สรุปหน้าที่คาปาซิเตอร์ 6 ข้อ และ การนำตัวเก็บประจุไปใช้งาน
ตัวเก็บประจุทำหน้าที่เก็บประจุ
ค่าความจุมาก เก็บพลังงานไฟฟ้าได้มาก
สรุปหน้าที่คาปาซิเตอร์ 6 ข้อ
เมื่อนำมาใช้งานจริงในวงจรไฟฟ้ า-อิเล็กทรอนิกส์คาปาซิเตอร์จะทำหน้าที่ อะไรบ้าง ?
จากการศึกษาการทำงานของวงจรต่ างๆ สามารถสรุปหน้าที่ของตัวเก็บประจุ ได้ดังต่อไปนี้ เรียงจากสิ่งที่เราทราบมาแล้วบ้ างไปหาข้อมูลใหม่ๆ
1) ทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้า หลักการพื้นฐานของตัวเก็บประจุ เก็บประจุไฟฟ้าหมายถึงเก็บพลังงานไฟฟ้า (W) ดูสมการรูปที่ 1 ด้านบนสุด โดยปริมาณประจุไฟฟ้าจะมีความสัมพันธ์กับกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าตามสมการ Q = It , Q = CV คาปาซิเตอร์ตัวใหญ่ๆสามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้มากและสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มาก สังเกตได้จากวงจรแหล่งจ่ายไฟวัตต์สูง UPS วงจรขับ ( Driver ) แบบต่างๆที่ใช้กระแสสูง เป็นต้น จะมีคาปาซิเตอร์ตัวใหญ่
รูปคาปาซิเตอร์ตัวใหญ่ มีค่าความจุสูงมาก เช่น 250000 MFD / 50V
รูปคาปาซิเตอร์ตัวใหญ่ มีค่าความจุสูงมาก เช่น 47000 MFD / 100V
ยกตัวอย่างคาปาซิเตอร์ที่ทำหน้าที่เก็บพลังงานนี้ชื่ อ Back-up Capacitor ดูตามรูปด้านล่าง ใช้เป็นแบตเตอรี่สำรอง ( Secondary Battery ) ให้ IC ที่เก็บข้อมูลเวลา (Real-time clock (RTC) backup ) และข้อมู ลของเครื่อง ( Memory backup ) ระหว่างที่ไม่มีไฟให้วงจร หรือ ปิ ดเครื่องข้อมูลก็ยังอยู่ Back-up Capacitor นี้มีพลังงานเพียงพอที่จะจ่ ายให้ IC เนื่องจาก IC นี้ใช้กระแสไฟน้อยมากมาก กรณีวงจรกินกระแสมากจะใช้ แบตเตอรี่จริงแทน เช่น ใน PLC จะใช้แบตเตอรี่จริงติดตั้งลงใน PCB (หรือแบตเตอรี่แบบมีสาย)
คาปาซิเตอร์ Back-up ค่า 1.0F 5.5V
ใช้เมื่ออุปกรณ์ต้องการกระแสน้อยๆ เช่น พวก IC SRAM
แบตเตอรี่มีขา ต่อลง PCB ใช้เมื่อวงจรต้องการกระแสสูง
2) ทำหน้าที่ DC link Circuit หรือ energy buffering หน้าที่คล้ายๆกับข้อแรกแต่มี รายละเอียดที่แตกต่างออกไปดังนี้
คาปาซิเตอร์ที่ทำหน้าที่ DC Link เป็นคาปาซิ เตอร์ตัวใหญ่ ๆ ใน UPS พาวเวอร์ซัพพลาย วงจรแปลงไฟคอนเวอเตอร์แบบต่างๆ และ วงจรขับมอเตอร์ เป็นต้น คาปาซิเตอร์นี้ทำหน้าที่เป็นตั วเชื่อมระหว่างวงจรส่วนต่างๆหรื อตัวกั้นระหว่างอุปกรณ์ เพื่อให้ไฟในวงจรเรียบนิ่งก่ อนและมีเพียงพอที่ จะนำไปทำงานต่อหรือใช้งานในภาคต่ อไป โดยการเปลี่ ยนแปลงของกระแสและแรงดั นในวงจรภาคต่างๆจะไม่ส่ งผลกระทบต่อกันเนื่องจากมี DC link Capacitor ทำหน้าที่เป็นตัวกั้นอยู่ ยกตัวอย่างให้เห็นภาพมากขึ้นอย่ างเช่น ในวงจร DC to DC Converter แรงดันไฟเข้า input ที่มาจากวงจรภายนอกจะมาเก็บไว้ ที่คาปาซิเตอร์ก่อนเพื่อให้ไฟนิ่ งและมีเพียงพอ จากนั้นจึงจะนำไฟที่เก็บเตรี ยมไว้นี้ไปแปลงระดับแรงดันโดยอุ ปกรณ์อื่นๆข้างในวงจร เมื่อทำการแปลงไฟแล้วก็ต้องเก็ บไฟที่แปลงได้นี้ในคาปาซิเตอร์โดย ตรงใกล้ๆบริเวณ Output หรือจุดต่อใช้งานจะมีคาปาซิเตอร์ค่าความจุสูง โดยการดึงไฟของโหลดจะไม่ส่ งผลกระทบมากต่อวงจรภายในเนื่ องจากมี DC link คาปาซิเตอร์ เป็นตัวกั้นอยู่
วงจร DC to DC Converter แบบปรับค่าได้
สังเกตใกล้ๆจุดต่อ Input และ Output จะมี C ตัวใหญ่
3) ทำหน้าที่กรองไฟให้เรียบ ในวงจรเรียงกระแสไฟเอซีเป็นดีซี ( AC to DC ) ไฟที่ผ่านไดโอดแล้วยังมี การกระเพื่อมมาก ต้องใช้ C ฟิลเตอร์ทำหน้าทีกรองไฟให้เรียบ หลังจากผ่าน C ฟิลเตอร์นี้แล้วไฟจะเรียบมากขึ้นแต่ก็จะก็ยังมี การกระเพื่อมอยู่เล็กน้อยซึ่งยังไม่ เหมาะนำไปใช้งาน ต้องใช้วงจรรักษาระดับแรงดันไฟ ( Voltage Regulator ) เพื่อทำไฟให้เรียบนิ่งที่สุ ดก่อนจึงจะเหมาะกับการใช้งาน
หน้าที่และการนำคาปาซิเตอร์ตัวใหญ่ๆไปใช้งาน ระบุไว้ใน Datasheet ตรงการนำไปใช้งาน ( Application ) ยกตัวอย่าง ตรงที่วงสีแดงไว้ Datasheet ของ Vishay BCcomponents Screw Terminals Aluminum Electrolytic Capacitors จะสังเกตว่าสามารถนำไปใช้ได้หลายวงจรที่เน้นกระแสสูง ตัวอย่างที่ 2 เป็น Datasheet ของ Cornell Dubilier Electronics (CDE) Type CGS Screw Terminal Capacitors ตรงที่ขีดสีเหลืองไว้คือ กรองไฟให้เรียบ ( Filtering ) และ เก็บพลังงานไฟฟ้า ( Energy Storage )
From Datasheet Vishay BC components Screw Terminals Aluminum Electrolytic Capacitors model : 101/102 PHR-ST ใช้เป็นตัวอย่างการนำ C ตัวใหญ่ไปใช้งาน
ใช้เป็นตัวอย่างการนำ C ตัวใหญ่ไปใช้งาน
4) เชื่อมโยงสัญญาณหรือคัปปลิ้ง ( Coupling ) คุณสมบัติของคาปาซิเตอร์จะกั้ นไฟ DC และยอมให้สัญญาน AC ผ่านไปได้ ไฟ DC ที่ใช้เลี้ยงหรือไบอั สวงจรขยายภาคต่างๆจะแยกกั นโดยใช้คาปาซิเตอร์เป็นตัวกั้ นและเชื่อมโยงเฉพาะสัญญาณระหว่ างภาคขยายโดยใช้คาปาซิเตอร์คัปปลิ้ง
5) กรองความถี่แบบต่างๆ วงจรกรองความถี่นั้นมี หลายแบบ โดยจะใช้ C เป็นอุปกรณ์หลักในวงจร เช่น กรองความถี่ต่ำผ่าน กรองความถี่สูงผ่าน กรองสัญญาณรบกวนหรือกรองความถี่ที่ไม่ต้องการ ทิ้ง จะอธิบายเพิ่มเพื่อให้เห็นภาพ จากคุณสมบัติของคาปาซิเตอร์ จะเก็บประจุและคายประจุเมื่ อเราต่อตัวต้านทานเข้าไปขั ดขวางมันจะใช้เวลานานมากขึ้ นในการเก็บประจุและคายประจุ อย่างเช่นในวงจรไฟกระพริบแค่ เปลี่ยนค่า C หรือค่า R จะทำให้ระยะเวลาการกระพริบเปลี่่ ยนไปคือเร็วขึ้นหรือช้ามากขึ้น ดังนั้นคาปาซิเตอร์จึงเกี่ยวข้ องกับความถี่และคาบเวลา ( Frequency and Timing ) ชื่อหน้าที่คาปาซิเตอร์ที่ทำหน้ าที่กรองสัญญาณรบกวน เช่น Bypass คาปาซิเตอร์ , Decoupling Capacitor ดูรูปประกอบ
