แหล่งจ่ายกำลังไฟ(Power Supplies)

โดย : Admin

แหล่งจ่ายกำลังไฟ (Power Supplies) คืออะไร ?

 

ตัวอย่างเพาเวอร์ ซัพพลาย

 

เพาเวอร์ซัพพลายหรือแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าจะมีหลายชนิดด้วยกัน  ซึ่งส่วนใหญ่มักจะออกแบบมาเพื่อแปลงไฟบ้านหรือไฟฟ้าโรงงานที่มีแรงดันสูง เช่น  220 Vac (เอ.ซี. 220โวลท์) ให้ได้แรงดันต่ำที่เหมาะสมใช้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์หรืออุปกรณ์อื่นๆ เช่น 24 Vdc   12 Vdc   หรือ 5 Vdc เป็นต้น

ภาพรวมของแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าสามารถเขียนเป็นบล็อกไดอนุกรมดังรูปดังต่อไปนี้

 

จากรูป - แต่ละบล็อกมีนิยามดังนี้:

    -  Transformer หรือ หม้อแปลงไฟฟ้า :  โดยทั่วไปจะทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ(AC) จากแรงดันไฟบ้านหรือไฟฟ้าโรงงานให้ลดลงเหลือในระดับที่เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่จะใช้งาน หรือ วงจรคอนโทรล

   -  Rectifier หรือวงจรเรียงกระแส : ทำหน้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับ(AC) ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC)

   -  Smoothing หรือ วงจรรองแรงดัน : ตัวกรองแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง(DC) ซึ่งเป็นวงจรที่ช่วยทำให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเรียบขึ้น ลดริปเปิล(ripple)หรือการกระเพื่อมของสัญญาณให้เหลือน้อยๆ

    - Regulator เรกกูเลเตอร์ หรือ วงจรคุมค่า : วงจรที่ทำหน้าที่ควบคุมหรือปรับแรงดันให้คงที่ ควบคุมให้ริปเปิลหมดไปและกำหนดค่าแรงดัน DC ด้านขาออกให้คงที่
 

ตัวอย่างบล๊อคไดอะแกรมของแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าแบบ 5Vdc

 

 

โครงสร้างและการทำงานของอุปกรณ์ในแต่ละส่วน

  -  Transformer หม้อแปลงไฟฟ้า : จะทำหน้าที่แปลงระดับแรงดันของไฟฟ้ากระแสสลับ(AC) จากแรงดันไฟบ้านหรือไฟฟ้าโรงงานให้ลดลงเหลือในระดับที่เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่จะใช้งาน เช่นแปลงจาก 220 Vac ลดลงเหลือ 120 Vac หรือ 24 Vac เป็นต้น

แรงดันทั้งทางด้านอินพุทและเอาท์พุทยังคงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)

    -  Rectifier หรือวงจรเรียงกระแส:  วงจรนี้จะต่อหลังจากหม้อแปลงไฟฟ้า จะทำให้ที่แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC)

การทำงานของวงจรเรียงกระแส Rectifier

แรงดันเอาท์พุทที่ได้จากวงจรเรียงกระแส ในขั้นตอนนี้จะเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง(DC) ที่ยังไม่เรียบ
ซึ่งสามารถใช้งานได้กับงานบางประเภทเท่านั้นเช่น เป็นไฟเลี้ยงหลอด ควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (DC motor เล็กๆ)
แต่ยังไม่เหมาะที่จะป้อนให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ หรือทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้า

 

  วงจรกรอง :   ฟิลเตอร์หรือวงจรกรองหรือ Smoothing จะใช้แคปปาซิเตอร์ต่อขนานอยู่กับส่วนของเอาท์พุทของวงจรเรียงกระแส ซึ่งจะทำหน้าที่กรองแรงดันไฟฟ้าหลังจากวงจรเร็คติไฟร์หรือวงจรเรียงกระแสให้เรียบขึ้น โดยแคปปาซิเตอร์จะทำการชาร์จและดิสชาร์จหรือคายประจุดังรูป

หลังจากผ่านขั้นตอนนี้ แรงดันเอาท์พุทซึ่งเป็นไฟฟ้ากระแสตรง(DC) จะมีความเรียบขึ้นและมีริปเปิลน้อยลดน้อยลง
ซึ่งก็สามารถใช้สำหรับจ่ายให้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่

     Regulator เรกกูเลเตอร์ : วงจรคุมแรงดัน

 

 

เอาท์พุทไฟฟ้ากระแสตรง(DC) หลังออกจากวงจรเรกกูเลเตอร์  จะค่อนข้างเรียบมากไม่มีริปเปิล
ซึ่งเหมาะสำหรับเป็นแหล่งจ่ายให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด

 

 

เนื้อหาโดย: 9engineer.com (https://9engineer.com/)