สวัสดีครับ ยินดีต้อนรับทุกท่านเข้าสู่ช่อง ZimimDIY
สำหรับวิดีโอนี้ ผมจะพาเพื่อนๆ มาประยุกต์การใช้งาน มอสเฟสชนิด P chanel
เพื่อทำวงจรป้องกันการต่อผิดขั้วของแบตเตอร์รี่ กันครับ
เดี่ยวเรามาดูตัวอย่างกันครับ
สมมุติว่าผม มีแหล่งจ่ายอยู่ที่ 12V ซึ่งเป็นไฟกระแสตรง
และผมก็มีโหลด ที่สมมุติว่า ดึงกระแส ไปใช้สักประมาณ 1.8A
เมื่อผม ต่อแบตเตอร์รี่ ถูกขั้ว โหลดของผม มันก็ทำงานของมัน ได้อย่างปกติ
แต่ถ้าหาก ผม คีบแบตเตอร์รี่ผิดขั้ว วงจร หรือโหลด ของเพื่อนๆ ก็อาจจะเสียหายได้เลยในทันที
วิธีที่ง่ายที่สุดที่จะป้องกัน ไม่ให้ วงจร มันเสียหาย ก็คือการใช้ไดโอด มาต่อ
สมมุติว่าเราต่อแบบนี้ แล้วเรา
คีบแบต ผิดขั้วขึ้นมา มันจะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวมัน วงจรของเราก็จะปลอดภัย ครับ
และในทำนองเดียวกันถ้าหากเราต่อถูกขั้ว กระแสก็จะไหลได้ตามปกติ
แต่ ไดโอด มันก็จะมีข้อเสีย อยู่ด้วย นั้นก็คือ
เมื่อกระแสไหลผ่าน มันจะมี การสูญเสีย ความร้อนเกิดขึ้น
เรา สามารถ คำนวณได้จาก แรงดันตกคร่อม x ด้วยกระแสไฟ
สมมุติว่า ผมใช้ไดโอดเบอร์ 1n5401T มันก็ จะมีแรงดันตกคร่อมอยู่ที่ประมาณ 0.85 V
เมื่อนำมาคูณกับกระแสที่ไหลผ่านตัวมัน 1.8A ก็จะได้ค่าออกมาที่ 1.53 w แผ่อออกมาในรูปแบบของความร้อน
และมันก็คงไม่ดีนัก ถ้าหากวงจรของเพื่อนๆ สะสมความร้อนอยู่ตลอดเวลา
แต่ก็ยังพอมีวิธีแก้ไขครับ
ก็คือเปลี่ยนไปใช้
Chotky ไดโอด ซึ่งตัวมันเอง มีแรงดันตกคร่อมต่ำกว่าไดโอดปกติ
อย่างเช่นตัวนี้ STPS2L60 มีแรงดัน ตกคร่อม อยู่ประมาณ 0.55V
ถ้าผมลองคำนวณใหม่อีกครั้งหนึ่ง
นำแรงดันตกคร่อม 0.55V x ด้วย 1.8A ก็จะเท่ากับ 0.99W
ซึ่งจะน้อยกว่าไดโอด ปกติ ที่ผมคำนวณเมื่อสักครู่
แต่มันยังมีวิธีที่ดีกว่านี้ เป็น เทคนิค ที่หลายๆคนอาจะที่จะไม่เคยรู้มาก่อน
นั้นก็คือ ผมจะใช้มอสเฟส ชนิด P 1 ตัว และเบอร์ที่ผมใช้ทดสอบ ก็คือ IRF9Z34
ขา G ก็คือ ขาที่ 1
ขา D ก็คือ ขาที่ 2
ขา S ก็คือ ขาที่ 3
เราจะใส่ไปในวงจรไปเลยแบบนี้ครับ โดย ต่อขา D เข้ากับแหล่งจ่ายไฟขั้ว +
ต่อขา S เข้ากับขั้วบวกของโหลด
และขา G เข้ากับ ขั้ว ลบ หรือ กราวด์ ของแหล่งจ่าย
ตอนนี้ ผมต่อแบตเตอร์รี่ไบอัส ถูกขั้ว แล้วใช่ไหมครับ
กระแสไฟฟ้า ก็จะไหลผ่าน มอสเฟตออกไปได้
เหมือนกับว่ามันมีแค่สายไฟ เส้นเดียว
และเมื่อต่อแบตเตอร์รี่ ผิดขั้ว มอสเฟตจะไม่นำกระแส
เสมือนกับว่า วงจรถูกตัดขาด ออกจากัน
จึงทำให้ วงจรของเพื่อนๆ ก็จะปลอดภัย ขึ้นครับ
เพราะฉะนั้นเราก็จะได้วงจร ป้องกันการต่อผิดขั้ว
ที่มี ทรงประสิทธิภาพ ดีกว่า ไดโอด มากขึ้นแล้วว
ถ้ามาดูที่ตัวมอสเฟต ตัวมันเอง จะเริ่ม นำกระแส เมื่อมันมีแรงดันมาไบอัสระหว่างขา G และขา S มีความแตกต่างกัน สักประมาณ -4V ขึ้นไป หรือ ว่า มีแรงดันค่า ลบมากกว่านั้น
แต่ตัวมอสเฟตเอง ก็มักจะมีไดโอดแฝง อยู่ด้วยเสมอๆ
เพราะฉะนั้นเมื่อเรา ต่อแบตเตอร์รี่ เข้าไปปุ๊บ
เราตีซะว่า มันมีแรงดันดรอปไป ประมาณ 1V ละกันนะครับ
ซึ่งแรงดันแหล่งจ่ายที่เรามีก็คือ 12V - แรงดัน ที่ดรอปไป 1 V ก็จะ = 11V
