มอสเฟต EP.3 ห้ามพลาด...!! สูตร...วิธีคำนวณหาแรงดันไบอัส "มอสเฟต" ใน "วงจรจริง" สำคัญมากก
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 24 ส.ค. 2022
- สวัสดีครับยินดีต้อนรับทุกท่านเข้าสู่ช่อง ZimZimDIY
สำหรับวันนี้ ผมจะมาสาธิต วิธีคำนวณหากระแส Output ของมอสเฟตที่ไหลในวงจร
ซึ่งการคำนวณหากระแส ของ มอสเฟต เพื่อนๆ หลายๆท่าน ถามเข้ามาเป็นจำนวนมาก หลายๆท่านก็บอกว่ามันคำนวณข่อนข้างยาก
ซึ่งจริงๆแล้ว ผมอยากจะเรียนอย่างงี้ครับ
การคำนวณมอสเฟต กระแส DC ก็ไม่ได้ยากเย็นอะไร
ใช้เพียงแค่ 2 สูตรนี้ก็หาแรงดันไบอัสได้แล้ว
แต่เนื่องจากสูตร มันมีตัวแปร หลายตัวที่เราไม่รู้จัก เราถึงจะต้องไป ดิ้นรน หาตัวแปร เหล่านั้นมาแทนค่า
บางตัวก็หาได้เลยใน Datasheet บางตัวก็ต้องคำนวณออกมาซะก่อน มันก็เลยดู ซับซ้อน และก็ มีหลายขั้นตอน ในการทำ
ไม่เป็นไรครับ เดี๋ยว วิธีการเหล่านี้ ผมจะขอใช้ การอธิบาย เป็น แบบง่ายๆ สไตล์ช่อง ZimZim ให้เพื่อนๆได้ดูละกันครับ
ก่อนอื่น สิ่งที่เราควรที่จะเข้าใจมากที่สุดนั้นก็คือ
มอสเฟตทำงานอย่าง ?
มอสเฟต คอนเซบของมันก็คือ
ใช้ แรงดัน จากขา Gate มา ควบคุมกระแสขา Dain ให้ไหลลงไปขา Sourc
เพราะฉะนั้น อันดับแรก เราจะ ต้องรู้ก่อนว่าโหลดของเรา คืออะไร แล้ว ต้องการกระแสไฟเท่าไหร่
โหลดของผม ก็คือ หลอด LED Hipower
สเปกของมัน ก็คือ กินแรงดัน ประมาณ 3V
และก็กินกระแสประมาณ 300mA
แต่ผมจะไม่ให้มันสว่างจ้าจนเกินไป ให้มันกินกระแสประมาณ 100mA ก็พอ ครับ
ค่ากระแสของโหลดตรงนี้ เราจะเรียกอีกอย่างว่า กระแส ID ก็ได้ครับ เพราะฉะนั้น ค่า ID = 100mA หรือ แปลงเป็นหน่วยเต็มฏ้จะ = 0.1A
หลังจากที่เรามีโหลดแล้ว เราก็ต้องเตรียม แหล่งจ่าย ให้กับโหลด ด้วย
ปกติแรงดันก็อาจจะเท่ากัน กับโหลด หรือ มากกว่าโหลด ก็แล้วแต่ ผมจะใช้เป็นไฟ DC 12V ไปเลยละกันนะครับ
หลังจากนั้น ก็ หามอสเฟต เบอร์ ที่สามารถทนกระแสได้มากกว่า 100mA ขึ้นไป
และ ทนแรงดันได้มากกว่า 12V ขึ้นไป
ก็ไม่ต้องห่วงครับ ที่ร้านขายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ก็จะมี มอสเฟต หลากหลายเบอร์ เยอะแยะเต็มไปหมด
ผมจะใช้สัก 3A ก็ได้ครับ ผมหามาได้ก็จะเป็นเบอร์ 3N60C
มอสเฟตเบอร์นี้ อย่างที่บอกทนกระแสได้มากถึง 3A
