Announcement

Collapse
No announcement yet.

มาร่วมกันวิจัยเรื่อง "Tranformer"

Collapse
X
 
  • Filter
  • Time
  • Show
Clear All
new posts

  • มาร่วมกันวิจัยเรื่อง "Tranformer"

    ขอความคิดเห็นเรื่องหม้อแปลงแบบต่างๆด้วยครับ ทั้งในเรื่องประสิทธิภาพ/แนวเสียง/ราคา/คุณภาพ/หาซื้อง่าย/หรืออื่นๆ สำหรับผมคิดว่า หม้อแปลงแบบ EI นั้นได้เปรียบในทุกๆด้านยกเว้นเรื่องแนวเสียงที่ผมยังไม่เข้าใจสักเท่าไหร่ ท่านอื่นๆว่าอย่างไรบ้างครับ

    เอาเรื่องระบายความร้อนก่อนนะครับ ตามความเห็นของคนทั่วไป ก็มีทั้งบอกว่า EI ระบายความร้อนได้ดีกว่า บางท่านก็ว่า เทอร์รอยด์ดีกว่า ถ้าวิเคราะห์แบบบ้านๆอย่างผม ผมวิเคราะห์ว่า แกน EI มันเป็นเหล็กหุ้มทองแดง ซึ่งเหล็กนี่มันก็ทำหน้าที่สเหมือนกับ ฮีทซิ้งระบายความร้อน แค่มันไม่ได้เป็นครีบเท่านั้นเอง มันน่าจะดูดความร้อนจาก ขดลวดภายในได้ดีกว่า ถ้าเทอร์รอยด์ ขดลวดหุ้มเหล็ก(โลหะ) ถ้าเกิดความร้อนที่เหล็ก ขดลวดไม่น่าจะดูดความร้อนออกมาได้ดีเท่าไหร่นัก แต่ผมก็ยังไม่ทราบว่าความร้อนเกิดขึ้นในจุดไหน แต่เดาเอาว่าน่าจะมาจากขดลวดที่สั่น 50 ครั้งต่อวินาที เลยเกิเป็นพลังงาน ทีนี้ถ้าเราดูแกนเทอร์รอยด์ โลหะภายในจะดูดความร้อนจากขดลวด ซึ่งโลหะจะนำพาความร้อนได้ดีกว่าอากาศแน่นอน เลยทำให้ดูว่าแกนเทอร์รอยด์ ไม่ร้อนแต่ความจริงแล้วมันสะสมใว้ภายใน จนเมื่อเหล็กมีอุณหภูมิเท่ากับขดลวด จะทำให้เกิดเป็นความร้อนสะสมอยู่ภายใน คราวนี้มันก็จะร้อนมากขึ้นเป็นทวีคูณ และเท่าที่เห็นลำโพงที่พังเพราะหม้อแปลงละลาย ก็เห็นมีแต่เทอร์รอยด์นี่ล่ะครับ

    เรื่องต่อมาคือการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยธรรมชาติแล้วจะเกิดขึ้นที่ลวดทองแดง เพราะว่ากระแสไฟฟ้าวิ่งผ่าน ส่วนเหล็กนั้นเป็นตัวเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก โดยธรรมชาติของโลหะจะไม่ยอมให้สนามแม่เหล็กทะลุผ่านตัวมันได้ ลักษณะทางกายภาพของ เทอร์รอยด์ คือมีขดลวดอยู่รอบๆตัว ทำให้การแผ่คลื่นแม่เหล็กนั้น เป็นไปในแบบ 360 องศารอบๆตัว หรืออาจจะรวมทั้งด้านบน-ล่าง ด้วยซ้ำไป ทำให้เมื่อนำไปติดตั้งแล้วยากนักที่จะหลีกเลี่ยงคลื่นแม่เหล็ก รอบๆตัวหม้อแปลง ซึ่งเราจะพบว่าในเครื่องเสียงแบรนด์ดังๆมักจะทำแผ่นเหล็กมากกั้นหม้อแปลงใว้ เพื่อป้องกันการแผ่คลื่นแม่เหล็กของหม้อแปลง ทีนี้มาดูแกน EI ลักษณะทางกายภาพคือ จะมีด้านที่เป็นขดลวดอยู่แค่สองด้าน ด้านอื่นๆนั้นเป็นเหล็กหมดรวมทั้งด้านบนและล่างขเงหม้อแปลง ทีนี้เวลาติดตั้งเราก็แค่หันด้านที่เป็นเหล็ก เข้าหาวงจร หรือจะใช้หม้อแปลง EI แบบสำหรับ Audio ซึ่งจะมีเหล็กปิดด้านที่เป็นทองแดง เท่านี้ก็หมดปัญหาเพราะหม้อแปลงจะถูกหุ้มใว้ด้วยเหล็กที่ไม่ยอมให้คลื่นแม่เหล็กทะลุผ่านไปได้ ถ้านึกภาพไม่ออกให้นึกถึง เวลาที่เราโทรศัพท์ในลิฟท์ ซึ่งเป็นเหล็กรอบด้านและหนามากๆ ทำให้คลื่นโทรศัพท์ไม่สามารถทะลุผ่านไปได้เราจึงไม่สามารถใช้โทรศัพท์ในลิฟท์ได้

