บทที่ 2 ทฤษฎแีละหลกัการ

2.1 อินเวอรเตอรแบบพุช-พูล วงจรพุช-พูลอินเวอรเตอร (Push-Pull Inverters) ในรูปท่ี 2.1 ตองการหมอแปลงแบบมีแท็ปกลางดานปฐมภูมิ โดยจะสมมติใหกระแสไฟฟาดานออก ioไหลอยางตอเนื่องและ เม่ือสวิตชT1

นํากระแส และสวิตช T2 ตองไมนํากระแส สวิตช T1 จะนํากระแสขณะio เปนบวก และ D1จะนํากระแสขณะ io เปนลบ ซ่ึงหากไมพิจารณาทิศทางของกระแส io จะไดแรงดันไฟฟาดานออก vo= vd/n เม่ือ n เปนอัตราสวนจํานวนรอบดานปฐมภูมิตอรอบทุติภูมิของหมอแปลง ในทํานองเดียวกันเม่ือสวิตช T2นํากระแส ซ่ึงสวิตช T1 ตองไมนํากระแส จะไดแรงดันไฟฟาดานออก vo= vd/n วงจรพุช-พูลอินเวอรเตอรสามารถสวิตชช่ิงในแบบพิดับเบิลยูเอ็ม หรือรูปคล่ืนส่ีเหล่ียมสําหรับแรงดนัไฟฟาดานออกจะสามารถควบคุมไดจากสมการท่ี (2.1)

(2.1)

(2.2)

สวิตชจะตองทนแรงดันไฟฟาคายอดกระแสไฟฟาตามพิกัดท่ีคํานวณไดจากสมการท่ี (2.3)

(2.3)

รูปท่ี 2.1 วงจรพุช-พูล อินเวอรเตอร

5

ขอดีสามประการหลักของวงจรพุช-พูลอินเวอรเตอรคือในการนํากระแสแตละคร้ังจะมีสวิตชเพียงตัวเดยีวเทานั้นท่ีนํากระแส จึงเหมาะสมสําหรับในการประยกุตใชงานท่ีมีระดบัจายแรงดันไฟฟากระแสตรงคาตํ่า ๆ เชน วงจรประจุแบตเตอร่ี เพื่อ

1. ลดแรงดันตกครอมสวิตชใหนอยท่ีสุด หรือหมายถึงลดการสูญเสียจากการนํากระแสผาน

สวิตชท่ีเรียกวาความสูญเสียจากการนํากระแส (Conduction Loss)

2. สวิตชท้ังสองตัวจะมีกราวดรวมกัน ( Common Ground) แตขอเสียของวงจรพุช-พูล

อินเวอรเตอรก็คือ ยากท่ีจะหลีกเล่ียงการอ่ิมตัวเนื่องจากไฟฟากระแสตรงในหมอแปลง

ของพุช-พูลอินเวอรเตอร

3. มีการแยกกําลังไฟฟาระหวางดานแหลงจายกับดานโหลดออกจากกัน

วงจรพุช-พูลอินเวอรเตอร มีขอควรระวังคือ กระแสไฟฟาดานออกจะทําใหวงจรควบคุมไมซับซอนโดย io จะมีการเปล่ียนแปลงอยางชา ๆ ท่ีความถ่ีหลักมูล ดังนั้นเม่ือมีการสวิตชเกิดข้ึน กระแสไฟฟาจะเปล่ียนจากคร่ึงขดแรกไปยังของขดปฐมภูมิ ซ่ึงจะตองออกแบบใหหมอแปลงมีการเช่ือมตอ (Coupling) ของเสนแรงแมเหล็กอยางดีท่ีขดปฐมภูมิท้ังสองขอเพ่ือท่ีจะลดคาความเหนี่ยวนําร่ัวพลังงานดังกลาวนี้ก็จะกระจายไปยังสวิตชหรือวงจรสนับเบอรท่ีใชปองกันสวิตช และพลังงานร่ัวดังกลาวจะเกิดข้ึนกับวงจรคอนเวอรเตอร หรืออินเวอรเตอรทุกวงจรที่ใชหมอแปลงในการแยกกําลังไฟฟาระหวางดานแหลงจายกับดานโหลดออกจากกัน โดยการบังคับใหกระแสของแตละขดลดลงเปนศูนย ทุก ๆ การสวิตช่ิงซ่ึงมีความสําคัญมากในการออกแบบคอนเวอรเตอรและอินเวอรเตอร

