นสารกึ่งตัวนำชนิดรอยต่อ P-N ดังนั้นการที่จะทำให้ไดโอดทำงานจะต้องให้ขนาดแรงดันไฟฟ้า และชนิดของขั้วที่ถูกต้องแก่ไดโอด แรงดันไฟฟ้าที่ให้กับไดโอดเรียกว่า แรงดันไบอัส (Bias Voltage) แรงดันไบอัสทำหน้าที่ควบคุมความกว้างของส่วนที่เป็น Depletion Region ซึ่งเป็นความต้านทานที่เกิดขึ้นที่บริเวณรอยต่อ ดังนั้นจึงเสมือนเป็นการควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าที่จะไหลผ่านไดโอดนั่นเอง
 

 

การไบอัสตรงแก่ไดโอด (Forward Biasing a Diode)

 

การจัดไบอัสตรงให้กับไดโอด จากที่ทราบมาแล้วว่าการทำงานของไดโอดถูกกำหนดโดยชนิดของขั้วไฟฟ้า จากรูปจะเห็นว่าขั้วลบของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าต่อเข้ากับ n-region และขั้วบวกของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าต่อเข้ากับส่วนที่เป็น p-region ของไดโอด อิเล็กตรอนอิสระจะถูกผลักออกจากส่วน n-region เนื่องจากอิทธิพลของขั้วลบของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า และถูกดึงไปยังขั้วบวกของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า การไหลของอิเล็กตรอนนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อขนาดของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ามากพอที่จะเอาชนะกำแพงแรงดันที่อยู่ที่บริเวณรอยต่อ ซึ่งสำหรับซิลิกอนไดโอดแรงดันของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 0.7 V หรือมากกว่า ในขณะที่เยอรมันเนียมไดโอดจะเท่ากับ 0.3 V หรือมากกว่า

ไดโอดจะยังคงนำกระแสอยู่ตลอดเวลาถ้ายังได้รับการไบอัสที่ถูกต้องอยู่ ดังแสดงในรูป แสดงทิศทางการไหลของกระแสทางตรง (Forward Current, IF) หรือเป็นกระแสอิเล็กตรอน ซึ่งจะไหลจากขั้วลบของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยัง n-region และ p-region ตามลำดับ จากนั้นจึงไหลต่อไปยังขั้วบวกของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า สำหรับการไหลของกระแสโฮลหรือที่เรียกว่า กระแสนิยม (Conventional Current) จะไหนในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการไหลของกระแสอิเล็กตรอน ดังแสดงในรูป (ข) จึงสรุปได้ว่า การไหลของกระแสอิเล็กตรอนจะไหลจากขั้วลบไปยังขั้วบวก ในขณะที่กระแสโฮลหรือกระแสนิยมจะไหลจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ การที่ทราบถึงแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมไดโอด (Si = 0.7 V, Ge = 0.3 V) ขนาดของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าและค่าความต้านทานของวงจรก็สามารถคำนวณหาปริมาณกระแสทางตรงได้

ตัวอย่าง
จากรูป จงคำนวณหากระแสที่ไหลในวงจร

 

 

การให้ไบอัสกลับแก่ไดโอด (Reverse Biasing a Diode)

 


จากรูป แสดงการต่อไดโอดแบบไบอัสกลับ โดยการต่อขั้วบวกของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเข้ากับ n-region และขั้วลบเข้ากับ p-region ของไดโอด การต่อแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าในลักษณะนี้จะทำให้อิเล็กตรอนอิสระใน n-region ถูกดึงให้เคลื่อนที่ไปยังขั้วบวก ในขณะเดียวกันโฮลก็จะถูกดึงจากขั้วลบเช่นกัน จากเหตุผลดังกล่าวจึงส่งผลให้บริเวณ Depletion Region ขยายกว้างมากขึ้น จนทำให้แรงดันไฟฟ้าภายในมีค่าเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าแต่มีขั้วตรงกันข้าม จึงส่งผลให้ไดโอดไม่นำกระแสไฟฟ้าในที่สุด

 

กราฟแสดงคุณลักษณะของไดโอด

 

 

จากกราฟ แสดงปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านไดโอดเมื่อให้ไบอัสตรง และไบอัสกลับ โดยจุดกึ่งกลางของกราฟเป็นจุดที่แรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้ามีค่าเป็นศูนย์ สำหรับแกนนอนจะแทนด้วยแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับไดโอด ซึ่งถ้าให้ไบอัสตรง (VF) แรงดันไฟฟ้าจะมีความเป็นบวกมากขึ้นโดยเริ่มจากจุดกึ่งกลางไปทางขวา และถ้าให้ไบอัสกลับ (VR) แรงดันไฟฟ้าจะมีความเป็นลบมากขึ้นโดยเริ่มจากจุดกึ่งกลางไปทางซ้าย สำหรับแกนตั้งจะแทนด้วยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านไดโอด โดยกระแสทางตรง (IF) จะมีความเป็นบวกมากขึ้น
โดยเริ่มจากจุดกึ่งกลางขึ้นไปด้านบนของกราฟ และถ้าเป็นกระแสย้อนกลับ (IR) จะมีความเป็นลบมากขึ้นโดยเริ่มจากจุดกึ่งกลางไปทางด้านล่างของกราฟ ซึ่งบริษัทผู้ผลิตจะทดสอบคุณลักษณะของไดโอดโดยการจ่ายกระแสไฟฟ้าค่าต่างๆ ทั้งแบบทางตรง และแบบย้อนกลับให้แก่ไดโอด และจะทำให้ได้เส้นกราฟที่มีความต่อเนื่องที่เรียกว่า เส้นกราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงดัน-กระแส หรือ 'V-I Characteristic Curve'

คุณลักษณะของไดโอดเมื่อได้รับการไบอัสตรง (Forward Characteristics)

กราฟส่วนบนด้านขวาในรูป แสดงถึงกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านไดโอด เมื่อไดโอดได้รับการไบอัสตรง จากรูปขยายจะเห็นว่าขั้วบวกของแหล่งจ่ายไปต่อเข้ากับขั้วอาโนด และขั้วลบของแหล่งจ่ายไปต่อเข้ากับขั้วคาโธดของไดโอด ซึ่งเมื่อแรงดันไบอัสตรงที่ให้กับไดโอดมีขนาดเกินกว่า กำแพงแรงดันไฟฟ้า (Barrier Voltage) ก็จะทำให้ความต้านทานภายในของไดโอดลดลงจนมีค่าเป็นศูนย์ ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าทางตรงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จะเห็นว่าเส้นกราฟนั้นเริ่มจากจุดกึ่งกลาง และเคลื่อนไปยังด้านที่เป็นไบอัสทางตรงของกราฟ โดยกระแสทางตรงที่ไหลผ่านไดโอดจะมีปริมาณน้อยมาก จนกระทั่งแรงดันไบอัสตรงมีขนาดมากกว่ากำแพงแรงดันภายในของไดโอด ซึ่งถ้าเป็นของซิลิกอนไดโอดจะเท่ากับ 0.7 V และถ้าเป็นเยอรมันเนียมไดโอดจะเท่ากับ 0.3 V และเมื่อแรงดันไบอัสตรงนี้ยังมีขนาดเกินกว่ากำแพงแรงดันไฟฟ้าของไดโอดต่อไปอีก กระแสไฟฟ้าทางตรงที่ไหลผ่านไดโอดก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
จุดของแรงดันไฟฟ้าที่ทำให้เส้นกราฟชันขึ้นอย่างรวดเร็วนี้มีชื่อเรียกว่า แรงดัน Knee Voltage ซึ่งแรงดันไฟฟ้านี้จะใช้เป็นชื่อเรียกของกำแพงแรงดันไฟฟ้าภายในไดโอดได้อีกชื่อหนึ่ง ซึ่งมีค่าเท่ากับ 0.7 V สำหรับซิลิกอนไดโอด จากกราฟในรูป จะเห็นว่าถึงแม้กระแสไฟฟ้าทางตรงจะเปลี่ยนแปลงไปมากก็ตาม แต่แรงดันทางตรงที่ตกคร่อมไดโอดก็ยังอยู่ในระดับที่เกือบจะคงที่ นั่นคือ ระหว่าง 0.7 V ถึง 0.75 V

คุณลักษณะของไดโอดเมื่อได้รับการไบอัสกลับ (Reverse Characteristics)

ส่วนของกราฟส่วนล่างด้านซ้ายในรูป แสดงถึงกระแสไฟฟ้าย้อนกลับที่ไหลผ่านไดโอดเมื่อให้แรงดันไบอัสกลับ จากภาพขยายจะเห็นว่าขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟต่อเข้ากับขั้วอาโนด และขั้วบวกต่อเข้ากับขั้วคาโธด ดังนั้น เมื่อป้อนแรงดันไบอัสกลับให้แก่ไดโอดก็จะทำให้กำแพงแรงดันของไดโอดเพิ่มขึ้นจนกระทั่งมีขนาดเท่ากับแรงดันของแหล่งจ่ายไฟภายนอก ซึ่งในกรณีนี้กระแสไฟฟ้าที่จะไหลผ่านไดโอดจึงมีค่าน้อยหรือเกือบเป็นศูนย์ ดังนั้น ไดโอดจึงอยู่ในสภาวะปิด (OFF) หรือเท่ากับไดโอดเปิดสวิตช์นั่นเอง
จากรูป เส้นกราฟจะเริ่มจากจุดกึ่งกลางไปตามเส้นโค้งทาง Reverse Quadrant จะเห็นได้ว่า กระแสไฟฟ้าย้อนกลับที่ไหลผ่านไดโอดเพิ่มขึ้นน้อยมาก (ประมาณ 100 mA) ซึ่งเส้นกราฟในช่วงนี้แสดงถึงสภาพต้านการไหลของกระแสไฟฟ้าของไดโอด และเนื่องจากกระแสไฟฟ้ารั่วไหล (Leakage Current) ที่เกิดขึ้นนี้มีค่าน้อยจึงไม่นำมาพิจารณา แต่ถ้าแรงดันย้อนกลับ (VR) ยังคงเพิ่มขึ้นจนกระทั่งถึงจุดพัง (Break Down) ของไดโอด ก็จะทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างทันทีทันใด ซึ่งแรงดันไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าอย่างทันทีทันใดนี้เรียกว่า แรงดันพัง (Breakdown Voltage) ซึ่งจากเส้นกราฟในรูป จะเห็นว่าแรงดันพังของซิลิกอนไดโอดจะมีค่าสูงถึง 50 V

 
พลวัฒน์ อิอิอิอิอิอิ phonlawat_mr@thaimail.com [49.230.162.xxx] เมื่อ 3/02/2014 14:05
7
อ้างอิง

นาย ณัฐวุฒิ พฤษาราพรมราช

ไดโอด

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
 
Figure 1: ภาพขยายของไดโอด แสดงรูปร่างของผลึกสารกึ่งตัวนำภายใน (ก้อนสีดำทางซ้ายมือ)
ไดโอดชนิดต่าง ๆ

ไดโอด (อังกฤษ: diode) เป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ชนิดสองขั้วคือขั้ว p และขั้ว n ที่ออกแบบและควบคุมทิศทางการไหลของประจุไฟฟ้า มันจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางเดียว และกั้นการไหลในทิศทางตรงกันข้าม เมื่อกล่าวถึงไดโอด มักจะหมายถึงไดโอดที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ (อังกฤษ: Semiconductor diode) ซึ่งก็คือผลึกของสารกึ่งตัวนำที่ต่อกันได้ขั้วทางไฟฟ้าสองขั้ว[1] ส่วนไดโอดแบบหลอดสุญญากาศ (อังกฤษ: Vacuum tube diode) ถูกใช้เฉพาะทางในเทคโนโลยีไฟฟ้าแรงสูงบางประเภท เป็นหลอดสุญญากาศที่ประกอบด้วยขั้วอิเล็ดโทรดสองขั้ว ซึ่งจะคือแผ่นตัวนำ (อังกฤษ: plate) และแคโทด (อังกฤษ: cathode)