    เรื่องต่อมาคือคุณภาพ เนื่องมาจากแกน EI นั้นมีมานาน หาได้ง่าย ต้นทุนต่ำกว่า ทำให้เราสามรถที่จะเลือกหม้อแปลงแหน EI ได้มากกว่า แกนเทอร์รอยด์ ที่ต้นทุนสูงกว่า ถ้าเทียบในราคาที่เท่าๆกันผมเชื่อว่าเราจะได้ แกนเทอร์รอยด์ ที่มีคุณภาพต่ำกว่าแบบ EI แน่นอน แต่หลายๆท่านคงสงสัยนะครับว่าทำไมแบรนด์ดังๆจึงใช้แกนเทอร์รอยด์ คำตอบง่ายๆครับ การทำเครื่องเสียงขายนั้น ดีไซด์สำคัญมากๆ บางเจ้าเน้นจุดนี้มากกว่าเสียงอีก เพราะเค้ามีแนวคิดที่ว่า เสียงดีๆรับรู้ได้ไม่ถึง 5% ของคนทั่วๆไป แต่ดีไซด์สวย รับรู้ได้ 100% แน่นอนเค้าย่อมมองตัวเลขที่ต่างกันนี้ และในทางการตลาดจริงก็เช่นกัน เครื่องเสียงดีไซด์สวยๆมักจะขายดีกว่า หม้อแปลงแกน EI นั้น ใหญ่กว่า หนักกว่า รูปทรงทำให้เป็นปัญหาในการดีไซด์ตัวเครื่องเอามากๆ ส่วนแกนเทอร์รอยด์นั้น เราสามารถ ออกแบบให้มีขนาดความสูงได้ เตี้ยเอามากๆ ทำให้การออกแบบ ตัวเครื่องทำได้ดีกว่า






    การกระจายตัวของแกนเทอร์รอยด์


    ปล.เอามาจาก Facebook กลุ่ม diy audio ที่ผมลงความเห็นใว้ เอามาให้พี่ๆน้องที่นี่
    ร่วมกันออกความคิดเห็นอีกที ผิดพลาดประการใด ยินดีรับฟังทุกความเห็น ขอบคุณครับ ^^
    Last edited by fenderfree; 27 Jun 2011, 14:11:12.

  • #2
    เห็นหัวกระทู้แล้วตกใจ -*-

    Comment


    • #3
      Originally posted by XsoeIIsJ View Post
      เห็นหัวกระทู้แล้วตกใจ -*-

      นึกว่าพูดถึงเรื่องนี้เหมือนกัน เพราะจะเข้าโรงแล้ว -*-

      Comment


      • #4
        กำลังจะเข้ามาตอบว่า ตั้งผิดหัวข้อหรือป่าวครับ

        เอิ๊กๆๆ

        Comment


        • #5
          ผมว่า ...ของทุกอย่างมันมีข้อดีและข้อด้อยในตัวมันเอง
          เครื่อง hi-end ก็มีทั้งที่ EI C เทอร์รอยด์ แตกต่างกันไป
          การออกแบบก็เป็นส่วนสำคัญ
          มานึกๆดู
          ถ้าแอมป์หลอด เอาเทอร์รอยด์ มาวางบนกล่อง...น่าตาคงพิลึกดี

          อ้าวมีนี่นากลมๆ สงสัยจะเป็นเทอร์รอยด์

          เทอร์รอยด์ ...ชัวร์ ..ชักไม่ชัวร์ อ่านแล้วไม่เจอคำว่า เทอร์รอยด์

          http://www.hometheaterhifi.com/volum...r-12-2000.html




          Last edited by tiger X-fi; 28 Jun 2011, 00:10:36.

          Comment


          • #6
            อุย วิจัยเรื่องยากด้วย วิจัยเรื่อง แบบ Rep. บนๆ จะง่ายกว่า อิอิอิ
            ทั้ง Transformer ทั้งสนามแม่เหล็ก
            Transformer นี่ยากระดับสูงของอุปกรณ์
            สนามแม่เหล็กนี่เป็นเรื่องยากที่สุดทางไฟฟ้าเลยนะนี่

            ----------------------------
            Originally posted by dracoV View Post
            ขอออกตัวไว้ก่อน ที่ผมจะพยายามอธิบายจะเป็นเรื่องเกี่ยวกับตัว Transformer ล้วนๆ
            ไม่เกี่ยวกับว่าชนิดไหนให้เสียงดีกว่ากันครับ
            ซึ่งอาจไม่เกี่ยวกันนักกับการวิจัยกระทู้นี้ แต่ถ้าเข้าใจเกี่ยวกับ Transformer ก็น่าจะพอเข้าใจ
            ได้มากขึ้นในเรื่องที่เกี่ยวข้องด้วย ส่วนจะไปถึงเรื่องวิธีการพันหรือไม่เดี๋ยวดูอีกทีละกันครับ

            Transformer ชนิดใดดีหรือไม่ ขึ้นกับการประยุกต์ใช้ และการออกแบบ/ใช้งานตรงจุดประสงค์
            Transformer ชนิดหนึ่งที่ออกแบบสำหรับวงจรประเภทหนึ่ง ถ้าเอาไปใช้กับอีกประเภทก็
            สู้ Transformer ที่ออกแบบสำหรับวงจรชนิดนั้นๆไม่ได้ หรืออาจพังไปเลย

            เช่น Transformer สำหรับแปลงไปบ้านในอเมกาที่มีความถี่ 60Hz
            ถึงแม้ถ้าดูๆแล้วมันก็ขดลวดธรรมดา Ratio ระหว่าง Primary กับ Secondary
            ที่เป็นตัวกำหนดการแปลงไฟว่าเป็นเท่าไหร่
            แต่ ถ้าเอามาใช้กับเมืองไทย ไฟ50Hz เสียบไปก็ไหม้ละครับ เอาไว้เดี๋ยวจะอธิบายเหตุผลต่อไป