และแรงดัน ทนได้มากถึง 600V
ก็ถือว่าเป็นมอสเฟตที่มีอัตราการทนแรงดันที่สูงมาก
พอเราได้ โหลด , แหล่งจ่าย , แล้วก็มอสเฟตมา เรียบร้อยแล้ว
ต่อไป ผมจะ ใช้แหล่งจ่ายภายนอก อีกชุดหนึ่ง โดยใช้ กราวด์ร่วม
เหตุผลก็คือ เพื่อความเข้าใจง่ายนั้นเอง
ตอนนี้ผม อยากที่จะ ต้องการทราบว่า ต้องใช้ แรงดัน จากแหล่งจ่ายตรงนี้ เท่าไหร่ ในการไบอัส ขา G
เราถึง จะควบคุมกระแส Output ของมอสเฟต ให้ได้ 100mA ตามที่โหลดต้องการ
แรงดันที่ไบอัสขา G ตรงนี้เขาจะเรียกว่า แรงดัน VGS นะครับ
แน่นอนครับว่า เราจะต้องใช้ สมการในการคำนวณ
ซึ่งจะเป็นสูตรแรกที่เพื่อนๆเห็น เมื่อสักครู่ นั้นก็คือ ID=K(VGS - VGS(th))2
แต่สังเกตุว่า เราต้องการทราบค่า แรงดันของ VGS เพราะฉะนั้นเราต้องมาจัดสมการใหม่
---------------------
ก็จะได้สมการใหม่ เท่ากับ VGS = / ID ส่วนด้วย K + ด้วย VGS(th)
ตอนนี้ สังเกตุว่า ค่าตัวแปรที่เรารู้ ก็จะมีเพียงแค่ ค่ากระแส ID แค่นั้นเอง ส่วน ค่า K และค่า VGS(th) เรายังไม่ทราบค่า
แล้ว ค่า VGS(th) มันคืออะไร
ค่าแรงดัน VGS(th) ก็คือ ค่า VGS(theshold) หรือแรงดันขั้นต่ำที่จะทำให้ มอสเฟสเริ่ม ทำงาน
ค่านี้ผู้ผลิตเขาก็จะบอกไว้ในเอกสาร
เพราะฉะนั้นเราจะต้องไป ดู DATASHEET ของเบอร์นั้นๆครับ ถ้าเพื่อนๆ เลื่อนลงมา ตรงหัวข้อ VGSth
ขวามือก็จะเจอ แรงดัน min และก็ max อยู่
ปกติเราก็จะเอาค่า min ค่าที่ต่ำที่สุด ออกมาคำนวณ นั้นก็คือ 2V
เราก็จับมาแทนค่า
ตอนนี้ ก็จะเหลือค่า K
แล้วค่า K คืออะไร ที่จริงแล้วค่า K ก็คือ ค่าสัมประสิทธ์ หรือ ค่า คงที่ เราสามารถหาได้จากสูตรนี้ครับ
K = ID(on) ส่วนด้วย [VGS(on) -กับ VGS(th)]2
ตอนนี้ ค่าตัวแปรที่เรารู้ก็คือ VGS(th) ใช่ไหมครับนั้นก็คือ 2V
ส่วนค่าตัวแปล ID(on) กับ VGS(on) เราจะต้องไปหาใน Datasheet กันอีกทีครับ
ซึ่งเบอร์นี้ ใน DATASHEET เขาจะไม่ระบุชื่อ ตรงๆนะครับ เราจะต้องไปหา ในหมวดของ RDS(on)
จะอยู่ตรงนี้ครับ
VGS(on) = 10V
ID(on) = 1.5A
เราก็แค่เติม On ให้มันซะ
เนี้ยะแหละครับที่ผมถึงได้บอกว่ามัน ลึกลับ ซับซ้อน เพราะว่าตัวแปล บางทีที่เราหา มันไม่ได้ใช้ชื่อ ที่ตรงเป๊ะ
เราอาจจะต้องเข้าใจในส่วนนี้นิดหนึ่ง
เราก็มาแทนค่า ID(on) = 1.5A
VGS on = 10V
