หน้าหลัก สินค้าใหม่ สินค้ามือสอง การสั่งซื้อสินค้า/จัดส่ง การชำระเงิน พบปะพูดคุย สงสัย ติดต่อเรา
RF2HAND.COM
   หน้าหลัก
   POWER SUPPLY GALLERY
   DUMMY LOAD 5K
   การป้องกันPA
   สินค้าเด่นขายดี
   บทความรู้ นานาสาระ
   แหล่งความรู้-เพื่อนบ้าน
   รูปภาพการทดลองต่างๆ
   ค้นคว้าวิจัย
   ความคิดแปลกๆ
   วงจรอิเล็กทรอนิกส์/เครื่องส่ง
   จุดต่อสายของ Supply รุ่นต่างๆ
   Datasheet
   กิจกรรมเพื่อสังคม
   ศัพท์ภาษาฝรั่งทีจำเป็นในงานวิทยุ
   เรื่อง-รูปขำๆ-สวยๆ
   สูตรคำนวนทางความถี่
   MY FM STATION
   MY TEAM ant
   MY LAB
   MY FARM

 

 

บทความในที่นี้ผมจะเขียนเป็นภาษาง่ายๆ แทรกวิชาการ-ภาษาต่างด้าวบ้างเท่าที่จำเป็น

เพื่อให้ทุกคนทั้งที่มีพื้นฐานและไม่มีพื้นฐานเข้าใจง่ายขึ้น เพื่อประดับความรู้หรือนำไปใช้งานจริง

หรือถ้าสงสัยลึกกว่าในบทความก็เพิ่มเติมทาง พบปะพูดคุยได้(webboard) โดยตั้งกระทู้ถามซึ่งผมอาจจะไม่รู้ก็ได้

ถ้าผมรู้หรือเกจิท่านอื่นรู้ก็จะได้ช่วยตอบแก่ท่านที่อยากรู้ เพื่อสรรค์สร้างสิ่งที่ดีต่อไป

1 มหัศจรรย์แห่งสายโคแอ็คเชียล

สายโคแอ็คเชียล (coaxial cable) ทุกคนในวงการวิทยุน่าจะร้จักกันเป็นอย่างดี

มีอิมพีแดนซ์ค่าต่างๆเช่น 10,17,25,50,75,93,100 โอมห์ แต่ที่เราคุ้นเคยส่วนมากก็คือ 50 กับ 75โอมห์ 

ในการใช้งานเป็นสายนำสัญญาณจากเครื่องส่งไปยังสายอากาศ หรือจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง แต่ยังมีการใช้งานด้านอื่นๆอีกเช่น

   -เอาชีลด์ไปดูดตะกั่ว (อย่าขำนะครับ) เบสิกไปหน่อยหรือเอาทองแดงไปขายกิโลละประมาณ200บาท

   -ทำสายเฟสเพื่อป้อนสัญญาณเข้าสู่แต่ละเบย์ อีกนัยหนึ่งคือการปรับอิมพีแด้นซ์

บางท่านที่เป็นช่างหรือมีความสนใจเกียวกับสายอากาศ จะสังเกตุว่าบางช่างก็ใช้สาย 75โอมห์

บางรายก็ใช้สาย 50โอมห์ทำให้สงสัยว่ามันจะเอายังงัยกันแน่ ใครผิดใครถูก

จริงๆแล้วคำตอบคือข้อ จ.คือถูกทุกข้อดังที่จะอธิบายดังต่อไปนี้

กรณีใช้สาย 75โอมห์แยกเป็น 4เบย์

 

 หลักการคือ : ทำจุด A,C และE,G ให้มีอิมพีแด้นซ์ 100โอมห์แล้วนำมาขนานกันเพื่อให้มีอิมพีแด้นซ์ 50โอมห์ที่จุด U,W ตามลำดับ  ดังรูปที่1

เมื่อU,W มีอิมพีแด้นซ์ 50โอมห์แล้วก็ยุบวงจรมาเป็นรูปที่2 ก็ใช้หลักการเดิม คือทำให้ X,Y มีอิมพีแด้นซ์ 100โอมห์

ทั้ง2จุดแล้วนำมาขนานกันเพื่อให้ได้อิมพีแด้นซ์ 50โอมห์

  โดยทั้งหมดทั้งมวลก็ใช้สูตร   Zตรงกลาง = √ Zหัว * Zท้าย  

     ยกตัวอย่างเช่น        Zตรงกลางระหว่างU-X =√ ZU * ZX 

                                                                                                                       =√ 50 * 100 

                                                                       =70.7106    

ก็จะได้อิมพีแด้นซ์ U-X 70.71 โอมห์ แต่ในทางปฏิบัติเราไม่มีสายโคแอ็กซ์ที่มีอิมพีแด้นซ์ 70.71 โอมห์

