Top 50 Popular Supplier
1 การเพิ่มเว็บลงใน e-directory 63,321
2 E&L INTERNATIONAL CO., LTD. 62,065
3 T.N. METAL WORKS Co., Ltd. 58,135
4 เคอีบี (KEB ) ประเทศไทย 55,426
5 ฟิลิปส์อิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด 44,187
6 บ.ไทนามิคส์ จำกัด 39,772
7 สถาบันไทยเยอรมัน 38,655
8 Industrial Provision co., ltd 35,682
9 ลาดกระบัง ทูลส์ แอนด์ ดาย จำกัด 35,510
10 Infinity Engineering System Co.,Ltd 33,267
11 สยาม เอลมาเทค (siam elmatech) 31,495
12 ไทยเทคนิค อีเล็คตริค จำกัด 30,563
13 ฟอร์จูน เมคคานิค แอนด์ ซัพพลาย 29,378
14 เอเชียเทค พาวเวอร์คอนโทรล จำกัด 28,648
15 บริษัท เวิลด์ ไฮดรอลิคส์ จำกัด 28,321
16 โปรไดร์ฟ ซิสเต็ม จำกัด 25,352
17 ซี.เค.แอล.โพลีเทค เอ็นจิเนียริ่ง 24,457
18 ธรรมคุณ ออโตเมชั่น 22,590
19 P.D.S. Automation co.,ltd 21,035
20 AVERA CO., LTD. 20,432
21 เลิศบุศย์ 19,772
22 ห้างหุ้นส่วนสามัญ เอ-รีไซเคิล กรุ๊ป 18,442
23 เทคนิคอล พรีซิชั่น แมชชีนนิ่ง 18,356
24 แมชชีนเทค 17,980
25 Electronics Source Co.,Ltd. 17,875
26 มากิโน (ประเทศไทย) 17,360
27 ทรอนิคส์เซิร์ฟ จำกัด 17,051
28 อีดีเอ อินเตอร์เนชั่นเนล จำกัด 16,904
29 Pro-face South-East Asia Pacific Co., Ltd. 16,835
30 SAMWHA THAILAND 16,225
31 โครงการพัฒนาอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ 15,984
32 CHEMTEC AUTOMATION CO.,LTD. 15,687
33 IWASHITA INSTRUMENTS (THAILAND) LTD. 15,613
34 ดีไซน์ โธร แมนูแฟคเจอริ่ง 15,572
35 Intelligent Mechantronics System (Thailand) 15,484
36 เอส.เอส.บี สยาม จำกัด 15,432
37 I-Mechanics Co.,Ltd. 15,367
38 วอยก้า จำกัด 15,171
39 ศรีทองเนมเพลท จำกัด 15,009
40 Systems integrator 14,847
41 เอ็นเทค แอสโซซิเอท จำกัด 14,698
42 Advanced Technology Equipment 14,569
43 SUNAI GROUP CO.,LTD. 14,464
44 ดาต้า เอ็นทรี่ กรุ๊ป จำกัด 14,441
45 Autodesk Asia Pte Co., Ltd. 14,380
46 CHENGGANG Electrical Engineering 14,336
47 Pan Drives Co.,Ltd 14,279
48 K.P. Trading Group Company Limited 14,223
49 มิตราคม (Mitracom) 14,159
50 เลิศบุศย์ 13,100
21/06/2563 07:14 น. , อ่าน 4,187 ครั้ง
Bookmark and Share
เอส.ซี.อาร์ (Silicon-controlled Rectifier : SCR)
โดย : Admin

 

SCR  คืออะไร ?


SCR คืออุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์สารกึ่งตัวนำชนิดหนึ่งที่อยู่ในกลุ่มของไทริสเตอร์ (Thyristors) ซึ่งเป็นที่มีชั้นของสารกึ่งตัวนำ 4 ชั้นขึ้นไป (Four Semiconductor Layers : pnpn) เช่น ชอคเลย์ไดโอด(Shockley Diode) , เอส.ซี.อาร์(Silicon-controlled Rectifier : SCR) , เอส.ซี.เอส (Silicon - controlled Switch : SCS)รวมทั้งไทรแอก(Triac) , ไดแอก(Diac) , ยูเจที(Unijunction Transistor และ พัท (Programmable Unijunction Transistor : PUT)


 

ไทริสเตอร์นิยมนำไปใช้งานควบคุมกำลังไฟฟ้า เช่น ควบคุมแสงสว่างของหลอดไฟฟ้า ควบคุมความเร็วรอบของมอเตอร์ ระบบจุดระเบิดอิเล็กทรอนิกส์ฯลฯ อุปกรณ์เหล่านี้ถูกนำไปใช้ประโยชน์สำหรับการทำสวิตชิ่งซ์ ,การควบคุมเฟสของไฟกระแสสลับเพื่อใช้ปรับความเข้มของไฟสองสว่าง ,การปรับความเร็วของมอเตอร์ ,การปรับลวดความร้อนและอื่นๆ




