ใบความรู้ที่ 13 เรื่อง SCR

ใบความร้ทู ี่ 13 เรือ่ ง SCR เอสซีอาร์ (SCR) โครงสร้างและสญั ลกั ษณ์ เอสซีอาร์ (SCR) ช่ือเต็มคือ ซิลคิ อน คอนโทรล เรค็ ติไฟรเ์ ออร์ (Silicon Control Rectifier) เป็น อปุ กรณโ์ ซลดิ สเตท (Solid-State) ท่ีทาหน้าท่เี ป็นสวติ ชเ์ ปิด - ปิด (On - Off ) วงจรทางอเิ ล็กทรอนกิ ส์ชนดิ หนงึ่ อีกทั้งเอสซีอาร์ ยังจัดเป็นอุปกรณส์ ารกงึ่ ตวั นาประเภท \"ไทรสิ เตอร\"์ (Thyristor) ข้อดีของสวิตช์อิเลก็ ทรอนิกสค์ ือ จะไม่มีหนา้ สมั ผสั หรอื เรียกวา่ คอนแท็ค (Contact) ขณะปิด - เปิด จงึ ไม่ทาใหเ้ กดิ ประกายไฟท่หี น้าสมั ผัสจงึ มี ความปลอดภัยสูงซึง่ สวิตชธ์ รรมดาคือแบบกลไกที่มหี นา้ สัมผัสจะไม่สามารถนาไปใช้ในบางสถานทีไ่ ด้ สวิตช์ อิเลก็ ทรอนิกส์บางครั้งเรียกว่า \"โซลดิ สเตทสวติ ช์\" (Solid State Switch)SCR เปน็ อปุ กรณ์สารก่งึ ตวั นาจาพวกไทริ สเตอร์ จะมีโครงสรา้ งประกอบดว้ ยสารกึ่งตัวนาชนิด P และชนิด N ตอ่ ชนกนั ทั้งหมด 4 ตอน เปน็ สารชนดิ P2 ตอน และสารชนิด N 2 ตอน โดยเรยี งสลับกัน มีขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขา คือ ขาแอโนด (ANODE) ขาแคโถด (CATHODE) และขาเกท (GATE) โครงสร้างและสัญลักษณ์แสดงดังรูป รปู โครงสร้างและสัญลักษณข์ องเอสซีอาร์ จากรูปโครงสรา้ งของเอสซีอาร์ (SCR) ประกอบไปดว้ ยสารก่งึ ตัวนา 4 ช้นิ คอื พี - เอ็น - พี - เอน็ (P - N - P - N) มีจานวน 3 รอยต่อ มีขาตอ่ ออกมาใช้งาน 3 ขาคือ 1. แอโนด (A : Anode) 2.แคโถด (K : Cathode) 3. เกท (G : Gate)

