E-book เรื่องตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลง

แผนการสอน/แผนการเรยี นรู้ภาคทฤษฏี หน่วยท่ี 8 แผนการสอน/การเรียนรภู้ าคทฤษฎี สอนสปั ดาห์ท่ี 14-15 ชื่อวชิ า งานไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์เบื้องต้น คาบรวม 8 (Basic Electricity and Electronic) จานวนคาบ 8 ชอ่ื หน่วย ตวั เหน่ียวนาและหมอ้ แปลงไฟฟา้ ช่ือเรอ่ื ง. ตวั เหน่ยี วนาและหม้อแปลงไฟฟา้ หัวขอ้ เร่อื ง ด้านความรู้ 1. คณุ สมบตั ิของตัวเหน่ยี วนา 2. ตัวเหนยี่ วนาแบบขดเดยี ว 3. ตัวเหนี่ยวนาแบบหลายขด 4. หม้อแปลงกาลงั 5. หน่วยความเหน่ยี วนา 6. บทสรุป ด้านทักษะ 1. มที ักษะในการแปลงหนว่ ยคา่ ความเหนยี่ วนาของตัวเหนี่ยวนา 2. อา่ นคา่ ความเหนี่ยวนาแสดงเปน็ ตวั เลขตัวอักษร ดา้ นคณุ ธรรม จรยิ ธรรม 1. เพ่ือให้มีเจตคติที่ดีต่อการเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์ และการปฏิบัติงานอย่าง ถูกต้อง สาเรจ็ ภายในเวลาท่ีกาหนด มเี หตุและผลตามหลักปรชั ญาเศรษฐกิจพอเพียง 2. เตรยี มความพรอ้ มดา้ น วัสดุ อุปกรณส์ อดคล้องกับงานได้อย่างถูกตอ้ ง 3. มีความรับผิดชอบ ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้องในเรื่องตัวเหนี่ยวนาและหม้อแปลง สาเร็จภายในเวลาท่ี กาหนดอย่างมเี หตแุ ละผลตามหลกั ปรชั ญาเศรษฐกิจพอเพยี ง

สาระสาคัญ ตัวเหนี่ยวนาเป็นเส้นลวดตัวนาจาพวกทองแดงขดเป็นวงเรียงกันหลายๆรอบ ลักษณะการพัน เส้นลวดตัวนาแตกต่างกัน จึงถูกเรียกช่ือแตกต่างกัน แต่คุณสมบัติของตัวเหน่ียวนามีความเหมือนกันคือ เม่ือมี กระแสไฟฟา้ ไหลผ่านเสน้ ลวดตวั นา จะเกิดเส้นแรงแม่เหล็กขึ้นรอบเสน้ ลวด หม้อแปลงไฟฟ้าแกนเหล็ก ฐานรองขดลวดทาด้วยแผ่นเหล็กบางเคลือบฉนวนวางซ้อนกัน ช่วยเพ่ิม ค่าความเหน่ียวนาให้มากขึ้น ลดการสูญเสียเนื่องจากกระแสไหลวน การเรียกช่ือหม้อแปลงแกนเหล็กเรียกตาม ลกั ษณะการพันขดลวด และตามลกั ษณะโครงสรา้ งของหมอ้ แปลง สมรรถนะอาชีพประจาหน่วย (สงิ่ ท่ีตอ้ งการให้เกดิ การประยุกต์ใชค้ วามรู้ ทักษะ คุณธรรม เขา้ ดว้ ยกัน) 1. แปลงหน่วยคา่ ความเหน่ยี วนาของตัวเหนยี่ วนา 2. อ่านค่าความเหน่ียวนาของตัวเหนยี่ วนาแสดงเป็นตวั เลขตัวอกั ษร คาศัพท์สาคญั Inductor Electromagnetic Field ตัวเหน่ียวนา Induce Electro Motive Force สนามแม่เหลก็ ไฟฟ้า Coil แรงเคลื่อนไฟฟา้ เหนี่ยวนา (EMF) Choke ขดลวด Inductance โช้ก Self Induction ความเหนีย่ วนา Mutual Induction การเหน่ยี วนาตวั เอง Air Core Type การเหน่ียวนาข้ามขด Ferromagnetic Core Type ชนดิ แกนอากาศ Variable Core Type ชนดิ แกนสารเฟอร์โรแมกเนติก High Frequency ชนดิ แกนปรบั คา่ ได้ Radio Frequency ความถส่ี ูง Air Core Inductor ความถว่ี ทิ ยุ (RF) Ferromagnetic Core Inductor ตัวเหนี่ยวนาชนดิ แกนอากาศ Ferrite Core Inductor ตวั เหน่ยี วนาชนดิ สารเฟอร์โรแมกเนตกิ Iron Powder Core Inductor ตัวเหนีย่ วนาแกนเฟอรไ์ รต์ ตวั เหนยี่ วนาแกนผงเหลก็ อัด

กระแสไหลวน Eddy Current ตวั เหน่ียวนาแกนทอรอยด์ Toroidal Core Inductor ตัวเหน่ยี วนาแกนเหลก็ แผ่นบาง Laminated Iron Core Inductor รดี ใหเ้ ป็นแผน่ บาง Lamination ความถ่ีเสยี ง (AF) Audio Frequency ตัวกรองสัญญาณ Filter ตัวเหนย่ี วนาชนิดแกนปรบั เปลยี่ นค่าได้ Variable Core Inductor ขดปฐมภมู ิ Primary ขดทุตยิ ภูมิ Secondary หม้อแปลง Transformer หมอ้ แปลงชนิดแกนอากาศ Air Core Transformer หมอ้ แปลงชนิดแกนเฟอรไ์ รต์ Ferrite Core Transformer ภาครบั ความถ่ีวิทยุ Tuner ภาคกาเนิดความถี่ (Osc.) Oscillator ภาคกาหนดความถป่ี านกลาง (IF) Intermediate Frequency หม้อแปลงชนิดแกนเหล็กแผ่นบาง Laminated Iron Core Transformer หมอ้ แปลงชนิดแกนทอรอยด์ Toroidal Core Transformer หม้อแปลงกาลงั Power Transformer ชนดิ ลดแรงดัน Step Down Voltage ชนดิ เพิ่มแรงดัน Step Up Voltage ชนิดเพิ่ม – ลดแรงดัน Step Up – Step Down Voltage ชนิดออโต Auto ชนิดปรับเปลี่ยนแรงดันได้ Variable Voltage หม้อแปลงกาลงั ชนิดลดแรงดัน Step Down Transformer หมอ้ แปลงกาลังชนิดเพม่ิ แรงดนั Step Up Transformer หมอ้ แปลงกาลังชนดิ เพิ่ม – ลดแรงดัน Step Up – Step Down Transformer หม้อแปลงกาลังชนิดออโต Auto Transformer หมอ้ แปลงกาลังชนดิ ปรบั เปลี่ยนค่าได้ Variable Transformer วาริแอก Variac แรงเคลื่อนไฟฟา้ เหน่ยี วนาต้านกลบั Counter Electro Motive Force