6

2.2 วงจรเรียงกระแส (Rectifier) 2.2.1 วงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคล่ืน จะเปนวงจรที่ทําหนาท่ีตัดเอาแรงดันไฟสลับท่ีปอนเขา

มาอาจเปนคร่ึงบวกหรือคร่ึงลบแลวแตการจัดวงจรไดโอด แรงดันท่ีสงออกเอาทพุทจะเปนชวงๆ คือชวงมีแรงดันและชวงไมมีแรงดันสลับกันไป วงจรประกอบดวยไดโอดตัวเดียวดังรูปท่ี 2.2การทํางานของวงจร ไฟกระแสสลับจะมาปรากฏที่ขาแอโนด โดยไดโอดจะยอมใหกระแสไหลผานไดทางเดียว คือชวงท่ีไดรับไบอัสตรง ดังนั้นวงจรจะมีกระแสไหลเพียงชวงบวกของไฟสลับเทานั้น ถาชวงลบจะไมมีกระแสไหล แรงไฟตรงท่ีเอาทพุทนี้ยังนําไปใชงานในวงจรอิเล็กทรอนิกสไมได เพราะเปนไฟตรงท่ีไมเรียบพอ (Pulse D.C) จึงตองมีการกรอง (Filter) ใหเรียบโดยใชตัวเก็บประจุทําหนาท่ีกรอง

รูปท่ี 2.2 วงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคล่ืน

(1) การทํางานของวงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคล่ืน (Half Wave Rectifier) มีลักษณะวงจรดังรูป

ท่ี 2.2 เม่ือจายแรงเคล่ือนไฟฟากระแสสลับ 220 V เขาทางขดปฐมภูมิ (Primary) ของหมอแปลงไฟฟาจะเกิดการเหนี่ยวนําแรงดันไฟฟามายังขดทุติยภูมิ (Secondary) การเหน่ียวนําของแรงดันไฟฟาของหมอแปลง เฟสของสัญญาณเขากับเฟสของสัญญาณออกจะตางเฟสกันอยู 180 องศา เม่ือข้ัวบนของขดปฐมภูมิไดรับเฟสลบ ข้ัวลางเทียบไดเฟสบวก จะทําใหขดทุติยภูมิข้ัวบนเปนเฟสบวก ขาแอโนด (A) ของไดโอดไดรับแรงดันซีกบวก ขาแคโทด (K) ไดรับแรงดันซีกลบเปนผลใหไดโอดไดรับไบอัสตรงไดโอดนํากระแส มีกระแสไหลเขาขาแอโนด ออกขาแคโทดผานโหลด (Load) ครบวงจรที่ข้ัวลางของทุติยภูมิ มีแรงดันซีกบวกตกครอมท่ีโหลดในชวงเวลาตอมาคร่ึงไซเกิลหลังของไฟสลับ ข้ัวบนของทุติยภูมิเปนเฟสลบ ข้ัวลางเทียบศักยไดเปนเฟสบวก ลักษณะเชนนี้จะทําใหขาแอโนดของไดโอดไดรับแรงดันซีกลบและขาแคโทดไดรับแรงดันซีกบวก ไดโอดไดรับไบอัสกลับจะไมนํากระแสเปนผลใหไมมีแรงดันปรากฏท่ีโหลด ในรอบตอมาการทํางานก็จะเปนไปตามลักษณะเดิมซํ้าๆ กันไปเร่ือยๆ โดยมีแรงดันปรากฏท่ีเอาทพุทเปนชวงๆ (ชวงเวนชวง) นอกจากน้ีวงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคล่ืนยังสามารถแบงออกเปนวงจรเรียงกระแสคร่ึงคล่ืนบวกและวงจรเรียงกระแสคร่ึงคล่ืนลบ

