ไดแอก ( DIAC )
1. โครงสร้างและสัญลักษณ์ของไดแอก
ไดแอก ( DIAC ) หรือไดโอด-แอก เป็นอุปกรณ์จุดชนวนไทรแอก ที่ถูกออกแบบให้สามารถนำกระแสได้ 2 ทางที่แรงดันค่าหนึ่ง ลักษณะโครงสร้างจะเป็นสาร P-N-P 3 ชั้น 2 รอยต่อเหมือนกับทรานซีสเตอร์ แสดงดังรูปที่ 1 แต่แตกต่างจากทรานซีสเตอร์ตรงที่ความเข้มของการโด๊ป ( Dope ) สาร จึงทำให้รอยต่อทั้งสองของไดแอกเหมือนกัน จึงทำให้มีคุณสมบัติเป็นสวิตซ์ได้ 2 ทาง และค่าแรงดันเริ่มต้นที่จะทำให้ไดแอกนำกระแสได้นั้นจะอยู่ในช่วง 29-30 โวลต์
รูปที่ 1 แสดงโครงสร้างและสัญลักษณ์ของไดแอก
การทำงานของไดแอกนั้นจะอาศัยช่วงแรงดันพังทลาย ( Break Over Voltage ) เป็นส่วนของการทำงาน เมื่อป้อนแรงดันบวก ( + ) เข้าที่ขา A1 ละแรงดันลบ (-) เข้าที่ขา A2 รอยต่อN และ P ตรงบริเวณ A1 จะอยู่ในลักษณะไบอัสกลับ จึงไม่มีกระแสไหลจาก A1 ไปยัง A2 ได้ เมื่อเพิ่มแรงดันไบอัสดังกล่าวสูงขึ้นเรื่อยๆ จนถึงค่าแรงดันค่าหนึ่งจะทำให้กระแสสามารถไหลทะลุผ่านรอยต่อ N-P มาได้ ส่วนรอยต่อตรง A2 นั้นอยู่ในสภาวะไบอัสตรงอยู่แล้ว ดังนั้นกระแสที่ไหลผ่านไดแอกนี้จึงเสมือนกับเป็นกระแสที่เกิดจากการพังทลายของไดโอดและถ้าหากไม่มีการจำกัดกระแสแล้วแอกก็สามารถพังได้เช่นกัน ถ้าเราสลับขั้วศักย์แรงดัน A1 และ A2 การทำงานของไดแอกก็จะเป็นเช่นเดียวกับกรณีดังกล่าวที่ผ่านมา เขียนเป็นกราฟแสดงความสัมพันธ์ของแรงดันตกคร่อมตัวไดแอก และกระแสที่ไหลผ่านไดแอกได้ ดังรูปที่ 2
รูปที่ 2 กราฟแสดงลักษณะสมบัติของไดแอก
จากกราฟ เมื่อไดแอกนำกระแสแรงดันตกคร่อมตัวไดแอกจะลดค่าลงอีกเล็กน้อย โดยปกติจะลดลงจากค่าแรงดันพังประมาณ 5 โวลต์ จากลักษณะสมบัติของไดแอก จึงเห็นได้ว่าไดแอกเหมาะสมที่จะนำไปใช้เป็นตัวป้อนกระแสจุดชนวนให้กับอุปกรณ์ไทรแอก เพราะนำกระแสได้ 2 ด้าน
ตัวอย่าง ค่าแรงดันของไดแอกเบอร์ต่างๆ
GT – 32 แถบสีแดง VBO = 27-37 V
GT – 35 แถบสีส้ม VBO = 30-40 V
GT – 40 แถบสีเหลือง VBO = 38-48 V
GT – 50 แถบสีเขียว VBO = 56-70 V
3. การวัดและทดสอบไดแอกด้วยโอห์มมิเตอร์
การวัดหาขาของไดแอก พิจารณาได้จากโครงสร้างและสัญลักษณ์ของไดแอก ดังรูปที่ 3
รูปที่ 3 แสดงค่าความต้านทานระหว่างขาของไดแอก
ตั้งโอห์มมิเตอร์ที่ย่านวัด R x 10
กรณีที่ 1 เอาสายมิเตอร์ศักย์ไฟบวกจับที่ขา A1 สายมิเตอร์ศักย์ไฟลบจับที่ขา A2 เข็มจะชี้ที่ตำแหน่ง 
กรณีที่ 2 ทำการกลับขั้ว ผลที่ได้จะเป็น แสดงว่าไดแอกมีสภาพดี