โครงสร้างและสัญลักษณ์ของเอสซีอาร์

เอสซีอาร์ (SCR) ชื่อเต็มคือ ซิลิคอน คอนโทรล เร็คติไฟร์เออร์ (Silicon Control Rectifier) เป็นอุปกรณ์โซลิดสเตท (Solid-State) ที่ทำหน้าที่เป็นสวิตช์เปิด - ปิด (On - Off ) วงจรทางอิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง

ข้อดีของสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์คือจะไม่มีหน้าสัมผัสหรือเรียกว่าคอนแท็ค (Contact) ขณะปิด - เปิด จึงไม่ทำให้เกิดประกายไฟที่หน้าสัมผัสจึงมีความปลอดภัยสูงซึ่งสวิตช์ธรรมดาที่เป็นแบบกลไกที่มีหน้าสัมผัส ซึ่งจะไม่สามารถนำไปใช้ในบางสถานที่ได้  สำหรับสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์แบบนี้บางครั้งเรียกว่า "โซลิดสเตทสวิตช์" (Solid State Switch)  ซึ่งจะไม่มีส่วนหนึ่งส่วนใดเคลื่อนไหว


SCR เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำจำพวกไทริสเตอร์ จะมีโครงสร้างประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ต่อชนกันทั้งหมด 4 ตอน เป็นสารชนิด P2 ตอน และสารชนิด N 2 ตอน โดยเรียงสลับกัน มีขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขา คือ ขาแอโนด (ANODE) ขาแคโถด (CATHODE) และขาเกท (GATE) โครงสร้างและสัญลักษณ์แสดงดังรูป 

 

 

 

จากรูปโครงสร้างของเอสซีอาร์ (SCR) ประกอบไปด้วยสารกึ่งตัวนำ 4 ชิ้นคือ พี - เอ็น - พี - เอ็น (P - N - P - N) มีจำนวน 3 รอยต่อ และมีขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขาคือ

1. แอโนด (A : Anode)
2.แคโธด (K : Cathode)
3. เกท (G : Gate)

 

การทำงานของเอสซีอาร์

การเปิดเอสซีอาร์ให้นำกระแสนั้น SCR จะต้องได้รับการไบอัสตรง (forward bias) คล้ายกับไดโอด และทำได้โดยการป้อนแรงดันไฟฟ้าบวกที่ขั้วเกต ซึ่งเรียกว่าการจุดชนวนเกต (firing gate) หรือสัญญาณทริกเกอร์ (Trigerred)   และหลังจากที่ทำการจุดชนวนแล้วหรือมีสัญญาณทริกเกอร์มากระดุ้นแล้ว SCR ก็จะนำกระแสอย่างต่อเนื่อง

 รูปซ้ายมือ: แสดงวงจรของ SCR ในแบบโมเดลที่ใช้ทรานซิสเตอร์
รูปขวามือ: เปรียบเทียบ SCR กับอุปกรณ์ใกล้ตัว ที่ใช้จริงๆในชีวิตประจำวัน (กดครั้งเดียว นำไหลต่อเนื่อง)

 


การหยุดการทำงานของเอสซีอาร์

SCR เมื่อมีการนำกระแสแล้วก็จะนำอย่างต่อเนื่อง และจะหยุดการทำงานเมื่อค่ากระแสที่ไหลผ่านแอโนดลงจนต่ำกว่าค่าที่เรียกว่า กระแสโฮลดิ้ง (holding current) หรือเรียกว่า Ih

ในกรณีที่เอสซีอาร์ถูกใช้งานโดยการป้อนกระแสสลับผ่านตัวมัน การหยุดทำงานของมันจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ เมื่อค่าแรงดันไฟสลับที่ให้นั้นใกล้กับจุดที่เรียกว่า "จุดตัดศูนย์" (Zero-crossing point) ซึ่งจะเกิดขึ้นทุก ๆ ครึ่งคาบเวลาของสัญญาณไฟสลับที่ให้แก่วงจรนั้น ถ้าต้องการหยุดการนำกระแสของเอสซีอาร์จากวงจรทำได้โดยกดสวิตช์ S1 ดังรูปตัวอย่าง

 


ตัวอย่าง การต่อสวิตซ์เพื่อหยุดการทำงานของ SCR

 

 

กราฟคุณสมบัติของ SCR (characteristic)



จากรูป จะเห็นว่า เมื่อ SCR  จะนำกระแสได้ ก็ต่อเมื่อได้รับการฟอร์เวิร์ดไบอัสด้วยแรงดันระดับหนึ่ง มีการระดุ้นหรือจุดชนวนที่ขาเกต SCR  หรืออีกกรณีหนึ่งคือเมื่อมีแรงดันตกคร่อมระหว่าง แอโนดและแแคโธด สูงๆค่าหนึ่งจนกระทั่งถึงระดังแรงดันฟอร์เวิร์ดเบรคดาวน์ SCR ก็จะนำกระแสได้เองโดยไม่ต้องมีการกระตุ้นหรือจุดชนวน  



 