C ดีคัปปลิ้ง มีค่าความจุน้อย นิยมใช้ C ชนิด เซรามิค
6) ทำหน้าที่ป้องกันวงจรและทำให้อุ ปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตัวอื่ นๆทำงานเสถียรมากขึ้น
ทำหน้าที่ป้องกันวงจรโดยใช้เป็ นสนับเบอร์ ( Snubbering ) จากคุณสมบัติพื้นฐานของตัวเก็ บประจุคือแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้ นหรือลดลงแบบทันทีทันใดไม่ได้ มันต้องใช้เวลาในการเก็บประจุ และคายประจุ มีการนำคาปาซิเตอร์ไปใช้ ในวงจรสนับเบอร์เพื่อลดและควบคุ มอัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันให้ อยู่ในระดับที่ปลอดภัยให้ไตรแอคและเอสซีอาร์ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงแบบเร็วเกิ นไปจะไม่ทำให้อุปกรณ์อิเล็ กทรอนิกส์เสียเนื่องจากมี วงจรสนับเบอร์ช่วยไว้ และทำให้เราประหยัดต้นทุนด้วยคื อไม่ต้องใช้อุปกรณ์ที่สเปคแรงดันสู งเกินไปที่มีราคาแพง โดยใช้วงจรสนับเบอร์ลดอั ตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันให้ต่ำ ลงมา ผลคืออุปกรณ์ตัวอื่นๆในวงจรก็ สามารถใช้สเปคแรงดันที่ต่ำลงมาและมี ราคาถูกลงทั้งวงจร
C1 ทำหน้าที่ช่วยให้ไฟเข้า IC นิ่ง จำเป็นต้องต่อเมื่อ IC อยู่ห่างมากจาก C ฟิลเตอร์
C2 ทำหน้าที่ช่วยเรื่อง Transient response
IC หลายเบอร์ต้องมีการต่อ R ต่อ C ภายนอกให้มัน บางเบอร์ Datasheet ของ IC ระบุเป็นค่ามาให้เลย และ บางครั้งต้องคำนวณหาค่า R ค่า C ตามสูตรเอง
การนำตัวเก็บประจุไปใช้งานในวงจรไฟฟ้า-อิเล็กทรอนิกส์
คาปาซิเตอร์นั้นมีหลายชนิด คาปาซิเตอร์ 1 ชนิดสามารถนำไปใช้งานได้หลายวงจรแต่ไม่สามารถนำไปใช้งานได้ทุกวงจร อย่างเช่น C ที่ทำหน้าที่เชื่อมโยงสัญญาณหรือคับปลิ้ง ถ้าเป็นความถี่ต่ำสามารถใช้คาปาซิเตอร์ชนิดอิเล็กทรอไลต์เกรดดีๆมีกระแสรั่วไหลต่ำๆได้ ถ้าเป็นความถี่สูงต้องใช้ C ชนิดฟิล์มโพลีโพไพลีน อีกหนึ่งตัวอย่างคือการกรองสัญญาณรบกวนความถึ่สูงออกจากไฟ AC มาตรฐานกำหนดต้องเป็นคาปาซิเตอร์ชนิดฟิล์ม Class X และ Y
Source : Credit Wikipedia
รูปสรุป ชนิด C และการนำคาปาซิเตอร์ไปใช้งานกับวงจรต่างๆ
ขอบคุณรูปจาก Wikipedia อธิบายให้เห็นภาพรวมการนำ C ชนิดต่างๆไปใช้งานว่ามันจะมีบางวงจรที่สามารถใช้ C ได้หลายชนิด แต่ก็จะมีบางวงวรที่เจาะจงและนิยมใช้ C ชนิดๆนั้นอาจมีเหตุผล 1-2-3 เช่น เรื่องสเปคทางไฟฟ้า ต้นทุนหรือราคา การหาง่าย ขนาดความโต และมาตรฐานกำหนด เป็นต้น
สรุปชนิดคาปาซิเตอร์และการไปใช้งานกับวงจรต่างๆ
1) วงจรที่เกี่ยวกับคาบเวลาหรือ Timing ต้องการ C ที่ไม่มีกระแสรั่วไหลเลยและมีการสูญเสียต่ำมากๆจึงใช้ C ชนิดฟิล์ม
