อุปกรณ์ที่จะแนะนำในตอนนี้ คือ LED (เหล็ด หรือ เล็ด แล้วแต่จะออกเสียง)
พื้นฐาน ของ LED คือ ไดโอด ประเภทหนึ่ง ที่ มีคุณสมบัติเพิ่มเติมคือ จะเปล่งแสงได้เมื่อมีกระแสไฟผ่านตัวมัน
โดยคงสมบัติเดิม ของไดโอด คือ ต้องต่อไฟให้ถูกขั้วบวกลบจึงจะทำงาน มีกระแสไฟไหลได้
สัญลักษณ์ และ รูปของจริง
วิธีสังเกตุขั้ว อาโหนด(+) ขายาว
คาโถด (- )ขาสั้น ตัวพลาสติกถูกปาดออกเป็นเส้นตรง
ข้อมูลพื้นฐานที่ควรรู้เบื้องต้น คือ หลอดไฟ LED สี ทั่วๆไป ต้องการไฟ ประมาณ 2 V กระส 25 มิลลิแอป์
(เป็นตัวเลขคร่าวๆ เท่านั้น ความสว่างของหลอดจะขึ้นกับการปรับไฟและกระแสที่ให้มัน)
ลองคิด ถ้าเราจะต่อ หลอดไฟ LED หนึ่งดวง กับไฟ 9 V ต้องใช้ R(ตัวต้านทาน) ค่าเท่าใด
ปัจจุบัน LED แบบพิเศษมีหลายแบบเช่น สีขาวส่องสว่าง แบบกระพริบได้ในตัว เอง แบบส่งคลื่นอินฟาเรด และอื่นๆ
ข้อมูลการใช้งานของLED แบบพิเศษนี้ ในเรื่อง โวลต์และ กระแส ต้องสอบถามผู้ขาย หรือผู้ผลิต
อิเลคทรอนิคส์ง่ายๆ
วันจันทร์ที่ 6 มกราคม พ.ศ. 2557
9 วงจร powersupply แบบง่าย
หลังจาก เรารู้จัก หม้อแปลง ไดโอด ตัวเก็บประจุแล้ว เราเอาสามสิ่งนี้ มาทำเป็น
วงจร power supply แบบง่ายๆ ดังรูป
การทำงานมีดังนี้
หม้อแปลง ปรับลดโวลต์ไฟบ้าน ลง มาอีกด้านให้เหลือตามที่ต้องการ (ยังเป็นไฟสลับ)
ไดโอด D1 D2 รับไฟสลับที่ลดโวลต์ลง แล้ว เรียงไฟให้ไฟ บวก ปรากฏที่ด้านบน
ไฟลบ หรือ ศูนย์ โวลต์ อยู่ที่ ขากลางของหม้อแปลง ปรากฏที่ด้านล่าง
ตัวเก็บประจุ ทำหน้าที่ ช่วยไฟให้เรียบ ลดการกระเพื่อมขึ้นลงของโวลต์
ในบางวงจร อาจมีการต่อ ตัวเก็บประจุ ค่าความจุสูงและน้อยขนาด nF หรือ pF ขนานกัน เพิ่มเข้าไป เหตุผลเพื่อลดสัญญาณรบกวนที่อาจมีแปลกปลอมเข้าจากไฟบ้าน และอาจต่อ ตัว ไอซี เรกูเลเตอร์ เพิ่มเข้าไปเพื่อคุมไฟให้นิ่งมากยิ่งขึ้น (จะพูดถึงในคราวต่อๆไป)
วงจร power supply แบบง่ายๆ ดังรูป
การทำงานมีดังนี้
หม้อแปลง ปรับลดโวลต์ไฟบ้าน ลง มาอีกด้านให้เหลือตามที่ต้องการ (ยังเป็นไฟสลับ)
ไดโอด D1 D2 รับไฟสลับที่ลดโวลต์ลง แล้ว เรียงไฟให้ไฟ บวก ปรากฏที่ด้านบน
ไฟลบ หรือ ศูนย์ โวลต์ อยู่ที่ ขากลางของหม้อแปลง ปรากฏที่ด้านล่าง