สิ่งที่กล่าวมาข้างตันเป็นเพียงหลักการทำงานพื้นฐานของเอสซีอาร์ ซึ่งจะเห็นได้ว่า เป็นอุปกรณ์ ที่สามารถนำไปใช้งานได้อย่างง่าย ๆ แต่ข้อสำคัญคือการเลือกใช้เอสซีอาร์ ให้เหมาะกับงานที่ต้องการซึ่งจะพบว่าในการเลือกใช้เอสซีอาร์แต่ละเบอร์นั้น ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของแต่ละเบอร์ เช่นค่าแรงดันและกระแสสูงสุดที่จะทนได้ ค่าความไวของเกตและค่ากระแสโฮลดิ้ง ในตาราง ได้แสดงถึงคุณสมบัติต่าง ๆ เหล่านี้ของเอสซีอาร์เบอร์ต่าง ๆ ที่นิยมใช้ โดย PIV คือค่าแรงดันสูงสุดที่จะทนได้, Vgt / Igt คือแรงดัน / กระแสที่ใช้ในการทริกที่เกตและ Ih คือกระแสโฮลดิ้ง


คุณลักษณะของ SCR นั้น จะนำกระแสในทิศทางตรงเท่านั้น (Forward Direction) ด้วยเหตุผลนี้จึงจัดให้ SCR เป็นอุปกรณ์จำพวก นำกระแสในทิศทางเดียว (Unidirectional Device ) ซึ่งหมายความว่า ถ้าป้อนสัญญาณไฟฟ้า กระแสสลับผ่าน SCR ขาเกทของ SCR จะตอบสนองสัญญาณ และกระตุ้นให้ SCR ทำงานเฉพาะครึ่งบวกของสัญญาณที่จะทำให้อาโนดเป็นบวกเมื่อเทียบกับคาโธดเท่านั้น ตัวอย่างการนำเอสซีอาร์ไปใช้งานอย่างง่ายคือ การนำเอสซีอาร์ไปใช้ในการเปิด- ปิดหลอดไฟซึ่งแสดงดังรูป

 


 

จากรูป - ในขณะที่สวิตช์ S1 อยู่ในสภาวะเปิดวงจรเอสซีอาร์จะไม่นำกระแส เพราะว่าไม่มีกระแสไปจุดชนวนที่ขาเกตของเอสซีอาร์ (IG = 0) แรงดันตกคร่อมขาแอโนดและแคโทดมีค่าสูงมาก กระแส IA จึงไม่สามารถไหลผ่านได้ หลอดไฟจึงไม่ติดหรือถ้าเป็นโหลดอื่นๆก็จะไม่ทำงาน  แต่ถ้ามีการกดสวิตช์ S1 หรือมีการจุดชนวน  SCR ก็จะทำงาน

  

การวัดและทดสอบเอสซีอาร์ด้วยโอห์มมิเตอร์

              การวัดหาขาของเอสซีอาร์โดยใช้โอห์มมิเตอร์ของซันวา ( SUNWA ) รุ่น XZ 300  ที่สายวัดสีแดงจะมีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ (-) ส่วนสายวัดสีดำจะมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก (+) ( มีมิเตอร์บางยี่ห้อสายวัดจะตรงข้ามกัน คือ สายสีแดงมีศักย์เป็นบวก และสายสีดำมีศักย์เป็นลบ )  โดยวิธีการวัดให้ทำการสมมุติตำแหน่งของขาก่อน คือ เอสซีอาร์มี 3 ขาหรือ 3ขั้ว เราก็สมมุติขาเป็นตำแหน่งที่ 1, 2 และ 3 ดังรูป    จากนั้นก็แบ่งเป็น 3 คู่ แล้วทำการวัดดังตารางต่อไปนี้


 


การวัดหาขาของเอสซีอาร์ด้วยโอห์มมิเตอร์

 

  หาร  พิจารณาค่าความต้านทานระหว่างขาของเอสซีอาร์จากตารางสรุปได้ว่า การวัดเอสซีอาร์ทั้ง 3 ขา จำนวน 6 ครั้ง สามารถอ่านค่าความต้านทานได้เพียง 1 ครั้งหรือเรียกว่า " วัด 6 ครั้ง เข็มขึ้น 1 ครั้ง " ครั้งที่สามรถอ่านค่าความต้านทานต่ำได้นั้น ศักย์ไฟบวก ( สายสีดำ ) จับที่ขาใดนั้นเป็นขาเกต และศักย์ไฟลบ
 

 หมายเหตุ    มัลติมิเตอร์ที่ใช้เป็นของซันวา ( SUNWA ) รุ่น YX -360 มัลติมิเตอร์บางรุ่นสายวัดอาจมีศักย์ไฟไม่เหมือนกัน ก่อนทำการวัดจึงควรศึกษาให้เข้าใจ



นายเอ็นจิเนียร์ขอสงวนสิทธิ์รับรองความถูกต้อง โปรดใช้วิจารณญาณในการรับข่าวสารข้อมูล


 ลิงค์ช่องยูทุปของ 9engineer.com => คลิก=> technology talk
 
ขอกำลังใจจากเพื่อนๆสมาชิกช่วยสนับสนุนด้วยการกดซับสไคร์ กดกระดิ่งติดตาม กดไลค์และกดแชร์ด้วยครับ

27 October 2021
:: MEMBER LOGIN
E-mail Account
Password
:: OUR SPONSORS