7

(2) วงจรเรียงกระแสคร่ึงคล่ืนบวกเปนการจัดวงจรไดโอดใหนํากระแสเฉพาะซีกบวกของไฟสลับ ทําใหแรงดันท่ีไดจากการเรียงกระแสออกมาท่ีเอาทพุทเพียงชวงบวกของไฟสลับเทานั้น แรงดันไฟตรงเฉล่ียสามารถคํานวณหาไดจากสูตร VDC = 0.318 VP หรือ VDC = 0.45 VAC แตแรงดันไฟตรงท่ีไดจะยังไมเรียบมีลักษณะเปนพัลสท่ีเรียกวาพัลสดี.ซี. (Pulse D.C) ในการใชงานจะตองทําการกรองใหเรียบโดยใชตัวเก็บประจุทําการกรอง ก็จะทําใหแรงดันท่ีไดเรียบข้ึน

รูปท่ี 2.3 วงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคล่ืนบวก

แตแรงดันไฟตรงท่ีไดจะยังไมเรียบมีลักษณะเปนพัลสท่ีเรียกวาพัลสดี.ซี. (Pulse D.C) ในการ

ใชงานจะตองทําการกรองใหเรียบโดยใชตัวเก็บประจุทําการกรอง ก็จะทําใหแรงดันท่ีไดเรียบข้ึนดังรูปท่ี 2.4 จากรูปที่ 2.4 พัลสดี.ซี ท่ีไดจากวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคล่ืนจะเปนซีกบวก ตัวเก็บประจุฟลเตอรจะทําการประจุแรงดันในชวงท่ีพัลสดี.ซีมีคาเพิ่มข้ึนและจะคายประจุในชวงท่ีพัลสดี.ซี มีคาลดลงจะเปนไปในลักษณะเชนนี้เร่ือยๆ แรงดันดี.ซี ท่ีไดจะเรียบข้ึน ตัวเก็บประจุฟลเตอรยิ่งมีคามากแรงดันไฟตรงท่ีไดก็ยิ่งมีความเรียบข้ึน (ตัวเก็บประจุฟลเตอรคามากเกินไปมีผลเสียกับไดโอด) แรงดันไฟตรงท่ีไดจะมีคาเพิ่มข้ึนเนื่องจากตัวเก็บประจุ จะประจุแรงดันสูงสุดของแรงดันพีคจึงทําใหแรงดันเพิ่มสูงข้ึน

8

รูปท่ี 2.4 รูปคล่ืนแรงดนัไฟตรงเมื่อใชตัวเก็บประจุกรองแรงดัน (3) วงจรเรียงกระแสคร่ึงคล่ืนลบ

