ตัวจ่ายไฟ FUJIW M21N

ตัวจ่ายไฟ FUJIW M21N เป็นอแดปเตอร์จ่ายไฟ 9V ที่มีวงจรรักษาระดับแรงดัน

(เร็กกูเลเตอร์) ช่วยทำให้กระแสไฟเรียบ ช่วยลดสัญญาณรบกวน จี่/ฮัม ได้

ก่อนอื่นเรามาศึกษาดูวงจรก่อน วงจรนี้ผมวาดจากการเปิดแกะดูข้างใน

จะเห็นว่าเป็นวงจรพื้นฐานง่ายๆ หม้อแปลงจะแปลงไฟสลับออกมาประมาณ 11.6 VAC ไหลผ่านไดโอดเรียงกระแส 4 ตัวที่ต่อแบบนริดจ์ เป็นไฟกระแสตรง และกรองกระแสโดยคาปาซิเตอร์ 1,000 uF 16V วัดแรงดันไฟประมาณ 14.7 VDC ผ่านไปยังไอซีเร็กกูเลเตอร์เบอร์ L7809 9V/1A ที่ขากราวนด์ของไอซีเร็กกูเลเตอร์ต่อไดโอดลงกราวนด์ เพื่อช่วยยกระดับแรงดันด้านเอ้าท์พุทให้สูงขึ้นอีกประมาณ

0.3-0.6 V (ขึ้นกับแรงดันตกคร่อมไดโอด) ด้านเอ้าท์พุทมีคาปาซิเตอร์ แบบเซอรามิค 0.1uF เพื่อกรองสัญญาณรบกวนความถี่สูงลงกราวนด์ วัดแรงดันไฟเอ้าท์พุทได้ประมาณ 9.3 V

เปิดดูเครื่องใน

ทดสอบประสิทธิภาพ

ตัวจ่ายไฟ FUJIW M21N ตามสเปคที่พิมพ์ไว้บอกว่าสามารถจ่ายกระแสได้ 500 mA - 800 mA

ผมทำการทดสอบ โดยการต่อโหลดที่กระแสต่างๆ เท่าที่พอหาได็ โดยโหลดของผมจะใช้ต้วต้านทานที่ทนกำลังได้ไม่ต่ำกว่า 10W

ประกอบด้วย

- ตัวต้านทาน 5.6 โอห์ม + 5.6 โอห์ม = 11.2 โอห์ม

- ตัวต้านทาน 8 โอห์ม +8 โอห์ม = 16 โอห์ม

รูปแสดงแรงดันไฟเมื่อไม่ได้ต่อโหลด วัดได้ 9.3 V

รูปแสดง การต่อโหลด ที่กระแส 330 mA วัดแรงดันได้ 8.9 V

รูปแสดง การต่อโหลด ที่กระแส 480 mA วัดแรงดันได้ 7.77 V

รูปแสดง การต่อโหลด ที่กระแส 600 mA วัดแรงดันได้ 6.88 V

จากผลการทดสอบจะเห็นว่า เมื่อกระแสยิ่งสูงขึ้นแรงดันไฟที่จ่ายจะยิ่งลดต่ำลง ทำให้เอฟเฟคที่เราต่อทำงานได้ไม่เต็มที่

ข้อควรระวังอีกอย่างหนึ่งคือ ตัวไอซีไม่ได้ติดแผงระบายความร้อน เนื่องจากมันมีพื้นที่จำกัด จากการทดสอบที่กระแส 330 mA ไอซีจะร้อนจัดมากจนเอามือจับไม่ได้ แต่ถ้าเอามือจับที่ตัวกล่องพลาสติด มันจะร้อนพอสมควร ทำให้เราคิดว่ามันไม่ร้อนมาก ซึ่งผมเห็นว่ามันจะมีผลต่ออายุการใช้งานของไอซี เนื่องจากความร้อนสูงมาก

ความเห็นส่วนตัวถ้าจะให้ทำงานแบบสบายๆ ควรใช้งานกระแสไม่เกิน 200 mA เทียบเท่ากับตัวจ่ายไฟของบอส ซึ่งก็เพียงพอต่อการใช้งานโดยทั่วๆไปแล้ว

ดัดแปลง

จากที่ศึกษาวงจรต้นแบบ แล้ว เห็นว่ามีจุดที่ควรปรับปรุงอยู่ 3 จุด คือ

1. เปลี่ยนคาปาซิเตอร์ กรองกระแสจาก 1,000 uF 16V ให้ค่าความจุสูงขึ้น เพื่อให้สามารถกรองไฟได้เรียบและนิ่งขึ้น ในที่นี้ ผมเลือกใช้ค่าความจุ 3,300 uF 16V เนื่องจากมันมีขนาดที่พอยัดใส่ลงไปแทนของเดิมได้ (ที่จริงถ้าไม่มีข้อจำกัดเรื่องพื้นที่ติดตั้ง คาปาซิเตอร์ควรเลือกใช้แรงดัน 25V จะปลอดภัยมากกว่า การใช้ 16V ที่เกือบเท่าแรงดันใช้งานทำให้มีความเสี่ยง หากมีไฟเกินเข้ามา )

2. เพิ่มคาปาซิเตอร์กรองไฟด้านเอ้าท์พุทอีก 1 ตัว ในที่นี้ผมเลือกใช้ค่า 100 uF/25V เนื่องจากมีขนาดเล็ก ( บัดกรีคร่อมขั้วเอ้าท์พุท แล้วงอขาให้คาปาซิเตอร์มาอยู่บนแผงวงจรด้านหน้าไอซี )

3. แผ่นระบายความร้อนสำหรับไอซี ที่มีความร้อนสูงมาก (อันนี้ไม่สามารถทำได้เนื่องจากไม่มีพื้นที่เพียงพอ)

รูปวงจรที่ดัดแปลงใหม่

เปรียบเทียบขนาดคาปาซิเตอร์ 1,000 uF กับ3,300 uF

หลังใส่คาปาซิเตอร์ทั้งสองตัว

การเปลี่ยนค่า คาปาซิเตอร์ ให้สูงขึ้นมันช่วยให้ไฟเรียบมากขึ้น หรือลด Ripple Voltage .ให้น้อยลง

จากรูปเส้นสีแดงเป็นไฟที่ผ่านคาปาซิเตอร์ช่วยกรองไฟ จะเห็นว่ามันไม่ได้เป็นเส้นตรงคือไฟไม่เรียบ

ระยะจากจุดสูงสุด-จุดต่ำสุด เรียกว่า Ripple Voltage ที่ดีที่สุดควรมีค่าเป็นศูนย์ หรือเป็นเส้นตรง แต่ในทางปฏิบัติมันจะมีค่านี้อยู่

ถ้าเราเพิ่มค่าคาปาซิเตอร์ให้สูงขึ้น จะทำให้ค่า Ripple Voltage ลดลงคือไฟเรียบขึ้นครับ

เปรียบตัวจ่ายไฟของ Boss กับ FUJIW

new_pedal