            หรือ เอาTransformer ขนาดเล็กเกินไป ไปใช้กับไฟที่มากเกินกำลังก็ไหม้เหมือนกัน

            หรือ Transformer ที่ทำมาคุณภาพต่ำก็ไหม้ ได้อีก

            เพราะงั้น ชนิดของ Transformer ไม่เกี่ยวกับการที่มันพัง/ไหม้
            ขึ้นกับการนำไปใช้งานถูกประเภท และคุณภาพการผลิตมากกว่า

            ซึ่งก็รวมไปถึงการใช้งานในระบบเครื่องเสียงด้วย

            -------------
            ขยายความเพิ่มจากคำตอบเดิมนิด อ่านแล้วอาจทำให้เข้าใจคลาดเคลื่อน (ผมอาจใช้รูปประโยคไม่ดีนัก)
            ที่บอกว่า การที่ Transformer ไหม้ ไม่ได้ขึ้นกับชนิดของ Transformer
            ในกรณีการใช้งานปกติหรือผิดปกติก็ตาม หมายถึง ไม่ใช่ว่าการใช้ Transformer แบบหนึ่งแล้วไหม้
            เปลี่ยนไปใช้อีกแบบแล้วจะไม่ไหม้

            กรณีการไหม้ของ Transformer ที่เกิดจากคุณภาพการผลิต
            ถ้ามีการช็อตกันระหว่างขด Primaryกับขด Secondary กระแสที่ผ่านจะสูงมากทำให้ไหม้
            (ไม่ว่าแบบไหนถ้าเกิดแบบนี้ก็ไหม้เหมือนกัน )
            เพราะงั้นถ้าการผลิตมาไม่ดี เกิดการแยกของInsulation (ฉนวน) จนเกิดการช็อตของขดลวด
            กรณีนี้จะจัดระดับความเสี่ยงได้
            - มากที่สุดก็คือ Toroidal เพราะการพันมักจะเป็นแบบ bifilar (พัน2เส้นไปพร้อมๆกัน)
            ทำให้ขดลวดอยู่ใกล้กันมาก
            - รองลงมาคือแบบที่พันขอ Primary กับ Secondary แยกกันแต่ยังอยู่บน Core เดียวกัน
            - เสี่ยงต่ำลงมาอีก คือแบบ Primary กับ Secondary ที่พันแยกกันคนละ Core เชื่อมด้วย Safety Ground
            ซึ่งมักเป็น Transformer ที่ต้องการความปลอดภัยสูง

            ------------

            เกี่ยวกับขดลวดและCoreและสนามแม่เหล็ก
            อยากให้ทำความเข้าใจก่อนนิด ว่าใน Transformer สถาวะแม่เหล็กไม่ได้อยู่ที่ขดลวด
            แต่อยู่ที่ Core เปรียบเทียบให้เข้าใจง่ายๆ



            เปรียบเทียบกับแท่งแม่เหล็กถาวร 1แท่ง
            จะมีสภาวะแม่เหล็กที่ถูกบบรจุมาตั้งแต่กระบวนการผลิต และยังคงสภาวะแม่เหล็กอยู่



            ขดลวดและCore ถ้าอยู่เฉยๆไม่มีกระแสผ่านขดลวด ก็จะไม่มีสภาวะแม่เหล็ก
            แต่เมื่อมีกระแสไหลในขดลวดก็จะเกิดสภาวะแม่เหล็กขึ้น และในเวลานี้
            ตัว Core ก็จะเทียบได้กับแท่งแม่เหล็กถาวรนั่นเอง คือสภาวะแม่เหล็กจะอยู่ที่ Core ไม่ใช่ที่ขดลวด

            ------------------------
            กรณีที่การแยกของ Insulation ที่เกิดจากการสั่นของ Transformer ซึ่งเป็นผลต่อเนื่องมาจาก
            การผลิตที่คุณภาพต่ำ กรณีนี้แทบจะไม่เกิดเลย สำหรับ Transformer ที่ผลิตมาคุณภาพดีๆ

            การสั่นก็เนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลง/เคลื่อนของสนามแม่เหล็กและกระแสที่ไหนผ่านขดลวด
            ทำให้ขดลวดมีการสั่น

            ถ้าหากการพันหรือประกอบมีส่วนที่เป็นช่องว่างหรือประกอบไม่แน่นหนา
            ก็จะมีการสั่นเกิดขึ้น และการสั่นนี้เองจะทำให้เกิดการเสียดสีและเป็นผลให้
            เกิดการแยกกของ Insulation ซึ่งนำไปสู่การช็อตนั่นเอง

            ------------
            การสั่นที่ทำให้เกิดเสียงรบกวน
            นอกจากการสั่นข้างต้นซึ่งก็มีผลทำให้เกิดเสียงรบกวนด้วย



            ก็มีกรณีการสั่นเนื่องมากจาก แผ่น Laminate หรือ Core ถูกดึงดูดและพลักโดยสนามแม่เหล็ก
            เรียก magnetostriction การสั่นแบบนี้จะมีอยู่ในทุก Transformer มากน้อยต่างกัน
            ขึ้นกับวัสดุ การประกอบ และลักษณะของ Core
            การลดเสียงรบกวนลักษณะนี้โดยใช้การ Damping เวลาประกอบก็ช่วยให้ลดลงได้
            โดยทั่วไปแล้ว Toroidal transformer เงียบกว่าแบบ EI laminated มาก



            ข้อด้อยอีกอย่างของแบบ EI ก็คือ มีการที่แผ่น Laminate ประกอบกันไม่แน่นหนา (ผลจากการผลิตคุณภาพต่ำ)
            ซึ่งทำให้แผ่นนอกมีโอกาศสั่นได้มาก เพราะงั้นTransformer ที่ดีๆจะประกอบส่วนนี้มาอย่างแน่นหนา
            มีการยึดเพื่อไม่ให้มีการเคลื่อนที่ เช่นการเคลือบด้วยวานิชเป็นต้น