เราก็ใช้สาย 75 โอมห์แทนก์ได้ จะได้ SWR. ประมาณ 1.1-1.2 ก็ถือว่าโอเค  แต่ถ้ามีสายโคแอ็กซ์ที่มีอิมพีแด้นซ์ 70.71 โอมห์

ก็จะได้ SWR. 1.00 และนี่ก็เป็นที่มาของ POWER DIVIDER ชนิดที่กลึงใส้ท่อให้มีค่าอิมพีแด้นซ์ตามต้องการเป้ะ

 
-การทนกำลังวัตต์ของระบบขึ้นอยู่กับ ชนิดสายโคแอ็กซ์และคอนเนคเตอร์ เป็นปัจจัยหลัก ถ้ามีฉนวนเป็นเทฟล่อนก็จะทนวัตต์ได้สูง หมายถึงราคาด้วย

 

 

กรณีที่ใช้สาย 50โอมห์แยกเป็น 4เบย์

 

(รายละเอียดผมจะค่อยๆอัพเดทให้นะครับด้วยภาษาง่ายๆ)

 

   -ทำตัวแยกสัญญาณ (SPLITTER) และตัวรวมสัญญาณ (COMBINER)  (รายละเอียดผมจะค่อยๆอัพเดทให้นะครับ)

 

   -ทำเพาเวอร์ดิไวเดอร์  จริงๆแล้วถ้าคนเข้าใจมันก็คืออันเดียวกับสายเฟสนั่นแหละ แต่ตอนนี้แยกให้ดูง่ายต่อการเข้าใจ

หัวใจหรือหลักการของการทำเพาเวอร์ดิไวเดอร์คือการส่งผ่านพลังงานให้มีค่าสูงสุด

อิมพีแด้นซ์ด้านส่งต้องมีความสัมพันธ์กับอิมพีแด้นซ์ด้านรับ ตัวแปรคืออิมพีแด้นซ์ของช่องทางทางที่ส่งผ่านนี่แหละ

ฟังดูงงนะครับเดี๋ยวจะมีรูปประกอบ

รูปการทำ Power divider โดยการใช้สายโคแอ็ก (ถ้าใช้สายชนิดที่ดีก็จะทำให้ทนกำลังวัตต์ได้สูง)

 

 วัดค่าที่ได้โดย MFJ

 

แสดงการคำนวณประกอบ

  

-ทำตัวกรองสัญญาณ หรือฟิลเตอร์ความถี่ที่ต้องการหรือไม่ต้องการก็ได้ (รายละเอียดผมจะค่อยๆอัพเดทให้นะครับด้วยภาษาง่ายๆ)

-ทำตัวคอนเดนเซอร์หรือตัว C ปรับค่าได้

โดยปกติสายโคแอกฯ ถ้าสังเกตุที่เสปคของสายแต่ละเบอร์แต่ละยี่ห้อ จะมีเสปคตัวนึงคือ

ค่าความจุต่อหน่วยความยาวเช่น 32pf/1feet และทนแรงดันได้ถึง 1900โวลท์ 200องศาซี.

เราก็ใช้คุณสมบัติข้อนี้แหละมาใช้ในวงจรกรองความถี่ ,จูนอิมพีแด้นซ์ด้านอินพุทหรือด้านเอ้าท์พุท

ปรับค่าโดนการตัดออกทีละนิดๆ เพื่อปรับค่า ภาษาวิทยุเขาเรียกว่าทริมสาย (trim)

 

    

 

 2  การประยุกต์ใช้งาน POWER SUPPLY / BATTERY CHARGER (DC. UPS) สำหรับพื้นที่ ที่มีปัญหาด้านไฟฟ้า

 

 บทความจะค่อยๆพิมพ์นะครับ

 

3 ทำไมต้อง 25โอมห์ 50โอมห์ 75โอมห์ 82.514โอมห์ได้ไหม?

 เนื้อหาบางส่วนอาจจะคาบเกี่ยวกับ มหัศจรรย์แห่งสายโคแอ็คเชียล ก็ไม่เป็นไร  25โอมห์ 50โอมห์ 75โอมห์

นั่นคือค่าอิมพีแดนซ์ คนที่เข้าใจก็ถือเป็นเรื่องพื้นฐานเหลือเกิน แต่ถ้าคนไม่เข้าใจเอามิเตอร์ซันวาไปวัด

ทำไมไม่ได้ตามค่าที่เขาว่ากัน เนื่องจากมันมีค่าที่เป็นสัดส่วนระหว่าง เส้นผ่าศูนย์กลางด้านในของชีลด์(D)

กับ เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกของแกนตัวนำด้านใน(d)  (ไม่ต้องงงนะค่อยๆอ่าน) โดยมีสูตรคร่าวๆคือ  138 log D/d 

