ข่าวประชาสัมพันธ์

มาร่วมเป็นกำลังใจให้เว็บด้วยการสมัครสมาชิกวีไอพี ~~ เลือกปีที่ท่านต้องการได้โดยไม่ต้องเรียงปี ~~ ปีละ 350 บาท สมัคร 2 ปีลดเหลือ 600 บาท ~~ มีไลน์กลุ่ม VIP จำนวนหลายร้อยท่าน เอาไว้ปรึกษางานซ่อม ~~ เข้าถึงข้อมูลด้านเทคนิค ข้อมูลเชิงลึกมากมาย.....


ผู้เขียน หัวข้อ: เทคนิคการใช้ทรานซิสเตอร์ขับโหลดทั่วไป  (อ่าน 1077 ครั้ง)

0 สมาชิก และ 1 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้

ออฟไลน์ Sonchai_Music

  • Administrator
  • หัวหน้าศูนย์ซ่อมสร้าง
  • *
  • เจ้าของกระทู้
  • Joined: ก.ย. 2558
  • กระทู้: 2059
  • สมาชิกลำดับที่ : 2
  • สมาชิกวีไอพี ปีที่ 1,3-4
   เทคนิคการใช้ทรานซิสเตอร์ขับโหลดทั่วไป 

ผมขอแนะนำวงจรขับรีเลย์ด้วยทรานซิสเตอร์ที่ผมมักเลือกใช้งานบ่อยๆ ประหนึ่งสูตรสำเร็จก็ว่าได้ เมื่อต้องการงานลักษณะนี้ ก็สามารถเลือกวงจรเหล่านี้มาใช้ได้เลย เปลี่ยนค่าอุปกรณ์ ทดแทนกันได้หมด หากจะแกะของเก่ามาใช้ใหม่ก็ไม่ผิดกติกาใดๆ ครับ
เด่นด้านควบคุม
ผมเชื่อว่า หลายท่านคงเคยใช้ทรานซิสเตอร์และพอจะทราบถึงคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์มากันบ้างแล้ว โดยเรามักนำมาใช้ในการควบคุมต่างๆ พอจะ

สรุปลักษณะเด่นได้ดังนี้
[[**]] ใช้ไฟเพียงน้อยๆ กระตุ้นทางขา B ของทรานซิสเตอร์ ควบคุมกำลังไฟฟ้ามากๆ ให้ไหลผ่านขา C – E ของมัน มายังโหลดได้ดี
[[**]] ควบคุมการเปิด-ปิดไฟให้โหลดทำได้รวดเร็วมาก เพราะไม่ส่วนที่เป็นกลไกเหมือนสวิตช์ทั่วไปครับ
ด้วยเหตุนี้เอง จึงนิยมใช้เป็นวงจรสัญญาณทั้งไฟกระแสตรงและกระแสสลับ (โดยเฉพาะวงจรขยายเสียง)นอกจากนี้ผมยังชอบใช้เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยครับ

#พื้นฐานของการต่อทรานซิสเตอร์
ทรานซิสเตอร์ คือ สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ดี โดยเราควรทำความเข้าใจการต่อทรานซิสเตอร์อย่างพื้นฐานก่อน โดยทรานซิสเตอร์มี 2 ชนิด คือ ชนิด NPN และ ชนิด PNP ซึ่งมีต่อในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปต่างกันด้วย
เราลองมาดูโครงสร้างแบบง่ายๆ ของการต่อทรานซิสเตอร์ชนิด NPN (ต่อไปเรียกสั้นๆ ว่า “ทรานซิสเตอร์ NPN”) กัน ตามภาพที่ 1 โดยระหว่างขา C-E ของทรานซิสเตอร์อาจจะเปรียบได้กับขาของสวิตช์ก็ได้ครับ ในกรณีสวิตช์นั้น เราควบคุมการเปิด-ปิดไฟไปยังโหลดด้วยการกดที่ปุ่มสวิตช์ แต่สำหรับทรานซิสเตอร์เราใช้ไฟค่าน้อยๆ (B2)กระตุ้นที่ขา B ก็ทำให้ระหว่างขา C-E ของทรานซิสเตอร์เปรียบเป็นสวิตช์ต่อไฟจากแหล่งจ่ายไฟ B1 จึงไหลผ่านโหลดได้ครับ
โดยขาต่างๆของทรานซิสเตอร์ต้องได้รับการจ่ายไฟที่เหมาะสม ดังนี้
[[**]] ไฟกระตุ้นขา B ต้องมีค่าเป็นไฟบวก เมื่อเทียบกับขา E เสมอ และมีค่าแรงดันสูงกว่า 0.7Vด้วย จึงจะสามารถควบคุมให้ทรานซิสเตอร์ทำงานได้
[[**]] ขา C ต้องรับไฟบวก และขา E ต้องจ่ายไฟลบเสมอครับ หากป้อนไฟผิดขั้วทรานซิสเตอร์ก็จะไม่ทำงานครับ

ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ

ภาพ 1 โครงสร้างการทำงานของทรานซิสเตอร์ NPN

[[**]] จะเห็นว่า ขา E ต่อกับไฟลบเสมอ เมื่อดูวงจรอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่จะใช้ขากราวด์เป็นไฟลบด้วย จึงทำให้ทรานซิสเตอร์ชนิด NPN เป็นที่นิยมใช้งานกันมากครับ

ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ


ภาพที่ 2 โครงสร้างการทำงานของทรานซิสเตอร์ PNP

 อย่างไรก็ตาม บางครั้งเราจำเป็นต้องใช้งานทรานซิสเตอร์ PNP บ้าง ตามภาพที่ 2 เป็นโครงสร้างการทำงานของทรานซิสเตอร์ PNP เปรียบเทียบกับทรานซิสเตอร์ NPN แล้ว จะป้อนขั้วไฟให้กับทรานซิสเตอร์กลับกัน แต่ยังสามารถควบคุมไฟให้กับโหลดได้ดีครับ
เพื่อไม่เป็นการเอาเปรียบกันเรามาดูไฟที่ขาต่างๆของทรานซิสเตอร์ PNP บ้าง มีรายละเอียดดังนี้
[[**]] ไฟกระตุ้นทางขา B ของทรานซิสเตอร์ ต้องเป็นไฟลบเมื่อเทียบกับขา E ต้องเป็นไฟบวกเสมอ และต้องมีค่าแรงดันสูงกว่า 0.7V จึงจะสามารถควบคุมให้ทรานซิสเตอร์ทำงานได้ครับ
[[**]] ตรงขา C ของทรานซิสเตอร์ ต้องป้อนไฟลบและขา E ต้องจ่ายไฟบวกเสมอ(กลับกับทรานซิสเตอร์ NPN อย่าเพิ่งงงนะครับ)
[[**]] เมื่อดูที่ขา E ของทรานซิสเตอร์ PNP ต้องจ่ายไฟบวกเสมอ หรือเทียบเป็นขากราวด์ แต่ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ๆ จะไม่ค่อยป้อนไฟบวกที่ขากราวด์ จึงทำให้ทรานซิสเตอร์ชนิดนี้ถูกนำมาใช้งานน้อยกว่าทรานซิสเตอร์ NPN ครับ
ด้วยเหตุนี้เอง เมื่อเปรียบเทียบกันในคุณสมบัติทางไฟฟ้าและรูปร่างที่เหมือนกัน พบว่าทรานซิสเตอร์ NPN หาง่าย ราคาถูกกว่าทรานซิสเตอร์ PNP ด้วยครับ
« แก้ไขครั้งสุดท้าย: 22 สิงหาคม 2562, 06:38:10 โดย Sonchai_Music »

ออฟไลน์ Sonchai_Music

  • Administrator
  • หัวหน้าศูนย์ซ่อมสร้าง
  • *
  • เจ้าของกระทู้
  • Joined: ก.ย. 2558
  • กระทู้: 2059
  • สมาชิกลำดับที่ : 2
  • สมาชิกวีไอพี ปีที่ 1,3-4
เทคนิคการใช้ทรานซิสเตอร์ขับโหลดทั่วไป
« ตอบกลับ #1 เมื่อ: 22 สิงหาคม 2562, 06:29:01 »
  • ขึ้นบน
  • ลงล่าง
  • #วงจรขับรีเลย์ด้วยทรานซิสเตอร์
    ผมมักเลือกใช้รีเลย์เสมอ เมื่อต้องควบคุมไฟบ้านด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ คงไม่ต้องบอกอะไรมาก รีเลย์ คือ สวิตช์อีกแบบหนึ่ง โดยควบคุมการเปิด/ปิดด้วยไฟฟ้าแทนการกดที่ปุ่มเหมือนสวิตช์ทั่วไป
     
