|
การออกแบบวงจรในลักษณะอะซิงโครนัส
 การใช้งานส่วนใหญ่ของไตรแอกจะเป็นการควบคุมระบบไฟสลับ
ตามที่ได้กล่าวไปแล้วว่า ลักษณะของการทริกสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ลักษณะคือแบบซิงโครนัสและ
แบบอะซิงโครนัสวงจรแบบซิงโครนัส นั้น จะถูกกระตุ้นให้ทำงานที่จุดเดียวกันเสมอในทุก
ๆ ครึ่งคาบเวลาของสัญญาณไฟสลับที่ให้ โดยปกติจะเป็นจุดที่อยู่ หลังจากจุดตัดศูนย์ไปเล็กน้อย
เพื่อเป็นการลดผลของ RFI ให้น้อยที่สุด
ส่วนวงจรแบบอะซิงโครนัสจะมีจุดที่เริ่มทำงานไม่แน่นอน
ดังนั้นจะเกิดการกระชากของกระแส ในขณะที่การเริ่มต้นการทำงาน ไม่ได้อยู่ที่จุดที่ใกล้กับจุดตัดศูนย์
ซึ่งจะมีผลทำให้ RFI เกิดขึ้นมาไตรแอกจะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ เมื่อสัญญาณไฟสลับที่ให้ถึงจุดตัดศูนย์
เนื่องจากกระแสที่ไหลผ่านตัวมันมีค่าน้อยกว่าค่ากระแสโฮลดิ้ง
รูปที่ 1 การทริกโดยใช้ไฟสลับ
ตัวอย่างวงจรในรูปที่
1 - 8 แสดงถึงการใช้ไตรแอกทำหน้าที่เป็นสวิตช์ควบคุมการจ่ายไฟให้แก่โหลด
ในลักษณะการทริกแบบอะซิงโครนัส ในรูปที่ 1 ไตรแอกจะถูกกระตุ้นให้ ทำงานเมื่อสวิตช์
S1 ปิดวงจร โดยใช้กระแสที่ไหลผ่านความต้านทาน R1 เป็นตัวทริก และไตรแอกจะหยุดนำกระแสเมื่อสวิตช์
S1 ถูกเปิดวงจรออก ในลักษณะนี้จะเป็น การใช้ไฟสลับนั่นเอง เป็นตัวกระตุ้นให้ทำงาน
รูปที่ 2 การทริกโดยใช้ไฟตรง
ส่วนในรูปที่
2 เป็นทริกโดยใช้ไฟตรง ที่สร้างขึ้นมาจากไฟสลับ ให้มีแรงดันเท่ากับ 10 โวลต์
ซึ่งถูกกำหนดจากไดโอด D2 ส่วน C1 ทำหน้าที่เป็นตัวกรองสัญญาณให้เรียบ โดยมี
D1 และ R1 ทำหน้าที่เป็นตัวเรกติฟายแบบครึ่งรูปคลื่น และเป็นตัวกำหนดปริมาณกระแสตามลำดับ
ไตรแอกจะถูกกระตุ้นให้ทำงานเมื่อสวิตช์ S1 ถูกปิดวงจรลง
รูปที่ 3 การใช้ออปโต้โซเลเตอร์ช่วยทำหน้าที่เป็นสวิตช์
S1 สำหรับวงจรรูปที่ 2
ในรูปที่
3 แสดงถึงการนำเอาออปโต้ไดโซเลเตอร์ (opto isolator) และทรานซิสเตอร์มาทำหน้าที่เป็นสวิตช์
เพื่อสามารถควบคุมการกระตุ้นให้ไตรแอกเริ่มทำงาน หรือหยุดการทำงานได้จากวงจรภายนอก
และเป็นการป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นกับผู้ใช้ สัญญาณควบคุมระดับ 5
โวลต์ จะถูกป้อนให้แก่ LED ของออปโต้ไดโซเตอร์ โดยผ่านความต้านทาน R4 ส่วนโฟโต้ทรานซิสเตอร์
Q1 โดยที่ Q1 จะทำงานในลักษณะอิ่มตัว และ Q1 นี้เองจะเป็นตัวจ่ายกระแสในการกระตุ้นให้ไตรแอกเกิดการนำกระแสขึ้นได้
จากการทำงานของวงจรจะเห็นได้ว่าออปโต้ไดโซเลเตอร์ที่ใส่เพิ่มเข้าไปในวงจรนั้น
ทำหน้าที่เป็นตัวแยกส่วนการควบคุมออกจากวงจรที่มีการใช้แรงดันจากไฟสลับ 220
โวลต์ เพื่อเป็นการป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้น พร้อมทั้งสามารถควบคุมการทำงานของวงจรทั้งหมดได้โดยใช้วงจรภายนอก
รูปที่ 4 การใช้ออปโต้โซเลเตอร์
ช่วยทำหน้าที่เป็นสวิตช์ แต่การกระตุ้นไตแอกเป็นลักษณะของไฟสลับทริก
เราสามารถดัดแปลงวงจรที่ใช้ออปโต้ไดโซเลเตอร์นี้
เพื่อกระตุ้นให้ไตรแอกทำงานในลักษณะ ของไฟสลับทริกได้ ดังแสดงไว้ในวงจรรูปที่
4 โดยจะกระตุ้นในทุก ๆ ครึ่งคาบเวลาของสัญญาณไฟสลับที่ให้ อาศัยการทำงานของ
C1, R1 และซีเนอร์ไดโอด D5 และ D6 ที่ต่ออนุกรมกันอยู่
ไดโอด
