Switching Power Supply คืออะไร หลักการทำงานที่ควรรู้ [อัปเดต 2023]

Switching Power Supply คือ อุปกรณ์แหล่งจ่ายไฟตรงคงค่าแรงดันแบบหนึ่ง โดยจะทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)

Switching Power Supply กับหลักการทำงานที่ควรรู้

ในปัจจุบัน ได้มีการใช้เทคโนโลยีแหล่งจ่ายกำลังสวิตชิ่งกันอย่างแพร่หลาย ซึ่ง Power Supply นั้นถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ในงานอิเล็กทรอนิกส์ เป็นแหล่งจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่างๆ และสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟจากไฟสลับโวลต์สูงให้เป็นแรงดันไฟตรงโวลต์ต่ำได้ ซึ่งองค์ประกอบพื้นฐานนั้นโดยทั่วไปจะคล้ายกันและสิ่งที่สำคัญที่สุดขององค์ประกอบนี้คือ คอนเวอร์เตอร์

Power Supply แหล่งจ่ายไฟ เป็นอุปกรณ์ที่จ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ โดยจะทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) แหล่งจ่ายไฟในอดีตนั้น จะเริ่มจากแหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้าแบบเชิงเส้น ซึ่งแหล่งจ่ายไฟชนิดนี้จะมีขนาดใหญ่ โดยมีการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าที่ความถี่สาย (line frequency) ให้ได้แรงดันไฟฟ้าในระดับที่ต้องการก่อน จากนั้นจะแปลงผ่านวงจรเรียงกระแสไปยังโหลดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

Switching Power Supply จะประกอบด้วย 3 ส่วน คือ

  1. วงจรฟิลเตอร์และเรกติไฟเออร์ วงจรฟิลเตอร์และเรกติไฟเออร์ ทำหน้าที่แปลงแรงดันไฟสลับเป็นไฟตรง
  2. คอนเวอร์เตอร์ ทำหน้าที่แปลงไฟตรงเป็นไฟสลับความถี่สูง และแปลงกลับเป็นไฟตรงโวลต์ต่ำ
  3. วงจรควบคุม วงจรควบคุม ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของคอนเวอร์เตอร์ เพื่อให้ได้แรงดันเอาต์พุตตามต้องการ

Switching Power Supply ยังแบ่งออกอีก 4 ชนิดคือ

Unregulated  (หรือเรียกอีกอย่างว่า brute force)

Unregulated  power  supply  นั้นเป็นแบบธรรมดา ซึ่งประกอบไปด้วย transformer, rectifier และ low-pass filter โดยทั่วไป power supplies ชนิดนี้ จะจ่ายค่า voltage ไม่คงที่ และยังมีสัญญาณ AC มารบกวนในขณะที่จ่ายไฟ DC   ถ้าค่าอินพุท voltage ไม่คงที่ ก็จะทำให้ค่าเอาท์พุท voltage ที่จ่ายออกมาไม่คงที่ไปด้วย ข้อดี ของ unregulated supply  ก็คือ ราคาถูก ใช้งานง่าย  และมีประสิทธิภาพ

Linear regulated

Linear regulated supply  ก็คือ  unregulated  power  supply  ตามด้วยวงจรทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในโหมด “active”  หรือ “linear”  ด้วยเหตุนี้จึงได้ชื่อว่า linear regulator โดยทั่วไป linear regulator ถูกออกแบบมาให้จ่ายค่า voltage ตามที่กำหนดสำหรับ input voltages ย่านกว้าง และมันจะลดค่า input voltage ที่เกินมาเพื่อให้สามารถจ่ายค่า output voltage สูงสุดให้แก่โหลด

Switching

Switching regulated power supply (“switcher”)   เกิดจากความพยายามรวมข้อดีของการออกแบบทั้ง brute force and linear regulated power supplies ( เล็ก , มีประสิทธิภาพ , และถูก  อีกทั้งยัง “สะอาด”, voltage ที่จ่ายออกมาก็คงที่ ) การทำงาน ของ switching power supplies ใช้วิธีการปรับค่าของ AC power line voltage ที่เข้ามาให้เป็น DC แล้วเปลี่ยนมันให้เป็น square-wave AC ที่มีความถี่สูง  โดยผ่าน transistors ที่ทำงานเหมือนสวิทช์เปิด-ปิด แล้วปรับค่า AC voltage ขึ้น-ลง โดยใช้ lightweight transformer จากนั้นเปลี่ยนค่า AC output ให้เป็น DC แล้วกรองสัญญาณก่อนจ่ายค่าออกไป

Ripple regulated

เป็นการผสมผสานกันระหว่าง “brute force” กับ “switching” โดยรวมเอาข้อดีของทั้งสองแบบไว้ในตัวมันเอง Ripple-regulated power supply เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการออกแบบวงจร linear regulated: “brute force” power supply (transformer, rectifier, and filter) ประกอบไปด้วย ส่วนหน้าของวงจร แต่ทรานซิสเตอร์ก็ทำงานในโหมด on/off (saturation/cutoff) โดยทำหน้าที่ส่งผ่าน DC power ไปยัง คาปาซิสเตอร์ขนาดใหญ่ เพื่อรักษาระดับ output voltage ให้อยู่ในช่วงสูง และต่ำของค่าที่กำหนด

อุปกรณ์/สินค้าที่แนะนำ

 

Power Supply Din Rail 45 วัตน์ 24 โวลต์

 

Power Supply Din Rail 60 วัตน์ 24 โวลต์ 2.5 แอมแปร์

 

Din Rail Power Supply 75 วัตน์

 

Din Rail switching power supply 120 วัตน์

? คิดถึงสายไฟเบอร์และสินค้าโครงข่ายคุณภาพ คิดถึง Focomm ?สินค้า Fiber Optic และโครงข่ายคุณภาพระดับสากลพร้อมบริการให้คำปรึกษา ออกแบบและจัดทำเอกสาร TOR สำหรับงานโครงการ ให้ตรงกับความต้องการของคุณ

☎️ Contact : 02-973-1966
☎️ Contact : 063-239-3569
? Website : https://www.focomm-cabling.com
? Line Official : https://page.line.me/focomm

นำเสนอโดย นายณัฐพล วลัยวิทย์ กรรมการบริษัทฯ