รูปท่ี 2.5 วงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคล่ืนลบ

เปนการจัดวงจรไดโอดใหนํากระแสเฉพาะซีกลบของไฟสลับก็จะไดวงจรเรียงกระแสแบบ

คร่ึงคล่ืนลบ จากรูปท่ี 2.5 เม่ือข้ัวบนของขดทุติยภูมิไดรับเฟสลบ ข้ัวลางเทียบศักยไดเฟสบวก จะทําใหไดโอดไดรับไบอัสตรง ไดโอดสามารถนํากระแสได กระแสจะไหลจากข้ัวลางของหมอแปลงผานโหลดเขาทางขาแอโนด ออกทางแคโทดครบวงจรท่ีข้ัวบนของหมอแปลง ลักษณะเชนนี้จะทําใหข้ัวบนของโหลดมีศักยเปนลบข้ัวลางมีศักยเปนบวกเม่ือข้ัวบนของหมอแปลงไดรับเฟสบวกข้ัวลางเทียบศักยไดเฟสลบ จะทําใหไดโอดไมสามารถนํากระแสได เพราะไดโอดไดรับไบอัสกลับ จังหวะนี้จึงไมมีแรงดันออกมาที่โหลดเม่ือตอตัวเก็บประจุฟลเตอรเขาไปในวงจร ตัวเก็บประจุก็จะทําหนาท่ีประจุแรงดันเอาไวในชวงแรงดันท่ีมีคาสูง และจะคายประจุในชวงแรงดันท่ีมีคาลดลง โดยเสริมรูปคล่ืนท่ีขาดหายใหเช่ือมตอเขาดวยกัน เปนการทําใหแรงดันท่ีไมเรียบมีความเรียบยิ่งข้ึน การใชวงจรเรียงกระแสแบบนี้จะไดไฟกระแสตรงออกมาในลักษณะพัลสคร่ึงคล่ืนเทานั้น เม่ือเปรียบเทียบแรงดันอินพุทกับแรงดันเอาทพุทท่ีไดจะเห็นวามีประสิทธิภาพต่ํา คือประมาณ 40 เปอรเซ็นตเทานั้น

9

รูปท่ี 2.6 รูปคล่ืนเม่ือใชตัวเก็บประจุเปนวงจรกรอง

2.2.2 วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืน (Full Wave Rectifier)

(1) วงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนแบบใชหมอแปลงมีแท็ปกลาง วงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืน จะสามารถเรียงแรงดันไฟสลับใหออกเอาทพุทไดท้ังชวงบวกและ

ชวงลบของแรงดันไฟสลับท่ีปอนเขามาท่ีอินพุทของวงจร โดยไมมีสวนใดของแรงดันไฟสลับถูกตัดท้ิงไป ลักษณะของวงจรจะใชไดโอด 2 ตัว ทําหนาท่ีแปลงสัญญาณไฟสลับเปนสัญญาณไฟตรงโดยมีหมอแปลงไฟฟาแบบมีแท็ปกลาง (Center Trap) ทําหนาท่ีแบงเฟสใหเกิดการตางเฟสกัน 180 องศา ระหวางสัญญาณท่ีออกจากสวนบนและสวนลางของขดทุติยภูมิของหมอแปลงเพื่อใหไดโอดท้ัง 2 ตัวสลับกันทํางาน ดังนั้นวงจรจึงสามารถจายกระแสไดเรียบและสูงกวาวงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคล่ืน

รูปท่ี 2.7 กระแสเต็มคล่ืนวงจรเรียง

10

การทํางานของวงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนแบบใชหมอแปลงมีแท็ปกลางเม่ือมีแรงดันไฟสลับ VIN ปอนเขาขดปฐมภูมิของหมอแปลงจะเกิดแรงดันไฟสลับข้ึนท่ีข้ัวบนและข้ัวลางของขดทุติยภูมิท่ีแท็ปกลางของหมอแปลงจะกําหนดใหมีแรงดัน 0 โวลต ดังนั้นแรงดันคร่ึงหนึ่งจึงเกิดท่ีแท็ปกลางกับข้ัวดานบนของหมอแปลง และอีกคร่ึงหนึ่งจะเกิดข้ึนท่ีแท็ปกลางกับอีกข้ัวดานลางของหมอแปลงโดยระหวางข้ัวดานบนและข้ัวดานลางจะมีเฟสตางกัน 180 องศา การทํางานของวงจรเม่ือข้ัวบนของขดทุติยภูมิมีคาแรงดันเปนบวก ข้ัวลางมีแรงดันเปนลบไดโอด D1 จะไดรับไบอัสตรง นํากระแสมีกระแสไหลผานไดโอดผานโหลด RL ไปครบวงจรที่ข้ัวแท็ป ทําใหเกิดแรงดันตกครอมท่ีโหลด RL เปนคล่ืนรูปไซนคร่ึงคล่ืนในชวงเวลาตอมา ข้ัวบนของขดทุติยภูมิมีคาแรงดันเปนลบ ข้ัวลางมีคาแรงดันเปนบวก ไดโอด D1 จะไดรับไบอัสกลับ ไดโอด D2 ไดรับไบอัสตรงเกิดการนํากระแส มีกระแสไหลผานไดโอดผานโหลด RL ไปครบวงจรท่ีข้ัวแท็ปทําใหเกิดแรงดันตกครอมท่ีโหลด RL เปนคล่ืนรูปไซนคร่ึงคล่ืนดานบวกปรากฏท่ีเอาทพุท แรงดันไฟตรงเฉล่ียท่ีไดสามารถคํานวณไดจากสูตร VDC = 0.636 VP แตแรงดัน จากสูตร VP = 1.414 VAC หรือจะคํานวณหาคาแรงดันไฟตรงไดจากสูตร VDC = 0.9 VAC VP เปนแรงดันคายอดสูงสุดสามารถคํานวณหา