ตัวเก็บประจุ ทำหน้าที่ ช่วยไฟให้เรียบ ลดการกระเพื่อมขึ้นลงของโวลต์
ในบางวงจร อาจมีการต่อ ตัวเก็บประจุ ค่าความจุสูงและน้อยขนาด nF หรือ pF ขนานกัน เพิ่มเข้าไป เหตุผลเพื่อลดสัญญาณรบกวนที่อาจมีแปลกปลอมเข้าจากไฟบ้าน และอาจต่อ ตัว ไอซี เรกูเลเตอร์ เพิ่มเข้าไปเพื่อคุมไฟให้นิ่งมากยิ่งขึ้น (จะพูดถึงในคราวต่อๆไป)
8 ไดโอด Diode
ไดโอด คือ อุปกรณ์สำคัญอีกชนิดหนึ่งที่ควรรู้จัก
ไดโอด มีคุณสมบัติหลัก ๆ คือ ยอมให้กระแสผ่านตัวได้ทางเดียว
หรือพูดง่ายๆ คือ ไดโอด ต้องต่อให้ถูกขั้ว กระแสไฟถึงจะไหลได้
สัญลักษณ์ และรูป จริงของไดโอด
จากรูป จะเห็นขา ด้าน ซ้ายมีลูกศร เราเรียก อาโหนด ต่อกับไฟบวก
ขาขวา ขีดดำ คาโถด ต่อกับไฟลบ (บนอุปกรณ์จริงจะเป็นขีดสี สังเกต ตามภาพ)จึงจะมีกระแสไฟไหลผ่านตัวมันได้ หลอดไฟติดสว่าง ดังภาพด้านล่าง
ถ้ามีการสลับขาหรือสลับขั้วหลอดไฟจะไม่ติด เพราะกระแสไฟจะไหลผ่านไม่ได้
ไดโอดมีหลายชนิดและมีคุณสมบัติปลีกย่อยและการใช้งานต่างๆกันไป รูปถัดไป คือตัวอย่างการประยุกต์ใช้เพื่อการแปลงไฟ สลับเป็นไฟตรง
จากรูป ไฟสลับเข้าซ้าย ได้ไฟตรงขั้ว + -ออกด้านขวา การซื้อ ไดโอด จะระบุเป็นรหัสเบอร์
ในกรณีที่หาไม่ได้ ควรให้ผู้ขายแนะนำ เบอร์ทดแทนก็ได้
หรือกรณี ไดโอด แปลงไฟ ชนิดธรรมดาตามตัวอย่าง อาจระบุ ค่าโวลต์และแอมป์ที่ต้องการ ก็ได้
เช่น 1 A 100 V
ไดโอด มีคุณสมบัติหลัก ๆ คือ ยอมให้กระแสผ่านตัวได้ทางเดียว
หรือพูดง่ายๆ คือ ไดโอด ต้องต่อให้ถูกขั้ว กระแสไฟถึงจะไหลได้
สัญลักษณ์ และรูป จริงของไดโอด
จากรูป จะเห็นขา ด้าน ซ้ายมีลูกศร เราเรียก อาโหนด ต่อกับไฟบวก
ขาขวา ขีดดำ คาโถด ต่อกับไฟลบ (บนอุปกรณ์จริงจะเป็นขีดสี สังเกต ตามภาพ)จึงจะมีกระแสไฟไหลผ่านตัวมันได้ หลอดไฟติดสว่าง ดังภาพด้านล่าง
ถ้ามีการสลับขาหรือสลับขั้วหลอดไฟจะไม่ติด เพราะกระแสไฟจะไหลผ่านไม่ได้
ไดโอดมีหลายชนิดและมีคุณสมบัติปลีกย่อยและการใช้งานต่างๆกันไป รูปถัดไป คือตัวอย่างการประยุกต์ใช้เพื่อการแปลงไฟ สลับเป็นไฟตรง
จากรูป ไฟสลับเข้าซ้าย ได้ไฟตรงขั้ว + -ออกด้านขวา การซื้อ ไดโอด จะระบุเป็นรหัสเบอร์
ในกรณีที่หาไม่ได้ ควรให้ผู้ขายแนะนำ เบอร์ทดแทนก็ได้