เมื่อนำค่าตัวแปรทั้ง 2 มาเข้าสมการ หาค่าแรงดัน VGS
ก็จะเท่ากับ V ของ Gate - V ของ Sourc
V ของ Gate ตอนนี้เพื่อนๆสังเกตุว่า มันเชื่อม ต่อกับ กราวด์อยู่ ดังนั้น แรงดันของ gate ก็จะ = 0V
0 - 11V = ก็จะได้แรงดันค่า ลบ ที่ -11V
เพราะฉะนั้น แรงดันขา เกตก็จะอยู่ ราวๆ ประมาณ -11V ครับ
ถามว่า แรงดันนี้ เพียงพอต่อการไบอัสขา G แล้วรึยัง ผมจะบอกว่า ที่จริงมันพอตั้งแต่ -4V แล้วละครับ
เรียกได้ว่าแรงดันเหลือๆ เกือบๆ 3 เท่า เลยด้วยซ้ำ
มอสเฟสก็จะเปิดการทำงาน
ถ้ามาดูในวงจรจริง เพื่อนๆก็จะเห็นว่า เมื่อเราต่อแหล่งจ่าย ถูกขั้ว โหลดที่เป็นหลอดไฟ ของผมก็จะสว่างจ้า ขึ้นมาในทันที
แต่ถ้าหากเรากลับขั้วของแหล่งจ่าย
แรงดัน VGS ตรงนี้จะเป็น + จะพยายมให้ตายยังไง มันก็ไม่นำกระแส
ดังนั้น เมื่อต่อผิดขั้ว วงจรของเราก็จะปลอดภัย ครับ
สำหรับการสูญเสียพลังงาน ในวงจรนี้ อย่างที่ผมบอกไป
เมื่อมอสเฟส มันนำกระแส ความต้านทานระหว่างขา
D และ S นั้นต่ำมากๆ เหมือนกับว่าวงจรของเรา ต่อสายเส้นเดียว
แต่เพื่อให้มันคำนวณออกมาเป็นค่า วัตต์ ได้
ผมจึงจะต้อง พาเพื่อนๆไปดูพารามิเตอร์ตัวหนึ่ง ที่ชื่อว่า Rds(on)
ปกติ มันจะอยู่ใน Datasheet ของ มอสเฟส เบอร์นั้นๆ อยู่แล้วครับ
ซึ่งค่าของมัน ปกติ ก็จะไม่ค่อยแน่นอนสักเท่าไหร่ เพราะว่ามันขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง อย่างเช่น อุณหภูมิของตัวมันเอง หรือ แรงดัน ไบอัสที่ขาเกต
แต่เพื่อความง่ายเพื่อความสะดวกในการคำนวณ เราสามารถ นำค่าประมาณ ค่าสูงสุดของมันมาคำนวณได้
เขาเขียนบอกว่า VGS ที่ -10V จะมีความต้านทานอยู่ที่ 0.14 ohm หรือประมาณ 140 มิลิโอห์ม
เมื่อเรามีกระไฟ DC ไหลผ่าน mosfet อย่างคงที่ การสูญเสียพลังงาน ก็จะเท่ากับ
กระแส * กระแส * ความต้านทาน
เราก็เอา 1.8 A คูณด้วย 1.8A * 0.140 โอห์ม ก็จะ = 0.45 W
ซึ่งน้อยกว่าไดโอดตัวแรกที่เราคำนวณไว้ ถึงประมาณ 3เท่า ครับ
สำหรับการเลือกมอสเฟตมาใช้งาน ที่จริง
1. ควรดูแรงดันของ Drain ให้มัน สูงกว่าแหล่งจ่าย
2. ควรที่จะเลือก ค่าพารามิเตอร์ Rds(on) ให้มีค่าต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
3. ควรเลือก ช่วง แรงดันขา G - กับ ขา S ให้มี Maximum Limit สูง ที่สุดเข้าไว้ เพื่อให้มันมีแรงดันไบอัสที่กว้าง
สำหรับมอสเฟตตัวนี้ มีช่วงแรงดันพังทลาย Maximum Limit ระหว่างขา G และ S อยู่ที่ +-20V
อย่างไรก็ตาม Mosfet เบอร์ อื่นๆ อาจมี แรงดัน ที่สูงกว่านี้ หรือ แรงดันที่ น้อยกว่านี้ ก็แล้วแต่
เพื่อนๆมีสิทธิที่จะเลือกซื้อ ของดีๆ ไปใช้งานอยู่แล้ว ขอเพียงแค่ เช็คข้อมูลให้ดีๆ ตามที่ผมแนะนำไป
เดี๋ยวตัวในน่าสน ผมจะคอมเมนท์ใต้คลิปนี้ให้เพื่อนๆไป DIY เล่นกันนะครับ
สำหรับคลิปนี้ผมขอนำสาระข้อมูลดีๆมาฝากไว้เพียงเท่านี้ก่อน
ขอบคุณเพื่อนๆทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ
Негізгі бет Ойын-сауық วงจรป้องกันการต่อผิดขั้ว...ประสิทธิภาพสูงกว่า Diode 3 เท่า...!!
Пікірлер: 42