2) C ทำหน้าที่คัปปลิ้ง ต้องการ C มีคุณสมบัติการสูญเสียน้อยมากๆและไม่มีกระแสรั่วไหลหรือน้อยมากๆ ตอบสนองความถี่ย่านนั้นๆได้ดีมาก นิยมใช้ C ชนิดฟิล์มไมล่า หรือ โพลีโพไพลีน(ซึ่งดีกว่าไมล่า)
3) งานกรองสัญญาณรบกวน ( EMI RFI Suppression ) มีใช้ทั้ง C ชนิดฟิล์มและ C ชนิดเซรามิค ขึ้นอยู่กับความถี่ที่ต้องการกำจัดและค่าความจุที่ได้จากการคำนวณด้วย
4) งาน DC Link / DC Buffering ใช้ C ชนิดอิเล็กทรอไลต์ สังเกตจะเป็น C ค่าสูงๆ ในวงจรแปลงไฟคอนเวอเตอร์แบบต่างๆ
5) งานควบคุมมอเตอร์ คือ Capacitor Start และ Capacitor RUN ใช้ C ชนิดฟิล์มเนื่องจากมันไม่มีขั้วและทนไฟ AC ได้ดีมาก อีกทั้งเป็นแบบที่นิยมผลิตมาใช้งานจนเป็นมาตรฐานไปแล้ว เช่น C ที่ใช้กับพัดลม C ที่ใช้กับปั๊ม C ที่ใช้กับแอร์หรือเครื่องปรับอากาศ เป็นต้น คือมันจะเป็น C ใช้เฉพาะงานไปเลย
6) งานกรองไฟให้เรียบหรือ C Filter ในวงจรเรียงกระแสไฟ AC-DC นิยมใช้ C ชนิดอิเล็กทรอไลต์เนื่องจากให้ค่าความจุที่สูงมาก มีขนาดเล็กและราคาไม่แพง ถ้าใช้ C ชนิดฟิล์มที่มีค่าความจุสูงๆ ราคาจะแพงมากทำให้ต้นทุนการผลิตสูงมาก อีกทั้งยังมีขนาดใหญ่กินพื้นที่มากด้วยจึงไม่นิยมใช้ C ชนิดฟิล์ม
7) งานอื่นๆ ให้สังเกตจากวงกลมด้านบนเพิ่มเติม จะมีชนิดคาปาซิเตอร์และชื่อวงจรหรือการนำไปใช้งานต่างๆ มันจะพื้นที่ทับซ้อน คืองานนี้สามารถใช้ C ได้หลายชนิด ให้ตั้งคำถามและสังเกตเพื่อสะสมข้อมูลไปเรือยๆ ว่า วงจรประเภทนี้เขานิยมใช้ C ชนิดอะไร ? ก็จะได้ข้อมูลจากงานจริงเพิ่มเติมนอกจากที่ได้อธิบายไว้ในบทความนี้ สำหรับนักศึกษาสาขาไฟฟ้า- อิเล็กทรอนิกส์มีการบ้าน ลองค้นหาข้อมูลหัวข้อต่อไปนี้เพิ่มเติมในเน็ตซึ่งใช้เวลาไม่มาก เช่น 1. การแก้พาวเวอร์เฟคเตอร์นิยมใช้ C ชนิดอะไร ? 2. วงจรครอสโอเวอร์เน็ตเวิร์ค นิยมใช้ C ชนิดอะไร ? 3. C ในวงจรเครื่องเสียงเกรดดีๆ มีลักษณ์เป็นอย่างไร 4. วงจรที่เป็นสัญญาณพัลซ์นิยมใช้ C ชนิดอะไร ? เป็นต้น หรืออาจค้นหาข้อมูลจากรูปในวงกลมได้ส่วนหนึ่ง ลองใช้คำค้นว่า " วงจรครอสโอเวอร์ " ในกูเกิ้ลและดูรูป ก็จะเห็นรูป C ที่นิยมใช้กับวงจรครอสโอเวอร์ ( เป็นวงจรกรองความถี่เสียง )
วิธีการใช้มัลติมิเตอร์ วัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
มี 15 บท การใช้งานมัลติมิเตอร์ เพื่อวัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- เช็ค ดี / เสีย เป็น
- วัดอุปกรณ์เป็น ครบอุปกรณ์ที่สำคัญ
- เตรียมตัวไปทำงาน หรือ สมัครงาน มีพื้นฐานดี สามารถต่อยอดไปได้ไกล
บริษัทหรือหน่วยงานต่างๆต้องการคนที่มีพื้นฐานดีและเตรียมพร้อมจะทำงาน
เมื่อเข้าไปทำงานแล้วใช้เวลาเรียนรู้งานไม่มาก
- ลดต้นทุน ใช้ของให้คุ้มค่า อุปกรณ์หายากแล้วจำเป็นต้องซ่อมเพื่อใช้งานต่อ
ทำงานเกี่ยวกับการซ่อมบำรุง
อ่านได้ที่ Google Play Books คลิกที่รูปปกหนังสือ จะไปยังหน้าหนังสือให้
