วงจรแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง
| วงจรเรียงกระแส |
วงจรเรียงกระแสเป็นวงจรที่ทำการเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งมีทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า
2 ทิศทาง ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง นั่นคือ ทำให้การไหลของกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นในทิศทางเดียว
สำหรับวงจรเรียงกระแสสามารถแบ่งออกได้ 3 แบบ ดังนี้
1. วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น
2. วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น
3. วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์
1. วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น
การสร้างวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นทำได้โดยการต่อไดโอดให้อยู่ระหว่างหม้อแปลงไฟฟ้าและโหลด
สำหรับช่วงของครึ่งบวกของแรงดันไฟฟ้าจากด้านทุติยภูมิจะทำให้ขั้วอาโนดของไดโอดได้รับแรงดันไฟฟ้าเป็นบวก
ดังนั้นไดโอดจึงอยู่ในสภาวะ ON ในกรณีนี้ไดโอดจะเป็นตัวทำให้ช่วงครึ่งบวกของแรงดันไฟฟ้าจากด้านทุติยภูมิไปปรากฏคร่อมที่โหลด
ส่วนในช่วงซีกลบของแรงดัน จากด้านทุติยภูมิ จะทำให้ขั้วของอาโนดของไดโอดได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เป็นลบดังนั้นไดโอดจึงอยู่ในสภาวะ
OFF ซึ่งในกรณีนี้จะไม่มีกระแสไหลผ่านไดโอด ส่งผลให้ไม่มีแรงดันไฟฟ้าไปปรากฏคร่อมที่โหลด
2.วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น
เนื่องจากการกรองสัญญาณเอาท์พุตที่ได้จากวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น
ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าที่เรียบขึ้นนั้นทำได้ยาก ทั้งนี้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ส่งผ่านไปยังโหลดเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของแต่ละสัญญาณอินพุตเท่านั้น
ดังนั้น ในส่วนนี้จะเป็นการทำความรู้จักกับวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น ซึ่งใช้ไดโอด
2 ตัว ในการที่จะส่งผ่านช่วงครึ่งคลื่นของสัญญาณทั้งสองไปยังโหลด โดยให้ไหลผ่านไปในทิศทางเดียวกัน
วงจรเรียงกระแสแบบเซ็นเตอร์แท็ป ซึ่งประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดที่มีเซ็นเตอร์แท็ป
และไดโอด 2 ตัว โดยส่วนที่เป็นเซ็นเตอร์แท็ปของขดลวดทุติยภูมิจะต่อลงกราวด์เพื่อให้เกิดความต่างเฟสกันถึง
180 องศา ระหว่างสัญญาณที่ออกมาจากส่วนบนและส่วนล่างของขดลวดทุติยภูมิ
เมื่อสัญญาณอินพุติที่ป้อนเข้ามาอยู่ในช่วงครึ่งบวกการทำงานของวงจร โดยสัญญาณแรงดันไฟบวกที่ปรากฏส่วนบนของขดลวดทุติยภูมิจะมีผลทำให้ไดโอดอยู่ในสภาวะ
ON ในขณะที่แรงดันไฟลบจะไปปรากฏที่ส่วนล่างของขดลวดทุติยภูมิจะอยู่ในสภาวะ OFF
การทำงานของวงจรในลักษณะนี้จะทำให้กระแสอิเล็กตรอนไหลจากเซ็นเตอร์แท็ปไปยังโหลด
ดังนั้นการทำงานของไดโอดจำนวน 2 ตัว และหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดที่มีเซ็นเตอร์แท็ปจะเป็นการเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับที่มีทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า
2 ทิศทางให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่มีการไหลของทิศทางกระแสไฟฟ้าทิศทางเดียวและแรงดันเอาท์พุตที่ปรากฏคร่อมโหลดจะมีสถานะขั้วไฟเหมือนกันด้วย
3. วงจรเรียงกระแสบริดจ์
วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ โดยการทำงานของวงจรเมื่อได้รับสัญญาณอินพุตที่ป้อนเข้ามาอยู่ในช่วงครึ่งคลื่นบวก
การทำงานของวงจร โดยสัญญาณแรงดันไฟบวกที่ป้อนเข้ามาส่วนบนของวงจรบริดจ์จะส่งผลทำห้ไดโอดอยู่ในสภาวะ
ON จึงทำให้อิเล็กตรอนจากส่วนล่างของวงจรบริดจ์ซึ่งเป็นแรงดันไฟลบไหลผ่านโหลด
| วงจรกรองแรงดัน |
วงจรกรองแรงดันหรือวงจรฟิลเตอร์
ที่ใช้ในแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงมีหน้าที่เปลี่ยนแปลงแรงดันเอาท์พุตที่เป็นไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้จากวงจรเรียงกระแสทั้งแบบครึ่งคลื่นและแบบเต็มคลื่น
ซึ่งจะมีการเพิ่มให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เรียบมากขึ้น
วงจรกรองแรงดันโดยใช้ตัวเก็บประจุ
โดยเมื่อแรงดันอินพุตอยู่ในครึ่งคลื่นบวกจะทำให้ไดโอดอยู่ในสภาวะ ON และตัวเก็บประจุก็จะเริ่มเก็บประจุ
ซึ่งช่วงเวลาของการเก็บประจุของตัวเก็บประจุนั้นจะสั้น ทั้งนี้เนื่องจากไม่มีค่าความต้านทานในเส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในระหว่างการชาร์จประจุนี้มีเพียงแต่ค่าความต้านทานภายในสายไฟที่ใช้ต่อในวงจรเท่านั้น
ซึ่งในกรณีช่วงเวลาของการคายประจุจะนานกว่าช่วงเวลาของเก็บประจุ ทั้งนี้เนื่องจากมีค่าความต้านทานของโหลดต่ออยู่ในวงจรนั่นเอง
การลดลงของความชันของรูปคลื่นสัญญาณเป็นการลดลงของแรงดันไฟฟ้าที่ปรากฏคร่อมตัวเก็บประจุและจากการที่มีโหลดต่อขนานอยู่กับตัวเก็บประจุ
ดังนั้น แรงดันเอาท์พุตที่ปรากฏคร่อมโหลดก็จะมีขนาดลดลงด้วย ซึ่งการลดลงของแรงดันเอาท์พุตนี้เกิดจากการคายประจุของตัวเก็บประจุ
แต่เมื่อมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและวงรอบของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อให้ได้ค่าที่เรียบจนเกือบจะคงที่
นั่นคือ มีการเปลี่ยนแปลงระดับแรงดันไฟฟ้าสูงหรือต่ำกว่าค่าเฉลี่ยเพียงเล็กน้อยหรือที่เรียกว่า
ริปเปิ้ล นั่นเอง
|
|แบบทดสอบ| | ออกจากบทเรียน|
|