จุดประสงคก์ ารสอน/การเรยี นรู้  จดุ ประสงค์ทั่วไป / บรู ณาการเศรษฐกิจพอเพยี ง 1. เพื่อใหม้ คี วามรู้เกย่ี วกบั ตัวเหน่ยี วนาและสนามแม่เหล็ก, ตัวเหนีย่ วนาชนิดขดเดยี ว,ตัวเหนี่ยวนาชนดิ หลายขดและชนดิ ของหม้อแปลงไฟฟ้าแกนเหลก็ (ดา้ นความรู้) 2. เพ่อื ให้มีทกั ษะในการแปลงหน่วยค่าความเหน่ียวนาของตัวเหนีย่ วนา (ดา้ นทกั ษะ) 3. เพอื่ ใหม้ เี จตคติทด่ี ีต่อการเตรยี มความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์ และการปฏบิ ัตงิ านอยา่ ง ถูกตอ้ ง สาเรจ็ ภายในเวลาท่กี าหนด มเี หตุและผลตามหลกั ปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง (ด้านคณุ ธรรม จรยิ ธรรม)  จุดประสงค์เชงิ พฤตกิ รรม / บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง 1. บอกลักษณะตัวเหนี่ยวนาและการเกดิ สนามแม่เหลก็ ได้ (ดา้ นความรู้) 2. เปรยี บเทียบลกั ษณะตวั เหนี่ยวนาชนิดขดเดียวแต่ละชนิดได้(ดา้ นความรู้) 3. วเิ คราะห์ตวั เหนี่ยวนาชนดิ หลายขดได้ (ดา้ นความรู้) 4. จาแนกชนิดของหม้อแปลงไฟฟา้ แกนเหลก็ ได้ (ด้านความรู้) 5. แปลงหน่วยคา่ ความเหนยี่ วนาของตัวเหนี่ยวนาได้(ด้านทกั ษะ) 6. เตรียมความพร้อมดา้ น วัสดุ อปุ กรณ์สอดคล้องกบั งานได้อยา่ งถกู ต้อง (ด้านคณุ ธรรม จรยิ ธรรม/ บูรณาการเศรษฐกิจพอเพยี ง) 7. ปฏบิ ตั ิงานได้อย่างถกู ต้อง และสาเรจ็ ภายใน เวลาที่กาหนดอย่างมเี หตแุ ละผลตามหลักปรชั ญาของ เศรษฐกิจพอเพียง (ดา้ นคณุ ธรรม จรยิ ธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง) เนื้อหาสาระการสอน/การเรยี นรู้ • ด้านความร(ู้ ทฤษฎี) 10.1 คุณสมบตั ิของตัวเหน่ียวนา ตัวเหนี่ยวนา (Inductor) เป็นอุปกรณท์ ี่ถูกนาไปใช้งานทางด้านไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์อย่างแพร่หลาย ในหลายงานและหลายหน้าที่ คุณสมบัติของตัวเหน่ียวนามี 2 สภาวะ คือ จะให้กาเนิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Field) ข้ึนมา เม่ือมีกระแสไหลผ่านในตัวเหนี่ยวนา และจะให้กาเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนา (Induce Electro Motive Force ; EMF) ขึ้นมา เมื่อมีสนามแม่เหล็กเคล่ือนท่ีตัดผ่านตัวเหนี่ยวนา ตัวเหน่ียวนาท่ีถูก ผลิตขน้ึ มาใชง้ านมีหลายขนาดและหลายรปู แบบแตกตา่ งกนั ตัวเหนยี่ วนาแบบต่างๆ แสดงดังรปู ท่ี 10.1

รูปท่ี 10.1 ตัวเหนีย่ วนาแบบต่างๆ ตัวเหนี่ยวนาสามารถเรียกได้หลายช่ือ เช่น ขดลวด (Coil) หรือ โช้ก (Choke) เป็นต้น สร้างขึ้นจากการ นาเสน้ ลวดทองแดงอาบนา้ ยาฉนวน พนั เป็นขดวงกลมหลายๆ วงเรียงซ้อนกัน จานวนรอบของการพันขดลวดตัว เหน่ียวนามผี ลทาใหค้ า่ ความเหนี่ยวนา (Inductance) ทีเ่ กดิ ขนึ้ ในตัวเหน่ียวนาแตกต่างกันไปมีค่าดังนี้ พันขดลวด จานวนรอบน้อยเกดิ ความเหนยี่ วนาค่าน้อย พันขดลวดจานวนรอบมากเกิดความเหนี่ยวนาค่ามาก จานวนรอบท่ี พันยังมีผลต่อปริมาณสนาม แม่เหล็กที่เกิดข้ึนด้วย พันขดลวดจานวนรอบน้อยสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นน้อย พัน ขดลวดจานวนรอบมากสนามแม่เหลก็ เกดิ ขนึ้ มาก คา่ ทง้ั สองมคี วามสมั พันธซ์ ่งึ กนั และกัน เส้นลวดตัวนาเมื่อนามาพันเป็นขดลวด จะส่งผลให้เส้นแรงแม่เหล็กท่ีเกิดข้ึนรอบเส้นลวด ตัวนาเกิดการ เสริมแรงกัน เกิดเป็นสนามแม่เหล็กข้ึนรอบขดลวด และสนามแม่เหล็กที่เกิดข้ึนมีความเข้มเพิ่มมากขึ้นตาม จานวนรอบที่พนั ลักษณะการเกิดสนามแม่เหล็ก แสดงดังรปู ที่ 10.2 SN รปู ที่ 10.2 การเกดิ สนามแมเ่ หล็กเสริมแรงในตัวเหนยี่ วนา