แสดงว่าไดแอกมีสภาพดีไทรแอก ( Triac )
1. โครงสร้างและสัญลักษณ์ของไทรแอก
ไทรแอกเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่มีขั้วต่อ 3 ขั้ว มีชื่อเรียกว่า A2 (แอโนด 2) , A1 (แอโนด1) และ G (เกต) ไทรแอก (Triac) จะเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่คล้ายๆ กับสวิตช์ไฟฟ้าสำหรับกระแสสลับ แต่มีข้อดีกว่าสวิตช์ธรรมดา คือการเปิด – ปิดวงจรของไทรแอกเร็วกว่าสวิตช์ธรรมดาหลายเท่า จึงทำให้สามารถควบคุมกำลังงานได้ มีลักษณะโครงสร้างดังรูปที่ 1
รูปที่ 1 แสดงโครงสร้าง สัญลักษณ์ และวงจรเปรียบเทียบระหว่างไทรแอกกับเอสซีอาร์
2. คุณสมบัติของไทรแอก
คุณสมบัติของไทรแอกนั้นมีคุณสมบัติคล้ายกับเอสซีอาร์ตรงที่เมื่อนำกระแสแล้วก็จะนำกระแสตลอดไปเช่นกัน แต่ไทรแอกนั้นมีข้อแตกต่างตรงที่สามารถนำกระแสได้ 2 ทิศทาง ไม่ว่าจะเป็นการไหลของกระแสจาก A1 มายัง A2 หรือกระแสไหลจากไหลจาก A2 มายัง A1 ดังนั้นจึงนิยมใช้ไทรแอกในงานควบคุมกำลังไฟฟ้าที่ต้องการใช้งานทั้งไซเกิลบวกและลบ (ไฟสลับ)
จากคุณสมบัติที่กล่าวมาในเรื่องของการนำกระแสนั้น เราจึงสามารถแบ่งการทำงานของไทรแอก ออกเป็น 4 แบบหรือ 4 ควอทเดรนท์ ( Quadrant ) ดังรูปที่ 2
รูปที่ 2 แสดงการทำงานของไทรแอกทั้ง 4 ควอทเดรนท์
รูปที่ 3 กราฟแสดงลักษณะสมบัติของไทรแอก
จากกราฟแสดงลักษณะสมบัติของไทรแอก จะแสดงความสัมพันธ์ของกระแสที่ไหลระหว่าง A2- A1 และแรงดันที่ตกคร่อมทั้งบวกและลบ ในขณะให้แรงดันคร่อม A2- A1 มีค่าเป็นบวกเทียบกับ A1 และถ้ายังไม่มีการจุดชนวน ( Trigger ) แล้ว จะมีค่าแรงดันระหว่าง A2- A1 ค่าๆหนึ่งที่ทำให้มันนำกระแสเองได้ แรงดันนี้คือแรงดันพัง เหมือนกับ SCR แต่ถ้าให้แรงดัน A2- A1 นี้มีค่าน้อยกว่าแรงดันพังทลาย แล้วการทำการจุดชนวน ที่ขาเกต ( G ) ซึ่งกระแสเกตจะมีค่าเป็นบวกหรือลบก็ได้ ไทรแอกจะนำกระแสทันที กราฟความสัมพันธ์และข้อจำกัดต่างๆ จะเหมือนกับ SCR ในทำนองเดียวกันถ้าให้แรงดันที่ A1 มีค่าเป็นบวกเมื่อเทียบกับ A2 ส่วนของกราฟคือแกน X ทางด้านลบจะมีลักษณะคล้ายกันกับด้านบวก ถ้าเพิ่มแรงดันมากขึ้นจนถึงค่าแรงดันพังทลายก็จะทำให้ไทรแอกนำกระแสเองได้ และถ้าหากว่าไม่มีการจำกัดกระแสในตัวไทรแอกแล้ว ไทรแอกจะเกิดการเสียหายได้
ในขณะที่ไทรแอกนำกระแส ถ้าลดค่ากระแสแอโนดลงจนถึงค่ากระแสต่ำสุดที่ยังคงทำให้ไทรแอกนำกระแสได้ ค่ากระแสต่ำสุดนี้ เรียกว่า “โฮลดิ้ง” ( IH :Holding Current ) ก็จะทำให้ไทรแอกหยุดนำกระแส