หรือกรณี ไดโอด แปลงไฟ ชนิดธรรมดาตามตัวอย่าง อาจระบุ ค่าโวลต์และแอมป์ที่ต้องการ ก็ได้
เช่น 1 A 100 V
7 หม้อแปลง transformer
จากที่เคยกล่าวไว้แล้วว่าวงจร อิเลคทรอนิคส์นั้น ต้องการไฟตรง ในการทำงาน
เมื่อจะต่อใช้กับไฟบ้านที่ เป็น ไฟสลับ 220V เราจะต้องมีอุปกรณ์แปลงไฟ
และหนึ่งในส่วนประกอบของอุปกรณ์แปลงไฟที่ต้องพูดถึง คือหม้อแปลง
หม้อแปลง มี ภาพจริงและสัญลักษณ์ ดังรูป
จากรูป ตัวจริงจะเห็นป้ายระบุ
220 V ac 50 Hz 12 V ac 1000mA
ซึ่งคือ ค่าตัวเลขที่ต้องระบุเวลาซื้อ หรือสั่งพันหม้อแปลง
จากตัวอย่างคือ หม้อแปลง รับไฟสลับ 220V จ่ายไฟสลับ ออก 12 V จ่ายกระแสได้ 1000ma(หรือก็คือ 1 แอมป์) ทำงานที่ความถี่ 50 เฮิรต์
หม้อแปลงที่เราต้องพบบ่อยคือ แบบในตัวอย่างที่เรียกว่าหม้อแปลงลดไฟ หรือ Step down transformer
จะเห็นว่า หม้อแปลงทำหน้าที่ลดศักย์ไฟฟ้าหรือ โวลต์เท่านั้น ไฟที่ออกมายังเป็นไฟสลับ การจะเปลี่ยนให้เป็นไฟตรงต้องมีอุปกรณ์อื่นประกอบด้วย (จะกล่าวในบทต่อไป)
*หม้อแปลง จะทำงาน กับไฟสลับเท่านั้น การต่อกับไฟตรง จะเหมือนกับการต่อลัดวงจร หรือ ค่าความต้านทานต่ำๆ อาจมีอันตราย
เมื่อจะต่อใช้กับไฟบ้านที่ เป็น ไฟสลับ 220V เราจะต้องมีอุปกรณ์แปลงไฟ
และหนึ่งในส่วนประกอบของอุปกรณ์แปลงไฟที่ต้องพูดถึง คือหม้อแปลง
หม้อแปลง มี ภาพจริงและสัญลักษณ์ ดังรูป
จากรูป ตัวจริงจะเห็นป้ายระบุ
220 V ac 50 Hz 12 V ac 1000mA
ซึ่งคือ ค่าตัวเลขที่ต้องระบุเวลาซื้อ หรือสั่งพันหม้อแปลง
จากตัวอย่างคือ หม้อแปลง รับไฟสลับ 220V จ่ายไฟสลับ ออก 12 V จ่ายกระแสได้ 1000ma(หรือก็คือ 1 แอมป์) ทำงานที่ความถี่ 50 เฮิรต์
หม้อแปลงที่เราต้องพบบ่อยคือ แบบในตัวอย่างที่เรียกว่าหม้อแปลงลดไฟ หรือ Step down transformer
จะเห็นว่า หม้อแปลงทำหน้าที่ลดศักย์ไฟฟ้าหรือ โวลต์เท่านั้น ไฟที่ออกมายังเป็นไฟสลับ การจะเปลี่ยนให้เป็นไฟตรงต้องมีอุปกรณ์อื่นประกอบด้วย (จะกล่าวในบทต่อไป)
*หม้อแปลง จะทำงาน กับไฟสลับเท่านั้น การต่อกับไฟตรง จะเหมือนกับการต่อลัดวงจร หรือ ค่าความต้านทานต่ำๆ อาจมีอันตราย
6 เพิ่มเติม เรื่อง ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ
บทความที่ผ่านมา เขียนไว้แต่ ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ ที่มีค่าคง
อันที่จริง ยังมีตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่สามารถเปลี่ยนค่าได้ (variable)โดยมีสัญลักษณ์เป็นลูกศรเพิ่มจากแบบธรรมดาตามภาพประกอบ
การใช้งานที่พบเห็นบ่อยคือเป็น ปุ่มหมุน หรือสไลด์ เพื่อเปลี่ยนคลื่นวิทยุ และปุ่มหมุนเพิ่มลดเสียง
ตัวอย่างตัวต้านทานปรับค่าได้
อันที่จริง ยังมีตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่สามารถเปลี่ยนค่าได้ (variable)โดยมีสัญลักษณ์เป็นลูกศรเพิ่มจากแบบธรรมดาตามภาพประกอบ
การใช้งานที่พบเห็นบ่อยคือเป็น ปุ่มหมุน หรือสไลด์ เพื่อเปลี่ยนคลื่นวิทยุ และปุ่มหมุนเพิ่มลดเสียง
ตัวอย่างตัวต้านทานปรับค่าได้
วันอาทิตย์ที่ 5 มกราคม พ.ศ. 2557
5 ตัวเก็บประจุ คาปาซิเตอร์ Capacitor
ตัวเก็บประจุ หรือ คาปาซิเตอร์ C มีสัญลักษณ์ ดังรูปด้านล่าง
จะเห็นได้ว่า มีรูปหลายหลากแตกต่างกันอยู่บ้าง ทั้งนี้ก็เพราะ ชนิดหรือรูปแบบของตัวเก็บประจุ นั้น มีมากหมายหลากหลายอยู่พอสมควรดังรูปอุปกรณ์จริงด้านล่าง
ก่อนอื่นมารู้หลักการทำงานของมันก่อนดีกว่า
ตามชื่อของมัน ว่าตัวเก็บประจุ ดังนั้น หน้าที่ของมัน ก็คือ การ เก็บไฟไว้ในตัวชั่วคราว และคายไฟออกมา เมื่อวงจรอุปกรณ์แวดล้อมต้องการ
ในด้านอิเลคทรอนิคส์ มักถูกออกแบบใช้ ในการกรองไฟ , ตัดหรือลดสัญญาณรบกวน กรองคลื่นความถี ที่ต้องการ หรือไม่ต้องการเข้าวงจร
สิ่งที่ ต้องรู้ในการซื้อหามาใช้คือ
1 ขนาดความจุ หน่วยเป็น ฟาหรัด
แต่ในการใช้ จริงหน่วยฟาหรัดนั้น จะใหญ่มาก สิ่งที่พบเห็นจะอยู่ในหน่วยของ
uF ไมโครฟาหรัด = 1 ในล้านส่วนของ ฟาหรัด
nF นาโนฟาหรัด = 1 ใน พันล้านส่วนของ ฟาหรัด
pF พิโคฟาฟรัด = 1 ในล้านล้านส่วนของ ฟาหรัด
2 ขนาดโวลต์ที่ใช้งาน หรือทนได้
อีกส่วนที่ต้องระบุในการซื้อมาใช้คือ ค่าโวลต์ โดยต้องมีค่าไม่น้อยกว่าที่วงจรระบุไว้
3 สิ่งที่สาม เป็นส่วนพิเศษที่ ผู้ออกแบบวงจร อาจระบุไว้คือ ชนิดหรือวัสดุ ของ ตัวเก็บประจุ
เช่น แทนทาลั่ม เซรามิก หรืออื่นๆ ถ้าไม่ระบุเป็นพิเศษ ก็ใช้แบบใดที่มีขายได้ตามกำลังทรัพย์