ส่วนใหญ่เราจะใช้ไดโอดในการยอมให้กระแสไปในทิศทางเดียว โดยยอมให้กระแสไฟในทางใดทางหนึ่ง ส่วนกระแสที่ไหลทิศทางตรงข้ามกันจะถูกกั้น ดังนั้นจึงอาจถือว่าไดโอดเป็นวาล์วตรวจสอบแบบอิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่ง ซึ่งนับเป็นประโยชน์อย่างมากในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ใช้เป็นตัวเรียงกระแสไฟฟ้าในวงจรแหล่งจ่ายไฟ เป็นต้น

อย่างไรก็ตามไดโอมีความสามารถมากกว่าการเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปิด-ปิดกระแสง่าย ๆ ไดโอดมีคุณลักษณะทางไฟฟ้าที่ไม่เป็นเชิงเส้น ดังนั้นมันยังสามารถปรับปรุงโดยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของพวกมันที่เรียกว่ารอยต่อ p-n มันถูกนำไปใช้ประโยชน์ในงานที่มีวัตถุประสงค์พิเศษ นั่นทำให้ไดโอดมีรูปแบบการทำงานได้หลากหลายรูปแบบ ยกตัวอย่างเช่น ซีเนอร์ไดโอด เป็นไดโอดชนิดพิเศษที่ทำหน้าที่รักษาระดับแรงดันให้คงที่ วาริแอกไดโอดใช้ในการปรับแต่งสัญญาณในเครื่องรับวิทยุและโทรทัศน์ ไดโอดอุโมงค์หรือทันเนลไดโอดใช้ในการสร้างสัญญาณความถี่วิทยุ และไดโอดเปล่งแสงเป็นอุปกรณ์ที่สร้างแสงขึ้น ไดโอดอุโมงค์มีความน่าสนใจตรงที่มันจะมีค่าความต้านทานติดลบ ซึ่งเป็นประโยชน์มากเมื่อใช้ในวงจรบางประเภท

ไดโอดตัวแรกเป็นอุปกรณ์หลอดสุญญากาศ โดยไดโอดแบบสารกึ่งตัวนำตัวแรกถูกค้นพบจากการทดสอบความสามารถในการเรียงกระแสของผลึกโดยคาร์ล เฟอร์ดินานด์ บรวน นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ในปี พ.ศ. 2417 เรียกว่า cat's whisker diodes และได้ถูกพัฒนาในปี พ.ศ. 2449 โดยทำไดโอดมากผลึกแร่กาลีนา แต่ทุกวันนี้ไดโอดที่ใช้ทั่วไปผลิตมาจากสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิกอน หรือ เจอร์เมเนียม[2]

ไดโอดเป็นอุปกรณ์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำ p - n สามารถควบคุมให้กระแสไฟฟ้าจากภายนอกไหลผ่านตัวมันได้ทิศทางเดียว ไดโอดประกอบด้วยขั้ว 2 ขั้ว คือ แอโนด (Anode; A) ซึ่งต่ออยู่กับสารกึ่งตัวนำชนิด p และ แคโธด (Cathode; K) ซึ่งต่ออยู่กับสารกึ่งตัวนำชนิด n

 

 

ประวัติ[แก้]

โครงสร้างของไดโอดแบบหลอดสุญญากาศ อาจมีเพียงไส้หลอดเปล่า ๆ หรือมีฉนวนคลุมดังภาพ

ถึงแม้ว่าไดโอดแบบผลึกสารกึ่งตัวนำ (Crystal semiconductor diode) จะเป็นที่นิยมมาก่อนไดโอดแบบใช้ความร้อน (Thermionic diode) แต่ไดโอดทั้งสองแบบก็มีพัฒนาการเป็นแบบคู่ขนาน โดยในปี พ.ศ. 2416 ค้นพบหลักการพื้นฐานในการทำงานของไดโอดแบบใช้ความร้อน[3] กัธรีค้นพบว่าประจุบวกในอิเล็กโทรสโคป สามารถคายประจุได้เมื่อนำแผ่นกราวด์มาโดนอิเล็กโทรสโคป แต่จะไปเกิดในประจุลบ เปรียบเสมือนกระแสไฟฟ้าที่ไหลไปในทิศทางเดียวเท่านั้น

จากหลักการข้างต้น ในวันที่ 13 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2423 โธมัส อัลวา เอดิสัน ได้ตรวจสอบไส้หลอดไฟว่าทำไมไส้หลอดคาร์บอนบริเวณปลายฝั่งที่ต่อกับขั้วบวกจึงถูกเผาไหม้อยู่เสมอ เอดิสันจึงสร้างกระเปาะแบบพิเศษที่มีแผ่นตัวนำโลหะ (plate) ที่ปิดสนิทอยู่ในหลอดแก้ว เมื่อเอดิสันได้ทดสอบอุปกรณ์ชิ้นนี้แล้ว ก็ทำให้เขายืนยันได้ว่ากระแสที่มองไม่เห็นนั้นจะไหลจากไส้หลอดผ่านสุญญากาศไปยังแผ่นตัวนำโลหะ ซึ่งจะไปทางเดียวเท่านั้น คือแผ่นตัวนำโลหะที่ติดอยู่กับแหล่งจ่ายแรงดันขั้วบวก

เอดิสันวางแผนที่จะใช้อุปกรณ์นี้แทนที่ตัวต้านทานในวงจรโวลต์มิเตอร์กระแสตรง สิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวได้สิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2427[4] ไม่มีใครนำอุปกรณ์นี้ไปใช้งานจริงในเวลานั้น แต่การจดสิทธิบัตรเอาไว้ก่อนนั้นเป็นเสมือนการปกป้องสิทธิ์ของตนเองเอาไว้ก่อน เราจึงเรียกปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์ตัวนี้ว่า 'ปรากฏการณ์เอดิสัน' (Edison effect)

20 ปีต่อมา จอห์น แอมบรอส เฟรมมิ่ง (ที่ปรึกษาทางวิทยาศาสตร์ของบริษัทมาร์โคนีของกูลเยลโม มาร์โกนี และเป็นอดีตลูกจ้างของเอดิสัน) ตระหนักถึงความสำคัญของปรากฏการณ์เอดิสันว่าสามารถใช้ในการตรวจจจับคลื่นวิทยุได้อย่างแม่นยำ เฟรมมิ่งได้จดสิทธิบัตรไดโอดแบบใช้ความร้อนเป็นตัวแรกที่เกาะบริเตนใหญ่เมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน พ.ศ. 2447[5] (ใน U.S. Patent 803,684 กล่าวว่ามีการจดสิทธิบัตรในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2448)

ในปี พ.ศ. 2417 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน คาร์ล เฟอร์ดินานด์ บรวน ค้นพบคุณสมบัติการนำไฟฟ้าข้างเดียวของผลึก[6] บรวนจดสิทธิบัตรการเรียงกระแสของผลึกในปี พ.ศ. 2442[7] โดยการเรียงตัวของผลึกคอปเปอร์ออกไซด์กับเซเลเนียมถูกนำไปประยุกต์ใช้ในงานไฟฟ้ากำลังในอีก 20 ปีต่อมา

จักกฤษ จันทรา โบส นักวิทยาศาสตร์ชาวอินเดียค้นพบการใช้ประโยชน์ของการเรียงกระแสในผลึกมาใช้ในการตรวจจับคลื่นวิทยุเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2437 การใช้ผลึกในการตรวจจับคลื่นวิทยุถูกพัฒนาให้ใช้ได้จริงในทางปฏิบัติในเครื่องรับวิทยุแบบไร้สายโดยกรีนลีฟ ไวท์เทอร์ พิคการ์ดผู้บุกเบิกวงการวิทยุในสหรัฐอเมริกา ได้คิดค้นการนำผลึกซิลิกอนมาใช้ตรวจรับสัญญาณในปี พ.ศ. 2446 และทำการจดสิทธิบัตรในวันที่ 20 พฤศจิกายน พ.ศ. 2449[8] ส่วนนักทดลองคนอื่น ๆ ก็ได้นำธาตุนานาชนิดมาทำการทดลอง แต่ที่นิยมใช้ในวงกว้างมากที่สุดคือแร่กาลีนา (lead sulfide สารประกอบของตะกั่วกับกำมะถัน)

ในช่วงระยะเวลาแห่งการค้นพบนั้น อุปกรณ์ดังกล่าวถูกตั้งชื่อว่า 'ไดโอด' โดยผู้ที่ตั้งชื่อนั่นคือ วิลเลียม เฮนรี เอคเกิล นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ โดยคำนี้มาจากภาษากรีกคำว่า dia แปลว่าผ่าน และ ode (จากคำว่า ὅδος) แปลว่าเส้นทาง

ไดโอดแบบใช้ความร้อนและไดโอดแบบสภาวะแก๊ส[แก้]

สัญลักษณ์ของไดโอดแบบใช้ความ จากด้านบนถึงด้านล่างคือขั้วบวก (anode), ขั้วลบ (cathode) และไส้ความร้อน (heater filament)

ไดโอดแบบใช้ความร้อนเป็นหลอดสุญญากาศ ภายในประกอบไปด้วยขั้วไฟฟ้า (electrode) ล้อมรอบด้วยสุญญากาศภายในหลอดแก้ว คล้าย ๆ กับหลอดไส้ (incandescent light bulb)

ในไดโอดแบบใช้ความร้อนนั้น กระแสจะไหลผ่านไส้ความร้อนและให้ความร้อนแก่ขั้วลบหรือขั้วแคโทด ซึ่งขั้วไฟฟ้าจะทำมาจากแบเรียมและสตรอนเชียมออกไซด์ ซึ่งเป็นออกไซด์ของโลหะแอลคาไลน์เอิร์ท ซึ่งมีสภาวะงาน (work function) ต่ำ (บางครั้งจะใช้วิธีให้ความร้อนโดยตรง โดยการใช้ไส้หลอดเป็นทังสเตน แทนไส้ความร้อนกับขั้วแคโทด) ความร้อนอันเกิดมาจากการส่งผ่านความร้อนของอิเล็กตรอนไปสู่สุญญากาศ ขั้นต่อไปคือขั้วบวกหรือขั้วแอโนดที่ล้อมรอบไส้ความร้อนอยู่จะทำหน้าที่เป็นประจุบวก นั่นจะเกิดการส่งผ่านอิเล็กตรอนด้วยไฟฟ้าสถิตย์ อย่างไรก็ตามอิเล็กจะไม่ถูกปล่อยไปโดยง่ายจากขั้วแอโนดเมื่อเราต่อกลับขั้ว เพราะขั้วแอโนดไม่มีความร้อน ดังนั้นไดโอดแบบใช้ความร้อนจะทำให้อิเล็กตรอนไหลทิศทางเดียว

สำหรับคริสต์ศตวรรษที่ 20 ไดโอดแบบใช้ความร้อนถูกใช้ในสัญญาณอนาล็อก และใช้เรียงกระแสในแหล่งจ่ายกำลังมากมาย ทุกวันนี้ไดโอดที่เป็นหลอดสุญญากาศในกีตาร์ไฟฟ้าและเครื่องขยายเสียงแบบไฮ-เอน รวมทั้งอุปกรณ์ที่ใช้แรงดันสูง ๆ

ไดโอดแบบสารกึ่งตัวนำ[แก้]

ไดโอดเทียบกับสัญลักษณ์ของไดโอดแบบสารกึ่งตัวนำ (บนสุด) โดยแคบสีดำแสดงฝั่งที่เป็นขั้วแคโทด