            -------------------------

            นิดๆหน่อยๆ เกี่ยวกับ Toroid





            Originally posted by dracoV View Post
            ...
            สั้นๆก่อนละกัน
            - เรื่อง Noise ตามที่บอกมา ไม่ขึ้นกับแบบของ Transformer สักเท่าไหร่
            แบบอื่นๆก็เกิดได้เหมือนกัน การตอบสนองความถี่ขึ้นกับการออกแบบ
            และcoreที่ใช้ ว่ามีPermeability (ที่เรียกๆกันว่ามิวนั่นแหละ) มากน้อยเท่าไหร่อย่างไร
            เอาง่ายๆ ดูใน PSU ก็ได้ ส่วนที่ใช้คอยส์เป็น Noise filter ส่วนใหญ่พันเป็นแบบ Toroidal แทบทั้งนั้น
            เพราะ Efficient สูง ทำได้ขนาดเล็ก

            หากเป็น Noise จากตัว Transformer เอง แบบ Toroidal จะมี Noise ต่ำกว่าเพราะ Efficient สูง
            Losses น้อยกว่าไม่ว่าจะ จาก Iron loss, Copper loss, Flux leakage, Inductance leakage, ...
            Losses จะถูกเปลี่ยนเป็นรูปอื่นเช่น ความร้อน และบางส่วนก็จะกลายเป็น Noise เข้ามาในระบบ

            และด้วยที่มัน Efficient สูงเลยทำให้ทำได้ขนาดเล็กและเบากว่า พวก EI
            อย่าง 300VA นี่ก็ 2.5-3กิโลฯ แต่ถ้าเป็นพวก EI นี่ก็ 4โลฯ ขึ้น
            และด้วย Toroid มันพันยากเครื่องมือแพง ด้วยมั๊งส่วนใหญ่จะขายแพง

            - เรื่องสนามแม่เหล็กก็เข้าใจกันผิด Toroidal Transformer จะปล่อยสนามแม่เหล็กออกมาน้อยสุด
            เพราะ Core เป็น closed path ไม่มี Air gap ดังนั้นจึงมี Flux leakage น้อยถึงไม่มี
            และ Magnetic Flux ก็จะถูกกักไว้ที่ Core ซึ่งมีลวดทองแดงพันรอบจนมิดหลายรอบ
            เป็นเหมือน self shielding ไปในตัว
            ...
            Originally posted by dracoV View Post
            ---------------
            เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Toroidal Transformer ไว้นิด เรื่องเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กที่แผ่ออกมา

            เส้นแรงแม่เหล็กจาก core จะพุ่งออกจากตรงกลางวงโดนัทแล้วม้วนกลับมา
            ลองใช้กฎมือขวาได้ flux จะเลื่อนมีทิศทางขนานไปกับ toroidal core
            เอานิ้วโป้ชี้ทิศ กำมือนิ้วอื่นก็จะชี้แนวเส้นแรงแม่เหล็ก



            เพราะงั้นการกันสนามแม่เหล็ก ก็ปิดรูตรงกลางด้วยแผ่นเหล็กซะ
            จากรูปอันที่ผมซื้อมาก็จะเห็นมีแถมแผ่นเหล็กกลมๆดำๆมาด้วย
            นั่นแหละไว้ใช้ปิดกันก็จะกันสนามแม่เหล็กไปได้เยอะแล้ว

            หรือถ้าจะกันส่วนที่แผ่ออกมาจากลวดทองแดงทางด้านข้าง (ไม่มากนักเมื่อเทียบกับcore)
            ก็ใช้ Copper shielding tape หรือ MuMetal shielding tapeเลย คาดซะ
            ก็ลดไปได้อีกมาก


            A - Without magnetic shield
            B - With magnetic shield


            Copper shielding tape

            หรือถ้าอยากกันมากขึ้นอีกก็ ครอบซะด้วยกระป๋อง Cold rolled steel
            หรือหรูหน่อยก็กระป๋อง shield MuMetal ไปเลย

            แต่โดย Toroidal Transformer เองมันก็แผ่สนามแม่เหล็กออกมาน้อยอยู่แล้วหล่ะ
            เพิ่มเติมข้อด้อยของ toroidal transformer
            การสร้าง/พันทำได้ยากและแพง ดังนั้นระไม่ค่อยเห็นการใช้งาน Toroidal Transformer กำลังสูงๆ
            ในงานทั่วๆไป ปกติจะเห็นอยู่ไม่เกิน 3kVA

            ข้อควรระวังเวลาติดตั้ง Toroidal transformer อย่าให้น็อตยึดตัวยาวที่ผ่านกลาง Transformer
            ไปแตะกับชิ้นส่วนโลหะพร้อมกันทั้ง2ด้าน เพราะจะทำให้เกิดกระแสสูงไหลผ่านตัวมัน เรียกว่าเกิด Short-turn
            ซึ่งเป็นอันตราย

            -----------------------
            ดูรูปตัวอย่างจากโพสของคุณเสือ

            -------------------------
            คำที่ต้องรู้จักไว้ก่อนคือ

            Flux คืออัตตราการที่มีการตัดผ่านพื้นที่ในแนวตั้งฉากกับทิศทางการไหล(Flow)ใน1หน่วยเวลา

            Magnetic flux มีหน่วยเป็น Weber (Wb)
            สำหรับสนามแม่เหล็ก magnetic flux ที่ตัดผ่านพื้นที่ตั้งฉากกับการไหลของmagnetic
            เป็นส่วนของ magnetic flux density



            ถ้าเคลื่อน varying magnetic field (สนามแม่เหล็กไม่คงที่) ผ่านขดลวด 1 loop
            การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก จะเหนี่ยวนำให้เกิดขั้วไฟฟ้า(ความต่างศักย์)ขึ้นในขดลวด
            ถ้า Flux เปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอที่ 1 Weber/second จะเหนี่ยวนำให้เกิดความต่างศักย์ 1volt

            การที่สนามแม่เหล็กบีบตัวเล็กลงในอัตตราสม่ำเสมอจนเป็น 0 ใน1วินาที
            1 Weber คือการที่ flux ถูกทำให้เกิดในลักษณะข้างต้นโดยกระแส
            กระแสนั้นคือกระแสที่มีการเปลี่ยนแปลงสม่ำเสมอในอัตรา 1 ampere/second.