    หากวงจรอิเล็กทรอนิกส์นั้นจ่ายกระแสได้เกิน 0.1A ก็สามารถขับขดลวดภายในรีเลย์(ต่อไปขอเรียกสั้นลงว่า “ขดลวดรีเลย์”) ได้ตามปกติ หน้าสัมผัสสวิตช์ภายในรีเลย์ก็จะทำงานตามที่เราต้องการ  แต่ส่วนใหญ่แล้ววงจรอิเล็กทรอนิกส์จะจ่ายกระแสออกมาได้น้อยนิด จึงไม่สามารถขับขดลวดรีเลย์ได้  งานนี้ต้องหาผู้ช่วยคนเก่ง  แน่นอนท่านคงอมยิ้มและทราบคำตอบในใจแล้ว นั่นก็คงใช้ทรานซิสเตอร์ขยายกระแสดีกว่า ทั้งง่ายและสะดวกดี
    ##บ่อยครั้งที่ขับรีเลย์ด้วยทรานซิสเตอร์ NPNในภาพที่ 3 เป็นวงจรขับรีเลย์ด้วยทรานซิสเตอร์ NPN  ผมมักเลือกใช้วงจรนี้เสมอ จนกลายเป็นสูตรสำเร็จก็ว่าได้

    ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ


    ภาพ 3 วงจรขับรีเลย์ด้วยทรานซิสเตอร์ที่ใช้บ่อยมาเมื่อใช้ไฟเลี้ยงประมาณ 12V จึงใช้รีเลย์ขนาด 12V วงจรอิเล็กทรอนิกส์จ่ายแรงดันออกมาประมาณ 8V(หรือใกล้เคียง) ส่วนกระแสที่จ่ายออกมาน้อยมากไม่เกิน 0.02A หากเป็นแบบนี้ย่อมขับขดลวดรีเลย์ไม่ได้แน่ จึงเพิ่มทรานซิสเตอร์ Q1 เบอร์ BC549 เพื่อช่วยขยายกระแสให้สูงขึ้นจนขับขดลวดรีเลย์ได้ครับส่วน R1 ก็ทำหน้าที่ลดไฟจากขาออกของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ให้เหลือประมาณ 0.7V เพียงพอที่ทรานซิสเตอร์จะทำงานได้ปกติดีครับทำไมต้องใส่ D1 ด้วย   
    สำหรับ D1 นั้นผมใส่ไว้เพื่อป้องกันไฟย้อนกลับจากขดลวดรีเลย์ไหลมาทำอันตรายกับวงจรต่างๆได้ ท่านเคยคิดเหมือนผมไหม? หากเราไม่ใส่ D1 ล่ะจะเกิดอะไรขึ้นบ้าง?
    ผมคิดว่า ตอนแรกที่ไฟป้อนเข้าขดลวดรีเลย์ หรือในตอนที่ Q1 ทำงานนั้น คงไม่มีปัญหาอะไร แต่พอ Q1 หยุดทำงาน สนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายในขดลวดรีเลย์ที่เคยพองออกจะยุบตัวลงทันทีและตัดขดลวดรีเลย์อีกครั้ง

    ซึ่งท่านที่เคยเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ก็พอจะทราบมาบ้างว่า เมื่อใดที่สนามแม่เหล็กตัดกับขดลวด ย่อมเกิดพลังไฟฟ้าในขดลวดนั้น


     
    ในกรณีนี้ก็เช่นกันเกิดแรงดันที่ขดลวดรีเลย์อย่างเร็ว โดยมีทิศทางการไหลย้อนกลับหรือเป็นไฟลบ ท่านลองคิดดูหากเราต่อไฟผิดขั้วหรือกลับขั้วไฟให้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป ย่อมอาจจะเกิดความเสียหายกับวงจรนั้นๆ ได้ เมื่อเราใส่ D1 จึงทำให้ไฟลบนี้ไหลผ่านมันแทน วงจรต่างๆ จึงปลอดภัยขึ้นครับใช้อุปกรณ์ได้ยืดหยุ่นอันที่จริงอุปกรณ์ทั้งหมดนี้ สามารถเลือกใช้ได้อย่างยืดหยุ่นมาก หากท่านมีอุปกรณ์เก่าๆ แล้วแทบจะไม่ต้องซื้ออะไรเพิ่มเลยครับ ลองดูรายละเอียดดังนี้