ไดโอดชนิดสารกึ่งตัวนำแบบใหม่ ๆ มักจะใช้ผลึกสารกึ่งตัวนำจำพวกซิลิกอนที่ไม่บริสุทธิ์โดยทำการเจือสารให้เกิดฝั่งลบและฝั่งบวก โดยฝั่งลบจะมีประจุลบคืออิเล็กตรอนมากกว่าเรียกว่า 'สารกึ่งตัวนำชนิด n (n-type semiconductor) ' ส่วนฝั่งบวกจะมีประจุบวกหรือโฮลเรียกว่า 'สารกึ่งตัวนำชนิด p (p-type semiconductor) ' โดยไดโอดแบบสารกึ่งตัวนำเกิดมาจากการนำสารกึ่งตัวนำทั้งสองชนิดนี้มาติดด้วยวิธีการพิเศษ โดยส่วนที่สารกึ่งตัวนำทั้งสองชนิดอยู่ติดกันนั้นเรียกว่า 'รอยต่อ p-n (p-n junction) ' ไดโอดชนิดนี้จะยอมให้อิเล็กตรอนไหลผ่านจากสารกึ่งตัวนำชนิด n ไปยังสารกึ่งตัวนำชนิด p เท่านั้น จึงเรียกฝั่งที่มีสารกึ่งตัวนำชนิด n ว่าแคโทด และฝั่งที่มีสารกึ่งตัวนำชนิด p ว่าแอโนด แต่ถ้าพูดถึงทิศทางของกระแสสมมติที่ไหลสวนทางกับกระแสอิเล็กตรอนนั้น จะเห็นว่ากระแสสมติจะไหลจากขั้วแอโนดหรือสารกึ่งตัวนำชนิด p ไปยังขั้วแคโทดหรือสารกึ่งตัวนำชนิด n เพียงทิศทางเดียวเท่านั้น

ไดโอดแบบสารกึ่งตัวนำอีกรูปแบบหนึ่งที่สำคัญก็คือ ไดโอดชอทท์กี้ (Schottky diode) ซึ่งมีหน้าสัมผัสระหว่างโลหะกับสารกึ่งตัวนำมากกว่ารอยต่อ p-n

คุณลักษณะเฉพาะของกระแสและแรงดัน[แก้]

พฤติกรรมของไดโอดแบบสารกึ่งตัวนำในวงจรจะก่อให้เกิดคุณลักษณะเฉพาะของกระแสและแรงดัน (current-voltage characteristic) หรือเรียกว่ากราฟ I-V (กราฟด้านล่าง) รูปร่างของเส้นโค้งถูกกำหนดจากส่งผ่านประจุผ่านเขตปลอดพาหะ (depletion region หรือ depletion layer) ซึ่งอยู่ใยรอยต่อ p-n

กราฟคุณสมบัติเฉพาะของกระแสและแรงดันของรอยต่อ p-n ของไดโอด

สมการของไดโอดชอทท์กี้[แก้]

สมการของไดโอดชอทท์กี้ในอุดมคติหรือกฎของไดโอด (ชื่อชอทท์กี้ได้มาจากวิลเลียม เบรดฟอร์ด ชอทท์กี้ ผู้ร่วมประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ 'ไม่ใช่'วัลเตอร์ เฮอร์มานน์ ชอทท์กี้ ผู้ประดิษฐ์เทโทรด) ได้ให้สมการที่แสดงถึงกราฟคุณลักษณะเฉพาะของกระแสและแรงดันเอาไว้ว่า

I=I_\mathrm{S} \left (e^{V_\mathrm{D}/ (n V_\mathrm{T})}-1 \right), \,

เมื่อ

I คือกระแสที่ไหลผ่านไดโอด
IS คือกระแสอิ่มตัวเมื่อทำการไบอัสกลับ
VD คือแรงดันที่ตกคร่อมไดโอด
VT คือค่าความต่างศักย์อันเนื่องมาจากความร้อน
n คือค่าตัวประกอบอุดมคติ (ideaity factor) หรือค่าตัวประกอบคุณภาพ (quality factor) หรือสัมประสิทธิ์การส่งผ่าน (emission coefficient) ทั้งนี้ค่าตัวประกอบอุดมคติมีค่าอยู่ที่ 1 ถึง 2 ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตและวัสดุที่นำมาใช้เป็นสารกึ่งตัวนำ ในหลายกรณีสามารถประมาณค่าเท่ากับ 1 ได้ (ดังนั้นค่า n จึงอาจถูกละไว้)

ค่าความต่างศักย์อันเนื่องมาจากความร้อน (thermal voltage) VT มีค่าประมาณ 25.85 mV ที่อุณหภูมิ 300 K ซึ่งเป็นอุณหภูมิห้องปฏบัติการณ์ แต่เราก็สามารถหาค่าดังกล่าวเมื่ออุณหภูมิอื่น ๆ ได้ จากสูตร:

V_\mathrm{T} = \frac{k T}{q} \, ,

เมื่อ

k คือค่าคงที่ของ 
นาย ณัฐวุฒิ พฤษาราพรมราช natawut_rung@hotmail.com [202.29.231.xxx] เมื่อ 3/02/2014 14:19
8
อ้างอิง

เค้ม อิอิ

ไมโครคอนโทรลเลอร์ คืออะไร

ไมโครคอนโทรลเลอร์ คืออะไร

ไมโคร คอนโทรลเลอร์ คืออะไร?

     ไมโคร คอนโทรลเลอร์ เป็นอุปกรณ์ชิปไอซีพิเศษชนิดหนึ่ง ที่เราสามารถเขียนโปรแกรม
เพื่อควบคุมการทำงานตามที่ต้องการได้

ภายในไมโครคอนโทรลเลอร์จะประกอบไปด้วย


-หน่วยประมวลผล
-หน่วยความจำชั่วคราว (RAM)
-หน่วยความจำถาวร (ROM)
-พอร์ตอินพุต,เอาท์พุต 

*ส่วนพิเศษอื่นๆ จะขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตของแต่ละบริษัทที่จะผลิตขึ้นมา
ใ่ส่คุณสมบัติพิเศษลงไปเช่น 
     - ADC (Analog to Digital) ส่วนภาครับสัญญาณอนาล็อกแปลงไปเป็นสัญญาณดิจิตอล

     - DAC (Digital to Analog) ส่วนภาคส่งสัญญาณดิจิตอลแปลงไปเป็นสัญญาณอนาล็อก
     - I2C (Inter Integrate Circuit Bus) 
เป็นการสื่อสารอนุกรม แบบซิงโครนัส (Synchronous) 
เพื่อใช้ ติดต่อสื่อสาร ระหว่าง ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) กับอุปกรณ์ภายนอก 
ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นโดยบริษัท Philips Semiconductors โดยใช้สายสัญญาณเพียง 2 เส้นเท่านั้น 
คือ serial data (SDA) และสาย serial clock (SCL) ซึ่งสามารถ เชื่อมต่ออุปกรณ์ 
จำนวนหลายๆ ตัว เข้าด้วยกันได้ ทำให้ MCU ใช้พอร์ตเพียง 2 พอร์ตเท่านั้น
     - SPI (
Serial Peripheral Interface) เป็นการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เพื่อรับส่งข้อมูลแบบ
ซิงโครนัส (Synchronize) มีสัญญาณนาฬิกาเข้ามาเกี่ยวข้องระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ 
(Microcontroller) หรือจะเป็นอุปกรณ์ภายนอกที่มีการรับส่งข้อมูลแบบ SPI อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่
เป็นมาสเตอร์ (Master) โดยปกติแล้วจะเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ หรืออาจกล่าวได้ว่าอุปกรณ์ Master 
จะต้องควบคุมอุปกรณ์ Slave ได้ โดยปกติตัว Slave มักจะเป็นไอซี (IC) หน้าที่พิเศษต่างๆ เช่น 
ไอซีอุณหภูมิ, ไอซีฐานเวลานาฬิกาจริง (Real-Time Clock) หรืออาจเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์
ที่ทำหน้าที่ในโหมด Slave ก็ได้เช่นกัน
     - PWM (Pulse Width Modulation) การสร้างสัญญาณพัลส์แบบสแควร์เวฟ 
ที่สามารถปรับเปลี่่ยนความถี่และ Duty Cycle ได้เพื่อนำไปควบอุปกรณ์ต่างๆเ่ช่น มอเตอร์
     - UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter
ทำหน้าที่รับส่งข้อมูลแบบ
อะซิงโครนัสสำหรับมาตรฐานการรับส่งข้อมูลแบบ RS-232

ไมโคร คอนโทรลเลอร์ มีกี่ประเภทอะไรบ้าง?

     ไมโคร คอนโทรลเลอร์ มีด้วยกันหลายประเภทแบ่งตามสถาปัตยกรรม 
(การผลิตและกระบวนการทำงานระบบการประมวลผล) ที่มีใช้ในปัจจุบันยกตัวอย่างดังนี้

1.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล PIC (บริษัทผู้ผลิต Microchip ไมโครชิป)

2.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล MCS51 (บริษัทผู้ผลิต Atmel,Phillips)

3.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล AVR (บริษัทผู้ผลิต Atmel)

4.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล ARM7,ARM9 (บริษัทผู้ผลิต Atmel,Phillips,Analog Device,Sumsung,STMicroelectronics)

5.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล Basic Stamp (บริษัทผู้ผลิต Parallax)

6.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล PSOC (บริษัทผู้ผลิต CYPRESS)

7.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล MSP (บริษัทผู้ผลิต Texas Intruments)

8.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล 68HC (บริษัทผู้ผลิต MOTOROLA)

9.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล H8 (บริษัทผู้ผลิต Renesas)

10.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล RABBIT (บริษัทผู้ผลิต RABBIT SEMICONDUCTOR)

11.ไมโคร คอนโทรลเลอร์ตระกูล Z80 (บริษัทผู้ผลิต Zilog)

 

ภาษาที่ใช้เขียน โปรแกรมควบคุมไมโครคอนโทลเลอร์ มีอะไรบ้าง?

1.ภาษา Assembly

2.ภาษา Basic

3.ภาษา C

4.ภาษา Pascal

ภาษาดัง กล่าวที่กล่าวในเบื้องต้น ไมโครคอนโทรลเลอร์บางตระกูล จะใช้ได้ครบทุกภาษา แต่บางตระกูลจะใช้ได้บางภาษา ขึ้นอยู่กับบริษัทผู้ผลิต Software (โดยทั่วไปจะเรียกว่า Editor And Complier) ที่ใช้เขียนภาษาไมโครคอนโทรลเลอร์นั้นจะผลิตออกมาให้ Support หรือไม่ 

Webmaster Talk:ผมขอสรุปในเบื้องต้นแบบง่ายๆ ไมโครคอนโทรลเลอร์เปรียบเทียบรถยนต์ทั่วไป

รถยนต์ มีหลายบริษัทผู้ผลิต,ในแต่ละบริษัทก็มีอยู่หลายรุ่นหลายแบบ รถยนต์มีระบบทุกอย่างพร้อมขึ้นอยู่กับเราจะขับหรือควบคุมการใช้งานนั่นเอง

ไมโคร คอนโทรลเลอร์ก็เช่นกัน มีหลายบริษัทผู้ผลิต,ในแต่ละบริษัทผู้ผลิต ก็จะมีหลายเบอร์ให้เลือกใช้งาน,ไมโครคอนโทรลเลอร์ก็มีระบบต่างๆอยู่เพียบ พร้อม ส่วนการใช้งานขึ้นอยู่กับเราจะเขียนโปรแกรมควบคุมให้มันทำงานตามที่เราต้อง การเท่านั้นเอง

 
เค้ม อิอิ [202.29.231.xxx] เมื่อ 3/02/2014 14:25
9
อ้างอิง

เอกวิทย์ ออิอิอิอิอิ

วงจรเรียงกระแส[แก้]

วงจรเรียงกระแส อาจจะเป็นเฟสเดียวหรือหลายเฟส (ส่วนใหญ่ สามเฟส) วงจรเรียงกระแส พลังงานต่ำส่วนใหญ่สำหรับอุปกรณ์ภายในบ้าน จะเป็นเฟสเดียว แต่วงจรเรียงกระแสสามเฟสเป็นสิ่งสำคัญมาก สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและ สำหรับการส่งผ่านพลังงาน DC (อังกฤษ: High Voltage Direct Current Transmission System) หรือ HVDC