            -----
            Flux density ของสนามแม่เหล็ก มีหน่วยเป็น Tesla (T)
            1 Tesla คือความเข้มของสนามแม่เหล็กที่สร้างแรง 1 newton/ampere/เมตร
            1 Tesla แทน magnetic flux density 1 Weber/ตารางเมตร

            ตัวอย่าง สนามแม่เหล็กโลกมี Flux density ที่พื้นผิวประมาณ 50 microteslas (uT)
            Last edited by dracoV; 8 Jul 2011, 15:17:58.

            Comment


            • #7
              ขอบคุณมากครับ นึกว่าผมจะคว้าน้ำเหลวอีกตามเคย ติดตามรออ่าน ^^
              Originally posted by dracoV View Post
              อุย วิจัยเรื่องยากด้วย วิจัยเรื่อง แบบ Rep. บนๆ จะง่ายกว่า อิอิอิ
              ทั้ง Transformer ทั้งสนามแม่เหล็ก
              Transformer นี่ยากระดับสูงของอุปกรณ์
              สนามแม่เหล็กนี่เป็นเรื่องยากที่สุดทางไฟฟ้าเลยนะนี่

              เอาๆ ลงชื่อจองที่ไว้ก่อน ไว้มาเพิ่มเติมครับ

              Comment


              • #8
                เอาด้วยคนสนับสนุน <<< อยากม้วน

                Comment


                • #9

                  ตัวนี้ถ้าจำไม่ผิดที่ร้าน ที่ผมไปลอง focal ที่มาบุญครองก็ขายนะ

                  Comment


                  • #10
                    ขอออกตัวไว้ก่อน ที่ผมจะพยายามอธิบายจะเป็นเรื่องเกี่ยวกับตัว Transformer ล้วนๆ
                    ไม่เกี่ยวกับว่าชนิดไหนให้เสียงดีกว่ากันครับ
                    ซึ่งอาจไม่เกี่ยวกันนักกับการวิจัยกระทู้นี้ แต่ถ้าเข้าใจเกี่ยวกับ Transformer ก็น่าจะพอเข้าใจ
                    ได้มากขึ้นในเรื่องที่เกี่ยวข้องด้วย ส่วนจะไปถึงเรื่องวิธีการพันหรือไม่เดี๋ยวดูอีกทีละกันครับ

                    Transformer ชนิดใดดีหรือไม่ ขึ้นกับการประยุกต์ใช้ และการออกแบบ/ใช้งานตรงจุดประสงค์
                    Transformer ชนิดหนึ่งที่ออกแบบสำหรับวงจรประเภทหนึ่ง ถ้าเอาไปใช้กับอีกประเภทก็
                    สู้ Transformer ที่ออกแบบสำหรับวงจรชนิดนั้นๆไม่ได้ หรืออาจพังไปเลย

                    เช่น Transformer สำหรับแปลงไปบ้านในอเมกาที่มีความถี่ 60Hz
                    ถึงแม้ถ้าดูๆแล้วมันก็ขดลวดธรรมดา Ratio ระหว่าง Primary กับ Secondary
                    ที่เป็นตัวกำหนดการแปลงไฟว่าเป็นเท่าไหร่
                    แต่ ถ้าเอามาใช้กับเมืองไทย ไฟ50Hz เสียบไปก็ไหม้ละครับ เอาไว้เดี๋ยวจะอธิบายเหตุผลต่อไป

                    หรือ เอาTransformer ขนาดเล็กเกินไป ไปใช้กับไฟที่มากเกินกำลังก็ไหม้เหมือนกัน

                    หรือ Transformer ที่ทำมาคุณภาพต่ำก็ไหม้ ได้อีก

                    เพราะงั้น ชนิดของ Transformer ไม่เกี่ยวกับการที่มันพัง/ไหม้
                    ขึ้นกับการนำไปใช้งานถูกประเภท และคุณภาพการผลิตมากกว่า

                    ซึ่งก็รวมไปถึงการใช้งานในระบบเครื่องเสียงด้วย

                    -------------

                    เรื่องเกี่ยวกับ Transformer เป็นเรื่องที่ไม่ง่ายนัก
                    จะเริ่มเล่าเกี่ยวกับพื้นฐานก่อนเลยละกัน เพื่อปูพื้นความเข้าใจ สำหรับคนที่
                    ไม่ได้เรียนทางนี้มา ส่วนใครที่รู้/เข้าใจแล้ว ก็อ่านเป็นการฟื้นความจำละกัน

                    ผมจะใช้ทับศัพท์ภาษาอังกฤษ สำหรับศัพท์เทคนิดนะครับ
                    เพราะผมไม่รู้ศัพท์เทคนิคที่เป็นทางการในภาษาไทย เดี๋ยวแปลไปแล้วจะไม่ตรงกัน
                    แต่ก็จะพยายามอธิบายไว้ว่ามันคืออะไร

