LOGO รหัสวิชา วงจรอิเล็กทรอนิกส์ 1 วงจรเรียงกระแส [Rectifier Circuit] 1 บทที่ 3

วงจรเรียงกระแส [Rectifier Circuit] วงจรที่ทำหน้าที่เปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นไฟฟ้า กระแสตรง มี 2 ชนิดคือ – 1. วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น (Half Wave Rectifier) – 2. วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น (Full Wave Rectifier) แบบใช้หม้อแปลงแทปกลาง (Center tab) แบบบริดจ์ (Bridge) 2

วงจรเรียงกระแส [Rectifier Circuit] Complete power supply with transformer, rectifier, filter, and regulator 3

ไดโอดเรียงกระแส (rectifier diode) วงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ จะต้องใช้ แรงดันเลี้ยงวงจรเป็นแรงดันไฟตรง (DC) โดยทำการแปลงแรงดันไฟสลับ (AC) ให้ เป็นแรงดันไฟตรง (DC) วงจรที่ทำหน้าที่ ดังกล่าวนี้เรียกว่า วงจรเรียงกระแส (Rectifier Circuit) หรืออาจเรียกว่าวงจร เรียงกระแส อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่นี้คือ ไดโอด ไดโอดที่นิยมนำมาใช้งานใน วงจร เรียงกระแส เป็นไดโอด ชนิดซิลิกอน วงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ จะต้องใช้ แรงดันเลี้ยงวงจรเป็นแรงดันไฟตรง (DC) โดยทำการแปลงแรงดันไฟสลับ (AC) ให้ เป็นแรงดันไฟตรง (DC) วงจรที่ทำหน้าที่ ดังกล่าวนี้เรียกว่า วงจรเรียงกระแส (Rectifier Circuit) หรืออาจเรียกว่าวงจร เรียงกระแส อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่นี้คือ ไดโอด ไดโอดที่นิยมนำมาใช้งานใน วงจร เรียงกระแส เป็นไดโอด ชนิดซิลิกอน 4

หลักการทำงาน การทำงานของไดโอดเรียงกระแสใช้หลักการ จ่ายไบอัสตรง และการจ่ายไบอัสกลับให้ตัว ไดโอด เพื่อทำให้ไดโอดนำกระแสและหยุด นำกระแสตามสภาวะไบอัสที่จ่ายแรงดันที่ผ่าน การ เรียงกระแสแล้ว ได้แรงดันออกมาเป็น ไฟตรงซีกบวกหรือแรงดันไฟตรงซีกลบ แรงดันไฟตรงจะได้ออกมาซีกใดขึ้นอยู่กับ การจัดวงจรไดโอดเรียงกระแส ถ้าไดโอดจัด ให้ขาแคโถด (K) ออกเอาต์พุตได้แรงดันซีก บวกออกมา และถ้าไดโอดจัดให้ขาแอโนด (A) ออกเอาต์พุตได้แรงดันซีกลบออกมา ลักษณะ การเรียงกระแสเบื้องต้น 5

วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น (Half Wave Rectifier) 6

7

แรงดันขาออกเฉลี่ยของวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น Average Value of the Half-Wave Output Voltage 8

จงหาแรงดันขาออกเฉลี่ยของวงจรเรียง กระแสแบบครึ่งคลื่น 9 Determine the average value of the half-wave voltage if its peak amplitude is 311 V ?

ผลของแรงดันตกคร่อมรอยต่อกับวงจรเรียง กระแสแบบครึ่งคลื่น Effect of the Barrier Potential on the Half-Wave Rectifier Output เมื่อนำผลกระทบค่าแรงดันที่ตกคร่อมไดโอดมีค่า เท่ากับ 0.3 ในเจอร์เมเนียม และ 0.7 ในซิลิคอนจะ ส่งผลต่อค่าแรงดันสูงสุดขาออกของวงจรเรียงกระแส ครึ่งคลื่นที่มีค่าลดลงเท่ากับผลต่างของแรงดันสูงสุด ขาเข้าลบกับแรงดันตกคร่อมรอยต่อของไดโอด 10

Draw the output voltages of each rectifier for the indicated input voltages, as shown in Figure. The 1N4001 and 1N4003 are specific rectifier diodes. 11 ผลของแรงดันตกคร่อมรอยต่อกับวงจรเรียง กระแสแบบครึ่งคลื่น Effect of the Barrier Potential on the Half-Wave Rectifier Output

12 ผลของแรงดันตกคร่อมรอยต่อกับวงจรเรียง กระแสแบบครึ่งคลื่น Effect of the Barrier Potential on the Half-Wave Rectifier Output

แรงดันไบแอสกลับสูงสุด Peak Inverse Voltage (PIV) 13 Peak Inverse Voltage (PIV) ค่าแรงดันทางด้านลบที่ให้ไบแอสกลับแก่ไดโอด

14 แรงดันไบแอสกลับสูงสุด Peak Inverse Voltage (PIV)

15 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นต่อกับหม้อแปลงไฟฟ้า Transformer Coupling ข้อดี เป็นการตัดการเชื่อมโยงทางไฟฟ้าระหว่างระบบแรงดันต่ำกับระบบแรงดันสูงทำให้ไม่เป็นอันตรายจากการลัดวงจรไฟฟ้า

วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นต่อกับหม้อแปลงไฟฟ้า Transformer Coupling หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ลดแรงดันหรือเพิ่ม แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปจะ ใช้หม้อแปลงเพื่อลดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจาก 220 V ให้มีขนาด 48,24,12 V ก่อนที่จะผ่านวงจรเรียงกระแส ซึ่ง ค่าแรงดันที่ขดลวดขาออกของหม้อแปลงไฟฟ้ามีค่าดัง สมการ 16

17 Determine the peak value of the output voltage for Figure if the turns ratio is 0.5.

การบ้าน 1. จงวาดรูปคลื่นแรงดันเอาต์พุตที่ได้จากวงจรดังภาพ a และ b คำนวณหาค่า PIV ของไดโอด 2. คำนวณหาค่าเฉลี่ยของ half-wave rectified voltage ถ้า ได้รับแรงดันสูงสุดที่ 311 V 3. จงคำนวณหาค่ากระแสและกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่ตัวต้านทาน 18

19 การบ้าน Transformer Coupling