วงจรเรียงกระแสแบบเฟสเดียว[แก้]

วงจรเรียงกระแสนั้นจะมีไดโอดเป็นตัวเรียงกระแส สามารถแบ่งได้ดังนี้

วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น[แก้]

แบบครึ่งคลื่นบวก-รูปคลื่นกระแสสลับที่เป็นบวกเท่านั้นที่ผ่านไปได้ จึงเหลือครึ่งเดียว

วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น ครึ่งคลื่นบวกหรือครึ่งคลื่นลบของ AC อินพุทเท่านั้นที่ผ่านไปได้ ในขณะที่อีกครึ่งของลูกคลื่นจะถูกกั้นเอาไว้ นั่นหมายถึงว่าค่าเฉลี่ยของแรงดันเอาต์พุตจะลดลง ในวงจรตามรูปใช้ไดโอด 1 ตัวสำหรับเฟสเดียว (3 ตัวสำหรับ 3 เฟส) ตามรูปเป็นวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นบวก หลักการทำงานคือ ในครึ่งคลื่นที่เป็นบวก ขาหม้อแปลงด้านบนเป็นบวก ขาด้านล่างเป็นลบ กระแสไหลผ่านได้ แต่เมื่ออีกครึ่งคลื่นที่เป็นลบ ขาบนจะเป็นลบ ขาล่างจะเป็นบวก กระแสไหลไม่ได้ เอาต์พุตจึงมีแต่คลื่นบวก หรือได้ไฟบวก เมื่อเทียบกับขาล่างของหม้อแปลง ถ้าต้องการได้ไฟลบ เอาต์พุตต้องเป็นคลื่นลบ ตัองต่อไดโอดกลับข้างกัน วงจรเรียงกระแสจะให้เอาต์พุตเป็นกระแสตรงที่กระเพื่อม แบบครึ่งคลื่นจะมียอดคลื่นที่กระเพื่อมหรือที่เรียกว่า ripple สูงกว่าแบบเต็มคลื่น แต่ทั้งสองแบบต้องใช้วงจรการกรอง(อังกฤษ: filtering)เพื่อลดฮาโมนิตของความถี่ AC จากเอาต์พุต


DC voltage เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นที่ no load ตามทฤษฎี คือ

V_\mathrm {rms} = \frac{V_\mathrm {peak}}{2}
V_\mathrm {dc} = \frac{V_\mathrm {peak}}{\pi}

เมื่อ:

Vdc, Vav - ค่า DC หรือค่าเฉลี่ยของเอาต์พุต voltage,
Vpeak, ค่า peak ของอินพุท voltage,
Vrms, ค่า root-mean-square ของเอาต์พุต voltage.

วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น[แก้]

แบบเต็มคลื่น-ต้องใช้ transformer ที่มีเซ็นเตอร์แทปเพื่อแบ่งกระแสตรงเป็นสองส่วนเพื่อให้ผ่านไดโอด D1 ช่วงบวกและ D2 ช่วงลบ

วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นใช้ไดโอด 2 ตัว หลักการทำงานคือ เหมือนแบบครึ่งคลื่น แต่หม้อแปลงมีเซ็นเตอร์แทป ก็เหมือนมีวงจรครึ่งคลื่น 2 วงจร กล่าวคือ เมื่อครึ่งคลื่นที่เป็นบวก หมายถึง ขาบนเป็นบวก ที่เซ็นเตอร์แทปด้านบนเป็นลบเมื่อเทียบกับขาบน แต่เป็นบวกเมื่อเทียบกับขาล่าง ขาล่างสุดจึงเป็นลบเมื่อเทียบกับขาบนสุดและเซ็นเตอร์แทป กระแสไหลผ่านไดโอด D1 กลับมาที่เซ็นเตอร์แทป แค่ครึ่งเดียวของแรงดันทั้งหมด ในทางกลับกัน ในรูปคลื่นลบ หมายถึงขาบนสุดเป็นลบ ขาล่างสุดเป็นบวก กระแสไหลผ่านไดโอด D2 อีกครึ่งหนึ่ง

แบบสะพาน-รูปคลื่นกระแสสลับผ่านไปได้ทั้งบวกและลบและได้กำลังเป็นสองเท่าของแบบเต็มคลื่นธรรมดา

วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์เต็มคลื่น[แก้]

วงจรเรียงกระแสแบบสะพานใช้ไดโอด 4 ตัว และหม้อแปลงที่ไม่มี center tap หลักการทำงานคือเมื่อขาบนเป็นบวก ขาล่างเป็นลบ กระแสไหลผ่านไดโอด 2 ตัวนอก เมื่อคลื่นลบ ขาบนเป็นลบ ขาล่างเป็นบวก กระแสไหล ไดโอด 2 ตัวกลาง ได้กระแสไฟเต็มที่ ไม่ต้องแบ่งสองส่วนเหมือนเต็มคลื่นธรรมดา

ค่าเฉลี่ยและค่า root-mean-square ของ output voltage ของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นที่ no-load ตามทฤษฎี คือ:

V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{2V_\mathrm {peak}}{\pi}
V_\mathrm {rms}=\frac {V_\mathrm {peak}}{\sqrt 2}

วงจรเรียงกระแสแบบสามเฟส[แก้]

รูปคลื่น 3 เฟส AC อินพุท, DC เอาต์พุต ของวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น และแบบเต็มคลื่น

เช่นเดียวกับวงจรเรียงกระแสเฟสเดียว วงจรเรียงกระแสสามเฟสสามารถใช้รูปแบบของวงจร ครึ่งคลื่น, วงจรแบบเต็มคลื่นโดยใช้หม้อแปลง center tap และแบบสะพานเต็มคลื่น. thyristors จะถูกใช้กันโดยทั่วไปแทนที่ไดโอด เพื่อควบคุมแรงดันเอาต์พุต. อุปกรณ์จำนวนมาก ที่สร้าง กระแสสลับ (บางอุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่า alternator) สร้างไฟ AC สามเฟส. ตัวอย่างเช่น กระแสสลับในรถยนต์ มีหกไดโอดอยู่ภายใน ทำงานเป็นวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น สำหรับชาร์จแบตเตอรี่

วงจรสามเฟสครึ่งคลื่น[แก้]

วงจรสามเฟสครึ่งคลื่นที่ควบคุมไม่ได้ ต้องใช้ไดโอดสามตัว ตัวละหนึ่งเฟส วงจรแบบนี้เป็นชนิดที่ง่ายที่สุดของวงจรเรียงกระแสสามเฟส แต่ต้องทนทุกข์ทรมานจากความเพี้ยนที่ค่อนข้างสูง ทั้ง AC และ DC.

วงจรเรียงกระแสสามเฟสครึ่งคลื่นโดยใช้ thyristors เป็นตัว switching โดยไม่สนใจแรงเหนี่ยวนำจากแหล่งจ่าย AC

วงจรสามเฟสเต็มคลื่นโดยใช้หม้อแปลง center tap[แก้]

rectifier แบบนี้จำเป็นต้องใช้ไดโอดหกตัว แต่ละตัวต่อกับปลายแต่ละด้านของแต่ละขดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า. วงจรนี้มีหมายเลขพัลส์เป็นหก และอาจจะคิดว่า เป็นวงจรหกเฟส ครึ่งคลื่น

ก่อนที่อุปกรณ์ solid state จะพร้อมใช้ วงจรครึ่งคลื่นและวงจรเต็มคลื่นที่ใช้หม้อแปลง center tap มักถูกใช้ในอุตสาหกรรม โดยใช้ตัวเรียงกระแส วาล์วปรอทอาร์ค. เป็นอย่างนี้เพราะแหล่งจ่าย AC อินพุท สามหรือหก AC อินพุท สามารถถูกจ่ายให้เป็นตัวเลขที่สอดคล้องกันของขั้วไฟฟ้าขั้วบวกบนถังเดียวร่วมกับแคโทด

กับการถือกำเนิดของไดโอด และ thyristors วงจรเหล่านี้ได้กลายเป็นที่นิยมน้อยลงและวงจร สะพานสามเฟสได้กลายเป็นวงจรที่พบบ่อยที่สุด

วงจรเรียงกระแสสามเฟสเต็มคลื่นโดยใช้ thyristors เป็นตัว switching กับหม้อแปลง center-tapped โดยไม่สนใจแรงเหนี่ยวนำของ แหล่งจ่าย AC

วงจรสะพานสามเฟส[แก้]

Alternator ของรถยนต์ที่ถูกเปิดออก เพื่อแสดงไดโอดหกตัวในวงจรเรียงกระแสแบบสะพานสามเฟสเต็มคลื่น

สำหรับวงจรเรียงกระแสแบบสะพานสามเฟสที่ไม่ควบคุม, จะใช้ไดโอดหกตัว และวงจรก็ยังมีจำนวน พัลส์เป็นหก ด้วยเหตุนี้ มันจึงถูกเรียกว่าเป็น วงจรสะพานหกพัลส์

วงจรเรียงกระแสแบบสะพานสามเฟสเต็มคลื่น ใช้ thyristors เป็นตัว switching ไม่คำนึงถึงความเหนี่ยวนำของแหล่งจ่าย AC

สำหรับวงจรเรียงกระแสสามเฟสเต็มคลื่นโดยใช้ไดโอดที่ no load ค่าแรงดันเอาต์พุตเฉลี่ยตามทฤษฎีคือ

V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{3{\sqrt 3}V_\mathrm {peak}}{\pi}

ถ้า thyristors ถูกนำมาใช้แทนไดโอด แรงดัน output จะลดลง ตามปัจจัย cos (α) :

V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{3{\sqrt 3}V_\mathrm {peak}}{\pi} \cos \alpha

หรือแสดงในแง่ของแรงดันไฟฟ้าอินพุต line-to-line:

V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{3V_\mathrm {LLpeak}}{\pi} \cos \alpha

เมื่อ:
VLLpeak ,ค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าอินพุต line-to-line,
Vpeak ,ค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าของเฟส(line-to-neutral)
α เป็นมุมยิงของ thyristor (0 ถ้าใช้ไดโอดในการเรียงกระแส)

สมการข้างต้นนี้ถูกต้องเฉพาะเมื่อไม่มีกระแสถูกดึงออกมาจากแหล่งจ่ายไฟ AC หรือในกรณีทฤษฎีเมื่อ แหล่งจ่าย AC ไม่มีการเหนี่ยวนำ ในทางปฏิบัติ การเหนี่ยวนำของแหล่งจ่ายทำให้เกิด การลดลงของแรงดัน output DC เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น ซึ่งโดยปกติจะอยู่ในช่วง10-20% ที่โหลดเต็มที่

ผลของการเหนี่ยวนำคือการชะลอกระบวนการโอน(หรือเรียกว่าเปลี่ยน) จากเฟสหนึ่งไปยังอีกเฟสหนึ่ง ผลจากการนี้ก็คือว่า ที่แต่ละการเปลี่ยนระหว่างคู่ของอุปกรณ์ จะมีระยะเวลาของการ ทับซ้อนระหว่างสาม (ไม่ใช่สอง) อุปกรณ์ในวงจรสะพานที่ปล่อยกระแสไหลพร้อมๆกัน มุมที่ทับซ้อนกันมักจะเรียกโดยสัญลักษณ์ μ (หรือ u) และ อาจจะเป็น 20-30° ที่โหลดเต็ม

เมื่อนำการเหนี่ยวนำมาพิจารณา แรงดันเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสจะลดลงไปเป็น:

V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{3V_\mathrm {LLpeak}}{\pi} \cos (\alpha + \mu)

มุมทับซ้อน μ จะเกี่ยวข้องโดยตรงกับกระแสตรงและ สมการข้างต้นอาจแสดงใหม่เป็น:

{V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{3V_\mathrm {LLpeak}}{\pi} \cos(\alpha) } - {6 f L_\mathrm {c} I_\mathrm {d} }