                    Transformer

                    ก่อนอื่นจำ 3 ข้อนี้ไว้ก่อน ว่า Transformers ไม่สามารถทำหน้าที่เหล่านี้ได้ด้วยตัวมันเอง
                    1. Transformers ไม่สามารถแปลงไฟจาก DC เป็น AC หรือจาก AC เป็น DC
                    2. Transformers ไม่สามารถแปลง Voltage และ Current ของไฟ DC
                    3. Transformers ไม่สามารถแปลง ความถี่ของสัญญาณ AC supply

                    เมื่อเห็น Transformers ในวงจรก็จะพอบอกได้ว่ามันทำงานกับสัญญาณ/ไฟชนิดไหน
                    และมีหน้าที่อย่างไร

                    หลักการเบื้องต้น
                    - กระแสไหลผ่านลวดตัวนำจะเกิดสนามแม่เหล็ก
                    - เคลื่อนสนามแม่เหล็กผ่านขดลวดจะเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสในขดลวด
                    Transformer ใช้หลักการพื้นฐานนี้ โดยอาศัย การใช้แม่เหล็กในการส่งผ่านพลังงานจากขดลวดด้านหนึ่งไปยังอีกด้าน

                    Transformer คืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ส่งผ่านไฟ AC (Alternating current energy)
                    จากส่วนหนึ่งของวงจร ไปยังอีกส่วนหนึ่งด้วยการส่งผ่านพลังงานจากขดลวด Primary ไปยัง Secondary
                    ผ่าน Magnetic coupling ซึ่งเป็นการทำงานผ่านคุณสมบัติที่เรียกว่า Mutual Inductance (M)
                    เกิดจากการที่ Inductor 2ตัววางใกล้กันทำให้เส้นแรงแม่เหล็กของอันหนึ่งไปเชื่อมกับวงรอบของอีกอีนหนึ่ง
                    หรือเรียกว่าเกิดจากการเหนี่ยวนำโดยสนามแม่เหล็ก

                    พลังงานไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านโดนไม่มีการเปลี่ยนความถี่ แต่สามารถมีการเพิ่มหรือลดขนาดของ Voltage และ Current ได้
                    Transformers ยังใช้ในการแปลง impedance หรือใช้เป็น electrical isolation ระหว่างวงจร เป็นต้น
                    Transformer ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับงานได้หลากหลาย



                    หลักการทำงานเบื้องต้น
                    ค่า Coefficient of coupling (K) ของTransformer ขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของขดลวด(Coils)
                    ระยะห่.างระหว่างขดลวดและคุณสมบัติของ Core
                    โดย Transformer ที่มีค่า K มาก ก็สามารถส่งผ่านพลังงานได้มาก
                    การทำงาน เมื่อใส่ AC Voltage เข้าไปที่ขด Primary จะเกิดกระแสไหลในขดลวด
                    ซึ่งทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก และสร้าง Counter Electromotive force (CEMF)
                    ซึ่งมี Phase ตรงข้ามกับ Voltage ที่ใส่เข้ามา สนามแม่เหล็กที่สร้างจากขด Primary
                    จะไปตัดกับขดลวด Secondary และเหนี่ยวนำให้เกิด Voltage ในขด Secondary

                    ส่วนประกอบของ Transformer
                    Transformer จะประกอบด้วยขดลวด2ขด ที่ใช้ Insulated wire - ลวดหุ้มฉนวน/อาบน้ำยาพันรอบแกน(Core)
                    โดยทั่วไปจะใช้การพันขดที่1แล้วหุ้มด้วนฉนวนแล้วพันขดที่2ทับลงไปบนCore เดียวกัน
                    - Core ทำได้จากวัสดุหลายชนิด มีหลายลักษณะรูปร่าง วัสดุที่ใช้เป็น Core เช่น Air(อากาศ), Soft iron,
                    Laminates steel เป็นต้น
                    - ชนิดของ Transformer มีหลากหลายแต่ที่เห็นประจำก็เป็นแบบ Shell core หรือ hollow core
                    - ชนิดและรูปร่างของ Core จะขึ้นกับจุดประสงค์การออกแบบเพื่อใช้งาน Transformer นั้นๆ
                    และ Voltage และ Current ที่ใส่เข้าที่ขด Primary

                    ตัวอย่างรูปร่างของ Core แบบต่างๆ



                    ตัวอย่างเครื่องพัน Transformer


                    Exciting current - เมื่อ Voltage ถูกใส่เข้าไปที่ขด Primary จะเกิด Exciting current
                    ไหลในขดซึ่งทำให้เกิดสนามแม่เหล็กคลุมรอบทั้งขด Primary และ Secondary
                    การเคลื่อนของ Flux จะเหนี่ยวนำให้เกิด Voltage ขึ้นที่ขด Secondary เพื่อต้านกับ Counter EMF
                    ในขด Primary

                    Phase - เมื่อขด Secondary ถูกต่อเข้ากับ Load ก็จะเกิดกระแสไหลในขด Secondary
                    ซึ่งจะทำให้สนามแม่เหล็กลดลงชั่วขณะ ขดPrimary จะดึงกระแสมากขึ้นเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กชดเชยกับที่ลดลง
                    Phase ของกระแสที่ไหลในขด Secondary จะขึ้นกับ Phase ของ voltageที่เข้าที่ขด Primary
                    และทิศทางการพันของขด Secondary ถ้าขด Secondary มีทิศการพันทิศเดียวกับขด Primary
                    จะมี Phase ที่ตรงกันด้วย

                    Turns ratio (N) - คือ Ratio ระหว่าง จำนวนรอบของการพันขด Primary กับจำนวนรอบของขด Secondary
                    ซึ่งเป็นตัวกับหนดลักษณะการแปลงของ Transformer
                    เช่นการแปลง Voltage ขนาดของ voltage ที่ขด secondary จะถูกกำหนดโดย Turns ratio
                    ตามสูตร (โดยทั่วไปจะใช้การคำนวณโดยใช้รอบของขดSecondaryหารด้วยรอบของขด Primary)
                    1. N = Ts / Tp
                    Tp: จำนวนรอบของการพันขด Primary
                    Ts: จำนวนรอบของการพันขด Secondary

