Top 50 Popular Supplier
1 การเพิ่มเว็บลงใน e-directory 60,769
2 E&L INTERNATIONAL CO., LTD. 58,898
3 T.N. METAL WORKS Co., Ltd. 55,736
4 เคอีบี (KEB ) ประเทศไทย 52,157
5 ฟิลิปส์อิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด 41,369
6 บ.ไทนามิคส์ จำกัด 37,393
7 สถาบันไทยเยอรมัน 36,090
8 Industrial Provision co., ltd 33,419
9 ลาดกระบัง ทูลส์ แอนด์ ดาย จำกัด 32,998
10 Infinity Engineering System Co.,Ltd 30,666
11 สยาม เอลมาเทค (siam elmatech) 28,983
12 ไทยเทคนิค อีเล็คตริค จำกัด 27,964
13 ฟอร์จูน เมคคานิค แอนด์ ซัพพลาย 27,253
14 เอเชียเทค พาวเวอร์คอนโทรล จำกัด 26,588
15 บริษัท เวิลด์ ไฮดรอลิคส์ จำกัด 26,378
16 โปรไดร์ฟ ซิสเต็ม จำกัด 23,544
17 ซี.เค.แอล.โพลีเทค เอ็นจิเนียริ่ง 22,965
18 ธรรมคุณ ออโตเมชั่น 21,158
19 P.D.S. Automation co.,ltd 19,767
20 AVERA CO., LTD. 19,219
21 เลิศบุศย์ 18,654
22 ห้างหุ้นส่วนสามัญ เอ-รีไซเคิล กรุ๊ป 17,426
23 เทคนิคอล พรีซิชั่น แมชชีนนิ่ง 17,290
24 แมชชีนเทค 16,924
25 Electronics Source Co.,Ltd. 16,818
26 มากิโน (ประเทศไทย) 16,325
27 ทรอนิคส์เซิร์ฟ จำกัด 15,996
28 Pro-face South-East Asia Pacific Co., Ltd. 15,962
29 อีดีเอ อินเตอร์เนชั่นเนล จำกัด 15,744
30 SAMWHA THAILAND 15,351
31 โครงการพัฒนาอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ 15,131
32 CHEMTEC AUTOMATION CO.,LTD. 14,792
33 ดีไซน์ โธร แมนูแฟคเจอริ่ง 14,761
34 IWASHITA INSTRUMENTS (THAILAND) LTD. 14,734
35 Intelligent Mechantronics System (Thailand) 14,637
36 I-Mechanics Co.,Ltd. 14,544
37 เอส.เอส.บี สยาม จำกัด 14,525
38 ศรีทองเนมเพลท จำกัด 14,151
39 Systems integrator 14,071
40 วอยก้า จำกัด 13,996
41 Advanced Technology Equipment 13,800
42 เอ็นเทค แอสโซซิเอท จำกัด 13,785
43 ดาต้า เอ็นทรี่ กรุ๊ป จำกัด 13,633
44 Autodesk Asia Pte Co., Ltd. 13,535
45 SUNAI GROUP CO.,LTD. 13,515
46 Pan Drives Co.,Ltd 13,426
47 มิตราคม (Mitracom) 13,413
48 CHENGGANG Electrical Engineering 13,366
49 K.P. Trading Group Company Limited 13,359
50 เลิศบุศย์ 12,239
21/06/2563 07:14 น. , อ่าน 473 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

30 October 2020
:: MEMBER LOGIN
E-mail Account
Password
:: OUR SPONSORS
energy
relay vs contactor
adtech
keb
tigersmile