สินค้า/บริการ >>> เพาเวอร์ซัพพลาย
เพาเวอร์ซัพพลาย
สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย (Switching Power Supply) สวิทช์ชิ่ง เพาเวอร์ซัพพลาย, สวิชซิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย, สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย,เพาเวอร์ซัพพลาย,สวิทช์ชิ่ง เพาเวอร์ซัพพลาย, สวิชซิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย, สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย,เพาเวอร์ซัพพลาย,สวิทช์ชิ่ง เพาเวอร์ซัพพลาย, สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย,เพาเวอร์ซัพพลาย,สวิทช์ชิ่ง เพาเวอร์ซัพพลายหลัก
การเบื้องต้นของสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย (Switching Power Supply)
เป็นแหล่งจ่ายไฟตรงคงค่าแรงดันแบบหนึ่ง
และสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟจากไปสลับโวลต์สูง ให้เป็นแรงดันไฟตรงค่าต่ำ
เพื่อใช้ในงานอิเลคทรอนิกส์ได้เช่นเดียวกันแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น (Linear
Power Supply)
ถึงแม้เพาเวอร์ซัพพลายทั้งสองแบบจะต้องมีการใช้หม้อแปลงในการลดทอนแรงดันสูง
ให้เป็นแรงดันต่ำเช่นเดียวกัน
แต่สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายจะต้องการใช้หม้อแปลงที่มีขนาดเล็ก
และน้ำหนักน้อย เมื่อเทียบกับแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น
อีกทั้งสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายยังมีประสิทธิภาพสูงกว่าอีกด้วย ใน
ปัจจุบันสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายได้เข้ามามีบทบาทกับชีวิตเราอย่างมาก
เครื่องใช้อิเลคทรอนิกส์ขนาดเล็กซึ่งต้องการแหล่งจ่ายไฟที่มีกำลังสูงแต่มี
ขนาดเล็ก เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องโทรสาร และ โทรทัศน์
จำเป็นจะต้องใช้สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย
แนวโน้มการนำสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายมาใช้ในเครื่องใช้อิเลคทรอนิกส์ทุก
ประเภทจึงเป็นไปได้สูง
การศึกษาหลักการทำงานและการออกแบบสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายจึงเป็นสิ่งจำเป็น
ที่ไม่อาจหลีกเลี่ยงได้สำหรับผู้ที่เกี่ยวข้องกับงานอิเ
ลคทรอนิกส์ทุกประเภท บทความนี้นำเสนอหลักการทำงานเบื้องต้นของสวิ
ตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย โดยเน้นในส่วนของคอนเวอร์เตอร์ และวงจรควบคุม
ซึ่งเป็นหัวใจในการทำงานของสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย
พร้อมทั้งยกตัวอย่างและอธิบายการทำงานของวงจรสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพลลายที่สม
บูร์ณ และใช้งานได้จริง สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายกับแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นข้อ
ได้เปรียบของสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟ
เชิงเส้น คือประสิทธิภาพที่สูง ขนาดเล็ก
และน้ำหนักเบากว่าแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น
เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นใช้หม้อแปลงความถี่ต่ำจึงมีขนาดใหญ่
และน้ำหนักมาก ขณะใช้งานจะมีแรงดันและกระแสผ่านตัวหม้อแปลงตลอดเวลา
กำลังงานสูญเสียที่เกิดจากหม้อแปลงจึงมีค่าสูง
การคงค่าแรงดันแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นส่วนมากจะใชเ้เพาเวอร์ทรานซิสเตอร์ต่ออนุ
กรมที่เอาต์พุตเพื่อจ่ายกระแสและคงเค่าแรงดัน
กำลังงานสูญเลียในรูปความร้อนจะมีค่าสูงและต้องใช้แผ่นระบายความร้อนขนาด