เนื่องจากไทรแอก สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ทั้งสองทาง จึงเหมาะกับการนำไปใช้กับไฟสลับมากกว่าเอสซีอาร์ และสำหรับกระแสไฟสลับ (เป็นคลื่นรูปไซน์ )จะมีอยู่ช่วงเวลาหนึ่งช่วงกระแสตัดกับเส้นศูนย์ของกราฟ ) ที่กระแสตกต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้ง ดังนั้นจึงทำให้ไทรแอกหยุดนำกระแสเองและจะรอการจุดชนวนใหม่อีกครั้ง และถ้าหากครึ่งลบของสัญญาณไฟสลับเข้ามาก็จะนำกระแสทางด้านลบอีกเช่นเคย และจะหยุดนำกระแสเมื่อค่ากระแสลดลงต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้ง
3. วิธีการตรวจสอบและการหาขาของไทรแอกด้วยโอห์มมิเตอร์
ให้พิจารณาจากโครงสร้างพร้อมกับตารางค่าความต้านทานประกอบและปฏิบัติดังนี้
1. ทำการสมมุติขาของไทรแอก เป็นขา A, B และ C หรือขาที่ 1, 2 และ 3 ดังรูปที่ 4
2. นำสายวัดของโอห์มมิเตอร์ทำการวัดที่ขาของไทรแอกเป็นคู่ๆ ดังตารางที่ 1
รูปที่ 4 แสดงการสมมุติตำแหน่งขา
คู่ที่ | ศักย์ไฟ | ความต้านทาน | |
บวก ( สายสีดำ ) | ลบ ( สายสีแดง ) | ||
1 | 1 2 | 2 1 | |
2 | 2 3 | 3 2 | ค่าความต้านทานต่ำ ค่าความต้านทานต่ำ |
3 | 1 3 | 3 1 | |
ตารางที่ 1 แสดงค่าความต้านทานต่างๆ ของไทรแอก
ผลจากตารางแสดงค่าความต้านทาน พอสรุปได้ดังนี้
1. การวัดไทรแอกทั้งหมด 6 ครั้ง จำนวน 3 คู่ เราสามารถอ่านค่าความต้านทานได้ 2 ครั้งหรือที่เรียกว่า “ วัด 6 ครั้ง เข็มขึ้น 2 ครั้ง ”
2. ขั้วขาที่ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับค่าความต้านทานทั้ง 2 ครั้ง ดังกล่าวจะเป็นขาแอโนด 2 หรือ ขา A2
3. คู่ขาที่ 2 ในการวัดนั้นจะมีค่าความต้านทานที่ใกล้เคียงกันหรือเท่าเทียมกัน เราไม่สามารถบอกได้ว่า ขาใดเป็นขา A1 หรือขา G ดังนั้นเราจึงต้องทำการตรวจสอบในลำดับขั้นต่อไป
4. ให้สมมุติว่าขาใดขาหนึ่งเป็นขาเกต (G) แล้วทำการจุดชนวนโดยใช้ไฟจากขาแอโนด 2 (A2) เข็มมิเตอร์จะชี้ที่ค่าความต้านทานประมาณ 15 โอห์ม ต่อจากนั้นให้สลับขาที่เหลือเป็นขาเกต แล้วทำการจุดชนวนโดยใช้ไฟจากขาแอโนด 2 เข็มมิเตอร์จะชี้ที่ค่าความต้านทานประมาณ 20 โอห์ม จากการวัดจะสังเกตได้ว่าเมื่อทำการจุดชนวนที่ขาเกตได้ค่าความต้านทานต่ำกว่าการจุดชนวนที่ขาแอโนด 1 (A1)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น