ความเขม้ ของสนามแมเ่ หลก็ ไฟฟา้ ท่ีเกดิ ขนึ้ ในขดลวดข้ึนอยู่กบั ส่วนประกอบต่างๆ ดงั น้ี 1. จานวนรอบของการพันเส้นลวดตัวนา พันรอบน้อยเกิดสนามแม่เหล็กน้อย พันรอบมากเกิด สนามแมเ่ หล็กมาก 2. ปริมาณการไหลของกระแสผ่านเส้นลวดตัวนา กระแสไหลน้อยสนามแม่เหล็กเกิดน้อย กระแสไหล มากสนามแม่เหล็กเกิดมาก 3. ชนิดของวสั ดทุ ใ่ี ชท้ าแกนแมเ่ หล็กไฟฟา้ แกนอากาศใหค้ วามเข้มสนามแมเ่ หล็กนอ้ ย แกนท่ีทามาจาก โลหะใหค้ วามเข้มของสนามแมเ่ หลก็ มาก 4. ขนาดของแกนท่ีนามาใช้งาน แกนขนาดเล็กเกิดสนามแม่เหล็กข้ึนน้อย แกนขนาดใหญ่เกิด สนามแม่เหล็กข้ึนมาก ตัวเหนย่ี วนาทผี่ ลิตมาใชง้ าน แบ่งตามลักษณะการเหน่ียวนาสนามแม่เหล็ก แบ่งออกได้เป็น 2 แบบ คือ แบบตัวเหนี่ยวนาขดเดียว หรือแบบการเหน่ียวนาตัวเอง (Self Induction) และแบบตัวเหน่ียวนาหลายขด หรือ แบบการเหน่ียวนาข้ามขด (Mutual Induction) 10.2 ตวั เหนย่ี วนาแบบขดเดยี ว ตัวเหนี่ยวนาแบบขดเดียว เป็นตัวเหน่ียวนาที่มีขดลวดพันไว้เพียงขดเดียว การเหนี่ยวนาที่เกิดขึ้นภายใน ขดลวดเป็นการเหนี่ยวนาตัวเอง จึงเรียกตัวเหนี่ยวนาแบบนี้ว่า ขดลวด หรือโช้ก ซึ่งการเหนี่ยวนาสนามแม่เหล็กจะ เกิดข้ึนภายในตัวเองเท่าน้ัน ค่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหน่ียวนา (EMF) ที่เกิดขึ้น มีท้ังเสริมและหักล้างกับแรงดันที่ ป้อนเข้ามา นิยมนาไปใช้งานเก่ียวกับความถ่ีต่างๆ และการกาจัดสัญญาณรบกวนท่ีเกิดขึ้น ตัวเหน่ียวนาแบบน้ี แบ่งออกได้ตามชนิดของแกนท่ีใช้รองรับขดลวด ได้แก่ ชนิดแกนอากาศ (Air Core Type) ชนิดแกนสารเฟอร์โร แมกเนตกิ (Ferromagnetic Core Type) และชนดิ แกนปรับคา่ ได้ (Variable Core Type) 10.2.1 ตัวเหนยี่ วนาชนดิ แกนอากาศ (Air Core Inductor) ตัวเหน่ียวนาชนิดแกนอากาศ เป็นตัวเหนี่ยวนาชนิดท่ีพันขดลวดไว้ลอยๆ โดยไม่มีฐานรอง หรือใช้แกนฐานรองขดลวดทามาจากวัสดุท่ีเป็นฉนวนไฟฟ้า เช่น ไฟเบอร์ พลาสติก หรือคาร์บอน เป็นต้น ตัว เหนี่ยวนาชนิดน้ีนิยมนาไปใช้งานกับความถ่ีสูง (High Frequency) หรือความถ่ีวิทยุ (Radio Frequency ; RF) จึง มักเรยี กตวั เหน่ยี วนาชนิดนี้วา่ RF โชก้ ตัวเหนี่ยวนาแกนอากาศเป็นตัวเหน่ียวนาท่ีมีค่าความเหนี่ยวนาต่า เพราะ แกนไมส่ ามารถช่วยเสริมคา่ ความเหน่ยี วนาได้ การจะทาให้คา่ ความเหน่ียวนาเพมิ่ มากขึ้น ต้องใช้วิธีพันจานวน รอบของขดลวดมากขึน้ ลกั ษณะตัวเหนีย่ วนาชนดิ แกนอากาศ แสดงดังรปู ท่ี 10.3

(ก) รปู รา่ ง (ข) สญั ลกั ษณ์ รูปท่ี 10.3 ตัวเหนี่ยวนาชนิดแกนอากาศ 10.2.2 ตวั เหน่ยี วนาชนดิ แกนสารเฟอรโ์ รแมกเนติก (Ferromagnetic Core Inductor) ตัวเหน่ียวนาชนิดแกนสารเฟอร์โรแมกเนติก เป็นตัวเหน่ียวนาที่พันขดลวดบนแกนหรือ ฐานรองทามาจากวัสดุประเภทสารเฟอร์โรแมกเนติก สามารถเกิดอานาจแม่เหล็กขึ้นในตัวเองได้ และช่วยเสริม อานาจแม่เหล็กให้กาเนิดได้มากข้ึน วัสดุที่นิยมนามาใช้ผลิตทาแกน เช่น เฟอร์ไรต์ ผงเหล็กอัด ทอรอยด์ และ เหล็กแผน่ บาง เปน็ ตน้ ตัวเหนย่ี วนาชนดิ นน้ี าไปใช้งานได้กับท้ังความถ่ีต่าและความถ่ีสูง เป็นตัวเหน่ียวนาชนิดที่ ผลิตให้มีค่าความเหน่ียวนาจานวนมากๆ ได้ ตัวเหน่ียวนาชนิดแกนสารเฟอร์โรแมกเนติกแบ่งย่อยออกได้หลาย ชนิด ดงั น้ี 1. ตัวเหนี่ยวนาแกนเฟอร์ไรต์ (Ferrite Core Inductor) เป็นตัวเหนี่ยวนาท่ีใช้แกนรองขดลวด ทามาจากวัสดุประเภทเฟอร์ไรต์อัดขึ้นรูปในลักษณะต่างๆ ซึ่งสารเฟอร์ไรต์มีส่วนผสมที่แตกต่างกันไป โดยมี ส่วนผสมหลักเป็นสนิมเหล็ก และผสมร่วมกับสารอ่ืนๆ อีกหลายชนิด เช่น อะลูมิเนียม แมกนีเซียม นิกเกิล โคบอลต์ และสังกะสี เป็นต้น การใช้ส่วนผสมแตกต่างกันมีผลต่อค่าความเหน่ียวนาที่ได้ออกมามีค่ามากน้อย แตกต่างกนั ข้อดีของตัวเหน่ียวนาแกนเฟอร์ไรต์ คือสามารถสร้างให้แกนมีรูปร่างหลากหลายลักษณะ แตกต่างกันไปตามความต้องการ นาไปใช้งานได้ดีทั้งย่านความถ่ีต่าและย่านความถี่สูง ถูกผลิตขึ้นมาใช้งาน มากมายหลากหลายรูปแบบ และถูกนาไปใช้งานอย่างแพร่หลาย ลักษณะตัวเหนี่ยวนาแกนเฟอร์ไรต์ แสดงดัง รปู ที่ 10.4