                    2. Vs = Vp * N
                    Vs: Secondary voltage
                    Vp: Primary voltage
                    N: Turns ratio

                    3. Is = Ip / N
                    Is: กระแสในขด Secondary
                    Ip: กระแสที่ถูกดึงในขด Primary

                    สูตรข้างต้นเป็นการคำนวณแบบ Ideal คือไม่มีการสูญเสีย แต่ในการใช้งานจริง
                    Transformer จะมีค่า efficiency ไม่ถึง 100% อยู่แล้ว
                    แบบที่ใช้งานทั่วๆไปอย่างเก่งก็~90%

                    พิสูจน์สูตร
                    จ่าย AC voltage Vp เข้าที่ขด Primary ขนาด Tp รอบ กระแสที่ไหลในขดจะสร้าง Magnetomotive force (MMF)
                    MMF จะเป็นแรงดัน magnetic flux ให้เคลื่อนที่ ทำนองเดียวกับ Electromotive force (EMF) ที่ดันกระแสให้เคลื่อนที่
                    MMF primary จะสร้าง varying magnetic flux () ขึ้นใน Core และเหนี่ยวนำให้เกิด Counter EMF (หรือ back EMF)
                    ที่มี Phase ตรงข้ามกับ Vp

                    Faraday's law: The EMF generated is proportional to the rate of change of the magnetic flux.
                    จากกฎของ Faraday จะได้

                    : magnetic flux

                    1. Vp = Tp(dp/dt)


                    ซึ่งในทำนองเดียวกันที่ขด secondary จำนวนรอบ Ts รอบ

                    2. Vs = Ts(ds/dt)

                    ให้การพิจารณาเป็นในภาวะ Ideal แล้ว Magnetic coupling จากขด Primary จะไปปรากฏที่ขด Secondary
                    เพราะฉนั้น ก็จะได้

                    p = s

                    3. Vp/Vs = Tp/Ts

                    จากการพิสูจน์สูตรก็จะทำให้เห็นความสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็ก กับการเหนี่ยวนำให้เกิด voltage
                    ระหว่างขด Primary กับ ขด Secondary ด้วย

                    อัตตรากำลังและกระแส
                    อัตตรากำลังและกระแสของTransformer ขึ้นอยู่กับหลักการที่ว่า
                    "กำลังที่ได้จากขด Secondary จะเท่ากับกำลังที่ใส่เข้าทางขด Primary ลบด้วย Losses ของ Transformer"

                    สูตรการคำนวณในภาวะ Ideal ไม่มี Losses "กำลังที่ได้จากขด Secondary เท่ากับกำลังที่ขด Primary"

                    1. P = I * V

                    P: กำลังเป็น watt
                    I: Current (กระแส)
                    V: Voltage

                    Vp = P/Ip
                    Vs = P/Is
                    จาก Vp/Vs = Tp/Ts จะได้

                    2. Is/Ip = Tp/Ts

                    เห็นได้ว่า กระแส(I) จะเป็นส่วนกลับ ของ Turns ratio จึงไม่จำกัดว่า
                    ขดลวดต้องมีจำนวนรอบกี่รอบ ขอให้ turns ratio มีค่าตามที่ต้องการก็สามารถคำนวณค่าได้

                    Transformer Losses
                    เป็นจุดหลักใหญ่ใจความที่ทำให้เกิดความร้อนขึ้นใน Transformer ไม่ใช่การสั่น
                    (การสั่นก็ทำให้ร้อนได้ แต่ไม่มากมาย ถ้ามากจนมีผลเทียบเท่าตัวหลัก Transformer ก็พังก่อนแล้วหล่ะ )
                    Losses ใน Transformer มีได้จากหลายอย่าง แต่ที่เป็นส่วนหลักและมีผลกับความร้อน
                    และการทำงานของ Transformer มี 2 ส่วนใหญ่ๆคือ
                    Copper loss และ Magnetic loss (Iron-loss)

                    - Copper-loss
                    คือการสูญเสียเนี่งมาจากความต้านทานภายในขดลวด
                    อย่างที่รู้กันก็คือ แม้ว่าขดลวดจะนำไฟฟ้า แต่ก็ยังมีความต้านทานภายในอยู่ด้วย (ไม่ใช่ Super conductor)
                    เมื่อความต้านทานภายในขดลวดเจอกับ กระแสที่ไหลผ่านก็จะเกิดการสูญเสียในรูปพลังงาน
                    ตามสูตร P = (I^2)*R
                    ซึ่งพลังงานส่วนใหญ่จะเปลี่ยนรูปเป็นความร้อนและบางส่วนเป็น Noise

                    - Magnetic loss หรือ Iron-loss
                    จะเกิดจาก eddy current ซึ่งเกิดภายในCore (บางส่วนในเส้นลวดตัวนำด้วย)
                    และ Hysteresis ที่เกิดขึ้นใน Core

                    Losses 2 ตัวหลักนี้สามารถวัดและคำนวณได้
                    โดย
                    Copper loss จะเป็นค่าคงที่เมื่อขดลวดพันเรียบร้อยได้จำนวนรอบแล้ว
                    Hysteresis จะเป็นค่าคงที่ สำหรับค่า Voltage และ Current หนึ่งๆ
                    แต่
                    Eddy-current loss จะผันแปรไปตามความถี่ที่ผ่าน Transformer