D1 - D2 ที่ต่ออยู่ในรูปของไดโอดเรกติฟายแบบบริดจ์คร่อมอยู่ระหว่าง D5, D6
และ R2 โดยจะถูกควบคุมจากทรานซิสเตอร์ Q1 เมื่อ Q1 ไม่ทำงานนั่นคือไม่มีสัญญาณควบคุม
5 โวลต์ที่ป้อนให้แก่ออปโต้ไดโซเลเตอร์ วงจรบริดจ์นี้จะไม่ทำงาน ดังนั้นไตรแอกจะถูกกระตุ้นให้นำกระแส
หลังจากสัญญาณไฟสลับเริ่มเข้ามาในทุก ๆ ครึ่งคาบเวลา
ในทางกลับกันเมื่อสัญญาณควบคุมถูกอ้อนให้แก่ออปโต้ไดโซเลเตอร์
Q1 จะทำงาน นั่นคือ ทำให้ขั้วลบของไดโอด D1, D3 และขั้วบวกของ D2, D4 ถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน
ดังนั้นวงจรบริดจ์จึงเริ่มทำงาน ทำให้ D5, D6 และ R2 ถูกลัดวงจรการกระตุ้นที่เกตจึงหยุด
นั่นคือไตรแอกจะหยุดทำงานเมื่อสัญญาณไฟสลับที่ให้ถึงจุดตัดศูนย์
รูปที่ 5 การทริกโดยใช้ทรานซิสเตอร์
ส่วนวงจรในรูปที่
5 และ 6 แสดงถึงวิธีการต่าง ๆ ในการกระตุ้นให้ไตรแอกทำงาน โดยใช้หม้อแปลงสร้างไฟตรงเพื่อป้อนให้แก่ทรานซิสเตอร์
เป็นตัวกระตุ้นแก่ไตรแอก วงจรในรูปที่ 5 นั้นทรานซิสเตอร์ Q1 และไตรแอกจะทำงานพร้อม
ๆ กัน เมื่อสวิตช์ S1 ถูกปิดวงจรลง และหยุดทำงานเมื่อ S1 ถูกเปิดวงจรออก
รูปที่ 6 การใช้ออปโต้โซเลเตอร์ดัดแปลงวงจรในรูปที่
5
สวิตช์
S1 นี้อาจถูกแทนได้ด้วยอิเล็กทรอนิกส์สวิตช์ สวิตช์ที่ถูกควบคุมจากความร้อน
แสง เสียง หรือเวลาก็ได้แต่ก็ให้สังเกตว่าวงจรในรูปที่ 5 นี้ต่อร่วมอยู่กับไฟสลับ
220 โวลต์ จึงอาจเกิดอันตรายขึ้นได้แก่ผู้ใช้ ดังนั้นวงจรในรูปที่ 6 ซึ่งใช้ออปโต้ไดโซเลเตอร์จะสามารถแก้ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้โดยนำวงจรในรูปที่
6 นี้ ใส่ลงไปแทนสวิตช์ S1 ในรูปที่ 5 และควบคุมการทำงานโดยใช้สัญญาณระดับ
5 โวลต์ ป้อนให้แก่ LED ของออปโต้ไดโซเลเตอร์
การแยกวงจรส่วนควบคุมออกจากวงจรส่วนใหญ่
โดยใช้ออปโต้ไดโซเลเตอร์ดังที่ได้กล่าวไปแล้วนั้น เป็นการแยกวงจรออกจากกันที่ยังไม่สมบูรณ์นักแต่วงจรใน
รูปที่7และ 8 ที่จะกล่าวถึงต่อไปนี้แสดงถึงการแยกวงจรส่วนควบคุมออกจากวงจรที่ขับโหลดโดยสมบูรณ์วงจรทั้งสองนี้
ใช้สัญญาณที่ได้จากวงจรสร้างสัญญาณที่ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ Q1 ที่เป็น
UJT ซึ่งให้ความถี่ออกมาประมาณหน่วยเป็นกิโลเฮิรตซ์ สัญญาณเอาต์พุตที่ได้นี้จะถูกส่งผ่านไปยังทรานฟอร์เมอร์
เพื่อป้อนเป็นสัญญาณทริกให้แก่เกตของไตรแอก วงจรทั้งสองนี้ถ้าสังเกตดูให้ดีจะเห็นว่าส่วน
ของวงจรที่ใช้ควบคุมการทำงานทั้งหมดถูกแยกออกจากวงจรที่รับแรงดันจากไฟสลับ
220 โวลต์ โดยสิ้นเชิง
รูปที่ 7 แสดงการแยกส่วนวงจรควบคุม
โดยใช้หม้อแปลงโดยวงจรนี้จะทำงานเมื่อสวิตช์ S1 ถูกปิดวงจรลง
วงจรในรูปที่
7 ทรานซิสเตอร์ Q2 ถูกต่ออนุกรมกับความต้านทาน R2 และตัวเก็บประจุ C1 ซึ่งเป็นตัวกำหนดความถี่ของวงจร
UJT ดังนั้น ทั้ง UJT และไตรแอกจะทำงานก็ต่อเมื่อสวิตช์ S1 ถูกปิดวงจรลงเท่านั้น
ส่วนวงจรในรูปที่ 8 ทรานซิสเตอร์ Q2 ถูกต่อขนานอยู่กับตัวเก็บประจุ C1 ดังนั้นการทำงาน
ของวงจรจะกลับกับวงจรที่แล้วคือทำงานก็ต่อเมื่อสวิตช์ S1 ถูกเปิดออกและสวิตช์
S1 ของทั้งสองวงจรนี้อาจถูกแทนได้ด้วยอิเล็กทรอนิกส์สวิตช์แบบอื่น ๆ ได้เช่นกัน
รูปที่ 8 การดัดแปลงวงจรจากรูปที่
7 ให้ทำงานเมื่อสวิตช์ S1 ถูกเปิดวงจรออก
|