เมื่อ:
lc, ค่าเหนี่ยวนำเนื่องจากการสลับต่อเฟส
id, กระแสตรง

วงจรเรียงกระแสแบบสะพานสามเฟสของ Graetz ที่ alpha=0° ไม่มีมุมทับซ้อน
วงจรเรียงกระแสแบบสะพานสามเฟสของ Graetz ที่ alpha=0° มุมทับซ้อน 20°
วงจรเรียงกระแสควบคุมแบบสะพานสามเฟสของ Graetz ที่ alpha=20° มุมทับซ้อน 20°
วงจรเรียงกระแสควบคุมแบบสะพานสามเฟสของ Graetz ที่ alpha=40° มุมทับซ้อน 20°

วงจรสะพานสิบสองพัลส์[แก้]

วงจรเรียงกระแสแบบสะพานสิบสองพัลส์ ใช้ thyristors เป็นตัวสวิตชิ่ง

แม้ว่าวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นหกพัลส์ จะดีกว่าวงจรเรียงกระแสเฟสเดียว หรือสามเฟสก็ตาม วงจรเรียงกระแสดังกล่าวยังคงผลิตความเพี้ยนมากบนทั้ง AC และ DC สำหรับทุกๆวงจรเรียงกระแสกำลังสูงมากมักจะใช้วงจรแบบสะพานสิบสองพัลส์ ซึ่งประกอบด้วยวงจรสะพานหกพัลส์สองวงจรต่ออนุกรมกัน โดยมีแหล่งจ่ายไฟ AC จากหม้อแปลงที่ให้เฟสห่าง 30° ระหว่างสองสะพานนั้น ด้วยวิธีนี้ ฮาโมนิคหลายคุณลักษณะที่ผลิตโดยวงจรสะพานหกพัลส์จะถูกหักล้างกันไป

เฟสที่ห่างกัน 30 องศาปกติสามารถทำได้ โดยการใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดทุติยภูมิสองชุด ชุดหนึ่งต่อแบบสตาร์ และอีกชุดหนึ่งต่อแบบเดลต้า

วงจรเรียงกระแสแรงดันไฟฟ้าทวีคูณ[แก้]

เมื่อสวิตช์ open จะเป็นวงจรแบบสะพานเต็มคลื่น เมื่อสวิตช์ close จะเป็นแรงดันไฟฟ้าทวีคูณสองเท่า

ลองนึกภาพของวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นซึ่งมีสองแบบตามที่กล่าวไว้ในบทก่อนหน้านี้ว่า มีแบบครึ่งคลื่นบวก และแบบครึ่งคลื่นลบ ถ้านำสองแบบมาต่อขนานกัน จะได้วงจรทวีคูณสองเท่า ตามรูปประกอบ เป็นวงจรสะพานเต็มคลื่นธรรมดา ถ้าสวิตช์ open ก็จะได้ DC เอาต์พุตเท่ากับค่า peak ของ AC อินพุท ตัวเก็บประจุ C1 และ C2 เก็บประจุคนละครึ่ง แต่ถ้าสวิตช์ close วงจรนี้จะกลายเป็นวงจรครึ่งคลื่นต่อขนานกัน กระแสจะลัดวงจรทันที โดยเมื่อคลื่นเป็นบวก ก็จะชาร์จ C1 เท่ากับค่า peak, พอคลื่นเป็นลบ ก็ชาร์จ C2 เท่ากับค่า peak เหมือนกัน, ทำให้ DC เอาต์พุต เท่ากับ สองเท่าของค่า peak

วงจรแรงดันไฟฟ้าทวีคูณของ Villard

ไดโอดและตัวเก็บประจุสามารถนำมาต่อกันเป็นวงจรทวีคูณตามรูป วงจรพวกนี้สามารถผลิตเอาต์พุตที่มีแรงดัน DC นับสิบเท่าของแรงดันพีคของไฟฟ้ากระแสสลับขาเข้า แต่มีข้อจำกัดในความจุของกระแสและการควบคุม วงจรแรงดันไฟฟ้าทวีคูณด้วย Diode, มักจะใช้เป็นตัวขับช่วงปลาย หรือแหล่งจ่ายแรงดันหลักสูง (HV) ที่ใช้ในแหล่งจ่ายไฟเลเซอร์ HV, จ่ายไฟให้อุปกรณ์ต่างๆ เช่นหลอดรังสีแคโทด (อังกฤษ: Cathode Ray Tube) หรือ CRT (เหมือนกับที่ใช้ในโทรทัศน์, จอแสดงผลเรดาร์และโซนาร์), อุปกรณ์ขยายโฟตอน ที่พบในเครื่องภาพที่เรียกว่า photo multiplier tubes (PMT) และ อุปกรณ์ความถี่วิทยุแบบ magnetron ที่ใช้ในการส่งสัญญาณเรดาร์ และเตาอบไมโครเวฟ

การสูญเสียในวงจรเรียงกระแส[แก้]

วงจรเรียงกระแสของจริง จะมีลักษณะที่ตัดบางส่วนของแรงดันไฟฟ้าอินพุท (แรงดันไฟฟ้าจะตกลง สำหรับอุปกรณ์ซิลิคอน ประมาณ 0.7 โวลต์บวกกับความต้านทานที่เทียบเท่า)และที่ความถี่สูงจะบิดเบือนรูปคลื่น และกระจายความร้อน

การทำเอาต์พุตให้เรียบ[แก้]

ไฟฟ้ากระแสสลับขาเข้า (สีเหลือง) และ เอาต์พุต DC (สีเขียว) ของวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นที่มีตัวเก็บประจุเป็นตัวทำให้เรียบ สังเกต ripple ในสัญญาณ DC

ในขณะที่วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น และแบบเต็มคลื่น สามารถผลิตกระแสทิศทางเดียวแต่แรงดันไฟฟ้าที่ได้ยังไม่คงที่. เพื่อผลิต DC มั่นคง, ต้องใช้วงจรที่ทำแรงดันไฟฟ้านี้ให้เรียบ หรือที่เรียกว่าวงจร filter. ในรูปแบบง่ายที่สุด filter นี้จะเป็นเพียงแค่ตัวเก็บประจุสำรองพลังงานที่ต่ออยู่ที่ DC เอาต์พุตเท่านั้น แต่จะยังคงมีส่วนประกอบของระลอกคลื่นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ที่มีความถี่เท่ากับแหล่งจ่ายไฟสำหรับวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น, หรือสองเท่าของความถี่นั้น สำหรับแบบเต็มคลื่น, ซึ่งแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตจะยังไม่ได้เรียบอย่างสมบูรณ์

การกรองแบบ RC: วงจรนี้ถูกออกแบบและจำลองโดยการใช้ ซอฟแวร์ Multisim 8

ขนาดของตัวเก็บประจุสำรองพลังงานมีข้อดีข้อเสีย ถัตัวเก็บประจุมีขนาดใหญ่ จะช่วยลดการกระเพื่อม แต่จะ เสียค่าใช้จ่ายมากขึ้นและจะสร้างกระแสพีคที่สูงขึ้นในหม้อแปลงของแหล่งจ่ายไฟหลัก กระแสพีคตามหลักการถูกกำหนดโดย อัตราการเพิ่มของแรงดันจ่ายบนขอบที่กำลังเพิ่มของคลื่นไซน์ขาเข้า, แต่ในทางปฏิบัติมันจะถูกทำให้ลดลงโดยความต้านทานของขดลวดหม้อแปลง ในกรณีสุดขีด ที่วงจรเรียงกระแสจำนวนมากจ่ายโหลดเข้าสู่วงจรกระจายพลังงาน กระแสสูงสุดอาจก่อให้เกิด ความยากลำบากในการรักษาแรงดันรูปไซน์อย่างถูกต้องในแหล่งจ่าย AC

เพื่อจำกัดการกระเพื่อมให้มีค่าที่ต้องการ ขนาดของตัวเก็บประจุสำรองพลังงานที่ใช้จะเป็นสัดส่วนกับกระแสในโหลด และแปรผกผันกับความถี่แหล่งจ่ายและจำนวนยอดเอาต์พุตของ rectifier ต่อ input cycle. กระแสโหลดและความถี่แหล่งจ่ายโดยทั่วไปมักจะอยู่นอกเหนือการควบคุมของนักออกแบบระบบ rectifier แต่จำนวนยอดต่อรอบอินพุทได้รับผลกระทบโดยทางเลือกของการออกแบบวงจรเรียงกระแส

วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น จะให้หนึ่งยอดต่อรอบ และด้วยเหตุผลนี้ มันจึงถูกใช้เฉพาะกับแหล่งจ่ายไฟขนาดเล็กมาก วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นจะมีสองยอดคลื่นต่อรอบ ซึ่งดีที่สุดที่เท่าที่เป็นไปได้สำหรับอินพุตเฟสเดียว สำหรับอินพุทสามเฟส สะพานสามเฟสจะให้หกยอดต่อรอบ จำนวนยอดสามารถทำให้มากขึ้นได้ โดยการใช้เครือข่ายหม้อแปลง วางไว้ก่อน rectifier เพื่อแปลงเฟสให้เป็นลำดับที่สูงขึ้น

เพื่อลดการกระเพื่อมต่อไปอีก, ตัวกรองแบบตัวเหนี่ยวนำสามารถนำมาใช้ อุปกรณ์นี้ต่อหลังตัวเก็บป

 
เอกวิทย์ ออิอิอิอิอิ phonlawat_mr@thaimail.com [202.29.231.xxx] เมื่อ 3/02/2014 14:36
10
อ้างอิง

เอกวิทย์ ออิอิอิอิอิ

วงจรเรียงกระแส[แก้]

วงจรเรียงกระแส อาจจะเป็นเฟสเดียวหรือหลายเฟส (ส่วนใหญ่ สามเฟส) วงจรเรียงกระแส พลังงานต่ำส่วนใหญ่สำหรับอุปกรณ์ภายในบ้าน จะเป็นเฟสเดียว แต่วงจรเรียงกระแสสามเฟสเป็นสิ่งสำคัญมาก สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและ สำหรับการส่งผ่านพลังงาน DC (อังกฤษ: High Voltage Direct Current Transmission System) หรือ HVDC

วงจรเรียงกระแสแบบเฟสเดียว[แก้]

วงจรเรียงกระแสนั้นจะมีไดโอดเป็นตัวเรียงกระแส สามารถแบ่งได้ดังนี้

วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น[แก้]

แบบครึ่งคลื่นบวก-รูปคลื่นกระแสสลับที่เป็นบวกเท่านั้นที่ผ่านไปได้ จึงเหลือครึ่งเดียว

วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น ครึ่งคลื่นบวกหรือครึ่งคลื่นลบของ AC อินพุทเท่านั้นที่ผ่านไปได้ ในขณะที่อีกครึ่งของลูกคลื่นจะถูกกั้นเอาไว้ นั่นหมายถึงว่าค่าเฉลี่ยของแรงดันเอาต์พุตจะลดลง ในวงจรตามรูปใช้ไดโอด 1 ตัวสำหรับเฟสเดียว (3 ตัวสำหรับ 3 เฟส) ตามรูปเป็นวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นบวก หลักการทำงานคือ ในครึ่งคลื่นที่เป็นบวก ขาหม้อแปลงด้านบนเป็นบวก ขาด้านล่างเป็นลบ กระแสไหลผ่านได้ แต่เมื่ออีกครึ่งคลื่นที่เป็นลบ ขาบนจะเป็นลบ ขาล่างจะเป็นบวก กระแสไหลไม่ได้ เอาต์พุตจึงมีแต่คลื่นบวก หรือได้ไฟบวก เมื่อเทียบกับขาล่างของหม้อแปลง ถ้าต้องการได้ไฟลบ เอาต์พุตต้องเป็นคลื่นลบ ตัองต่อไดโอดกลับข้างกัน วงจรเรียงกระแสจะให้เอาต์พุตเป็นกระแสตรงที่กระเพื่อม แบบครึ่งคลื่นจะมียอดคลื่นที่กระเพื่อมหรือที่เรียกว่า ripple สูงกว่าแบบเต็มคลื่น แต่ทั้งสองแบบต้องใช้วงจรการกรอง(อังกฤษ: filtering)เพื่อลดฮาโมนิตของความถี่ AC จากเอาต์พุต


DC voltage เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นที่ no load ตามทฤษฎี คือ

V_\mathrm {rms} = \frac{V_\mathrm {peak}}{2}
V_\mathrm {dc} = \frac{V_\mathrm {peak}}{\pi}

เมื่อ:

Vdc, Vav - ค่า DC หรือค่าเฉลี่ยของเอาต์พุต voltage,
Vpeak, ค่า peak ของอินพุท voltage,
Vrms, ค่า root-mean-square ของเอาต์พุต voltage.

วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น[แก้]

แบบเต็มคลื่น-ต้องใช้ transformer ที่มีเซ็นเตอร์แทปเพื่อแบ่งกระแสตรงเป็นสองส่วนเพื่อให้ผ่านไดโอด D1 ช่วงบวกและ D2 ช่วงลบ

วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นใช้ไดโอด 2 ตัว หลักการทำงานคือ เหมือนแบบครึ่งคลื่น แต่หม้อแปลงมีเซ็นเตอร์แทป ก็เหมือนมีวงจรครึ่งคลื่น 2 วงจร กล่าวคือ เมื่อครึ่งคลื่นที่เป็นบวก หมายถึง ขาบนเป็นบวก ที่เซ็นเตอร์แทปด้านบนเป็นลบเมื่อเทียบกับขาบน แต่เป็นบวกเมื่อเทียบกับขาล่าง ขาล่างสุดจึงเป็นลบเมื่อเทียบกับขาบนสุดและเซ็นเตอร์แทป กระแสไหลผ่านไดโอด D1 กลับมาที่เซ็นเตอร์แทป แค่ครึ่งเดียวของแรงดันทั้งหมด ในทางกลับกัน ในรูปคลื่นลบ หมายถึงขาบนสุดเป็นลบ ขาล่างสุดเป็นบวก กระแสไหลผ่านไดโอด D2 อีกครึ่งหนึ่ง

แบบสะพาน-รูปคลื่นกระแสสลับผ่านไปได้ทั้งบวกและลบและได้กำลังเป็นสองเท่าของแบบเต็มคลื่นธรรมดา

วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์เต็มคลื่น[แก้]

วงจรเรียงกระแสแบบสะพานใช้ไดโอด 4 ตัว และหม้อแปลงที่ไม่มี center tap หลักการทำงานคือเมื่อขาบนเป็นบวก ขาล่างเป็นลบ กระแสไหลผ่านไดโอด 2 ตัวนอก เมื่อคลื่นลบ ขาบนเป็นลบ ขาล่างเป็นบวก กระแสไหล ไดโอด 2 ตัวกลาง ได้กระแสไฟเต็มที่ ไม่ต้องแบ่งสองส่วนเหมือนเต็มคลื่นธรรมดา

ค่าเฉลี่ยและค่า root-mean-square ของ output voltage ของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นที่ no-load ตามทฤษฎี คือ:

V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{2V_\mathrm {peak}}{\pi}
V_\mathrm {rms}=\frac {V_\mathrm {peak}}{\sqrt 2}

วงจรเรียงกระแสแบบสามเฟส[แก้]

รูปคลื่น 3 เฟส AC อินพุท, DC เอาต์พุต ของวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น และแบบเต็มคลื่น

เช่นเดียวกับวงจรเรียงกระแสเฟสเดียว วงจรเรียงกระแสสามเฟสสามารถใช้รูปแบบของวงจร ครึ่งคลื่น, วงจรแบบเต็มคลื่นโดยใช้หม้อแปลง center tap และแบบสะพานเต็มคลื่น. thyristors จะถูกใช้กันโดยทั่วไปแทนที่ไดโอด เพื่อควบคุมแรงดันเอาต์พุต. อุปกรณ์จำนวนมาก ที่สร้าง กระแสสลับ (บางอุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่า alternator) สร้างไฟ AC สามเฟส. ตัวอย่างเช่น กระแสสลับในรถยนต์ มีหกไดโอดอยู่ภายใน ทำงานเป็นวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น สำหรับชาร์จแบตเตอรี่

วงจรสามเฟสครึ่งคลื่น[แก้]

วงจรสามเฟสครึ่งคลื่นที่ควบคุมไม่ได้ ต้องใช้ไดโอดสามตัว ตัวละหนึ่งเฟส วงจรแบบนี้เป็นชนิดที่ง่ายที่สุดของวงจรเรียงกระแสสามเฟส แต่ต้องทนทุกข์ทรมานจากความเพี้ยนที่ค่อนข้างสูง ทั้ง AC และ DC.

วงจรเรียงกระแสสามเฟสครึ่งคลื่นโดยใช้ thyristors เป็นตัว switching โดยไม่สนใจแรงเหนี่ยวนำจากแหล่งจ่าย AC

วงจรสามเฟสเต็มคลื่นโดยใช้หม้อแปลง center tap[แก้]

rectifier แบบนี้จำเป็นต้องใช้ไดโอดหกตัว แต่ละตัวต่อกับปลายแต่ละด้านของแต่ละขดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า. วงจรนี้มีหมายเลขพัลส์เป็นหก และอาจจะคิดว่า เป็นวงจรหกเฟส ครึ่งคลื่น

ก่อนที่อุปกรณ์ solid state จะพร้อมใช้ วงจรครึ่งคลื่นและวงจรเต็มคลื่นที่ใช้หม้อแปลง center tap มักถูกใช้ในอุตสาหกรรม โดยใช้ตัวเรียงกระแส วาล์วปรอทอาร์ค. เป็นอย่างนี้เพราะแหล่งจ่าย AC อินพุท สามหรือหก AC อินพุท สามารถถูกจ่ายให้เป็นตัวเลขที่สอดคล้องกันของขั้วไฟฟ้าขั้วบวกบนถังเดียวร่วมกับแคโทด

กับการถือกำเนิดของไดโอด และ thyristors วงจรเหล่านี้ได้กลายเป็นที่นิยมน้อยลงและวงจร สะพานสามเฟสได้กลายเป็นวงจรที่พบบ่อยที่สุด

วงจรเรียงกระแสสามเฟสเต็มคลื่นโดยใช้ thyristors เป็นตัว switching กับหม้อแปลง center-tapped โดยไม่สนใจแรงเหนี่ยวนำของ แหล่งจ่าย AC

วงจรสะพานสามเฟส[แก้]

Alternator ของรถยนต์ที่ถูกเปิดออก เพื่อแสดงไดโอดหกตัวในวงจรเรียงกระแสแบบสะพานสามเฟสเต็มคลื่น

สำหรับวงจรเรียงกระแสแบบสะพานสามเฟสที่ไม่ควบคุม, จะใช้ไดโอดหกตัว และวงจรก็ยังมีจำนวน พัลส์เป็นหก ด้วยเหตุนี้ มันจึงถูกเรียกว่าเป็น วงจรสะพานหกพัลส์

วงจรเรียงกระแสแบบสะพานสามเฟสเต็มคลื่น ใช้ thyristors เป็นตัว switching ไม่คำนึงถึงความเหนี่ยวนำของแหล่งจ่าย AC

สำหรับวงจรเรียงกระแสสามเฟสเต็มคลื่นโดยใช้ไดโอดที่ no load ค่าแรงดันเอาต์พุตเฉลี่ยตามทฤษฎีคือ

V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{3{\sqrt 3}V_\mathrm {peak}}{\pi}

ถ้า thyristors ถูกนำมาใช้แทนไดโอด แรงดัน output จะลดลง ตามปัจจัย cos (α) :

V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{3{\sqrt 3}V_\mathrm {peak}}{\pi} \cos \alpha

หรือแสดงในแง่ของแรงดันไฟฟ้าอินพุต line-to-line:

V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{3V_\mathrm {LLpeak}}{\pi} \cos \alpha

เมื่อ:
VLLpeak ,ค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าอินพุต line-to-line,
Vpeak ,ค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าของเฟส(line-to-neutral)
α เป็นมุมยิงของ thyristor (0 ถ้าใช้ไดโอดในการเรียงกระแส)

สมการข้างต้นนี้ถูกต้องเฉพาะเมื่อไม่มีกระแสถูกดึงออกมาจากแหล่งจ่ายไฟ AC หรือในกรณีทฤษฎีเมื่อ แหล่งจ่าย AC ไม่มีการเหนี่ยวนำ ในทางปฏิบัติ การเหนี่ยวนำของแหล่งจ่ายทำให้เกิด การลดลงของแรงดัน output DC เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น ซึ่งโดยปกติจะอยู่ในช่วง10-20% ที่โหลดเต็มที่

ผลของการเหนี่ยวนำคือการชะลอกระบวนการโอน(หรือเรียกว่าเปลี่ยน) จากเฟสหนึ่งไปยังอีกเฟสหนึ่ง ผลจากการนี้ก็คือว่า ที่แต่ละการเปลี่ยนระหว่างคู่ของอุปกรณ์ จะมีระยะเวลาของการ ทับซ้อนระหว่างสาม (ไม่ใช่สอง) อุปกรณ์ในวงจรสะพานที่ปล่อยกระแสไหลพร้อมๆกัน มุมที่ทับซ้อนกันมักจะเรียกโดยสัญลักษณ์ μ (หรือ u) และ อาจจะเป็น 20-30° ที่โหลดเต็ม

เมื่อนำการเหนี่ยวนำมาพิจารณา แรงดันเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสจะลดลงไปเป็น:

V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{3V_\mathrm {LLpeak}}{\pi} \cos (\alpha + \mu)

มุมทับซ้อน μ จะเกี่ยวข้องโดยตรงกับกระแสตรงและ สมการข้างต้นอาจแสดงใหม่เป็น:

{V_\mathrm {dc}=V_\mathrm {av}=\frac{3V_\mathrm {LLpeak}}{\pi} \cos(\alpha) } - {6 f L_\mathrm {c} I_\mathrm {d} }

เมื่อ:
lc, ค่าเหนี่ยวนำเนื่องจากการสลับต่อเฟส
id, กระแสตรง

วงจรเรียงกระแสแบบสะพานสามเฟสของ Graetz ที่ alpha=0° ไม่มีมุมทับซ้อน
วงจรเรียงกระแสแบบสะพานสามเฟสของ Graetz ที่ alpha=0° มุมทับซ้อน 20°
วงจรเรียงกระแสควบคุมแบบสะพานสามเฟสของ Graetz ที่ alpha=20° มุมทับซ้อน 20°
วงจรเรียงกระแสควบคุมแบบสะพานสามเฟสของ Graetz ที่ alpha=40° มุมทับซ้อน 20°

วงจรสะพานสิบสองพัลส์[แก้]

วงจรเรียงกระแสแบบสะพานสิบสองพัลส์ ใช้ thyristors เป็นตัวสวิตชิ่ง

แม้ว่าวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นหกพัลส์ จะดีกว่าวงจรเรียงกระแสเฟสเดียว หรือสามเฟสก็ตาม วงจรเรียงกระแสดังกล่าวยังคงผลิตความเพี้ยนมากบนทั้ง AC และ DC สำหรับทุกๆวงจรเรียงกระแสกำลังสูงมากมักจะใช้วงจรแบบสะพานสิบสองพัลส์ ซึ่งประกอบด้วยวงจรสะพานหกพัลส์สองวงจรต่ออนุกรมกัน โดยมีแหล่งจ่ายไฟ AC จากหม้อแปลงที่ให้เฟสห่าง 30° ระหว่างสองสะพานนั้น ด้วยวิธีนี้ ฮาโมนิคหลายคุณลักษณะที่ผลิตโดยวงจรสะพานหกพัลส์จะถูกหักล้างกันไป

เฟสที่ห่างกัน 30 องศาปกติสามารถทำได้ โดยการใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดทุติยภูมิสองชุด ชุดหนึ่งต่อแบบสตาร์ และอีกชุดหนึ่งต่อแบบเดลต้า

