freewheeling diode

โดย : Admin

ไขข้อข้องใจ...ไดโอดที่ใส่ขนานกับคอยล์รีเลย์มีไว้เพื่ออะไร

 

Relay หรือ รีเลย์  จะประกอบไปด้วย 2 ส่วนหลัก คือ ขดลวด หรือคอยล์ (Coil) กับ หน้าสัมผัส หรือ Contact เมื่อต้องการให้รีเลย์ทำงานก็ต้องจ่ายไฟให้ขดลวดรีเลย์ และเมื่อจะให้รีเลย์หยุดทำงานก็เพียงหยุดจ่ายไฟให้กับขดลวดรีเลย์ และส่วนมากจะมีการจ่ายไฟให้กับคอยล์รีเลย์โดยผ่านหน้าสัมผัสที่ใช้ในการตัดต่อ ไม่ว่าจะเป็นหน้าสัมผัสของสวิตซ์ปุ่มกด (Push Button Switch) สวิตซ์เลือก (Selector Switch) หรือแม้กระทั่งใช้หน้าสัมผัสของรีเลย์ตัวอื่นเป็นตัวตัดต่อกระแสจ่ายเข้าคอยล์  ดังรูปที่ 1

  วงจรรีเลย์ ประกอบไปด้วย แหล่งจ่ายไฟ หน้าสัมผัสหรือสวิตซ์ตัดต่อ และคอยล์หรือขดลวดของรีเลย์

จากรูปด้านล่างนี้เมื่อจ่ายไฟเข้าขดลวด กระแสไฟฟ้าก็จะไหลผ่านขดลวดแล้วสร้างสนามแม่เหล็กขึ้น

 

 

รูปที่ 1 วงจรรีเลย์เมื่อจ่ายไฟเข้าคอยล์หรือขดลวดของรีเลย์

 

     เนื่องจากคอยล์ของรีเลย์มีส่วนประกอบเป็นขดลวดไฟฟ้าพันอยู่รอบแกนเหล็ก ซึ่งจะมีคุณสมบัติคือ เมื่อถูกจ่ายไฟเข้าขดลวด ขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมา แต่เมื่อหยุดจ่ายไฟเข้าคอยล์สนามแม่เหล็กจะยุบตัวอย่างรวดเร็วและสร้างแรงดันไฟฟ้าขึ้นแทนทำให้มีกระแสไฟฟ้าย้อนกลับออกมา โดยจะมีขั้วตรงข้ามกับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเข้าคอยล์ แรงดันตัวนี้เรียกว่า แรงดันไฟฟ้าต้านกลับของขดลวด หรือ Coil back EMF ซึ่งแรงดันไฟฟ้าต้านกลับที่สร้างขึ้นมานี้ จะไปเสริมกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายทำให้ทำให้มีแรงดันเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของแหล่งจ่าย จึงทำให้เกิดการอาร์คที่รุนแรงยิ่งขึ้นที่หน้าสัมผัสขณะเปิดวงจรออก ทำให้หน้าสัมผัสเสียหายเร็วขึ้น และอายุการใช้งานสั้นลงมาก (ดูรูปที่ 2)

 

รูปที่ 2 วงจรรีเลย์เมื่อหน้าสัมผัสเปิดวงจร ทำให้เกิดการอาร์คที่หน้าสัมผัส
 

 แต่เมื่อเราต่อไดโอด หรือ diode คร่อมกับขดลวดหรือคอยล์ของรีเลย์ไว้ เมื่อเกิดแรงดันไฟฟ้าต้านกลับหรือ Back EMF ขึ้น ก็จะทำให้เกิดกระแสไหลวนผ่านไดโอดแทน แทนที่จะไปเพิ่มความรุนแรงในการอาร์คให้หน้าสัมผัสเสียหาย ดังรูปด้านล่างนี้

รูปที่ 3 วงจรรีเลย์เมื่อหน้าสัมผัสเปิดวงจร และมีไดโอด (diode) ต่อคร่อมอยู่

        สรุปแล้วการต่อไดโอดคร่อมคอยล์รีเลย์ลังกล่าวเป็น วงจรป้องกันหน้าสัมผัสรีเลย์ ชนิดหนึ่ง หรือเรียกว่าวงจร Snubber Circuit นั่นเอง และวงจรนี้ก็จะใช้กับไฟ DC เท่านั้น ไม่สามารถใช้กับไฟ AC ได้ครับ
เตรียมพร้อมสำหรับ โลกที่กำลังจะก้าวเข้าสู่ยุคที่หุ่นยนต์จะเข้ามาทำงานแทนมนุษย์แบบเต็มตัวในอีกไม่ช้า

 

Cr: เพจ คลังความรู้ วิชาชีพไฟฟ้า

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