เรียบเรียงโดย : พิสณฑ์ อยู่กล่ำ

ฝ่ายขายสาขาปทุมธานี

สวัสดีครับทุกท่าน Tips วันนี้ผมมีวงจรจ่ายไฟโดยไม่ใช้หม้อแปลง ซึ่งใช้อุปกรณ์เพียงไม่กี่ตัวและลงทุนไม่ถึง 100บาท ก็ได้ภาคจ่ายไฟ 12VDC / 40mA มาไว้ใช้งาน วงจรจะมีอะไรบ้างไปดูกันเลยครับ

ถ้าพิจารณาดีๆ จะพบว่ามันคือวงจรแบ่งแรงดันแบบพื้นฐานนี่เองครับ เหตุผลที่เป็นวงจรแบ่งแรงดันก็ง่ายๆครับ เพราะ C เมื่ออยู่ในแรงดันไฟฟ้า AC จะมีค่าความต้านทาน หรือ XC เกิดขึ้น สามารถจ่ายกระแสได้มากกว่า R และทำให้ขนาดโดยรวมของวงจรลดลงมาก

มาลองคำนวณกัน
ก่อนอื่นเราต้องกำหนดก่อน ว่าต้องการกระแสและแรงดัน OUTPUT ประมาณเท่าใด จึงจะสามารถคำนวณหาค่า C ที่ต้องใช้ออกมาได้ตัวอย่างนี้ ผมต้องการแรงดัน OUTPUT ประมาณ 12V และกระแสประมาณ 40mA

เริ่มคำนวณ
คุณสมบัติวงจรอนุกรม กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรจะมีค่าเท่ากันหมด ดังนั้นควรจะใช้ค่าความต้านเท่าไหร่ หากต้องการใช้ C มีแรงดันตกคร่อมที่ 200V (เผื่อไฟตก)

จากสูตร
R = E/I
R = (200V)/(40mA)
R = 5KΩ

จากคุณสมบัติของ C ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ สูตรคือ
XC = 1/(2πfc) เมื่อใช้กฏการสลับที่ จะได้สูตรว่า
C = 1/(2πfxc)
เมื่อไฟบ้านมีความถี่ (f) อยู่ที่ 50Hz และต้องการ C ที่มีความต้านทาน 5KΩ
C = 1/(2π(50Hz)(5KΩ))
C = 636.61nF

เนื่องจาก C ค่า 0.63uF ไม่มีขายในท้องตลาด จึงเลือกค่า 0.68uF แทน
สรุปว่า ในวงจรจ่ายไฟไม่ใช้หม้อแปลง C1 มีค่า 0.68uF ทนแรงดัน 275V ขึ้นไป
ต่อมาหาค่า R1 ซึ่ง R1 นี้ใช้งานเพื่อป้องกันกระแสไหลผ่าน ZD มากเกินไป ซึ่งจะทำให้ ZD เสียหายได้

จากสูตรหาแรงดันตกคร่อม R
Erz = 20V - 12V
Erz = 8V
หาค่า Rz
Rz = Vz/Iz
แทนค่า
Rz = Erz/Irz
Rz = 8V / 40mA
Rz = 200Ω
สรุปว่า R1 มีค่า 200Ω และ ZD ใช้เป็น 12V

จะได้วงจรออกมาเป็นดังนี้

อุปกรณ์ที่ใช้มีดังนี้
Capaciter
- แบบโพลีเอสเตอร์ ค่า 0.68uF / 400V. = 1ตัว
- แบบอิเล็คทรอไลท์ ค่า 1000uF / 25V = 1ตัว
Resister
- ค่า 200โอห์ม 1W = 1ตัว
Diode
- เบอร์ 1N-4007 = 4ตัว
- เบอร์ 1N759 12V = 1ตัว

ทดลองจ่ายไฟเข้าวงจรและวัดค่าแรงดันด้านเอาท์พุท ก็จะได้แรงดันที่ 12.02 V.
ส่งท้าย
ค่า C1 ไม่จำเป็นว่าต้องเป็นค่าที่คำนวนได้ การคำนวนให้แรงดันตกคร่อม C ควรเผื่อไฟตกไฟเกินไว้ด้วย ตัว ZD แนะนำให้ใช้แรงดัน INPUT ที่ประมาณ 20V ถึง 40V และวงจรจ่ายไฟไม่ใช้หม้อแปลงนี้ สามารถจ่ายกระแสได้อยู่ระดับ 40 mA และหากต้องการกระแสมาก จะต้องใช้ค่า C มากยิ่งขึ้นไปอีกด้วย

เพียงเท่านี้ก็ได้วงจรจ่ายไฟไปใช้งานแบบง่ายๆกันแล้วครับ

ขอบคุณข้อมูลอ้างอิงข้อจาก : elec-za By Sonthaya Nongnuch