(ก) รูปรา่ ง (ข) สญั ลักษณ์ รูปที่ 10.4 ตัวเหนย่ี วนาแกนเฟอร์ไรต์ 2. ตัวเหน่ียวนาแกนผงเหล็กอัด (Iron Powder Core Inductor) เป็นตัวเหนี่ยวนาที่ใช้แกน รองขดลวดทามาจากวัสดุประเภทผงเหล็กชนิดอัดแน่น โดยนาผงเหล็กผสมกับกาวอัดแน่นเป็นรูปร่างต่างๆ ตามต้องการ สามารถกาหนดรูปแบบได้อย่างหลากหลาย ข้อดีของตัวเหนี่ยวนาแกนผงเหล็กอัด คือสามารถช่วยลดการสูญเสียการไหลของกระแส สญั ญาณภายในขดลวดจากกระแสไหลวน (Eddy Current) ลงได้ ทาให้กระแสสัญญาณส่งผ่านตัวเหนี่ยวนาแกนผง เหล็กอัดได้สูงข้ึน เกิดการสูญเสียสัญญาณภายในตัวเหนี่ยวนาลดลง ใช้งานได้ดีในย่านความถ่ีสูง สามารถสร้าง ใหม้ ีค่าความเหนีย่ วนาสูงข้นึ ได้ แตม่ ีขนาดตัวเหน่ียวนาเล็กลง ลักษณะตัวเหนี่ยวนาแกนผงเหล็กอัด แสดงดังรูป ท่ี 10.5 (ก) รูปรา่ ง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 10.5 ตวั เหน่ียวนาแกนผงเหลก็ อดั

3. ตัวเหนี่ยวนาแกนทอรอยด์ (Toroidal Core Inductor) เป็นตัวเหน่ียวนาท่ีใช้แกนรองขดลวด ทามาจากวัสดุประเภทเฟอร์ไรต์ หรือทาจากผงเหล็กชนิดอัดแน่น โดยสร้างแกนข้ึนเป็นวงกลมรูปวงแหวน นา ขดลวดพนั โดยรอบแกนวงแหวน ข้อดีของตัวเหนี่ยวนาแกนทอรอยด์ คือเส้นแรงแม่เหล็กจะไม่แพร่กระจายออกไปภายนอก และ สนามแม่เหล็กจากภายนอกกไ็ ม่เขา้ มารบกวน สามารถทาให้ตัวเหน่ียวนามีความเหนี่ยวนาสูงขึ้น โดยมีขนาดตัว เหน่ียวนาเล็กลง และใช้จานวนรอบในการพันขดลวดน้อยลง นิยมนาไปใช้งานกับย่านความถ่ีสูง ท่ีต้องการค่า ความเหนยี่ วนาสงู และมีสนามแม่เหลก็ รบกวนต่า ลกั ษณะตวั เหนี่ยวนาแกนทอรอยด์ แสดงดงั รูปท่ี 10.6 (ก) รูปร่าง (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 10.6 ตัวเหนยี่ วนาแกนทอรอยด์ 4. ตัวเหนี่ยวนาแกนเหล็กแผ่นบาง (Laminated Iron Core Inductor) เป็นตัวเหน่ียวนาท่ีใช้ แกนรองขดลวดทามาจากวัสดุประเภทเหล็กรีดให้เป็นแผ่นบาง (Lamination) ตัดขึ้นรูปเหล็กแต่ละแผ่นเป็น รูปร่างต่างๆ นามาวางซ้อนกันเป็นแกนรองขดลวด โดยท่ีเหล็กแผ่นบางแต่ละแผ่นถูกเคลือบฉนวนไว้ เพ่ือให้ เหล็กแตล่ ะแผน่ ถกู แยกตัวออกจากกัน ข้อดขี องตัวเหน่ียวนาแกนเหล็กแผ่นบาง คือช่วยลดการสูญเสียเนื่องจากกระแสไหลวน ช่วยลด ความร้อนจากการเหน่ียวนา และช่วยทาให้ค่าความเหน่ียวนาเพิ่มมากข้ึน การใช้งานนิยมนาไปใช้งานในย่าน ความถี่ต่า และย่านความถี่เสียง (Audio Frequency ; AF) จึงมักเรียกตัวเหนี่ยวนาชนิดน้ีว่า AF โช้ก นาไปใช้งาน ได้หลายชนิด เชน่ ใช้เปน็ ตวั กรองสัญญาณไฟฟา้ (Filter) ใชไ้ ด้ทั้งแรงดันไฟสลับ และเป็นแรงดันไฟตรง เป็นต้น ลักษณะตัวเหนี่ยวนาแกนเหล็กแผน่ บาง แสดงดงั รปู ที่ 10.7

(ก) รูปรา่ ง (ข) สญั ลกั ษณ์ รูปที่ 10.7 ตวั เหน่ียวนาแกนเหล็กแผน่ บาง 9.2.3 ตัวเหนีย่ วนาชนิดแกนปรับเปล่ยี นคา่ ได้ (Variable Core Inductor) ตัวเหนี่ยวนาชนิดแกนปรับเปล่ียนค่าได้ เป็นตัวเหน่ียวนาที่ขดลวดถูกพันรอบฐานรองโดยถูก ยึดติดคงท่ี ฐานรองเป็นฉนวนมีร่องเกลียวอยู่ภายใน ตอนกลางของฐานรองขดลวดมีแกนเฟอร์ไรต์มีร่องเกลียว สัมผัสอยู่กับตอนกลางของฐานรอง แกนเฟอร์ไรต์สามารถปรับเคลื่อนท่ี ได้ การปรับแกนเฟอร์ไรต์เป็นการ ปรับเปลี่ยนค่าความเหนี่ยวนาของตัวเหน่ียวนาให้มากข้ึนหรือน้อยลงได้ตามต้องการ นาไปใช้งานกับความถ่ีสูง ย่านความถี่วิทยุ (RF) เช่น ในวงจรเครื่องรับวิทยุ วงจรเคร่ืองรับโทรทัศน์ และวงจรเครื่องรับส่งวิทยุ เป็นต้น ลักษณะตัวเหน่ยี วนาชนดิ แกนปรบั เปล่ียนคา่ ได้ แสดงดงั รปู ท่ี 10.8 (ก) รปู ร่าง (ข) สัญลกั ษณ์ รปู ที่ 10.8 ตวั เหนีย่ วนาแกนปรับค่าได้