เอาสามารถนำ 10V-2V ไปก่อนได้เลยครับ ก็จะได้ = 8V
8 ยกกำลัง 2 ได้ 64
เอาก็นำ 1.5A หาร 64V ได้เลย
ก็จะได้ ค่า K เท่ากับ 0.02343 A/V2 (แอมเปอร์โวล์ตยกกำลัง2) ชื่อตรงนี้มันเป็นแค่หน่วยของมันนะครับ เพื่อนๆอย่านำไปคำนวณต่อ
พอเราได้ ค่า K มาแล้ว
เราก็ มาแทนค่า ได้เลยครับ
หลังจากนั้น ก็ให้เพื่อนๆกด เครื่องคิดเลขคำนวณตามได้เลยครับ
รูท 0.1 หารด้วย 0.02343 ก็จะได้เท่ากับ 2.06 592 169 19
ทศนิยมมันเยอะ เราก็ตัด ออกมาสัก 2 ตำแหน่งก็ได้ครับ
ก็จะได้เท่ากับ 2.06 V นำมาบวก อีก 2V
ก็จะได้ แรงดัน VGS = 4.06V และนี่ก็คือคำตอบ
แต่เนื่องจาก มอสเฟต มันไวต่อไฟฟ้าสถิตย์ อย่างที่ผมบอกในคลิป EP ก่อนหน้านี้
ผมจำเป็นจะต้อง ต่อ R คร่อม ระหว่างขา G กับ S
R ที่ผมมี ที่ผมหาได้ ก็เท่ากับ 26 Kohm ผมก็ใส่เข้าไปครับ
ส่วน R ขา G ผมจะใช้ค่าสักประมาณ 2 K ก็ได้ครับ
ก็สรุปได้ว่า เมื่อเราจัดเตรียมแรงดัน VGS ตรงนี้ประมาณ 4.06 V ก็จะทำให้กระแส ไหลผ่าน หลอด LED ตรงนี้ประมาณ 100mA
ครับ
ขอบคุณเพื่อนๆทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ
#วิธีคํานวณมอสเฟต #หาแรงดันไบอัสขาGateมอสเฟต #หาแรงดันVGS - บันเทิง
เนื่องจากคลิปเดิม ก่อนหน้านี้ มีเพื่อนๆ ท้วงติง เนื้องจากข้อมูลมี ผิดพลาดบางประการ เพื่อป้องกันความสับสน แก่ผู้ติดตาม ผมได้ทำการแก้ไขเนื้อหา และอัพโหลด คลิปตัวใหม่ ให้เรียบร้อยแล้วครับ
ขอบคุณทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ
อ่ออมันเปนแบบนี้นี่เองง55
ง่าาา อันเก่ากดบันทึกไว้ยังไม่ทันได้ดูเลยยยย
แก้ไขให้เรียบร้อยครับบบ 😄
@@madssmotys1035 คลิปเก่า เนื้อหาเดียวกันเลยครับแก้ไข นิดหน่อย
แก๋วครับพี่แต่ตาเหลือบไปเห็นอีกที่หนึ่งตอนหาค่าk ตรงเลข64ควรเอากำลัง2ออกใด้แล้วนะครับ 5555 ขออภัยครับ
ขอบคุณมากๆครับ หัดคำนวน10นาทีได้เลย อย่างที่ว่าจริงครับ คำนวนง่าย แค่เราไม่รู้สูตรแค่นั้นเอง ส่วนการอ่านดาต้าชีทโคตรยาก หัดอ่านมาเกือบปีละแทบไม่ได้อะไรเลย เพราะไม่เคยรู้สูตร ได้แค่อ่านไม่ได้เอาไปทำอะไร วันนี้ได้สูตรมาแล้ว หลังจากนี้ทุกการอ่านดาต้าชีทคงสนุกขึ้นครับ
มีประโยชน์ มากๆๆสำหรับนักศึกษา
ขอบคุณมากครับอาจารย์
เข้าใจง่ายเลย ขอบคุณคลิปดีๆ มีประโยชน์มากเลยครับ
ขอบคุณมากครับ.