รูปท่ี 2.8 การทํางานของกระแสแบบเต็มคล่ืนวงจรเรียง

11

แรงดันไดจากวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืนยังมีระลอกคล่ืนปนอยูปริมาณสูง ไมเหมาะสมท่ีจะนําไปใชงาน จะตองนําแรงดันนี้ไปผานวงจรกรองกอนท่ีจะนําไปใชงาน วงจรกรองแบบท่ีงายและนิยมท่ีสุดก็คือ วงจรกรองแบบใชตัวเก็บประจุ โดยใชตัวเก็บประจุ C ตอขนานกับตัวตานทานโหลด RL ตัวเก็บประจุ C จะทําหนาท่ีเก็บประจุ ไวในชวงเวลาไดโอดนํากระแสและทําหนาท่ีคายประจุผานตัวตานทานโหลดในชวงเวลาท่ีไดโอดไมนํากระแส การทํางานของวงจรกรองจะทําการกรองแรงดันไฟตรงท่ียังไมเรียบใหมีความราบเรียบยิ่งข้ึน สามารถนําไปใชงานกับวงจรทางอิเล็กทรอนิกสได อีกท้ังแรงดันไฟตรงท่ีไดเม่ือผานการกรองแรงดันแลวจะมีคาเพิ่มข้ึนจากเดิมโดยคํานวณหาไดจากสูตร VDC =VP = 1.414 คูณ VAC

รูปท่ี 2.9วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืนใชตวัเก็บประจุ

รูปท่ี 2.10 รูปสัญญาณวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืนกอนและหลังใสตัวเก็บประจุ

วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืนนั้น ไดโอดท้ัง 2 ตัวจะผลัดกันทํางานคนละคร่ึงไซเคิล ทําใหการเรียงกระแสออกมาครบทั้งซีกบวกและซีกลบ จากวงจรรูปท่ี 3 เปนการเรียงกระแสใหออกมาเปนซีกบวกเรียงกันไป แตถาตองการเรียงกระแสใหออกมาเปนซีกลบก็สามารถกระทําไดโดยการกลับขาไดโอดท้ัง 2 เสียใหมดังแสดงในรูปท่ี 2.11

12

รูปท่ี2.11วงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนลบ

(2) วงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนแบบบริดจ (Bridge Rectifier)

วงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนแบบบริดจมีลักษณะเหมือนวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืน เพราะแรงดันเอาทพุทท่ีไดเปนแบบเต็มคล่ืน ขอแตกตางระหวางการเรียงกระแสเต็มคล่ืนแบบบริดจและแบบเต็มคล่ืนธรรมดา ตางกันตรงการตอวงจรไดโอด แบบเต็มคล่ืนจะใชไดโอด 2 ตัว แบบบริดจจะใชไดโอด 4 ตัว และหมอแปลงไฟฟาท่ีใชก็แตกตางกัน แบบเต็มคล่ืนธรรมดาใชหมอแปลงมีแท็ปกลาง (Center Trap, CT) มี 3 ข้ัว แบบบริดจใชหมอแปลง 2 ข้ัวหรือ 3 ข้ัวก็ได แสดงดังรูปท่ี 2.12