   พอที่จะมีข้อสรุปง่ายๆเกี่ยวกับ อิมพีแด้นซ์คือ ที่ชีลด์ขนาดเท่ากัน ค่าอิมพีแด้นซ์มากเมื่อแกนเล็ก

ในทางกลับกัน  ค่าอิมพีแด้นซ์น้อยลงเมื่อแกนใหญ่ขึ้น

 

4 L-C มหัศจรรย์ไม่น้อยไปกว่า COAXIAL (อันที่จริงน่าจะเป็นญาติผู้พี่ด้วยซ้ำ)

 เอา Lก่อนก็แล้วกัน ในทางDC มาดูคุณสมบัติดั้งเดิมกันก่อน คือแรงดันนำหน้ากระแส (E LEAD I )

 

 ส่วน C  ในทางDC คุณสมบัติดั้งเดิมกัน คือแรงดันตามหลังกระแส (E LAG I )

ดูคุณสมบัติดังกล่าวคล้ายๆว่าจะเบสิคหรือไม่มหัศจรรย์อย่างที่คิด แต่ถ้าลองเอามาต่อ อนุกรม/ผสม/ขนาน แล้วความมหัศจรรย์จะบังเกิด...อีกนิดนึงมีข้อเปรียบเทียบให้คิดเพื่อความเข้าใจ L คือคอยล์สปริง C คือกระบอกลูกสูบ นำมาต่อขนานกันในรูปแบบโช้คอัพ เพื่อกรองความถี่ที่ยางสัมผัสกับความขรุขระของถนนให้ราบเรียบเท่าที่จะทำได้ ตามด้วยการกรองละเอียด โดยฟองน้ำที่เบาะเพื่อรองรับ ก้นซึ่งเป็นโหลด....มีต่อ

5 ภาคจ่ายไฟแบบ switching 

โดยทั่วไปภาคไฟจะแยกได้เป็น2ประเภทคือแบบ linear และแบบ switching ในที่นี้จะกล่าวถึงแบบ linear

คร่าวๆในรูปแบบในเชิงเปรียบเทียบคือเปรียบเสมือนว่าถ้าเราต้องการพลังงาน 100 หน่วยบ้าง 50หน่วยบ้าง

และ 20หน่วยบ้างเป็นบางเวลา เราจะต้องสำรองพลังงานที่ 120หน่วยเพื่อรอความต้องการที่จะเข่ามาเมื่อไรก็ได้

ทำให้ประสิทธิภาพต่ำ  ซึ่งต่างกับระบบ switching ต้องการพลังงานเมื่อไรที่ต้องการพลังงานก็มาเบิกไปใช้เท่าทีต้องการ

เมื่อต้องการ ณ.ขณะนั้นแต่ขั้นตอนการเบิกต้องกระทำอย่างรวดเร็วมากๆ ปัจจุบันทำได้ถึงระดับ 100khz. ถึงขั้น mhz.

ทำให้ประสิทธิภาพสูง ขนาดเล็ก ความร้อนน้อยกว่า

 

เอาละต่อไปเราจะมาดูแบบ switching อย่างละเอียดกันทุกแง่ทุกมุม

โดยมุ่งเน้นไปที่รุ่นที่ใช้งานกันยอดนิยมเช่น flat pack 1800 หรือ flat pack2 เพื่อทำความเข้าใจกับการทำงานของระบบ

 

 

 

                       

 เราจะมาทำความรู้จักกับบล็อคไดอะแกรมแต่ละบล็อคก่อน แล้วค่อยมาเชื่อมโยงแต่ละบล็อคให้เป็นระบบอีกที

  1 relay drive : ทำหน้าที่ขับรีเลย์และรีเลย์ทำหน้าที่ ช่วยในการสตาร์ทให้นิ่มนวล (soft start)

คือขณะที่ปล่อยไฟเข้ามาก็จะผ่าน R ก่อนทำให้กระแสเข้ามาได้นิดหน่อยพอสตาร์ทระบบได้ก็สั่งให้รีเลยต่อวงจรซ้อนเข้าไปอีกที

ทำให้ระบบสตาร์ทได้อย่างนุ่มนวล

  2 mosfet drive : ชุดขับมอสเฟทหรือ ไอจีบีทีก็ได้ ซึ่งเป็นสัญญาณพัลซ์แรงดันประมาณ10-12โวลท์ในกรณีของมอสเฟท ถ้าเป็นไอจีบีทีก็ 15-20 โวลท์

  3 digital power controller : เป็นชุดควบคุมการสวิทช์ทั้งหมดได้แก่ การสวิทช์เพื่อควบคุมเพาเวอร์แฟคเตอร์