ขอสอบถามหน่อยนะครับพี่ ในคลิปมีการใช้ Source สองตัว หากเราต้องการต่อวงจรจริงๆ เราก็ต้องใช้เเหล่งจ่าย 2 ตัวเหมือนกันหรอครับ
ในวงจร แรงดันตกคร่อม หลอด led ตอนวงจรทำงาน เท่าไหร่ครับ ไม่ใช่ 12 v ใช่ไหมครับ
สอบถามครับ
สูตรค่า k ที่เป็นความสัมพันธ์ระหว่าง Id กับ Vgs อันนี้เป็นสูตรทั่วๆ ไป หรือว่า เป็นการ Fit curve ของ Rds(on) ด้วยสมการกำลังสอง หรอครับ
พอดียังไม่ค่อยคุ้นเคยกับสมการนี้หนะครับ เลยอย่างทราบที่มาจะได้เข้าใจมันง่ายขึ้นหนะครับ
แล้วก็สูตรการจำกัดกระแสนี้ สามารถเอาไปใช้กับ Load อย่างอื่นที่ไม่ใช่ LED ได้หรือไม่ครับ
R ที่คร่อมขา G-S มีสูตรคำนวนอย่างไรครับ ว่าต้องใช้ค่าเท่าไหร่กับมอตเฟตแต่ละเบอร์ครับ
R ขาG มีสุตรคำนวนไหมครับ หรือเราใส่ที่ค่าอะไรก็ได้เช่น 1โอมห์ หรือ 1K แบบนี้จะมีผลอะไรไหมครับ
ขอบคุณครับ
อาจารย์ขอสอบถ้าน้อยครับมอสเฟสลายๆตัวถ้าขาGเปิดบ้างปิดแล้วใส่ไปในวงจรมันจะช็อตหรือเปล่าครับ
ถ้าเราต้องการหนึ่งแหล่งจ่ายจะต้องคำนวณอย่างไงครับ
ทำไมสมัยผมเรียนไม่มีช่องนี้นะ #โครดยากกกกกกกกกกกกก
ใช้781ได้ไหมครับ
ทำแอมจิ่ว5vจากมอสเฟตเราสามารถเพิ่มเสียงโลเพตได้ไหมคับให้เบสมันลึกกว่าเดิม คับ
RGSมันแบ่งแรงดันไปไหมครับ
👍❤
อาจารย์ครับ กรณีเราไบอัสขาเกท กระแสเกินไป มอสเฟต จะระเบิดเลยใช่ไหมครับ ผมลองพันแกนเทอรอย พอต่อไฟแบต12v มันระเบิดทันทีเพราะอะไรครับ😂😂
มึนเลย
สอนต่อวงจรแยกเสียงเบสจากic 4558 หน่อยนะครับขอร้อง555
อยากว่าค่าอาร์ที่ต่อจากขาgกับค่าsต้องใช้อาร์เท่าไรคับ ผมทำเครื่องฟื้นฟูแบตด้วยสวิทชิ่ง60aจะใช้มอสเฟตhy4008 80v200a เหนอาจายร์ท่านนึงทำเค้าใช้อาร์51kสวิทชิ่ง20a ผมเลยจะใช้2ตัว ต้องใช้อาร์ค่าเท่าไรคับน้อยกว่านี้รึเยอะกว่าดี ดีคับมันคือตัวค่าอะไรคับตรงนี้ขอบคุณคับ
กระแสได้ 0.1A ตามต้องการแล้ว แต่ทำยังไงให้ได้ 3v ครับ
สับตะไคร้ให้แล้วเน้อ
😀 มาใหม่ก็ดูใหม่ละครับ 55555
อยากให้สอนการคำนวณภาคขยายใช้มอสเฟทบ้างครับ
การใส่ตัวต้านทานเข้าไปหาได้จากอะไรครับ
ชนาดระดับความรู้ไม่ถึงก็ยังเขาใจพร้อมจะศึกษาต่อยอดใด้คือมีช่องไฟ.
ช่วยทำหนังสือส่อนต่อวงจรหน่อยครับ ผมจะได้ไม่ต้องใช้สมองเยอะ
เปิดหนังสือปุ๊บต่อปับ
ตัว e13009L สัญญาลักษณ์ พวกVgsไม่เห็นมีครับ
ส่วนตัว ผมว่ามอสเฟส คำนวน ยาก กว่าทรานซิสเตอร์อีกครับ (หรือผม งง เอง)😅😅😅
ถ้าแม่น12v to 220
สมัยเรียนเทคนิคก็อยากเรียนอีเล็คแต่หัวไม่ดีเลยเรียนช่างเชื่อแต่ก็ยังสนใจอยู่เรียนรู้ได้นิดหน่อยไว้ซ่อมเครื่องใช้บ้าน