รูปท่ี 2.12 วงจรเรียงกระแสเต็มล่ืนแบบบริดจ

การทํางานวงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนแบบบริดจการทํางานของวงจร ไดโอดจะผลัดกัน

นํากระแสคร้ังละ 2 ตัว โดยเม่ือไซเคิลบวกของแรงดันไฟสลับ (Vin) ปรากฎท่ีดานบนของขดทุติยภูมิของหมอแปลงและดานลางจะเปนลบ จะทําใหไดโอด D1 และ D2 ไดรับไบอัสตรงจะมีกระแสไหลผานไดโอด D1 ผานโหลด RL ผานไดโอด D2 ครบวงจรท่ีหมอแปลงดานลาง มีแรงดันตกครอมโหลด RL ดานบนเปนบวก ดานลางเปนลบ ไดแรงดันไฟชวงบวกออกทางเอาทพุท

13

รูปท่ี 2.13 ไดโอด D1 และ D2 ไดรับไบอัสตรงและรูปคล่ืนแรงดนัตกครอมโหลด

ในชวงเวลาตอมาไซเคิลลบของแรงดันไฟสลับ (Vin) ปรากฎท่ีดานบนของขดทุติยภูมิของหมอแปลง และดานลาง เปนบวก ดังแสดงในรูปท่ี 3 ในชวงเวลานี้ไดโอด D1 และ D2 จะไดรับไบอัสกลับแตไดโอด D3 และ D4 จะไดรับไบอัสตรง ทําใหมีกระแสไหลผานไดโอด D4 ผานโหลด RL และผานไดโอด D3 ครบวงจรที่หมอแปลงดานบน มีแรงดันตกครอมโหลด RL ดานบนเปนบวกดานลางเปนลบ ไดแรงดันไฟชวงบวกออกทางเอาทพุททําใหไดคล่ืนไฟตรงรวมกันเต็มคล่ืนดังรูปท่ี 2.15

รูปท่ี 2.14 ไดโอด D3 และ D4 ไดรับไบอัสตรงและรูปคล่ืนแรงดนัตกครอมโหลด

รูปท่ี 2.15 รูปคล่ืน Vout เปรียบเทียบกับ Vin ของวงจรเรียงกระแสแบบริดจ

14

แรงดันเอาทพุทของวงจรวงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนท้ังแบบมีแท็ปกลางและแบบบริดจจะใหแรงดันเอาทพุททุกๆ คร่ึงรอบของแรงดันไฟสลับท่ีเขามาท้ังซีกบวกและซีกลบ คาเฉล่ียของแรงดันเอาทพุทจึงมีคาเปน 2 เทาของแรงดันไฟตรงท่ีไดจากวงจรเรียงกระแสแบบคร่ึงคล่ืน คาแรงดันเอาทพุทมีคาเปน 0.636 เทา ของแรงดันไฟสูงสุด

รูปท่ี 2.16 คาแรงดันไฟตรงกับแรงดนัไฟสูงสุด Vp ของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคล่ืน

แรงดันสูงสุดดานกลับ (Peak Inverse Voltage) วงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนแบบบริดจจะมีคา

แรงดันสูงสุดดานกลับ (PIV) นอยกวาวงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนท่ีใชหมอแปลงมีแท็ปคร่ึงหนึ่ง เม่ือพิจารณาวงจรในรูปท่ี 2.17 (ก)เมื่อไดโอด D1,D2นํากระแส ไดโอดD1,D2 จะทําหนาท่ีเหมือนสวิตชปดวงจร (ถาไมคิดแรงดันตกครอมไดโอด) จะเห็นวาแรงดันสูงสุดดานกลับท่ีตกครอมไดโอด D3 และ D4 ท่ีไดรับไบอัสกลับจะมีคาเทากับแรงดันพีค (Vp)