10.3 ตวั เหน่ยี วนาแบบหลายขด ตัวเหนี่ยวนาแบบหลายขด เป็นตัวเหน่ียวนา ที่ มีขดลวดพันไว้ใช้งานรวมกันมากกว่าหน่ึงขดข้ึนไป การเหน่ียวนาที่เกิดข้ึนเป็นการเหน่ียวนาแบบข้ามขด มี ขั้วต่อขดลวดออกมาใช้งานหลายข้ัว เช่น 4 ขั้ว 6 ขั้ว และ 8 ข้ัว เป็นต้น ขดลวดทั้งหมดที่ต่อออกมาใช้งานถูกแบ่ง ออกเป็น 2 ด้าน คือ ด้านทางเข้าหรืออินพุต (Input) ใช้ สาหรับป้อนแรงดันเข้า หรือสัญญาณไฟฟ้าเข้าขดลวด ถูก เรียกว่า ขดปฐมภูมิ (Primary) และด้านทางออกหรือ เอาตพ์ ุต (Output) ใช้สาหรับปอ้ นแรงดันออก หรอื รูปท่ี 10.9 การทางานเบอื้ งต้นของหม้อแปลง สญั ญาณไฟฟา้ ออกจากขดลวด ถูกเรียกว่า ขดทุติยภูมิ (Secondary) ตัวเหน่ียวนาแบบหลายขดนี้มีชื่อเรียกว่า หม้อ แปลง หรอื ทรานสฟอร์เมอร์ (Transformer) การทางานเบื้องต้นของหม้อแปลง แสดงดงั รปู ท่ี 10.9 การทางานของหมอ้ แปลง เมือ่ มแี รงดันไฟสลับปอ้ นเข้าทขี่ ดปฐมภูมิ ทาให้เกิดการยุบตัวและพองตัวของ สนามแม่เหล็กทางขดปฐมภูมิ เกิดฟลักซ์แม่เหล็กว่ิงเคลื่อนท่ีรอบแกนรองขดลวด เหนี่ยวนาสนามแม่เหล็กไปให้ ขดทุติยภูมิ สนามแม่เหล็กตัดผ่านขดทุติยภูมิส่งผลให้เกิดแรงเคลื่อน ไฟฟ้าชักนา (EMF) ข้ึนมา ค่าท่ีเกิดข้ึนน้ีคือ แรงดนั ไฟสลบั ท่จี ่ายออกมาทางขดทุตยิ ภมู ิ จา่ ยเปน็ แรงดันออกไปใชง้ าน แรงดันไฟสลับท่ีได้ออกมาทางขดทุติยภูมิ ข้ึนอยู่กับจานวนรอบของขดลวดท่ีพันไว้ พันจานวน รอบ ขดลวดน้อยไดแ้ รงดันไฟสลบั ออกมานอ้ ย พันจานวนรอบขดลวดมากไดแ้ รงดนั ไฟสลบั ออกมามาก นาหลักการ นี้ไปใช้แปลงแรงดันไฟสลับท่ีจ่ายออกมา ให้มากข้ึนหรือน้อยลงได้ตามต้องการ ลักษณะหม้อแปลงแบบต่างๆ แสดงดังรปู ที่ 10.10 รปู ที่ 10.10 หม้อแปลงแบบตา่ งๆ

หมอ้ แปลงทผ่ี ลิตมาใชง้ านมีมากมายหลายแบบ หลายชนิด และหลายลักษณะ ข้ึนอยู่กับงานท่ีต้องการนา หม้อแปลงไปใช้ ทั้งค่าแรงดันที่ต้องการใช้ ค่าการจ่ายกระแสที่หม้อแปลงสามารถจ่ายออกมาได้ รวมถึงหน้าที่ใน การทางานของหม้อแปลง ถ้าแบ่งหม้อแปลงออกตามลักษณะแกนที่ใช้รองขดลวด แบ่งออกได้หลายชนิด ดังน้ี ชนิดแกนอากาศ ชนดิ แกนเฟอร์ไรต์ ชนดิ แกนเหลก็ แผ่นบาง และชนดิ แกนทอรอยด์ 10.3.1 หม้อแปลงชนิดแกนอากาศ (Air Core Transformer) หม้อแปลงชนิดแกนอากาศ เปน็ หม้อแปลงชนดิ ท่ีพันขดลวดไว้ลอยๆ โดยไม่มีฐานรอง หรือใช้ แกนฐานรองขดลวดทามาจากวัสดุท่ีเป็นฉนวนไฟฟ้า เช่น ไฟเบอร์ พลาสติก หรือคาร์บอน เป็นต้น หม้อแปลง ชนิดนี้นิยมนาไปใช้งานกับความถี่สูงย่านความถ่ีวิทยุ (RF) เพราะมีค่าความเหนี่ยวนาต่า แกนไม่สามารถช่วย เสริมค่าความเหนี่ยวนาได้ การจะเพิ่มให้ค่าความเหนี่ยวนามากขึ้น ทาได้โดยใช้วิธีพันจานวนรอบของขดลวด เพิ่มขึ้น ลกั ษณะหม้อแปลงชนดิ แกนอากาศ แสดงดังรูปท่ี 10.11 (ก) รูปร่าง (ข) สญั ลกั ษณ์ รปู ที่ 10.11 หม้อแปลงชนิดแกนอากาศ 10.3.2 หมอ้ แปลงชนิดแกนเฟอร์ไรต์ (Ferrite Core Transformer) หม้อแปลงชนิดแกนเฟอร์ไรต์ เป็นหม้อแปลงท่ีใช้แกนรองขดลวดทามาจากวัสดุประเภทเฟอร์ ไรต์อัดข้ึนรูปลักษณะต่างๆ ที่มีส่วนผสมของเฟอร์ไรต์แตกต่างกันไป แต่มีส่วนผสมหลักเป็นสนิมเหล็ก และ ผสมร่วมกับสารอ่ืนๆ เช่น อะลูมิเนียม โคบอลต์ แมกนีเซียม นิกเกิล และสังกะสี เป็นต้น ส่วนผสมท่ีใช้ แตกตา่ งกันมผี ลทาให้ค่าความเหน่ียวนาท่ีได้แตกต่างกัน นิยมนาไปใช้งานในย่านความถ่ีสูง เช่น ภาครับความถ่ี วิทยุ (Tuner) ภาคกาเนิดความถ่ี (Oscillator ; Osc.) และภาคกาหนดความถ่ีปานกลาง (Intermediate Frequency ; IF) เป็นต้น โดยทางานร่วมกบั อุปกรณอ์ ืน่ ๆ ลกั ษณะหมอ้ แปลงแกนเฟอรไ์ รต์ แสดงดังรปู ท่ี 10.12