    [[**]] Q1 ขอให้เป็นทรานซิสเตอร์ NPN  เบอร์ไหนก็ได้ ที่ทนแรงดันได้ประมาณ 15V ทนกระแสได้ 0.2A และมีค่า hFE ประมาณ 50 ก็พอ เช่น เบอร์ C828 ,C1815 , C945 และอื่นๆ แต่ก็ควรตรวจขาใช้งานก่อนใช้ด้วยนะครับ

    [[**]] R1 ผมเคยทดลองใช้ได้ผลหลายๆ ค่า ตั้งแต่ 3.3K , 3.9K ,4.7K ,5.6K , 6.8K , 8.2K และ 10K  การใช้ตัวต้านทานค่าต่ำๆ ย่อมไม่เป็นผลดีกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ แต่การใช้ค่าความต้านทานสูงเกินไปก็อาจจะลดไฟมากไปจนทำให้ Q1 ที่มีอัตราขยายไม่สูงพอ อาจจะทำงานผิดพลาดขับขดลวดรีเลย์ไม่ดีพอครับ

     
    [[**]] D1 ปกติเราเลือกใช้ได้หลายเบอร์มาก ขอให้เป็นไดโอดชนิดซิลิกอนก็พอ บางครั้งผมยังเคยใช้ไดโอดเบอร์ 1N4148 (ทนไฟประมาณ 0.2A 100V) มาใช้งานแก้ขัดได้เลยครับ แต่ก็ควรเลือกเบอร์ที่ทนกระแสขั้นต่ำ 1A จะเหมาะสมกว่า  ในบางครั้งที่ท่านแกะจากของเก่าๆ อาจจะสังเกตุที่รูปร่างตัวสีดำคล้ายกับเบอร์ 1N4007 ก็ได้ครับเกิดอะไรเมื่อเปลี่ยนตำแหน่งรีเลย์    เคยมีผู้อ่านท่านหนึ่งสอบถามเกี่ยวกับการต่อทรานซิสเตอร์แบบต่างๆ ผมคิดว่า เกิดประโยชน์จึงลองทำความเข้าใจการต่อทรานซิสเตอร์แบบต่างๆ บ้าง และนำมากล่าวถึงในบทความนี้ด้วยดีกว่า (หวังว่าผู้อ่านท่านนั้นคงได้อ่านนะครับ)
    ผมลองย้ายตำแหน่งขาขดลวดรีเลย์มาที่ระหว่างขา E และ ขากราวด์ เพื่อเป็นการศึกษาการต่อทรานซิสเตอร์อีกแบบหนึ่ง ตามภาพที่ 4 โดยทั่วไปเรามักคิดว่า เมื่อทรานซิสเตอร์ทำงานแล้ว ระหว่างขา C-E จะเปรียบเป็นสวิตช์ต่อ(หน้าสัมผัสสวิตช์ต่อกัน) หากนำวัดแรงดันที่ขา C และ ขา E ควรมีค่าเท่ากัน

    ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ


    ภาพ 4 ลองย้ายตำแหน่งรีเลย์แต่จากที่ผมลองวัดแรงดันกลับไม่เป็นอย่างนั้น คือ แรงดันที่ขา C มีค่าเท่ากับ 12V (จุดเดียวกับไฟเลี้ยง) ส่วนแรงดันที่ขา  E กลับมีค่าประมาณ 8V อย่างไรก็ตามรีเลย์ยังทำงานได้ แต่ก็ได้ยินเสียงรีเลย์ดังเบาลง ผมคิดว่า หน้าสัมผัสรีเลย์คงแตะกันไม่เต็มที่นัก
    ทำไมเป็นแบบนั้น? หากท่านเคยสร้างวงจรจ่ายไฟมาก่อน คงนึกถึงวงจรจ่ายไฟตรงคงที่ด้วยทรานซิสเตอร์และซีเนอร์ไดโอด เราลองจัดวงจรใหม่ดู ตามภาพที่ 5 ผมสมมุติวงจรอิเล็กทรอนิกส์เป็นซีเนอร์ไดโอดที่จ่ายแรงดันคงที่ 8V เมื่อผ่านทรานซิสเตอร์ จากขา B ไปขา E ก็จะมีแรงดันที่ขา E เท่ากับแรงดันคงที่นั้น คือประมาณ 7.3V เท่านั้น เพราะมีแรงดันส่วนหนึ่งตกคร่อมระหว่างขา B – E ของทรานซิสเตอร์ด้วยครับ
     
    ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ
     

    ภาพ 5 วงจรทรานซิสเตอร์แบบนี้คล้ายวงจรจ่ายไฟตรงคงที่

    ดังนั้น การจัดวงจรทรานซิสเตอร์แบบนี้ ทำให้แรงดันเข้าขา B เท่ากับแรงดันออกที่ขา E เสมอ (คิดแบบหยาบๆ โดยไม่คิดแรงดันตกคร่อมขา B-E ด้วย) แต่สามารถขยายกระแสให้สูงขึ้นมากครับ
    ด้วยเหตุนี้เอง การจัดวงจรทรานซิสเตอร์แบบนี้ จึงไม่เหมาะสำหรับการใช้ขับรีเลย์ ผมจึงเลือกต่อวงจรทรานซิสเตอร์แบบแรกเพื่อความแน่นอนครับ

    วงจรกลับสถานะทางไฟฟ้า
    ในบางครั้ง เราจำเป็นต้องกลับสถานะทางไฟฟ้าจากระดับแรงดันสูงให้กลายเป็นระดับแรงดันต่ำ และจากระดับแรงดันต่ำให้กลายเป็นระดับแรงดันสูง เพื่อนำไปประยุกต์ใช้งานต่างๆ เช่น สวิตช์แสง ระบบควบคุมต่างๆ และอื่นๆ นอกจากเราจะเลือกใช้ไอซีประเภทดิจิตอลมาใช้งานแล้ว เรายังสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ได้อีกด้วย  แม้ว่าจะไม่ดีเต็มร้อย แต่ก็มีจุดเด่นที่ใช้ง่าย สะดวก และประหยัดครับ

     นำทรานซิสเตอร์ NPN มาใช้กลับสถานะไฟได้ง่ายดี
    จากวงจรขับรีเลย์แบบพื้นฐานด้วยทรานซิสเตอร์ NPN  เมื่อลองวัดแรงดันที่ขา C ในตอนทรานซิสเตอร์นำกระแสจะไม่มีแรงดันเลย แต่พอทรานซิสเตอร์หยุดนำกระแสกลับมีแรงดันที่ขา C สูงขึ้นเกือบเท่าไฟเลี้ยง

    ก็แสดงว่าการต่อวงจรทรานซิสเตอร์แบบนี้ สามารถกลับสถานะไฟได้ คือ เมื่อไฟเข้ามีสถานะเป็น “1” ก็จะมีไฟออกสถานะเป็น “0” และจากไฟเข้ามีสถานะเป็น “0” ก็จะมีไฟออกสถานะเป็น “1” ตรงตามต้องการนะครับ

    ผมลองจัดวงจรใหม่ ได้ตามภาพที่ 6 โดยเปลี่ยนจากรีเลย์เป็น R2 สำหรับการทำงานก็มีลักษณะเช่นเดิม เมื่อเราป้อนไฟสูงที่ขาเข้า ไฟสูงก็จะไหลผ่าน R1 ทำให้ Q1 นำกระแส ระหว่างขา C-E เสมือนสวิตช์ต่อ จึงไม่มีไฟที่ขาออกเลยครับ แต่เมื่อลองป้อนไฟต่ำที่ขาเข้า หรือไม่ป้อนสัญญาณใดๆเลย ก็จะทำให้ Q1 หยุดนำกระแส  ระหว่างขา C-E เปรียบเป็นสวิตช์ปล่อยออก ส่งผลให้ไฟเลี้ยง +12V ไหลผ่าน R2 ลงมาที่ขาออกได้ครับ

    จุดเด่นของวงจรนี้ คือ ใช้กลับสถานะไฟได้ทั้งสัญญาณที่เป็นไฟกระแสตรงและกระแสสลับ  นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติเป็นวงจรขยายกระแสอีกด้วย ด้วยเหตุนี้ ผมจึงเลือกใช้วงจรนี้เสมอครับ

    ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ


    ภาพ 6 กลับสถานะไฟด้วยวงจรทรานซิสเตอร์ NPN

    นำทรานซิสเตอร์ PNP ใช้เป็นวงจรกลับสถานะไฟได้ด้วย
    ในบางครั้ง หากท่านมีทรานซิสเตอร์ PNP เก่าเก็บอยู่มาก นำมาใช้เสียบ้างดีกว่า ในกรณีนี้ เราก็สามารถนำมาใช้กลับสถานะไฟได้ง่ายๆ ด้วยครับ
     
    ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ


    ภาพ 7 วงจรกลับสถานะไฟด้วยทรานซิสเตอร์ PNP

    ในภาพที่ 7 เป็นวงจรทรานซิสเตอร์ PNP ที่ใช้ดัดแปลงให้กลับสถานะไฟได้ โดยเมื่อเราป้อนสัญญาณเข้าระดับสูงทำให้ Q1 ไม่นำกระแส จึงไม่มีไฟไหลผ่านขา C-E ของมันได้ ส่งผลให้ไม่มีสัญญาณออกเลย  ในทางกลับกันหากเราป้อนไฟเข้าต่ำๆหรือมีสถานะ “0” จะมีไฟไหลผ่าน R1 มายังขา B ของ Q1 ได้ ทำให้ Q1 นำกระแส จึงมีไฟไหลผ่านขา C-E และ R2 ลงสู่ขากราวด์ เป็นผลให้มีไฟสูงที่ขาออกหรือมีสถานะ “1” ครับ

    ข้อสังเกตุของวงจรกลับสถานะไฟด้วยทรานซิสเตอร์ PNP มีดังนี้
    [[**]] การที่ไฟไหลผ่านขา C-E ไปยังขาออกนั้น ย่อมมีกระแสมากเพราะผ่านการขยายกระแสด้วย Q1 นับว่าเป็นผลดีนะครับ

    [[**]] แต่ก็มีจุดที่ละเลยไม่ได้ คือ ไม่ควรปล่อยขาเข้าปล่อยไว้เฉยๆ ซึ่งตามที่เราเข้าใจกันว่า เมื่อขาเข้าไม่มีไฟก็จะทำให้ขาออกมีไฟสูงหรือสถานะ “1”  แต่ในความจริงขาออกกลับไม่มีไฟเลย เนื่องจาก Q1 ยังไม่นำกระแสนั่นเองครับ  อย่างไรก็ตามในลักษณะการใช้งานจริง เราย่อมไม่ปล่อยขาเข้าปล่อยไว้อยู่แล้ว ต้องต่อกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์เสมอ ปัญหานี้จึงหมดไปครับ

    [[**]]ใช้กลับสถานะไฟได้ทั้งสัญญาณที่เป็นไฟกระแสตรงและกระแสสลับ  นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติเป็นวงจรขยายกระแสอีกด้วย (คุณสมบัติเหมือนการใช้ทรานซิสเตอร์ NPN มาใช้กลับสถานะไฟนั่นเองครับ)

    แรงไม่พอต้องขยาย
    ในบางครั้งเราใช้วงจรขับรีเลย์แบบพื้นฐานด้วยทรานซิสเตอร์เพียงตัวเดียวไม่ได้ เนื่องจากกระแสทางขาเข้าน้อยไป เช่น วงจรอิเล็กทรอนิกส์มีจ่ายกระแสได้เพียง 0.00001A (10μV)เมื่อใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีอัตราขยาย 100 ก็จะช่วยขยายกระแสเพิ่มขึ้นเป็น 0.001A ซึ่งน้อยเกินไป ไม่สามารถขับขดลวดรีเลย์ ซึ่งใช้กระแสประมาณ 0.03A จึงต้องคิดหาวิธีเพิ่มกระแสขึ้นอีกครับ


     
    ต่อทรานซิสเตอร์แบบดาร์ลิงตัน
    การต่อทรานซิสเตอร์เพื่อช่วยขยายกระแสที่ผมชอบใช้มากที่สุด คือ การต่อทรานซิสเตอร์แบบดาร์ลิงตัน (darlington) โดยนำทรานซิสเตอร์ 2 ตัวมาต่อกันทำให้อัตราขยายทั้งหมดสูงมาก สมมุติว่า ทรานซิสเตอร์ทั้งสองตัวมีอัตราขยายประมาณ 100 จึงมีอัตราขยายรวมกันประมาณ 100×100 = 10,000 เลยทีเดียว
     
    ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ

    ภาพ 8 ตัวอย่างการต่อทรานซิสเตอร์แบบดาร์ลิงตัน

    ในภาพที่ 8 เป็นตัวอย่างการต่อทรานซิสเตอร์แบบดาร์ลิงตัน เพื่อขับรีเลย์ได้ดี โดยมีกระแสด้านขาเข้าต่ำๆ โดยเมื่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์จ่ายแรงดันออกมาประมาณ 8V และมีกระแสต่ำๆ เพียง 0.00001A ไฟนี้ก็สามารถไหลผ่าน R1 มายังขา B ของ Q1 ทำให้มันนำกระแส ส่งผลกระแสจากไฟเลี้ยงไหลผ่านขดลวดรีเลย์มายังขา C-E ของ Q1 ส่งต่อมายังขา B ของ Q2 ทำให้มันนำกระแสด้วย รีเลย์จึงทำงานตามต้องการครับ
    แต่การต่อทรานซิสเตอร์แบบนี้มีจุดอ่อน คือ เมื่ออัตราขยายสูง ย่อมมีโอกาสถูกรบกวนจากสัญญาณต่างๆได้ง่ายครับ
     
    ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ

    ภาพ 9 การต่อทรานซิสเตอร์แบบดาร์ลิงตันที่ใช้งานจริงได้ดี

    จึงควรปรับเปลี่ยนวงจรอีกนิดหน่อย ตามภาพที่ 9 จะลดปัญหาเรื่องสัญญาณรบกวนต่างๆ ได้ดี โดยผมใช้ตัว R2,R3 ใส่ไว้เพื่อลดค่าความต้านทานแฝงภายในขา B-E ของทรานซิสเตอร์ให้ต่ำลง ส่วน D1,D2 ช่วยป้องสัญญาณรบกวนซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฟลบได้ และ C1,C2 ช่วยลดสัญญาณรบกวนความถี่สูงๆ ได้ดีครับ

    อุปกรณ์เหล่านี้ ผมทดลองหลายครั้งก็ได้ผลดี อาจจะปรับเปลี่ยนค่าได้ตามความเหมาะสมครับ
    ข้อสังเกตุของต่อทรานซิสเตอร์แบบดาร์ลิงตันเพื่อขับรีเลย์ มีดังนี้
    [[**]] แรงดันขาเข้า ต้องมีค่าเริ่มต้นที่ 1.3V-1.4V (แรงดันตกคร่อมขา B-E ของ Q1,Q2 นั่นเอง) ก่อน จึงจะทำให้วงจรทำงานขับรีเลย์ได้สมใจ
    [[**]]ทรานซิสเตอร์ทั้งสองตัวไม่จำเป็นต้องมีอัตราขยายเท่ากัน แต่ Q2 จะมีกระแสไหลผ่านสูงกว่า Q1 เสมอ ดังนั้น ในกรณีที่ท่านใช้กับโหลดที่กินไฟสูงกว่ารีเลย์ ควรเลือก Q2 ที่ทนแรงดันและกระแสได้สูงพอครับ

    ต่อทรานซิสเตอร์ PNP เป็นแบบดาร์ลิงตัน
    นอกจากเราจะนำทรานซิสเตอร์ NPN มาต่อแบบดาร์ลิงตันแล้ว เรายังสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ PNP ได้อีกด้วย ตามภาพที่ 10 จะเห็นว่า ลักษณะอุปกรณ์คล้ายกันมาก ต่างกันที่ขั้วไฟเท่านั้น (จึงขอไม่แนะนำซ้ำอีกครับ)

    ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ


    ภาพ 10 วงจรขับรีเลย์ด้วยทรานซิสเตอร์ PNP ต่อกันแบบดาร์ลิงตัน

    โดยรีเลย์จะทำงานก็ต่อเมื่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์จ่ายไฟสถานะเป็น “0” หรือไม่มีไฟนั่นเอง แต่พอวงจรอิเล็กทรอนิกส์จ่ายไฟสูงออกมา ทำให้รีเลย์ไม่ทำงาน นับว่า เป็นลักษณะของการกลับสถานะไฟได้อีกด้วยนะครับ แต่วิธีการนี้ผมเลือกใช้น้อยมาก เพราะชอบใช้งานทรานซิสเตอร์ NPN มากกว่าครับ
    ##ต่อทรานซิสเตอร์ NPN และ PNP ร่วมกัน
    นอกจากเราจะใช้ทรานซิสเตอร์ NPN หรือ PNP เพียงอย่างเดียวมาต่อกันแบบดาร์ลิงทัน เพื่อขับขดลวดรีเลย์ได้แล้ว เรายังสามารถใช้ทั้งทรานซิสเตอร์ NPN และ PNP ร่วมกันทำงานเป็นอย่างดีครับ