รูปท่ี 2.17 คาแรงดันสูงสุดตานกลับท่ีเกิดกับวงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนแบบบริดจ

15

ในทํานองเดียวกันเม่ือพิจารณาคาแรงดันตกครอมไดโอดขณะท่ีไดโอด D1 , D2 นํากระแส (VB) ดังรูปท่ี 2.17 (ข) เชนเดียวกันถาหากวาตองการใชไฟตรงท่ีเรียงกระแสออกมาเรียบข้ึนเราก็ตองใชตัวเก็บประจุคามากๆ มาเปนวงจรกรองกระแส ยิ่งตัวเก็บประจุมีคามากการคายประจุก็ตองใชเวลานานข้ึน จึงทําใหไฟกระแสตรงที่ออกมาเรียบท่ีสุด

ไดโอดบริดจแบบตางๆวงจรเรียงกระแสแบบบริดจเปนท่ีนิยมใชกันมาก จึงมีการผลิตไดโอดแบบบริดจข้ึนมาใชงานกลายเปนไดโอดสําเร็จรูปโดยยังมีโครงสรางเหมือนกับบริดจท่ีใชไดโอด 4 ตัว และถาเปนวงจรท่ีตองเรียงกระแสไฟ 3 เฟส จะตองมีไดโอดเพิ่มข้ึนมาอีก 2 ตัว กลายเปนไดโอดบริดจ 5 ขา แทนท่ีจะมี ขาใชงาน 4 ขา เหมือนกับไดโอดเฟสเดียว

16

2.3 อินเวอรเตอรเฟสเดียว อินเวอรเตอรเฟสเดียวแบงออกเปนสองนิด คือ แบบฮาลฟบริดจ (half-bridge) และแบบฟูลบ

ริดจ(full-bridge) ในแบบฮาลฟบริดจ จะมีตัวเก็บประจุสองตัวตอลําดับกันอยูระหวางแหลงจายแรงดันไฟฟากระแสตรงและหากกําหนดใหคาตัวเก็บประจุสองตัวมีคาเทากันจะทําใหแรงดันไฟฟาตกครอมตัวเก็บประจุแตละตัวจะมีคาเทากันคือ Vd/2จุดกึ่งกลางแรงดันไฟฟา (จุด o ในรูปท่ี 2.18 (ก)) จะมีคาคงท่ีเม่ือเทียบกับบัสลบ (N) ดังแสดงในรูปท่ี 2.18 (ก) สวนวงจรอินเวอรเตอรแบบฟูลบริดจเฟสเดียวจะประกอบไปดวยสองก่ิง คือ กิ่ง A และ กิ่ง B ในรูปท่ี 2.18 (ข) โดยแบบฟูลบริดจจะมีกําลังไฟฟาสูงกวาแบบฮาลฟบริดจ สองเทา จึงเหมาะ ท่ีจะเลือกใชเม่ือตองการจายกําลังไฟฟาใหโหลดสูงข้ึน เง่ือนไขสําคัญท่ีอินเวอรเตอรเฟสเดียวแบบฮาลฟบริดจและแบบฟูลบริดจ คือการทํางานของสวิตช TA+ และ TA- ตองไมทํางานพรอมกันในทุกชวงเวลา มิฉะนั้นจะเกิดการลัดวงจรระหวางบัสบวกกับบัสลบ ในอุดมคติเวลาการสวิตช่ิงของ TA+ และ TA- จะตรงขามกัน แตในทางปฏิบัติจะตองการชวงเวลาท่ีสวิตชท้ังคูไมนํากระแสซ่ึงจะเรียกวาเดดไทม(deadtime) โดยเดดไทม จะอยูในชวงเวลากอนเปล่ียนสถานะการสวิตช จากนํากระแสเปนไมนํากระแสหรือจากไมนํากระแสเปนนํากระแส

(ก) (ข) รูปท่ี 2.18 อินเวอรเตอรเฟสเดียวแบบฮาลฟบริดจ และแบบฟูลบริดจ