(ก) รูปร่าง (ข) สญั ลกั ษณ์ รปู ท่ี 10.12 หม้อแปลงแกนเฟอร์ไรต์ 10.3.3 หมอ้ แปลงชนดิ แกนเหล็กแผ่นบาง (Laminated Iron Core Transformer) หม้อแปลงชนิดแกนเหล็กแผ่นบาง เป็นหม้อแปลงที่ใช้แกนรองขดลวดทามาจากวัสดุประเภท เหลก็ รีดใหเ้ ป็นแผ่นบาง ตัดขึ้นรปู เหลก็ แต่ละแผ่นเป็นรูปตัว E และตัว I นามาวางซ้อนกันเป็นแกนรองขดลวด โดยท่เี หลก็ แผน่ บางแต่ละแผ่นถูกเคลอื บฉนวนไว้ ทาให้เหล็กแต่ละแผ่นถูกแยกตัวออกจากกัน เพ่ือช่วยลดการ สูญเสียเน่ืองจากกระแสไหลวน ช่วยลดความร้อนจากการเหนี่ยวนา และช่วยทาให้ค่าความเหน่ียวนาเพิ่มมาก ขึ้น การใช้งานนิยมนาไปใช้งานในย่านความถี่ต่า และย่านความถ่ีเสียง (AF) ใช้งานได้ท้ังแรงดันไฟตรงและ แรงดันไฟสลบั ลักษณะหม้อแปลงแกนเหลก็ แผ่น แสดงดงั รูปที่ 10.13 (ก) รปู รา่ ง (ข) สญั ลกั ษณ์ รปู ที่ 10.13 หมอ้ แปลงแกนเหล็กแผน่ บาง 10.3.4 หม้อแปลงชนดิ แกนทอรอยด์ (Toroidal Core Transformer) หม้อแปลงชนิดแกนทอรอยด์ เป็นหมอ้ แปลงท่ีใช้แกนรองขดลวดทามาจากวัสดุหลายประเภท

เชน่ เหลก็ แผน่ บางเคลอื บฉนวน ผงเหล็กชนิดอัดแน่น หรือเฟอร์ไรต์ โดยสร้างแกนข้ึนเป็นรูปวงแหวน ขดลวด ถูกพันรอบแกนวงแหวนโดยรอบ ทาให้เส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นภายในขดลวดไม่แพร่กระจายออกไปภายนอก และสนามแม่เหล็กจากภายนอกก็ไม่เข้ามารบกวน ทาให้หม้อแปลงชนิดน้ีมีค่าความเหนี่ยวนาสูงข้ึน โดยสร้าง ขนาดหมอ้ แปลงไดเ้ ล็กลง และใช้จานวนรอบในการพนั ขดลวดน้อยลง นิยมนาไปใช้งานท้ังความถ่ีต่าและความถ่ี สงู ท่ีตอ้ งการค่าความเหนย่ี วนาสูง และมีสนามแม่เหล็กรบกวนต่า ลักษณะหม้อแปลงแกนทอรอยด์ แสดงดังรูปที่ 10.14 แกนผงเหล็กอัด หรอื เฟอร์ไรต์ แกนเหล็กแผ่นบาง (ก) รปู รา่ ง (ข) สญั ลกั ษณ์ รูปที่ 10.14 หมอ้ แปลงแกนทอรอยด์ 10.4 หมอ้ แปลงกาลัง หม้อแปลงกาลัง (Power Transformer) เป็นหม้อแปลงชนิดที่สามารถจ่ายแรงดัน จ่ายกระแส หรือจ่าย ท้ังแรงดันและกระแสออกมาใช้งานได้มากขึ้น ถูกนาไปใช้งานอย่างแพร่หลาย ในหลายหน้าที่และหลายลักษณะ การทางาน ท้ังงานในด้านอเิ ล็กทรอนิกส์ ดา้ นไฟฟ้ากาลัง และด้านอุตสาหกรรม หม้อแปลงกาลังที่ผลิตมาใช้ งาน มีตงั้ แต่ทนกระแสไดต้ า่ ไปจนถงึ ทนกระแสได้สงู ๆ และจา่ ยแรงดันออกมาได้หลายค่าจากต่าไปถึงค่าสูง หม้อ แปลงกาลังมีหลายลักษณะ หลายคุณสมบัติ และหลายหน้าท่ีการทางาน แต่สิ่งที่เหมือนกันของหม้อแปลงกาลัง คือจะต้องสามารถจ่ายกาลังไฟฟ้าออกมาในรูปแรงดันและกระแสมีค่ามากหรือน้อยได้ตามความต้องการของ ภาระท่ีตอ้ งการใชง้ าน ลกั ษณะหม้อแปลงกาลงั ชนิดตา่ งๆ แสดงดังรูปที่ 10.15

(ก) ใชง้ านระบบจ่ายกาลงั ไฟฟา้ (ข) ใชง้ านไฟฟ้าและอเิ ลก็ ทรอนกิ สท์ ว่ั ไป รปู ท่ี 10.15 หมอ้ แปลงกาลงั ชนดิ ต่างๆ แกนรองขดลวดหม้อแปลงกาลังนิยมใช้ชนิดเหล็กแผ่นบางเคลือบฉนวนซ้อนทับกัน ด้วยเหตุที่หม้อ แปลงกาลังขณะทางานใช้กาลังไฟฟ้าสูง ทาให้เกิดความร้อนสูงมาก จาเป็นต้องมีการระบายความร้อนท่ีดี ซ่ึง แผน่ เหลก็ บางสามารถระบายความร้อนได้ดี และดว้ ยขนาดท่ใี หญ่ของหม้อแปลงกาลัง รวมท้ังรูปร่างของหม้อ แปลงกาลังท่ีมีความแตกต่างกัน การใช้เหล็กแผ่นบางเคลือบฉนวนข้ึนรูปแกนรองขดลวดทาได้ง่าย รวมถึง สามารถสร้างให้มีระบบการระบายความร้อนที่แตกต่างกันได้ ช่วยให้เกิดการสูญเสียกาลังไฟฟ้าขณะทางานต่า เกิดประสิทธิภาพในการทางานเพิ่มมากขึ้น หม้อแปลงกาลังท่ีผลิตมาใช้งานมีด้วยกันหลายรูปแบบ หลาย ลักษณะ และหลายชนิด แบ่งออกตามคุณลักษณะของการพันขดลวดได้ดังนี้ ชนิดลดแรงดัน (Step Down Voltage) ชนิดเพ่ิมแรงดัน (Step Up Voltage) ชนิดเพิ่ม – ลดแรงดัน (Step Up – Step Down Voltage) ชนิดออโต (Auto) และชนิดปรบั เปล่ียนแรงดันได้ (Variable Voltage) 10.4.1 หม้อแปลงกาลังชนิดลดแรงดนั (Step Down Transformer) 220V หม้อแปลงกาลังชนิดลดแรงดัน เป็นหม้อแปลง 60V ที่ทาหน้าที่ลดแรงดันไฟสลับทางด้านขดทุติยภูมิ หรือ 24V ด้านส่งออกเอาต์พุต ให้มีค่าแรงดันไฟสลับน้อยกว่าค่า 0V แรงดันไฟสลับท่ีป้อนเข้าทางด้านขดปฐมภูมิ รูปแบบ 24V การพันขดลวดในหม้อแปลงชนิดน้ี โดยพันจานวนรอบ 60V ของขดลวดทางขดปฐมภูมิ มากกว่าการพันจานวนรอบ ของขดลวดทางขดทุติยภูมิ สัญลักษณ์หม้อแปลงกาลัง 0V ชนิดลดแรงดนั แสดงดังรูปท่ี 10.16 รูปท่ี 10.16 หม้อแปลงกาลงั ชนดิ ลดแรงดนั 10.4.2 หม้อแปลงกาลังชนิดเพิม่ แรงดนั (Step Up Transformer)