วงจรเรียงกระแสแรงดันไฟฟ้าทวีคูณ[แก้]

เมื่อสวิตช์ open จะเป็นวงจรแบบสะพานเต็มคลื่น เมื่อสวิตช์ close จะเป็นแรงดันไฟฟ้าทวีคูณสองเท่า

ลองนึกภาพของวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นซึ่งมีสองแบบตามที่กล่าวไว้ในบทก่อนหน้านี้ว่า มีแบบครึ่งคลื่นบวก และแบบครึ่งคลื่นลบ ถ้านำสองแบบมาต่อขนานกัน จะได้วงจรทวีคูณสองเท่า ตามรูปประกอบ เป็นวงจรสะพานเต็มคลื่นธรรมดา ถ้าสวิตช์ open ก็จะได้ DC เอาต์พุตเท่ากับค่า peak ของ AC อินพุท ตัวเก็บประจุ C1 และ C2 เก็บประจุคนละครึ่ง แต่ถ้าสวิตช์ close วงจรนี้จะกลายเป็นวงจรครึ่งคลื่นต่อขนานกัน กระแสจะลัดวงจรทันที โดยเมื่อคลื่นเป็นบวก ก็จะชาร์จ C1 เท่ากับค่า peak, พอคลื่นเป็นลบ ก็ชาร์จ C2 เท่ากับค่า peak เหมือนกัน, ทำให้ DC เอาต์พุต เท่ากับ สองเท่าของค่า peak

วงจรแรงดันไฟฟ้าทวีคูณของ Villard

ไดโอดและตัวเก็บประจุสามารถนำมาต่อกันเป็นวงจรทวีคูณตามรูป วงจรพวกนี้สามารถผลิตเอาต์พุตที่มีแรงดัน DC นับสิบเท่าของแรงดันพีคของไฟฟ้ากระแสสลับขาเข้า แต่มีข้อจำกัดในความจุของกระแสและการควบคุม วงจรแรงดันไฟฟ้าทวีคูณด้วย Diode, มักจะใช้เป็นตัวขับช่วงปลาย หรือแหล่งจ่ายแรงดันหลักสูง (HV) ที่ใช้ในแหล่งจ่ายไฟเลเซอร์ HV, จ่ายไฟให้อุปกรณ์ต่างๆ เช่นหลอดรังสีแคโทด (อังกฤษ: Cathode Ray Tube) หรือ CRT (เหมือนกับที่ใช้ในโทรทัศน์, จอแสดงผลเรดาร์และโซนาร์), อุปกรณ์ขยายโฟตอน ที่พบในเครื่องภาพที่เรียกว่า photo multiplier tubes (PMT) และ อุปกรณ์ความถี่วิทยุแบบ magnetron ที่ใช้ในการส่งสัญญาณเรดาร์ และเตาอบไมโครเวฟ

การสูญเสียในวงจรเรียงกระแส[แก้]

วงจรเรียงกระแสของจริง จะมีลักษณะที่ตัดบางส่วนของแรงดันไฟฟ้าอินพุท (แรงดันไฟฟ้าจะตกลง สำหรับอุปกรณ์ซิลิคอน ประมาณ 0.7 โวลต์บวกกับความต้านทานที่เทียบเท่า)และที่ความถี่สูงจะบิดเบือนรูปคลื่น และกระจายความร้อน

การทำเอาต์พุตให้เรียบ[แก้]

ไฟฟ้ากระแสสลับขาเข้า (สีเหลือง) และ เอาต์พุต DC (สีเขียว) ของวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นที่มีตัวเก็บประจุเป็นตัวทำให้เรียบ สังเกต ripple ในสัญญาณ DC

ในขณะที่วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น และแบบเต็มคลื่น สามารถผลิตกระแสทิศทางเดียวแต่แรงดันไฟฟ้าที่ได้ยังไม่คงที่. เพื่อผลิต DC มั่นคง, ต้องใช้วงจรที่ทำแรงดันไฟฟ้านี้ให้เรียบ หรือที่เรียกว่าวงจร filter. ในรูปแบบง่ายที่สุด filter นี้จะเป็นเพียงแค่ตัวเก็บประจุสำรองพลังงานที่ต่ออยู่ที่ DC เอาต์พุตเท่านั้น แต่จะยังคงมีส่วนประกอบของระลอกคลื่นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ที่มีความถี่เท่ากับแหล่งจ่ายไฟสำหรับวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น, หรือสองเท่าของความถี่นั้น สำหรับแบบเต็มคลื่น, ซึ่งแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตจะยังไม่ได้เรียบอย่างสมบูรณ์

การกรองแบบ RC: วงจรนี้ถูกออกแบบและจำลองโดยการใช้ ซอฟแวร์ Multisim 8

ขนาดของตัวเก็บประจุสำรองพลังงานมีข้อดีข้อเสีย ถัตัวเก็บประจุมีขนาดใหญ่ จะช่วยลดการกระเพื่อม แต่จะ เสียค่าใช้จ่ายมากขึ้นและจะสร้างกระแสพีคที่สูงขึ้นในหม้อแปลงของแหล่งจ่ายไฟหลัก กระแสพีคตามหลักการถูกกำหนดโดย อัตราการเพิ่มของแรงดันจ่ายบนขอบที่กำลังเพิ่มของคลื่นไซน์ขาเข้า, แต่ในทางปฏิบัติมันจะถูกทำให้ลดลงโดยความต้านทานของขดลวดหม้อแปลง ในกรณีสุดขีด ที่วงจรเรียงกระแสจำนวนมากจ่ายโหลดเข้าสู่วงจรกระจายพลังงาน กระแสสูงสุดอาจก่อให้เกิด ความยากลำบากในการรักษาแรงดันรูปไซน์อย่างถูกต้องในแหล่งจ่าย AC

เพื่อจำกัดการกระเพื่อมให้มีค่าที่ต้องการ ขนาดของตัวเก็บประจุสำรองพลังงานที่ใช้จะเป็นสัดส่วนกับกระแสในโหลด และแปรผกผันกับความถี่แหล่งจ่ายและจำนวนยอดเอาต์พุตของ rectifier ต่อ input cycle. กระแสโหลดและความถี่แหล่งจ่ายโดยทั่วไปมักจะอยู่นอกเหนือการควบคุมของนักออกแบบระบบ rectifier แต่จำนวนยอดต่อรอบอินพุทได้รับผลกระทบโดยทางเลือกของการออกแบบวงจรเรียงกระแส

วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น จะให้หนึ่งยอดต่อรอบ และด้วยเหตุผลนี้ มันจึงถูกใช้เฉพาะกับแหล่งจ่ายไฟขนาดเล็กมาก วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นจะมีสองยอดคลื่นต่อรอบ ซึ่งดีที่สุดที่เท่าที่เป็นไปได้สำหรับอินพุตเฟสเดียว สำหรับอินพุทสามเฟส สะพานสามเฟสจะให้หกยอดต่อรอบ จำนวนยอดสามารถทำให้มากขึ้นได้ โดยการใช้เครือข่ายหม้อแปลง วางไว้ก่อน rectifier เพื่อแปลงเฟสให้เป็นลำดับที่สูงขึ้น

เพื่อลดการกระเพื่อมต่อไปอีก, ตัวกรองแบบตัวเหนี่ยวนำสามารถนำมาใช้ อุปกรณ์นี้ต่อหลังตัวเก็บป

 
เอกวิทย์ ออิอิอิอิอิ phonlawat_mr@thaimail.com [202.29.231.xxx] เมื่อ 3/02/2014 14:37
11
อ้างอิง

mai_adisak
วงจรเรียงกระแส

โพสโดย สุวัฒน์  หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก 
วงจรเรียงกระแสด้วยเพาเวอร์ไดโอด

(Rectifier circuit with Power diode)

            ไดโอด (Diode) เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่มีคุณสมบัติยอมให้กระแสไหลผ่านได้เพียงทิศทางเดียวจากขั้วแอโนด (Anode: A) ซึ่งมีศักย์เป็นบวกไปยังขั้วแคโทด(Cathode : K) ซึ่งมีศักดิ์เป็นลบ เมื่อได้รับไบอัสแบบฟอร์เวิร์ด (Forward Bias) แต่ถ้าไดโอดได้รับไบอัสแบบตรงกันข้าม หรือรีเวิร์ส (Reverse Bias) ไดโอดจะไม่ยอมให้กระแสไหลผ่าน ดังนั้นไดโอดจึงถูกนำไปใช้ในวงจรเรียงกระแสหรือวงจรเร็กติไฟร์ (Rectifire Circuit) ซึ่งจะทำหน้าที่ในการเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Voltage) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC Voltage) ซึ่งมีอยู่ 2 แบบคือ การเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงแบบครึ่งคลื่นหรือแบบฮาร์ฟเวฟ (Halfwave) และแบบเต็มคลื่นหรือฟูลเวฟ (Full wave) 

 

ความหมายของวงจรเรียงกระแส

            วงจรเรียงกระแส (Rectifire Circuit) หมายถึง วงจรที่ทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (AC. Voltage) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง 

(DC. Voltage) ที่ขั้วขาออกของวงจร


ชนิดของวงจรเรียงกระแส

                                   1. วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น (Half-wave Recitifier Circuit)

                                   2. วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น (Full wave Recitifier Circuit)

 

ค่าที่สำคัญในวงจรเรียงกระแส

ค่าเฉลี่ยรูปคลื่นไซน์ (Average value : VAV)

                                   เป็นค่าที่ได้จากการนำรูปคลื่นไซน์มาเฉลี่ยเพื่อหาค่าโดยเฉลี่ยของรูปคลื่นจะได้ค่าเทียบกับค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุด (Maximum Voltage : Vm ) 
หรือค่าแรงดันยอดต่อยอด (Peak to peak Voltage : Vp-p ซึ่งเมื่อเฉลี่ยแล้วจะมีค่าเท่ากับศูนย์โวลท์)

ขอขอบคุณอาจารย์จรัส  บุณยธรรมา ที่ได้ให้ผมได้ตั้งกระทู้ได้ครับ

 
 
« แก้ไขครั้งสุดท้าย: กันยายน 09, 2009, 01:08:52 am โดย สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด » แจ้งลบกระทู้นี้หรือติดต่อผู้ดูแล    บันทึกการเข้า
สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด
ผู้ดูแลระบบ
Administrator
สุดยอดสมาชิก
*****
ออฟไลน์ ออฟไลน์

เพศ: ชาย
กระทู้: 1545

นักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ELECTRONIC ราชมงคลธัญบุรี

suwat_elec@hotmail.com 
ดูรายละเอียด อีเมล์
« ตอบ #1 เมื่อ: ธันวาคม 31, 2008, 07:18:51 pm »
 

รูปวงจรเรียงกระแสแบบต่างๆๆ


* วงจรเรียงกระแส.jpg (21.21 KB, 553x472 - ดู 58865 ครั้ง.)
  แจ้งลบกระทู้นี้หรือติดต่อผู้ดูแล    บันทึกการเข้า
สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด
ผู้ดูแลระบบ
Administrator
สุดยอดสมาชิก
*****
ออฟไลน์ ออฟไลน์

เพศ: ชาย
กระทู้: 1545

นักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ELECTRONIC ราชมงคลธัญบุรี

suwat_elec@hotmail.com 
ดูรายละเอียด อีเมล์
« ตอบ #2 เมื่อ: ตุลาคม 21, 2009, 04:11:59 pm »
 

ลักษณะวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

                วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น จะเป็นวงจรที่ทำหน้าที่ตัดเอาแรงดันไฟสลับที่ป้อนเข้ามาอาจเป็นครึ่งบวกหรือครึ่งลบแล้วแต่การจัดวงจรไดโอด แรงดันที่ส่งออกเอาท์พุทจะเป็นช่วงๆ คือช่วงมีแรงดันและช่วงไม่มีแรงดันสลับกันไป วงจรประกอบด้วยไดโอดตัวเดียวดังรูปที่ 1 การทำงานของวงจร ไฟกระแสสลับจะมาปรากฏที่ขาแอโนด โดยไดโอดจะยอมให้กระแสไหลผ่านได้ทางเดียว คือช่วงที่ได้รับไบอัสตรง ดังนั้นวงจรจะมีกระแสไหลเพียงช่วงบวกของไฟสลับเท่านั้น ถ้าช่วงลบจะไม่มีกระแสไหล แรงไฟตรงที่เอาท์พุทนี้ยังนำไปใช้งานในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ไม่ได้ เพราะเป็นไฟตรงที่ไม่เรียบพอ (Pulse D.C) จึงต้องมีการกรอง (Filter) ให้เรียบโดยใช้ตัวเก็บประจุทำหน้าที่กรอง

  แจ้งลบกระทู้นี้หรือติดต่อผู้ดูแล    บันทึกการเข้า
สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด
ผู้ดูแลระบบ
Administrator
สุดยอดสมาชิก
*****
ออฟไลน์ ออฟไลน์

เพศ: ชาย
กระทู้: 1545

นักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ELECTRONIC ราชมงคลธัญบุรี

suwat_elec@hotmail.com 
ดูรายละเอียด อีเมล์
« ตอบ #3 เมื่อ: ตุลาคม 21, 2009, 04:14:29 pm »
 

2.  การทำงานของวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

                การเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น (Half  Wave Rectifier) มีลักษณะวงจรดังรูปที่ 1 การทำงานเมื่อจ่ายแรงเคลื่อนไฟฟ้ากระแสสลับ 220 V เข้าทางขดปฐมภูมิ (Primary) ของหม้อแปลงไฟฟ้าจะเกิดการเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้ามายังขดทุติยภูมิ (Secondary) การเหนี่ยวนำของแรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลง เฟสของสัญญาณเข้ากับเฟสของสัญญาณออกจะต่างเฟสกันอยู่ 180 องศา เมื่อขั้วบนของขดปฐมภูมิได้รับเฟสลบ ขั้วล่างเทียบได้เฟสบวก จะทำให้ขดทุติยภูมิขั้วบนเป็นเฟสบวก ขาแอโนด (A) ของไดโอดได้รับแรงดันซีกบวก ขาแคโทด (K) ได้รับแรงดันซีกลบเป็นผลให้ไดโอดได้รับไบอัสตรงไดโอดนำกระแส มีกระแสไหลเข้าขาแอโนด ออกขาแคโทดผ่านโหลด (Load) ครบวงจรที่ขั้วล่างของทุติยภูมิ มีแรงดันซีกบวกตกคร่อมที่โหลด

                ในช่วงเวลาต่อมาครึ่งไซเกิลหลังของไฟสลับ ขั้วบนของทุติยภูมิเป็นเฟสลบ ขั้วล่างเทียบศักย์ได้เป็นเฟสบวก ลักษณะเช่นนี้จะทำให้ขาแอโนดของไดโอดได้รับแรงดันซีกลบและขาแคโทดได้รับแรงดันซีกบวก ไดโอดได้รับไบอัสกลับจะไม่นำกระแสเป็นผลให้ไม่มีแรงดันปรากฏที่โหลด ในรอบต่อมาการทำงานก็จะเป็นไปตามลักษณะเดิมซ้ำๆ กันไปเรื่อยๆ โดยมีแรงดันปรากฏที่เอาท์พุทเป็นช่วงๆ (ช่วงเว้นช่วง) นอกจากนี้วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นยังสามารถแบ่งออกเป็นวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นบวกและวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นลบ
 
 
  แจ้งลบกระทู้นี้หรือติดต่อผู้ดูแล    บันทึกการเข้า
สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด
ผู้ดูแลระบบ
Administrator
สุดยอดสมาชิก
*****
ออฟไลน์ ออฟไลน์

เพศ: ชาย
กระทู้: 1545

นักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ELECTRONIC ราชมงคลธัญบุรี

suwat_elec@hotmail.com 
ดูรายละเอียด อีเมล์
« ตอบ #4 เมื่อ: ตุลาคม 21, 2009, 04:16:11 pm »
 

 2.1 วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นบวก  

 


 

รูปที่ 2 แสดงวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นบวก

 

                เป็นการจัดวงจรไดโอดให้นำกระแสเฉพาะซีกบวกของไฟสลับ ทำให้แรงดันที่ได้จากการเรียงกระแสออกมาที่เอาท์พุทเพียงช่วงบวกของไฟสลับเท่านั้น แรงดันไฟตรงเฉลี่ยสามารถคำนวณหาได้จากสูตร  VDC = 0.318 VP  หรือ VDC = 0.45 VAC แต่แรงดันไฟตรงที่ได้จะยังไม่เรียบมีลักษณะเป็นพัลส์ที่เรียกว่าพัลส์ดี.ซี. (Pulse D.C) ในการใช้งานจะต้องทำการกรองให้เรียบโดยใช้ตัวเก็บประจุทำการกรอง ก็จะทำให้แรงดันที่ได้เรียบขึ้น

  แจ้งลบกระทู้นี้หรือติดต่อผู้ดูแล    บันทึกการเข้า
สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด
ผู้ดูแลระบบ
Administrator
สุดยอดสมาชิก
*****
ออฟไลน์ ออฟไลน์

เพศ: ชาย
กระทู้: 1545

นักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ELECTRONIC ราชมงคลธัญบุรี

suwat_elec@hotmail.com 
ดูรายละเอียด อีเมล์
« ตอบ #5 เมื่อ: ตุลาคม 21, 2009, 04:18:17 pm »
 

แต่แรงดันไฟตรงที่ได้จะยังไม่เรียบมีลักษณะเป็นพัลส์ที่เรียกว่าพัลส์ดี.ซี. (Pulse D.C) ในการใช้งานจะต้องทำการกรองให้เรียบโดยใช้ตัวเก็บประจุทำการกรอง ก็จะทำให้แรงดันที่ได้เรียบขึ้นดังรูปที่ 3 

จากรูปที่ 3 พัลส์ดี.ซี ที่ได้จากวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นจะเป็นซีกบวก ตัวเก็บประจุฟิลเตอร์จะทำการประจุแรงดันในช่วงที่พัลส์ดี.ซี  มีค่าเพิ่มขึ้นและจะคายประจุในช่วงที่พัลส์ดี.ซี มีค่าลดลงจะเป็นไปในลักษณะเช่นนี้เรื่อยๆ แรงดันดี.ซี ที่ได้จะเรียบขึ้น ตัวเก็บประจุฟิลเตอร์ยิ่งมีค่ามากแรงดันไฟตรงที่ได้ก็ยิ่งมีความเรียบขึ้น (ตัวเก็บประจุฟิลเตอร์ค่ามากเกินไปมีผลเสียกับไดโอด) แรงดันไฟตรงที่ได้จะมีค่าเพิ่มขึ้นเนื่องจากตัวเก็บประจุ จะประจุแรงดันสูงสุดของแรงดันพีคจึงทำให้แรงดันเพิ่มสูงขึ้น
 

  แจ้งลบกระทู้นี้หรือติดต่อผู้ดูแล    บันทึกการเข้า
สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด
ผู้ดูแลระบบ
Administrator
สุดยอดสมาชิก
*****
ออฟไลน์ ออฟไลน์

เพศ: ชาย
กระทู้: 1545
&
 
mai_adisak mai_adisak@hotmail.com [202.29.231.xxx] เมื่อ 3/02/2014 14:39
12
อ้างอิง

นายไข่ดำ ไข่ขาว

หาสินค้าไม่พบโทรถามได้นะคะ ยินดีรับใช้ค่ะ

ช่องทางติดต่อ : โทร.02-8884205, 085-9447505 Fax.02-8883427  Email: wuthardware09@gmail.com

ลูกค้าทุกท่านโปรดทราบ..ขณะนี้ทางร้านไม่มีนโยบายรับเครดิต หรือวางบิล กรุณาชำระเงินสดด้วยค่ะ

ราคาสินค้าอาจมีการเปลี่ยนแปลง เนื่องจากการผิดพิมพ์ หรือจากภาวะการตลาด กรุณาโทรตรวจสอบอีกครั้งนะคะ

**10,000 บาท ส่งฟรี กรุงเทพฯ และปริมณฑล**

 
นายไข่ดำ ไข่ขาว [202.29.231.xxx] เมื่อ 29/05/2014 15:25
13
อ้างอิง

หมา พเชษ
แต่แรงดันไฟตรงที่ได้จะยังไม่เรียบมีลักษณะเป็นพัลส์ที่เรียกว่าพัลส์ดี.ซี. (Pulse D.C) ในการใช้งานจะต้องทำการกรองให้เรียบโดยใช้ตัวเก็บประจุทำการกรอง ก็จะทำให้แรงดันที่ได้เรียบขึ้นดังรูปที่ 3 

จากรูปที่ 3 พัลส์ดี.ซี ที่ได้จากวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นจะเป็นซีกบวก ตัวเก็บประจุฟิลเตอร์จะทำการประจุแรงดันในช่วงที่พัลส์ดี.ซี  มีค่าเพิ่มขึ้นและจะคายประจุในช่วงที่พัลส์ดี.ซี มีค่าลดลงจะเป็นไปในลักษณะเช่นนี้เรื่อยๆ แรงดันดี.ซี ที่ได้จะเรียบขึ้น ตัวเก็บประจุฟิลเตอร์ยิ่งมีค่ามากแรงดันไฟตรงที่ได้ก็ยิ่งมีความเรียบขึ้น (ตัวเก็บประจุฟิลเตอร์ค่ามากเกินไปมีผลเสียกับไดโอด) แรงดันไฟตรงที่ได้จะมีค่าเพิ่มขึ้นเนื่องจากตัวเก็บประจุ จะประจุแรงดันสูงสุดของแรงดันพีคจึงทำให้แรงดันเพิ่มสูงขึ้น
 

 
 
หมา พเชษ [202.29.231.xxx] เมื่อ 29/05/2014 15:28
14
อ้างอิง

Wesley
Thanks for sharing such a nice thought, article is nice, thats why i have read it completely
 
ลิงค์ที่เกี่ยวข้อง :
Wesley wesleydunstan@mailftp.com [176.8.89.xxx] เมื่อ 24/03/2017 05:31
15
อ้างอิง

Booker
There is definately a great deal to find out about this topic. I really like all of the points you made.
 
ลิงค์ที่เกี่ยวข้อง :
Booker bookerhuitt@gmail.com [46.118.127.xxx] เมื่อ 1/06/2017 14:40
16
อ้างอิง

Pearl
Magnificent beat ! I would like to apprentice at the same time as you amend your site, how can i subscribe for a blog website? The account aided me a appropriate deal. I had been a little bit acquainted of this your broadcast offered vivid transparent concept
 
ลิงค์ที่เกี่ยวข้อง :
Pearl pearlmorrison@snail-mail.net [178.137.89.xxx] เมื่อ 17/06/2017 00:39
17
อ้างอิง

Priscilla
I've been browsing on-line more than three hours today, but I by no means discovered any attention-grabbing article like yours. It's lovely price sufficient for me. In my view, if all webmasters and bloggers made excellent content material as you probably did, the internet will be a lot more helpful than ever before.
 
ลิงค์ที่เกี่ยวข้อง :
Priscilla priscillahedberg@mailc.net [178.137.83.xxx] เมื่อ 11/10/2017 03:07
18
อ้างอิง

Florene
I was suggested this website by way of my cousin. I'm no longer sure whether or not this submit is written through him as no one else recognize such specified approximately my problem. You are amazing! Thanks!
 
ลิงค์ที่เกี่ยวข้อง :
Florene floreneblackham@yahoo.com [178.137.84.xxx] เมื่อ 17/12/2017 02:54
ความคิดเห็นของผู้เข้าชม
รูปประกอบความคิดเห็น :
ชื่อผู้แสดงความคิดเห็น :
สถานะ : รหัสผ่าน :
อีเมล์ :
ลิงค์ที่เกี่ยวข้อง :
รหัสความปลอดภัย :