ไทริสเตอร์ Thyrister

ไทริสเตอร์หรือที่เรียกว่า SCR โดยส่วนใหญ่จะนำมาใช้ในวงจรสวิตชิ่งหรืองานควบคุมกำลังไฟกระแสสลับนะครับ ในสภาวะหยุดทำงานไทริสเตอร์จะไม่มีกระแสไหลนะครับ แต่เมื่ออยู่ในสภาวะทำงานไทริสเตอร์จะมีความต้านทานต่ำ ทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้มากครับ จากข้อดีอันนี้ไทริสเตอร์จึงมีการสูญเสียกำลังน้อยมากในการนำไปใช้งาน ควบคุมแหล่งจ่ายกำลังไฟ เมื่อทำให้ไทริสเตอร์อยู่ในสภาวะนำไฟฟ้า ไทริสเตอร์จะนำไฟฟ้าอยู่จนกระทั่งกระแสที่ไหลผ่าน ตัวมันต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้งครับ การนำไทริสเตอร์ไปใช้งานกับ แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงนะครับจะต้องรีเซตทุกครั้งเมื่อ ต้องการให้ไทริสเตอร์หยุดนำกระแส โดยการทำให้ศักย์ไฟฟ้าขั้วแอโนดและแคโทดมีค่าเท่ากันหรือตัดแหล่งจ่ายไฟออกไป สำหรับการใช้งานกับแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับไทริสเตอร์จะรีเซตตัวมันเองโดยอัตโนมัติ ถ้าจะให้ไทริสเตอร์นำไฟฟ้าทุก ๆ ไซเกิลก็จะต้องมีการทริกเกตทุก ๆ ไซเกิล สัญลักษณ์และรูปแบบตัวถังของไทริสเตอร์จะเป็นดังรูปที่1 นะครับ และการ จะทำให้ไทริสเตอร์นำไฟฟ้าได้นั้นจะต้องทริกเกตอย่างถูกต้อง โดยศักย์ไฟฟ้าที่เกตจะต้องเป็นบวกมากกว่า เมื่อเทียบกับ ขาแคโทด

ตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุแบบปรับค่าได้ก็บอกกันชัดๆ แล้วนะครับว่า สามารถปรับค่าความจุของตัวเก็บประจุได้ ด้วยการ หมุนแกนของตัวเก็บประจุ ค่าความจุก็จะเปลี่ยนไปตามมุมที่หมุนด้วย โดยมากที่พบเห็นกันบ่อยๆ เขาใช้ตัวเก็บประจุแบบปรับค่าได้ ในวงจรเลือกคลื่นวิทยุทั่วๆ ไป ครับ

ตัวเก็บประจุแบบปรับค่าได้
ตัวเก็บประจุแบบค่าคงที่
google_protectAndRun("ads_core.google_render_ad", google_handleError, google_render_ad);
ตัวเก็บประจุแบบค่าคงที่ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน มีด้วยกันหลายชนิด แต่ในที่นี้ผมจะยกมากล่าวถึงเพียงสองชนิดเท่านั้น ครับ คือ ชนิดอิเล็กทรอไลติก และชนิดเซรามิก ตัวเก็บประจุชนิดเซรามิก โดยทั่วไปตัวเก็บประจุชนิดนี้มีลักษณะกลมๆ แบนๆ ดังในรูปที่ 6 ครับ บางครั้งอาจจะพบแบบสี่เหลี่ยมแบนๆ ส่วนใหญ่ตัวเก็บประจุชนิดนี้ จะมีค่าน้อยกว่า 1 ไมโครฟารัด และเป็นตัวเก็บประจุชนิดที่ไม่มีขั้ว (ไม่ต้องคำนึงเวลาใช้งาน) และสามารถทนแรงดันได้ประมาณ 50-100 โวลต์ ครับ

ตัวเก็บประจุชนิดเซรามิก

ค่าความจุของตัวเก็บประจุชนิดเซรามิกที่มีใช้กันในปัจจุบันอยู่ในช่วง 1 พิโกฟารัด ถึง 0.1 ไมโครฟารัด ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กทรอไลติก ตัวเก็บประจุชนิดนี้จะต้องระวังในการนำไปใช้งานด้วย ครับ เพราะมีขั้วที่แน่นอน พิมพ์ติดไว้ด้านข้างตัวถังอยู่แล้ว ครับ ถ้าป้อนแรงดันให้กับตัวเก็บประจุผิดขั้วละก็อาจเกิดความเสียหาย กับตัวมัน และอุปกรณ์ที่ประกอบร่วมกับตัวมันได้ครับ ขั้วของตัวเก็บประจุชนิดนี้สังเกตได้ง่ายๆ เมื่อตอนซื้อมา คือ ขาที่ยาว จะเป็นขั้วบวก และขาที่สั้นจะเป็นขั้วลบ ดังรูปที่ 7 ครับ

ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กทรอไลติกและสัญลักษณ์ตัวเก็บประจุชนิดมีขั้ว
อีกอย่างที่ต้องระวัง คือการป้อนแรงดันให้ตัวเก็บประจุที่ข้างตัวเก็บประจุชนิดเล็กทรอไลติกนี้ จะมีอัตราทนแรงดัน พิมพ์ติดเอาไว้ด้วย มีหน่วยเป็นโวลต์ ( V) แต่บางตัวจะเป็น WV (Working Voltage) หมายถึงแรงดันที่ใช้งานนั่นเอง ในการใช้งานโดยทั่วไปจะเพิ่ม แรงดันของตัวเก็บประจุให้สูงกว่าแรงดันที่ใช้งานจริง ประมาณเท่าตัวส่วนค่าของ ตัวเก็บประจุชนิดนี้อยู่ในช่วง 0.1 ไมโครฟารัด ถึง 1 ฟารัด

โฟโตทรานซิสเตอร์

การจ่ายไบอัสให้โฟโตทรานซิสเตอร์เหมือนกับการจ่ายไบอัสให้ทรานซิสเตอร์ธรรมดา คือจ่ายไบอัสตรงให้ขา E จ่ายไบอัสกลับให้ขา C ส่วนขา B ไม่ถูกต่อออกมาใช้งานจึงไม่ต้องการไบอัสให้ ลักษณะการจ่ายไบอัสและการทำงานของโฟโตทรานซิสเตอร์ แสดงดังรูป
การจ่ายไบอัสและการทำงานของโฟโตทรานซิสเตอร์
จากรูป เป็นการจ่ายไบอัสและการทำงานของโฟโตทรานซิสเตอร์ โฟโตทรานซิสเตอร์เป็นชนิด NPN ดังนั้นไบอัสตรงให้ขา E คือ จ่ายแรงดันลบให้และจ่ายไบอัสกลับให้ขา C คือจ่ายแรงดันบวกให้ รูป (ก) เป็นขณะที่ยังไม่มีแสงส่องมากระทบรอยต่อ PN ที่ขา B และขา C แม้จะจ่ายไบอัสให้โฟโตทรานซิสเตอร์แล้วก็ตาม โฟโตทรานซิสเตอร์ยังไม่นำกระแส ไม่มีกระแสไหลในวงจร เพราะค่าความต้านทานระหว่างรอยต่อขา C และขา E สูงมาก มีเพียงกระแสรั่วไป ไหลผ่าน ( I CEO ) กระแสที่ไหลนี้เรียกว่า กระแสมือ ( Dark Current ) มีค่ากระแสเพียงนาโนแอมแปร์ ( nA ) มีค่ากระแสน้อยมากจนถือว่าโฟโตทรานซิสเตอร์ไม่นำกระแส
ส่วนรูป (ข) เป็นขณะที่มีแสงส่องมากระทบรอยต่อ PN ที่ขา B และขา C เกิดกระแสเบส ( I B ) ไหล โดยกำหนดให้ เป็นกระแสเบสที่ไหล เกิดขึ้นเนื่องจากแสงที่ส่องมากระทบรอยต่อ PN กระแส นี้ทำให้ค่าความต้านทานระหว่างรอยต่อขา C และขา E ลดลง เกิดกระแสคอลเลกเตอร์ ( I C ) ไหล ค่ากระแส I C หาได้สมการดังนี้
I ค่ากระแส I C ที่เกิดขึ้นในโฟโตทรานซิสเตอร์มีค่ามากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับค่าความเข้มของแสงสว่างที่ส่องมากระทบรอยต่อ PN แสงมีความเข้มน้อยกระแส ไหลน้อย ทำให้กระแส I C ไหลน้อยและแสงมีความเข้มมาก กระแส
ไหลมาก ทำให้กระแส I C ไหลมาก ความเข้มของแสงที่ตกกระทบรอยต่อ PN วัดออกมามีหน่วยเป็นมิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร ( mW/cm2 )
สภาวะการทำงานของโฟโตทรานซิสเตอร์ตามค่าความเข้มของแสงสว่างที่ส่องมากกระทบรอยต่อ PN เขียนเป็นกราฟคุรสมบัติทางเอาต์พุต