450V หมอ้ แปลงกาลงั ชนิดเพ่ิมแรงดัน เป็นหม้อแปลงที่ 220V 250V ทาหน้าที่เพิ่มแรงดันไฟสลับทางด้านขดทุติยภูมิ หรือ 0V ด้านส่งออกเอาต์พุต ให้มีค่าแรงดันไฟสลับมากกว่าค่า แรงดันไฟสลับที่ป้อนเข้าทางด้านขดปฐมภูมิ รูปแบบ 0V 250V การพันขดลวดในหม้อแปลงชนิดน้ี โดยพันจานวนรอบ 450V ของขดลวดทางขดปฐมภูมิ น้อยกว่าการพันจานวนรอบ รูปที่ 10.17 หม้อแปลงกาลังชนดิ เพ่ิมแรงดัน ของขดลวดทางขดทุติยภูมิ สัญลักษณ์หม้อแปลงกาลัง ชนิดเพ่มิ แรงดนั แสดงดงั รูปท่ี 10.17 10.4.3 หมอ้ แปลงกาลังชนิดเพม่ิ – ลดแรงดัน (Step Up – Step Down Transformer) 450V หม้อแปลงกาลังชนิดเพิ่ม – ลดแรงดัน เป็น หม้อแปลงที่มีจานวนรอบของขดลวดทางขดทุติยภูมิ 220V 0V มากกว่า 1 ขด โดยแยกเป็นขดเพ่ิมแรงดัน และขดลด 2445V0V แรงดัน ทาหน้าทีเ่ พ่มิ และลดแรงดันไฟสลับทาง ด้าน 0V ขดทุติยภูมิที่จ่ายแรงดันออกเอาต์พุต ให้มีค่าแรงดัน มากกว่าหรือน้อยกว่าค่าแรงดันที่ป้อนเข้าทางขดปฐม 0V 264VV ภูมิ การพันขดลวดในหม้อแปลงชนิดน้ี โดยแยก 0V จานวนขดลวดทพี่ นั ไว้ทางขดทุติยภูมิออกจากกันเป็น แต่ละชุดไม่รวมกัน สัญลักษณ์หม้อแปลงกาลังชนิด รปู ท่ี 10.18 หมอ้ แปลงกาลงั ชนิดเพ่ิม – ลด เพม่ิ – ลดแรงดนั แสดงดงั รูปท่ี 10.18 แรงดนั 10.4.4 หมอ้ แปลงกาลังชนิดออโต (Auto Transformer) หม้อแปลงกาลังชนิดออโต เป็นหม้อแปลงที่มีลักษณะการพันขดลวดแตกต่างไปจากหม้อ แปลงกาลังชนิดอ่ืนท่ีกล่าวมา โดยการพันขดลวดทั้งชุดในหม้อแปลงเป็นขดเดียว จึงทาให้ขดปฐมภูมิและขด ทุติยภูมิอยู่ในขดเดียวกัน การจ่ายแรงดันเข้าและออกใช้การแยกจุดต่อ (Taps) ขดลวดออกมาใช้งานเป็นจุดๆ ตามต้องการ บนขดลวดเพียงชุดเดียว จุดใดใช้เป็นจุดจ่ายแรงดันเข้าเรียกว่า ขดปฐมภูมิ และจุดใดเป็นจุดจ่าย แรงดันออกเรยี กวา่ ขดทตุ ิยภมู ิ ลักษณะหมอ้ แปลงกาลังชนิดออโต แสดงดงั รปู ท่ี 10.19

380V 220V 110V (ก) รปู ร่าง 0V 0V (ข) สัญลักษณ์ รปู ที่ 10.19 หมอ้ แปลงกาลงั ชนดิ ออโต 10.4.5 หม้อแปลงกาลังชนิดปรบั เปลี่ยนคา่ ได้ (Variable Transformer) หม้อแปลงกาลังชนิดปรับเปลี่ยนค่าได้ หรืออาจเรียกว่า วาริแอก (Variac) เป็นหม้อแปลงกาลัง ชนิดออโตนั่นเอง คือการพันขดลวดท้ังชุดท่ีใช้เป็นขดปฐมภูมิและขดทุติยภูมิเป็นขดเดียวกัน การจ่ายแรงดันเข้า จ่ายเข้าที่ข้ัวหัวท้ายของขดลวด และการจ่ายแรงดันออกใช้ขั้วจ่ายร่วมกับขั้วจ่ายแรงดันเข้าหน่ึงข้ัว อีกขั้วของการ จ่ายแรงดันออกใช้ข้ัวแบบปรับเปล่ียนค่าได้ สัมผัสกับขดลวดหม้อแปลงหมุนปรับเปล่ียนเลือกค่าตามต้องการ ปรบั จ่ายแรงดนั ออกมาบนชุดขดลวดขดเดียว ลักษณะหมอ้ แปลงออโต แสดงดงั รูปที่ 10.20 220V (ก) รปู ร่าง 0V 0V (ข) สญั ลักษณ์ รูปท่ี 10.20 หมอ้ แปลงกาลงั ชนดิ ปรับเปลย่ี นคา่ ได้