**ตัวเก็บประจุ บางชนิดจะมีขั้วดังนั้น จะต้องระวัดระวัง ต่อให้ถูกขั้วบวกลบ ในการใช้งาน
หากต่อผิดอาจระเบิดได้
ส่วนบางชนิดที่ไม่มีขั้ว เราก็สามารถต่อเข้าวงจรในทิศทางใดก็ได้เช่นเดียวกับ ตัวตานท้าน ที่ จะเป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีขั้ว
จะเห็นได้ว่า มีรูปหลายหลากแตกต่างกันอยู่บ้าง ทั้งนี้ก็เพราะ ชนิดหรือรูปแบบของตัวเก็บประจุ นั้น มีมากหมายหลากหลายอยู่พอสมควรดังรูปอุปกรณ์จริงด้านล่าง
ก่อนอื่นมารู้หลักการทำงานของมันก่อนดีกว่า
ตามชื่อของมัน ว่าตัวเก็บประจุ ดังนั้น หน้าที่ของมัน ก็คือ การ เก็บไฟไว้ในตัวชั่วคราว และคายไฟออกมา เมื่อวงจรอุปกรณ์แวดล้อมต้องการ
ในด้านอิเลคทรอนิคส์ มักถูกออกแบบใช้ ในการกรองไฟ , ตัดหรือลดสัญญาณรบกวน กรองคลื่นความถี ที่ต้องการ หรือไม่ต้องการเข้าวงจร
สิ่งที่ ต้องรู้ในการซื้อหามาใช้คือ
1 ขนาดความจุ หน่วยเป็น ฟาหรัด
แต่ในการใช้ จริงหน่วยฟาหรัดนั้น จะใหญ่มาก สิ่งที่พบเห็นจะอยู่ในหน่วยของ
uF ไมโครฟาหรัด = 1 ในล้านส่วนของ ฟาหรัด
nF นาโนฟาหรัด = 1 ใน พันล้านส่วนของ ฟาหรัด
pF พิโคฟาฟรัด = 1 ในล้านล้านส่วนของ ฟาหรัด
2 ขนาดโวลต์ที่ใช้งาน หรือทนได้
อีกส่วนที่ต้องระบุในการซื้อมาใช้คือ ค่าโวลต์ โดยต้องมีค่าไม่น้อยกว่าที่วงจรระบุไว้
3 สิ่งที่สาม เป็นส่วนพิเศษที่ ผู้ออกแบบวงจร อาจระบุไว้คือ ชนิดหรือวัสดุ ของ ตัวเก็บประจุ
เช่น แทนทาลั่ม เซรามิก หรืออื่นๆ ถ้าไม่ระบุเป็นพิเศษ ก็ใช้แบบใดที่มีขายได้ตามกำลังทรัพย์
**ตัวเก็บประจุ บางชนิดจะมีขั้วดังนั้น จะต้องระวัดระวัง ต่อให้ถูกขั้วบวกลบ ในการใช้งาน
หากต่อผิดอาจระเบิดได้
ส่วนบางชนิดที่ไม่มีขั้ว เราก็สามารถต่อเข้าวงจรในทิศทางใดก็ได้เช่นเดียวกับ ตัวตานท้าน ที่ จะเป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีขั้ว
4 แหล่งจ่ายไฟ และโหลด
ตอนนี้ขอ แทรก คำศัพท์ที่ ควรรู้ 2 คำ คือ
แหล่งจ่ายไฟ
แหล่งจ่ายไฟ มี 2 แบบ คือ 1AC 2 DC
ที่พบและคุ้นเคยทุกบ้านก็คือ ปลั๊กเสียบที่จ่ายไฟสลับ(AC) 220 V ให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ
อีกประเภท คือ จ่ายไฟตรง(DC) ได้แก่ ถ่านไฟฉาย แบตเตอรี่รถยนต์ อแดปเตอร์แปลงไฟ