การทางานของเอสซีอาร์ การเปิดเอสซีอาร์ให้นากระแสน้นั ทาไดโ้ ดยการปอ้ นแรงดนั ไฟฟ้าบวกท่ขี วั้ เกตทีเ่ รียกว่าจุดชนวนเกต หรือสญั ญาณทรกิ เกอร์ (Trigerred) เอสซีอาร์ยังไม่นากระแส เมื่อกดสวิตช์ เอสซีอารน์ ากระแส รูปการทางานของเอสซีอาร์ การนา SCR ไปใช้งาน SCR ถูกนาไปใชม้ ากในงานจาพวกไฟฟา้ กาลัง เช่น วงจรควบคมุ ความสวา่ ง วงจรควบคุมความเรว็ ของ มอเตอร์ วงจรควบคุมการชารจ์ แบตเตอรี่ ระบบควบคุมอุณหภมู ิ และวงจรรกั ษาระดับกาลัง เปน็ ต้น คณุ ลกั ษณะ ของ SCR นั้น จะนากระแสในทิศทางตรงเทา่ นน้ั (Forward Direction) ด้วยเหตผุ ลน้จี ึงจัดให้ SCR เป็นอุปกรณ์ จาพวก นากระแสในทิศทางเดยี ว (Unidirectional Device ) ซง่ึ หมายความวา่ ถ้าป้อนสญั ญาณไฟฟ้า กระแสสลบั ผ่าน SCR ขาเกทของ SCR จะตอบสนองสญั ญาณ และกระต้นุ ให้ SCR ทางานเฉพาะครึง่ บวกของ สญั ญาณท่ีจะทาให้อาโนดเป็นบวกเม่อื เทยี บกับคาโธดเท่าน้ัน ตวั อยา่ งการนาเอสซีอารไ์ ปใชง้ านอย่างง่ายคือ การ นาเอสซีอารไ์ ปใชใ้ นการเปิด - ปิดหลอดไฟซงึ่ แสดงดังรปู ที่ 3.4 รูปแสดงการนาเอสซอี าร์ไปใชใ้ นการเปดิ - ปิดหลอดไฟ ในขณะที่สวิตช์ S1 อย่ใู นสภาวะเปิดวงจรเอสซีอารจ์ ะไมน่ ากระแส เพราะวา่ ไมม่ กี ระแสไปจดุ ชนวนที่ขา เกตของเอสซอี าร์ (IG = 0) แรงดันตกคร่อมขาแอโนดและแคโทดมคี ่าสงู มาก กระแส IA จงึ ไมส่ ามารถไหลผา่ นได้ หลอดไฟจงึ ไม่ตดิ หาขอ้ มลู เพ่มิ เติมได้ที่ http://thirawatrattiyod.blogspot.com/ https://www.youtube.com/watch?v=A7Ly37crAhQ&feature=youtu.be

การวดั และทดสอบเอสซีอาร์ดว้ ยโอห์มมเิ ตอร์ การวดั หาขาของเอสซอี าร์โดยใช้โอห์มมเิ ตอร์ของซันวา ( SUNWA ) รนุ่ XZ 300 สายวดั สแี ดงจะมี ศกั ย์ไฟฟา้ เป็นลบ (-) ส่วนสายวัดสดี าจะมศี ักยไ์ ฟฟ้าเปน็ บวก (+) ( มีมเิ ตอร์บางยห่ี ้อสายวัดจะตรงขา้ มกัน คือ สาย สีแดงมีศักย์เปน็ บวก และสายสีดามีศกั ย์เปน็ ลบ ) โดยวธิ ีการวัดให้ทาการสมมุติตาแหนง่ ของขาก่อน คอื เอสซอี าร์ มี 3 ขาหรอื 3ขั้ว เรากส็ มมตุ ิขาเปน็ ตาแหนง่ ที่ 1, 2 และ 3 ดังรปู ที่ 7.5 เสร็จแลว้ แบง่ เปน็ 3 คู่ แล้วทาการวัดดงั ตารางที่ 7.1 รูปที่ 3.5 การสมมตุ ิตาแหน่งของขาของเอสซอี าร์ ตารางที่ 3.1 การวัดหาขาของเอสซอี ารด์ ้วยโอห์มมิเตอร์ หมายเหตุ มลั ตมิ ิเตอร์ทใี่ ชเ้ ป็นของซันวา ( SUNWA ) รุ่น YX -360 มัลติมิเตอร์บางรนุ่ สายวัดอาจมศี ักยไ์ ฟไม่ เหมอื นกัน ก่อนทาการวัดจงึ ควรศึกษาใหเ้ ข้าใจพิจารณาคา่ ความตา้ นทานระหว่างขาของเอสซีอาร์จากตารางสรุป ไดว้ ่า การวัดเอสซีอารท์ ้งั 3 ขา จานวน 6 คร้งั สามารถอ่านคา่ ความต้านทานได้เพยี ง 1 คร้งั หรือเรยี กวา่ \" วดั 6 ครง้ั เขม็ ข้นึ 1 ครัง้ \" ครง้ั ท่สี ามรถอา่ นคา่ ความต้านทานตา่ ได้นน้ั ศักย์ไฟบวก ( สายสดี า ) จบั ทขี่ าใดนั้น เป็นขาเกต และศักยไ์ ฟลบ