10.5 หนว่ ยความเหนีย่ วนา ตวั เหน่ยี วนาทผี่ ลติ ข้ึนมาใชง้ านจะมีค่าความเหน่ียวนาบอกกากับไว้ ค่าความเหน่ียวนานี้เป็นค่าท่ีแสดง ถึงคุณสมบัติของตัวเหนี่ยวนา ต่อการตอบสนองต่อกระแสและแรงดันที่เกิดขึ้นภายในตัวเหน่ียวนา โดย สามารถทาให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าชักนา (EMF) ข้ึนมาได้น้อยหรือมากเพียงไร ค่าความเหน่ียวนามีหน่วย มาตรฐานเป็นเฮนรี (Henry ; H) ค่าความเหนี่ยวนา 1 เฮนรี (H) คือ ค่าท่ีจ่ายกระแสไหลเข้าไปในขดลวด 1 แอมแปร์ (A) ไหลเปล่ียนแปลงในเวลา 1 วินาที (s) ทาให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหน่ียวนาต้านกลับ (Counter Electro Motive Force) 1 โวลต์ (V) ตัวเหน่ียวนาท่ีผลิตออกมาใช้งาน มีหลายขนาดหลายค่าความเหน่ียวนา ตั้งแต่ค่าความเหนี่ยวนาต่า ไป จนถงึ ความเหนี่ยวนาสูง ทาให้การใช้หน่วยบอกค่าเป็นเฮนรี (H) อย่างเดียว มีความไม่สะดวกในการใช้งาน จึง ได้แบ่งหน่วยบอกค่าความเหนี่ยวนาออกเป็นหน่วยย่อยๆ เป็น มิลลิเฮนรี (Millihenry ; mH) และหน่วยไมโค รเฮนรี (Microhenry ; H) หนว่ ยใช้งานทั้งหมด เขยี นความสมั พันธก์ ันออกมาได้ดงั น้ี 1 เฮนรี (H) = 1,000 มลิ ลิเฮนรี (mH) = 1  103 mH = 1,000,000 ไมโครเฮนรี (H) = 1  106 H 1 มลิ ลิเฮนรี (mH) = 1,000 ไมโครเฮนรี (H) = 1  103 H = 1 เฮนรี (H) = 1  10-3 H 1,000 = 1  10-3 mH 1 = 1  10-6 H 1 ไมโครเฮนรี (H) = 1,000 มิลลเิ ฮนรี (mH) = 1 เฮนรี (H) 1,000,000 ตัวอยา่ งท่ี 10.1 จงแปลงหน่วยค่าความเหนีย่ วนาตอ่ ไปนใ้ี หถ้ ูกต้อง (ก) 56,400 mH ให้เปน็ หนว่ ย H (ข) 2.56 H ให้เป็นหนว่ ย mH (ค) 41,986,000 H ให้เปน็ หน่วย H (ง) 21.20 mH ให้เป็นหนว่ ย H (จ) 0.0825 H ให้เปน็ หน่วย H (ฉ) 65,125 H ให้เป็นหน่วย mH

วธิ ีทา = 56,400  1 H = 56.4 H (ก) 56,400 mH 1,000 (ข) 2.56 H (ค) 41,986,000 H = 2.56  1,000 mH = 2,560 mH (ง) 21.20 mH (จ) 0.0825 H = 41,986,000  1 H = 41.986 H (ฉ) 65,125 H 1,000,000 = 21.20  1,000 H = 21,200 H = 0.0825  1,000,000 H = 82,500 H = 65,125  1 mH = 65.125 mH ตอบ 1,000 10.6 บทสรุป ตัวเหน่ียวนาผลิตจากเส้นลวดทองแดงขดเป็นวงเรียงกันหลายรอบ จานวนรอบของการพันขดลวดตัว เหน่ียวนามีผลทาให้ค่าความเหนี่ยวนาแตกต่างกันไป แต่มีคุณสมบัติเหมือนกันคือ เม่ือมีกระแสไหลผ่าน เสน้ ลวดตัวนา จะเกดิ เส้นแรงแม่เหลก็ ขึน้ รอบเสน้ ลวดตัวนา ความเข้มสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดข้ึนในขดลวดขึ้นอยู่กับ จานวนรอบของการพันเส้นลวด ตัวนา ปริมาณ การไหลของกระแส ขนาดของแกนท่ใี ชท้ าแม่เหล็กไฟฟา้ และชนดิ ของวสั ดุทใ่ี ช้ทาแกนของแมเ่ หล็กไฟฟ้า ตัวเหน่ียวนาแบบขดเดียว เป็นตัวเหนี่ยวนาที่มีขดลวดพันไว้เพียงขดเดียว ทางานโดยการเหนี่ยวนา ตัวเอง โครงสร้างประกอบด้วยเส้นลวดทองแดงอาบน้ายาฉนวน พันเป็นขดลวดอยู่บนแกน การเรียกช่ือตัว เหนีย่ วนาประเภทนีเ้ รียกชือ่ ตามแกนทท่ี าเปน็ ฐานรอง ตัวเหนี่ยวนาแบบหลายขด เป็นตวั เหนย่ี วนาท่มี ขี ดลวดพันไว้รวมกันมากกว่าหนึ่งขดขึ้นไป การเหนี่ยวนา ที่เกิดข้ึนเป็นการเหนี่ยวนาแบบข้ามขด ขดลวดแบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนทางเข้าเรียกว่าขดปฐมภูมิ และส่วน ทางออกเรียกว่าขดทุติยภูมิ การส่งผ่านแรงดันออกมาที่ขดทุติยภูมิต้องอาศัยการเหน่ียวนาสนามแม่เหล็กจากขด ปฐมภูมิ ทาให้เกิดแรงเคล่ือนไฟฟ้าเหน่ียวนา (EMF) ข้ึนมา เกิดเป็นแรงดันข้ึนมา การเรียกชื่อหม้อแปลงเรียกตาม ชื่อแกนท่ีเปน็ ฐานรองขดลวด เช่น แกนอากาศ แกนเฟอรไ์ รต์ แกนเหล็กแผน่ บาง และแกนทอรอยด์ เปน็ ต้น หม้อแปลงกาลัง เป็นหม้อแปลงชนิดท่ีสามารถจ่ายแรงดันและกระแสออกมาได้มากข้ึน นาไปใช้งาน อย่างแพร่หลาย ท้ังงานในด้านอิเล็กทรอนิกส์ ด้านไฟฟ้ากาลัง และด้านอุตสาหกรรม หม้อแปลงกาลังมีหลาย ลกั ษณะ หลายคุณสมบัติ และหลายหน้าทก่ี ารทางาน แตส่ ง่ิ ท่เี หมือนกนั คือต้องสามารถจ่ายแรงดันและกระแสมี คา่ มากหรอื นอ้ ยไดต้ ามความต้องการของภาระ ตัวเหนี่ยวนาท่ีผลิตออกมาใช้งาน มีหลายขนาดหลายค่าความเหนี่ยวนา แบ่งหน่วยบอกค่าใช้งานเป็นเฮ นรี (H) มลิ ลเิ ฮนรี (mH) และไมโครเฮนรี (H)