สำหรับ โหลด (LOAD) หรือ ภาระ ของระบบ ก็คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ที่ใช้ไฟนั่นเอง
สำหรับวงจรไฟฟ้าในบ้านนั้น โหลด แต่ละตัว เมื่อเสียบปลั๊กไฟ จะเป็นการเข้าวงจรแบบขนาน
คือ โหลดทุกตัวจะได้ไฟที่ 220 V เท่ากัน แต่กระแสที่ผ่าน จะขึ้นกับคุณสมบัติการกินไฟของแต่ละตัว
สำหรับอุปกรณ์และวงจรอิเลคทรอนิคส์นั้น จะทำงานกับ ไฟตรง(DC) เท่านั้น ดังนั้นการจะต่อกับไฟบ้านที่จ่ายไฟสลับ(AC)จะต้องมีวงจรแปลงไฟสลับเป็นไฟตรงเสียก่อน
* ขนาดของโวลต์ของแหล่งจ่ายไฟที่ระบุ นั้น ในทางปฏบัติจะมีค่าเบี่ยงเบนอยู่บ้าง
เช่นถ่านไฟฉาย 1.5 V ถ้าถ่านใหม่ๆ อาจวัดค่าได้สูงกว่าเล็กน้อย
และเมื่อถ่านอ่อนหรือไฟหมด ก็ไม่ได้หมายความว่า ไฟจะเป็น 0 โวลต์
ถ่าน 1.5 V ถ้าลดลงเหลือ ต่ำกว่าประมาณ 1.4 V ขณะ NO LOAD (ไม่มีวงจรอื่นๆดึงกระแส)
ก็ถือว่า ถ่านอ่อน แทบหมดกำลังไฟแล้ว
แหล่งจ่ายไฟ
แหล่งจ่ายไฟ มี 2 แบบ คือ 1AC 2 DC
ที่พบและคุ้นเคยทุกบ้านก็คือ ปลั๊กเสียบที่จ่ายไฟสลับ(AC) 220 V ให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ
อีกประเภท คือ จ่ายไฟตรง(DC) ได้แก่ ถ่านไฟฉาย แบตเตอรี่รถยนต์ อแดปเตอร์แปลงไฟ
สำหรับ โหลด (LOAD) หรือ ภาระ ของระบบ ก็คือ อุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ที่ใช้ไฟนั่นเอง
สำหรับวงจรไฟฟ้าในบ้านนั้น โหลด แต่ละตัว เมื่อเสียบปลั๊กไฟ จะเป็นการเข้าวงจรแบบขนาน
คือ โหลดทุกตัวจะได้ไฟที่ 220 V เท่ากัน แต่กระแสที่ผ่าน จะขึ้นกับคุณสมบัติการกินไฟของแต่ละตัว
สำหรับอุปกรณ์และวงจรอิเลคทรอนิคส์นั้น จะทำงานกับ ไฟตรง(DC) เท่านั้น ดังนั้นการจะต่อกับไฟบ้านที่จ่ายไฟสลับ(AC)จะต้องมีวงจรแปลงไฟสลับเป็นไฟตรงเสียก่อน
* ขนาดของโวลต์ของแหล่งจ่ายไฟที่ระบุ นั้น ในทางปฏบัติจะมีค่าเบี่ยงเบนอยู่บ้าง
เช่นถ่านไฟฉาย 1.5 V ถ้าถ่านใหม่ๆ อาจวัดค่าได้สูงกว่าเล็กน้อย
และเมื่อถ่านอ่อนหรือไฟหมด ก็ไม่ได้หมายความว่า ไฟจะเป็น 0 โวลต์
ถ่าน 1.5 V ถ้าลดลงเหลือ ต่ำกว่าประมาณ 1.4 V ขณะ NO LOAD (ไม่มีวงจรอื่นๆดึงกระแส)
ก็ถือว่า ถ่านอ่อน แทบหมดกำลังไฟแล้ว
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)