เจเฟท (J-FET)

ฟิลด์เอฟเฟคทรานซิสเตอร์ หรือ เฟท เป็นทรานซิสเตอร์ชนิดพิเศษที่ทำงานแบบยูนิโพลาร์ (Uni-polar) ซึ่งต่างจากทรานซิสเตอร์ธรรมดาที่เป็นอุปกรณ์ไบโพลาร์ (Bi-polar) กระแสที่เกิดขึ้นของทรานซิสเตอร์ธรรมดาได้มาจากการทำงานโดยการแลกเปลี่ยนระหว่างโฮลกับอิเล็กตรอน ส่วนเฟททำงานโดยให้กระแสไหลทางเดียวเท่านั้นเอง เราจึงเรียกว่าเฟทเป็น อุปกรณ์ยูนิโพลาร์
ฟิลด์เอฟเฟคทรานซิสเตอร์เป็นที่นิยมแพร่หลายกันในปัจจุบันเนื่องจากว่าเฟทมีคุณสมบัติคล้ายกับหลอดสุญญากาศ คือ ทำงานโดยจะใช้แรงเคลื่อนไฟฟ้าทางอินพุทไปควบคุมกระแสทางด้านเอาท์พุท ผิดกับทรานซิสเตอร์ธรรมดาที่ใช้กระแสควบคุมกระแส ดังนั้นทรานซิสเตอร์จึงมีอินพุทอิมพีแดนซ์อยู่ในระดับกลางเท่านั้น ในขณะที่เฟทมีอินพุทอิมพีแดนซ์สูงมากทำให้มีข้อดีต่อวงจรขยายเสียงเป็นอย่างมาก วงจรขยายเสียงในปัจจุบันถ้าต้องการคุณภาพจึงหันมาเลือกใช้เฟท (FET)
การทำงานของ ฟิลด์เอฟเฟคทรานซิสเตอร์หรือเฟท อาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงสนามไฟฟ้า (Field) โดยใช้แรงเคลื่อนสนามไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเป็นตัวควบคุม สิ่งนี้เองที่ทำให้สิ่งประดิษฐ์สารกึ่งตัวนำชนิดนี้ถูกเรียกว่า “ฟิลด์เอฟเฟคทรานซิสเตอร์”
ฟิลด์เอฟเฟคทรานซิสเตอร์หรือเฟท สามารถแบ่งออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ๆ คือ
1. เจเฟท (J-FET) เป็นทรานซิสเตอร์ที่ประกอบมาจากหัวต่อ P-N การทำงานของเฟทชนิดนี้จะใช้หลักการพองตัวของสนามไฟฟ้าในรูปของดีพลีชั่นตรงช่วงรอยต่อ พี-เอ็น
2. มอสเฟท (MOS-FET) เป็นเฟทที่มีโครงสร้างแตกต่างไปจากเจเฟท เพราะที่ขาเกตจะมีฉนวนกั้น การทำงานจะใช้การเหนี่ยวนำของสนามไฟฟ้าแทนที่จะใช้การพองตัวของดีพลีชั่นโดยตรง

ซีเนอร์ไดโอด

ซีเนอร์ไดโอด (Zener Diode) เป็นไดโอดชนิดพิเศษที่สร้างขึ้นมาเพื่อทำหน้าที่รักษาแรงดันให้คงที่ มีโครงสร้างเหมือนไดโอดธรรมดาทั่วๆ ไป แต่ไดโอดธรรมดาทั่วไปเมื่อทำการไบอัสกลับจนถึงค่าแรงดันเบรกดาวน์จะทำให้เกิดการเสียหายได้ ซีเนอร์ไดโอดเป็นไดโอดที่ผลิตจากสารซิลิกอนที่มีปริมาณความหนาแน่นของสารเจือปนในส่วนทั้งสองของสารพีและเอ็นมีค่าสูงกว่าปกติ ซึ่งคุณสมบัติดังกล่าวจะทำให้ค่าแรงดันเบรกดาวน์สูง และค่าแรงดันเบรกดาวน์หรือแรงดันซีเนอร์สามารถกำหนดได้ด้วยการควบคุมความหนาแน่นของสารเจือปนและเมื่อให้ไบอัสกลับจะสามารถทนกระแสย้อนกลับได้สูงโดยไดโอดไม่เสียหาย แรงดันที่ตกค่อมตัวซีเนอร์ไดโอดจะเป็นตัวควบคุมและรักษาแรงดันให้คงที่