ใหญ่ซึ่งกินเนื้อที่ เมื่อเพาเวอร์ซัพพลายต้อง่ายกำลังงานสูงๆ
จะทำให้มีขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมาก
ปกติแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นจะมีประสิทธิภาพประมาณ 30% หรืออาจทำได้สูงถึง 50%
ในบางกรณี
ซึ่งนับได้ว่าค่อนข้างต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายซึ่งมี
ประสิทธิภาพในช่วง 65%-80% สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายมีช่วงเวลาโคลสต์อัพประมาณ 20x10-3 ถึง 50x10-3 วินาที ในขณะที่แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นจะทำได้เพียงประมาณ 2x10-3 วินาที
ซึ่งมีผลต่อการจัดหาแหล่งจ่ายไฟสำรองเพื่อป้องกันการหยุดทำงานของอุปกรณ์ที่
ใช้กับเพาเวอร์ซัพพลายเมื่อเกิดการหยุดจ่ายแรงดันไฟสลับ
รวมทั้งสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายสามารถทำงานได้ในช่วงแรงดันอินพุตค่อน
ข้างกว้างจึงยังคงสามารถทำงานได้เมือเกิดกรณีแรงดันไฟคกอีกด้วย อย่าง
ไรก็ตาม สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายจะมีเสถียรภาพในการทำงานที่ต่ำกว่า
และก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนได้สูงเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น
รวมทั้งสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายยังมีความซับซ้อนของวงตรมากกว่าและมีราคาสูง
ที่กำลังงานต่ำๆ แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นจะประหยัดกว่าและให้ผลดีเท่าเทียมกัน
ดังนั้นสวิคชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายจึงมักนิยมใช้กันในงานที่ต้องการกำลังงาน
ตั้งแต่ 20 วัตต์ขึ้นไปเท่านั้น หลักการทำงานของสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายสวิ
ตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายโดยทั่วไปมีองค์ประกอบพื้นฐานที่คล้ายคลึงกัน
และไม่ซับซ้อนมากนัก ดังแสดงในรูปที่ 1
หัวใจสำคัญของสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายจะอยู่ที่คอนเวอร์เตอร์
เนื่องจากทำหน้าที่ทั้งลดทอนแรงดันและคงค่าแรงดันเอาต์พุตด้วย
องค์ประกอบต่างๆ ทำงานตามลำดับดังนี้
รูป 1 องค์ประกอบพื้นฐานของสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย
แรง
ดันไฟสลับค่าสูงจะผ่านเข้ามาทางวงจร RFI ฟิลเตอร์
เพื่อกรองสํญญาณรบกวนและแปลงเป็นไฟตรงค่าสูงด้วยวงจรเรกติไฟเออร์
เพาเวอร์ทรานซิสเตอร์จะทำงานเป็นเพาเวอร์คอนเวอร์เตอร์โดยการตัดต่อแรงดัน
เป็นช่วงๆ ที่ความถี่ประมาณ 20-200 KHz
จากนั้นจะผ่านไปยังหม้อแปลงสวิตชิ่งเพื่อลดแรงดันลง
เอาต์พุตของหม้อแปลงจะต่อกับวงจรเรียงกระแส และกรองแรงดันให้เรียบ
การคงค่าแรงดันจะทำได้โดยการป้อนกลับคาแรงดันที่เอาต์พุตกลับมายังวงจรควบ
คุม
เพื่อควบคุมให้เพาเวอร์ทรานซิสเตอร์นำกระแสมากขึ้นหรือน้อยลงตามการเปลี่ยน
แปลงของแรงดันที่เอาต์พุต ซึ่งจะมีผลทำให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ได้ บทสรุปสวิ
ตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย
เป็นแหล่งจ่ายไฟตรงที่มีประสิทธิภาพในการทำงานสูงกว่าและมีน้ำหนักเบากว่า
เพาเวอร์ซัพพลายเชิงเส้น
สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายทำงานโดยแปลงแรงดันไฟสลับความถี่ต่ำจากอินพุตให้
เป็นไฟตรง จากนั้นจึงเปลี่ยนกลับไปเป็นไฟสลับ (พัลส์) ที่ความถี่สูง
แล้วส่งผ่านหม้อแปลงเพื่อลดแรงดันลง
และผ่านวงจรเรียงกระแสและกรองแรงดันเพื่อให้ได้ไฟตรงอีกครั้งหนึ่ง
สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายประกอบด้วย 3 ส่วนใหญ่ คือ