    ตรงนี้มีภาพ! แต่ท่านจะมองไม่เห็น , ท่านต้อง  สมัครสมาชิก หรือ ลงชื่อเข้าระบบ


    ภาพ 11 ต่อทรานซิสเตอร์ NPN และ PNP ร่วมกันเพื่อขับรีเลย์ได้

    ตามภาพที่ 11 เป็นการนำ Q1(ทรานซิสเตอร์ NPN) และ Q2 (ทรานซิสเตอร์ PNP) มาร่วมกันขยายกระแสเพื่อขับรีเลย์ได้ดี

    โดยเมื่อกระแสไหลจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์ไหลผ่าน R1 มายังขา B ของQ1 ทำให้ Q1 นำกระแสระหว่างขา C-E ของ Q1 จึงเปรียบเป็นสวิตช์ต่อไฟให้ไหลผ่านจากกราวด์ผ่านขา C-E ของ Q1 และไหลผ่านขา B-E ของ Q2 ได้ เป็นผลให้ Q2 ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์ชนิด PNP นำกระแสด้วย ทำให้ไฟจากขากราวด์ไหลมาผ่านขดลวดรีเลย์และผ่านขา C-E ของ Q2 ได้ดี รีเลย์จึงทำงานได้ตามปกติ

    ข้อสังเกตุของวงจรขับรีเลย์ด้วยการต่อทรานซิสเตอร์ NPN และ PNP ร่วมกัน มีดังนี้
    [[**]] แรงดันที่ขา B ของ Q1 มีค่าประมาณ 0.7V ก็สามารถทำให้วงจรนี้ทำงานได้แล้ว
    [[**]] อัตราขยายทั้งหมดของ Q1,Q2 มีค่าประมาณอัตราขยายของทรานซิสเตอร์แต่ละตัวคูณกัน เช่น หากว่าทรานซิสเตอร์แต่ละตัวมีอัตราขยายประมาณ 100 ก็จะมีอัตราขยายรวมกัน 10,000 เลยทีเดียว

    [[**]]ทรานซิสเตอร์ทั้งสองตัวไม่จำเป็นต้องมีอัตราขยายเท่ากัน แต่ Q2 จะมีกระแสไหลผ่านสูงกว่า Q1 เสมอ ดังนั้น ในกรณีที่ท่านใช้กับโหลดที่กินไฟสูงกว่ารีเลย์ ควรเลือก Q2 ที่ทนแรงดันและกระแสได้สูงพอครับ

    ทั้งหมดนี้ เป็นการนำทรานซิสเตอร์มาใช้ประกอบเป็นวงจรขับรีเลย์ได้ หวังว่า ท่านคงสามารถนำแนวทางการใช้ทรานซิสเตอร์นี้ไปประยุกต์ใช้ได้อย่างเหมาะสม วงจรอิเล็กทรอนิกส์ไม่ใช่เรื่องยากอย่างที่คิดครับ
    « แก้ไขครั้งสุดท้าย: 29 สิงหาคม 2562, 07:56:13 โดย Auto Man »

    ออฟไลน์ Sonchai_Music

    • Administrator
    • หัวหน้าศูนย์ซ่อมสร้าง
    • *
    • เจ้าของกระทู้
    • Joined: ก.ย. 2558
    • กระทู้: 2059
    • สมาชิกลำดับที่ : 2
    • สมาชิกวีไอพี ปีที่ 1,3-4
    เทคนิคการใช้ทรานซิสเตอร์ขับโหลดทั่วไป
    « ตอบกลับ #2 เมื่อ: 22 สิงหาคม 2562, 06:30:10 »
  • ขึ้นบน
  • ลงล่าง
  •    ขอขอบคุณเจ้าของบทความ ที่นำความรู้ดีๆ เป็นพื้นฐานให้กับช่างทั่วๆ ไปได้ทุกคน

      มาจากที่นี่ https://www.eanic.com/transistor-driver-load-circuits/

     :-X

    เทคนิคการใช้ทรานซิสเตอร์ขับโหลดทั่วไป
    « ตอบกลับ #2 เมื่อ: 22 สิงหาคม 2562, 06:30:10 »