Easy and Low cost DC power supply LAB V.2 (0.5-20V/0-2A)
สำหรับโครงงานก่อนหน้านี้ได้ทดลองแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงไป 1 วงจรแล้วนั้น (DIY Linear DC power supply LAB (0-20V, 0.15-2A) วันนี้ทดลองเพิ่มอีก 1 วงจรครับ แต่จะมีแนวคิดในการออกแบบวงจรใหม่นี้ที่ว่า จะใช้ทรานซิสเตอร์ในการทำงานทั้งหมด วงจรขนาดเล็กดูเข้าใจง่าย แก้ไขซ่อมแซมได้ง่ายกรณีชำรุดเสียหาย และสามารถเป็นแนวคิดในการนำไปประยุกต์ใช้กับวงจรด้านอื่นๆ
กับวงจรใหม่นี้เราจะใช้ทรานซิสเตอร์ในการทำงานทั้งหมด และใช้ชื่อ Easy and Low cost DC power supply LAB V.2 ซึ่งจะมีทรานซิสเตอร์ทั้งหมด 5 ตัวด้วยกัน คือส่วนแรกของวงจรจะเป็นตัวขับกำลังเบอร์ 2N3055 จำนวน 1 ตัว ส่วนที่ 2 เป็นวงจรขับสัญญาณเบื้องต้นเบอร์ BD140 และ 2N4401 จำนวน 2 ตัว ส่วนที่ 3 เป็นวงจรปรับค่าแรงดันเอาต์พุตเบอร์ 2N4401 จำนวน 1 ตัว และส่วนสุดท้ายเบอร์ 2N4403 เป็นวงจรควบคุมกระแสคงที่ปรับได้ จำนวน 1 ตัว ซึ่งวงจรแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงนี้จะสามารถปรับค่าแรงดันเอาต์พุตได้ในช่วง 0-20V และปรับกระแสให้โหลดได้ในช่วง 0-2A นั้นเองครับ
ในรูปข้างบนจะเป็นวงจรต้นแบบที่ทดลองออกแบบครั้งแรกครับ โดยการทดลองใช้ลักษณะการขยายความแตกต่างสัญญาณที่เกิดขึ้น (Differential amplifier) เพื่อนำไปควบคุมค่าแรงดันที่เอาต์พุตให้คงที่ ซึ่งวงจรสามารถใช้งานได้
ในรูปถัดมาเป็นการต่อวงจรในส่วนต่างๆ ทั้งหมด เพื่อทดลองการทำงานบนบอร์ดทดลองอเนกประสงค์ (Protoboard) สำหรับสังเกตลักษณะการทำงานของวจรทั้งหมด จากนั้นได้ทดลองเปลี่ยนวงจรขยายความแตกต่างสัญญาณใหม่ มาเป็นวงจรเปรียบเทียบแรงดัน (Voltage comparator) เพื่อลดการใช้งานทรานซิสเตอร์จาก 2 ตัวให้เหลือ 1 ตัว
หลังจากที่ทดลองวงจรทั้งหมดกับบอร์ดทดลองอเนกประสงค์แล้ว จากนั้นนำอุปกรณ์ต่างๆ มาประกอบใหม่อีกครั้งบน ปริ้นอเนกประสงค์เพื่อให้วงจรแข็งแรงยิ่งขึ้น และสามารถทดลองการทำงานที่กระแสสูงขึ้นได้อีกครั้ง
ในรูปข้างบนจะแสดงลักษณะของวงจรที่ประกอบเสร็จแล้ว และลักษณะของอุปกรณ์ต่างๆ ที่ใช้ในการทดสอบการทำงานของวงจรนี้ ซึ่งเราจะเห็นตัวต้านทานปรับค่าได้ 2 ตัวสำหรับค่ากระแสและแรงดันที่เอาต์พุตคงที่ ตัวต้านทานสำหรับทดสอบการจ่ายกระแสคงที่ของเอาต์พุตขนาด 10 โอห์ม 10 วัตต์ 2 ตัว และมัลติมิเตอร์อีก 2 ตัวสำหรับวัดค่าแรงดันและค่าการควบคุมกระแสขณะวงจรทำงานครับ
ในรูปสุดท้ายจะเป็นวงจรทั้งหมดที่ใช้ในการทดลอง ซึ่งจากการทดลองวงจรนี้เป็นที่น่าพอใจและสามารถทำงานได้ตามแนวคิดที่คาดหวัง แต่วงจรอาจจะมีความเป็นเชิงเส้นของการปรับค่าแรงดันที่เอาต์พุตเป็นบางช่วงครับ แต่ก็ยอมรับได้การควบคุมค่ากระแสคงที่และค่าแรงดันคงที่ ที่เอาพุตอยู่ในระดับที่สามารถใช้ในงานทดลองทั่วไปได้ดี และที่สำคัญงบประมาณสำหรับสร้างวงจรนี้จะไม่สูงมากนัก สามารถประกอบบนปริ้นอเนกประสงค์ได้หรือจะทำปริ้นใหม่สวยๆ วงจรของเราก็จะน่าใช้ยิ่งขึ้นครับ
Reference