วงจรฟิลเคอร์และเรกติไฟเออร์ทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟสลับเป็นไฟตรง
คอนเวอร์เตอร์ ทำหน้าที่แปลงไฟตรงเป็นไฟสลับความถี่สูง
และแปลงกลับเป็นไฟตรงโวลต์ต่ำ
และวงจรควบคุมทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของคอนเวอร์เตอร์
เพื่อให้ได้แรงดันเอาต์พุตตามต้องการ เอกสารอ้างอิง- ศิริชัย คล่องการพานิช, "เข้าใจไม่ยากกับการทำงานของสวิตชิ่งเรกูเลเตอร์", เซมิคอนดักเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ฉบับที่ 160, มิถุนายน 2539
- สุวัฒน์ ดั่น, "เทคนิคและการออกแบบสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย", เอนเทลไทย, มิถุนายน 2538
- วิสุทธิ์ อัศวนนทวงศ์, วารสารคอมพิวเตอร์ อีเลคทรอนิคส์เวิลด์ ฉบับที่ 137, 2535
ที่มา: www.cpe.ku.ac.th/~yuen/204471/power/switching_regulator/
เรียบเรียงโดย: พงศ์ธวัช ชีพพิมลชัย, อโณ โชติมณี
| รหัสสินค้า: 001143 ราคา 1,000.00 บ. Power Bank แบตเตอรี่สำรอง หมดปัญหาเรื่อง มือถือแบตหมด ติดตัวไว้ ฉุกเฉินช่วยได้ ขนาดความจุ 2,800mAh ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001459 แสดงผลค่าแรงดัน, กระแส, ความจุ Monitor Voltage, Current, and Charge Capacity (mAh) in Chargers and Power Banks ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001144 สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย Switching Power Supply แรงดัน 0 to 42V, กระแส 0 to 10A ขนาด 160W ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001145 สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย Switching Power Supply แรงดัน 0 to 60V, กระแส 0 to 10A ขนาด 600W ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001154 โปรแกรมเมเบิ้ล เพาเวอร์ซัพพลาย Precision with Programmable 200 Watt Output DC Power Supply ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001147 เพาเวอร์ซัพพลาย Single Output DC Power Supply ขนาด 30V/1A ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001148 เพาเวอร์ซัพพลาย Single Output DC Power Supply ขนาด 18V/3A ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001150 ดิจิตอล เพาเวอร์ซัพพลาย Analog Triple Output DC Power Supply ขนาด 30V/3A with fixed 5V and 12V outputs ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001151 สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย Switching Mode DC Power Supply ขนาด 80W/5A, 3 selectable ranges: 0-16V,0-27V,0-36V ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001152 เพาเวอร์ซัพพลาย 4-in-1 DC Power Supply ขนาด 80W/5A, 3 selectable ranges: 0-16V,0-27V,0-36V ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001153 สวิทชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย 600W Switching Mode DC Power Supply ขนาด 600W, 30V/20A ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001146 เพาเวอร์ซัพพลาย Power Supply Front (100W) and Rear (2000W) Universal Output Sockets ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001462 เครื่องบันทึกการใช้พลังงานและคุณภาพ Monitor and record power usage of home and work appliances for energy conservation and cost reduction analysis ยี่ห้อ Extech, USA | |
| รหัสสินค้า: 001149 เพาเวอร์ซัพพลาย Switching Mode DC Power Supply ขนาด 80W ยี่ห้อ Extech, USA | |
|