                    Note: ให้จำคำหลักๆไว้ก่อน ถ้ายังไม่รู้ว่าแต่ละอันคืออะไร
                    เอาไว้จะขยายความเพิ่มเพิมในภาคต่อไป แต่ ถ้าใจร้อนก็ลองถามอ่กู๋ดูเกี่ยวกับคำเหล่านี้
                    เพื่อทำความเข้าใจก่อนได้
                    "Transformer Copper loss"
                    "Transformer Iron loss"
                    "Eddy current"
                    "Transformer core Hysteresis"
                    Losses ที่มีผลรองๆลงไปจาก 2 ตัวหลัก
                    - Stray losses หรือ Flux leakage loss
                    สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยขด Primary ไม่ได้รับได้โดยขด Secondary ได้ทั้งหมด
                    บางส่วนของ Flux หลุดรั่วออกไป ผ่าน Air gap ซึ่งจะไปเหนี่ยวนำให้เกิด Eddy current ขึ้นใน
                    ตัวนำต่างๆที่อยู่ใกล้ๆ เช่นตัวเฟรมของ Transformer ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนและ การสั่น
                    เกิดเสียงฮัมและเสียงหึ่งของ Transformer ทำนองเดียวกันกับ magnetostriction ของ core

                    เพราะฉนั้น Transformer ชนิดไหนมี Flux leakage มากก็สูญเสียมากและเกิดความร้อน+เสียงรบกวนมากตามไปด้วย
                    Toroidal มี Flux loss น้อยเนื่องจากไม่มี Air gap ที่ Core จึงมี Stray losses หรือ Flux leakage loss น้อยด้วย

                    - Mechanical losses
                    สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง (alternating magnetic field) ทำให้เกิดการกระเพื่อมของ electromagnetic forces
                    ระหว่างขดลวด, Core, และส่วนประกอบที่นำไฟฟ้าเช่น เฟรมโละ ซึ่งจะทำให้เกิดการสั่น เกิดเสียงรบกวน และสูญเสียพลังงาน

                    - Magnetostriction
                    ก็คือสิ่งที่ได้กล่าวถึงไว้แล้วใน Rep. ก่อน คือการที่ Core ถูกดึงดูดและพลักโดยสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง
                    ทำให้เกิดการสั่น เกิดเสียงรบกวนและสูญเสียพลังงานอันเนื่องมาจาก frictional heating ของ core

                    Transformer efficiency
                    ขนาด Amplitude ของ Voltage ที่ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดขึ้นที่ขด Secondary จะขึ้นกับ efficiency ของ Transformer
                    และ Turns ratio
                    Efficiency ของ Transformer เกี่ยวข้องโดยตรงกับ Losses มักใช้แสดงเป็นทศนิยมหรือ%
                    1. (Po/Pi)*100

                    Power transformer ขนาดใหญ่ที่ใช้ในงานไฟฟ้ากำลังอาจสร้างให้มี Efficiency ได้สูงถึง 99.7%
                    แต่ถ้า Transformer ที่ใช้ตามบ้านทั่วๆไป หรือพวก Adapter ต่างๆก็ได้ถึง 85-90% ก็เก่งแล้ว

                    -----------------------
                    ยังครับยังไม่จบ นี่แค่พื้นฐานปูพื้นความรู้ ซึ่งก็ยังไม่จบ ยังไม่ได้พูดถึงตัวอย่าง Transformer ที่ใช้งานประเภทต่างๆ
                    ไว้ค่อยมาต่อ

                    ส่วนภาคต่อไปอีกก็จะพูดถึง เจาะไปเป็นส่วนๆที่สำคัญเช่น Core material, รูปแบบของ Core
                    รูปแบบการพัน เป็นต้น
                    Last edited by dracoV; 30 Jun 2011, 14:23:36.

                    Comment


                    • #11
                      ขอถามนิดนึงนะครับ แอมป์หลอด กับแอมป์ธรรมดา มันต่างกันยังไงหรอครับ

                      Comment


                      • #12
                        ต่างกันคือ แอมป์หลอดสามารถเอาไปดูดน้ำได้ เอ้ยย..มะใช่ ต่างกัน หลายๆอย่าง ช่วยจะจงได้มั้ยว่าในแง่ไหน เช่น กำลังขับ แนวเสียง ราคา
                        การทำงาน
                        Originally posted by kroeksit View Post
                        ขอถามนิดนึงนะครับ แอมป์หลอด กับแอมป์ธรรมดา มันต่างกันยังไงหรอครับ

                        Comment


                        • #13
                          Originally posted by fenderfree View Post
                          ต่างกันคือ แอมป์หลอดสามารถเอาไปดูดน้ำได้ เอ้ยย..มะใช่ ต่างกัน หลายๆอย่าง ช่วยจะจงได้มั้ยว่าในแง่ไหน เช่น กำลังขับ แนวเสียง ราคา
                          การทำงาน
                          กำลังขับกันราคาไว้ก่อน

                          อยากรู้แนวเสียงครับ ขอโทษทีลืมบอกไปครับ

                          Comment


                          • #14
                            หวานๆ เบสน้อยๆ ค่าความเพี้ยนจะมาก แต่เป็นความเพี้ยนใน ฮาโมนิคเชิงคู่ ที่แม้จะเพี้ยนแต่หูมนุษย์ฟังแล้วชอบ
                            แต่แอมป์ solid stage (แอมป์ ic/ทรานซิสเตอร์/มอสเฟต)ที่เราฟังๆกัน จะเพี้ยนฮาโมนิคเชิงคี่ ที่ฟังแล้วสากเสี้ยนหูมนุษย์

                            Comment


                            • #15
                              ตายๆ...จขกท. พาออกทะเลซะงั้น

                              Comment

                              Working...
                              X