หรือ ตามที่อยู่นี้ >>
ปก หนังสือ E- book " การวัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำห รับงานซ่อม "
อ่านได้ที่ Google play books มี 15 เรื่อง ในเล่ม
มีรูปประกอบเยอะ เข้าใจง่าย
อ่านที่ Mebmarket ได้ทั้ง Android และ IOS
Mebmarket ร้าน E book ชั้นนำของไทย
ใช้ชื่อหนังสือค้นใน google ก็เจอ เช่นกัน
ชื่อ : การวัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับงานซ่อม
สาธิตวิธีวัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิ กส์ มีรูปประกอบเยอะและมีตัวอย่างชั ดๆ
> เข้าใจง่ายเพราะมีรู ปประกอบจำนวนมาก
> สะดวกสำหรับยุคนี้ คือ อ่านผ่าน App " Google Play Books " ในมือถือ
สำหรับมือใหม่และคนที่สนใจการวั ดอุปกรณ์ดีเสียเพื่อซ่ อมวงจรและทำงานเกี่ยวกับวงจรอิ เล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ไฟฟ้า หนังสือ " การวัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำห รับงานซ่อม " นี้
มีเนื้อหาถึง 15 บท โดยครอบคลุมการวัดอุปกรณ์ที่ สำคัญ ๆ อ่านได้ที่
Google Play Books โดยทำตาม 2 ขั้นตอน ต่อไปนี้
1) ลง App ก่อน ชื่อแอป Google Play Books (อยู่ที่ Play Store ในมือถือ )
2) ค้นหาชื่อหนังสือ ...... ค้นหาผ่าน google ........โดยใช้ชื่อหนังสือค้น หรือ ใช้คำค้นว่า
" 15 Lesson Test Electronic Components (Thai ) การวัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สำหรับงานซ่อม "
หรือ คลิกตามด้านล่างนี้ จะพาไปยังหน้าหนั งสือนี้เลย ที่ Google Play Books
ตัวอย่าง หัวข้อในหนังสือ
ครบ การวัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ สำคัญ หนังสือ " การวัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สำหรับงานซ่อม "
มี 15 บท มีให้อ่านที่ร้านอีบุ๊คชั้นนำ Google Play Books และ MEBMARKET
ครบ การวัดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่
มี 15 บท มีให้อ่านที่ร้านอีบุ๊คชั้นนำ Google Play Books และ MEBMARKET
หนังสือสำหรับ ช่างซ่อม นักศึกษา วิทยาลัยเทคนิค อาชีวะ สายอาชีพ และผู้ทีสนใจหนังสือช่าง
สารบัญมี 15 บท ดังนี้
1) วิธีวัดไอจีบีที 2) วิธีวัดมอสเฟต 3) วิธีวัดไตรแอค 4) วิธีวัดเอสซีอาร์
1) วิธีวัดไอจีบีที 2) วิธีวัดมอสเฟต 3) วิธีวัดไตรแอค 4) วิธีวัดเอสซีอาร์
5) วิธีวัดทรานซิสเตอร์ 6) วิธีวัดไอซี DIP 8 ขา 16 ขา 20 ขา 7) วิธีวัดไอซี OPTO
8) วิธีวัดไอซีเร็กกูเลเตอร์ตระกู ล 78XX 79XX
9) วิธีวัดไดโอด 10) วิธีวัดซีเนอร์ไดโอด 11) วิธีวัดไดโอดบริดจ์ ขั้นเทพ
9) วิธีวัดไดโอด 10) วิธีวัดซีเนอร์ไดโอด 11) วิธีวัดไดโอดบริดจ์ ขั้นเทพ
12) วิธีวัด LED 13) วิธีวัดตัวต้านทาน 14) วิธีวัดตัวต้านทานปรับค่าได้ วัด VR
15) วิธีวัดคาปาซิเตอร์