การสวิทช์เพื่อลดหรือเพิ่มแรงดันโดยผ่านหม้อแปลงหลัก ถ้าเป็นรุ่นเก่าๆหน่อยการทำงาน 2ชุดนี้จะแยกกัน และภาคนี้จะรวมเอาการป้องกันต่างๆ

เช่น แรงดันสูง-ต่ำ อุณหภูมิ กระแส และจัดลำดับการทำงานส่วนต่างๆให้สัมพันธ์กัน

  4 current sense : ตรวจสอบปริมาณกระแสเพื่อส่งข้อมูลให้(3)

  5 temp sense : ตรวจสอบอุณหภูมิเพื่อส่งข้อมูลให้(3)

  6 auxilary power : ภาคเพาเวอร์ซัพพลายย่อยมีไว้เพื่อจ่ายอุปกรณ์ส่วนควบเพิ่มเติม

  7 isolation : คือการเชื่อมต่อกันทางแสงโดยไม่ถึงกันในทางไฟฟ้า เพื่อส่งผ่านข้อมูล

และการควบคุมระหว่างทางด้าน HIGH VOLLT- LOW VOLT

  8 synchronous fet drivers : ในระบบใหม่ๆแม้แต่การเร็คติไฟเออร์ก็ต้องมีการควบคุม

โดยมอสเฟทเพื่อให้ทำงานพร้อมกันกับการสวิทช์หลัก เพื่อประสิทธิภาพของระบบให้มีการสูญเสียน้อยที่สุด

  9 voltage sense : ตรวจสอบแรงดันเพื่อส่งข้อมูลให้(3)

  10 n+1 oring controller : การแชร์กระแสกับโมดูลอื่น ในกรณีที่ใช้หลายๆโมดูลเพื่อเฉลี่ยการทำงานให้เท่ากัน

  11 interface option : การเชื่อมต่อกับทางเครือข่าย เช่น can bus, rs232

  12 linear isolation : เป็นการป้อนกลับแรงดันทางเอ้าท์พุทเพื่อควบคุมให้คงที่ตามค่าที่กำหนด

  13 current sense for load sharing : การตรวจสอบกระแส โดยการตรวจสอบแรงดันตกคร่อม Rค่าน้อยๆเพื่อลดการสูญเสีย

  14 isolation boundary : การคั่นกลางเพื่อทำให้เกิดการไม่ถึงกันทางไฟฟ้า

  15 backplane : แผ่นหลังที่มีซ็อกเก็ทเพื่อใช้ร่วมกันหลายๆ โมดูลเพื่อเพิ่มกระแสให้มากขึ้น

  16 to host : การเชื่อมต่อเข้าไปในเครือข่าย

  17 line input filter : ไม่มีแสดงอยู่ในบล็อก แต่มีความสำคัญไม่น้อยเลย

คือทำหน้าที่กรองสัญญาณภายนอกไม่ให้เข้ามากวน การทำงานของระบบโดยปนมากับไฟ AC

หรืออีกกรณีหนึ่งไม่่ให้สัญญาณรบกวนภายในออกไปสร้างปัญหาข้างนอกเช่นเดียวกัน

  18 output filter : ไม่มีในบล็อกเช่นเดียวกันทำหน้าที่กรองสัญญาณไฟ DCที่ผลิตออกมา ให้บริสุทธิ์ที่สุด

และป้องกันสัญญาณรบกวนฝั่ง LOAD เข้ามากวนเช่นเดียวกัน  จะเห็นได้ชัดจากกรณีที่

LOAD เป็นเครื่องส่งวิทยุซึ่งผลิตความถี่วิทยุอาจทำให้ไปการทำงานของ PWM

ทำให้การทำงานของการสวิทชิ่ง ผิดพลาดเป็นที่มาของการระเบิดของมอสเฟท ทั้งๆที่จ่ายโหลดเพียงเล็กน้อย เนื่องจาก ON-OFF ผิดจังหวะจากที่ควรจะเป็น

เมื่อเข้าใจการทำงานของแต่ละบล็อกแล้วเราจะมาเชื่อมโยงแต่ละส่วนเข้าหากันดังนี้

 

      
 
 
จุดเสียของ SWITCHING POWER SUPPLY  ที่พบบ่อย    
 
 1  MAIN DIODE RECTIFIER  
 
 2  RELAY SOFT START
 
 3  BOOST MOSFET AND DRIVE CCT.
 
 4 AUXILARY POWER SUPPLY
 
 5 MAIN SWITCHING MOSFET AND DRIVE CCT                                                          

 

 

 

 

 

 

                                                                       

 

Copyright and Disclaimer ©2010-2011, RF2Hand.com , All rights reserved .

จำนวนผู้เข้าชม

Start date:24 Aug 2011

ไอเน็กวัน ระบบจัดการเว็บไซต์สำเร็จรูป