Switching Power Supply ไว้ทำอะไร

1. เลือกกำลังจ่ายไฟให้สูงกว่าโหลด 30%

     แม้ว่าว่าสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย (Switching Power Supply) จากทาง MEAN WELL จะสามารถจ่ายโหลดได้ที่ 100% ตาม specs ได้ต่อเนื่องเป็นเวลานาน แต่ทางผู้ผลิตก็แนะนำให้เลือกเผื่อไว้ 30% เช่น โหลดต้องการใช้กำลังไฟ 100W ก็ให้เลือก เพาเวอร์ซัพพลาย 130% หรือสูงกว่าครับ หากดูหน่วยเป็น A เช่นโหลดต้องการใช้ไฟต่อเนื่อง 10A เราก็ควรเลือกใช้อย่างต่ำ 13A หรือสูงกกว่านั้น เช่น 15A ก็ใช้ได้ครับ     ทั้งนี้ทางเราแนะนำว่าไม่ควรเลือกให้สูงกว่ามากจนเกินไป เพราะราคาจะสูงขึ้นตามครับ

การเลือกกำลังไว้เผื่อ นอกจากจะช่วยเพิ่มเสถียรภาพของอุปกรณ์ที่ต่อใช้งานแล้ว ยังเพิ่มอายุการใช้งานและความคงทนของตัวสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายอีกด้วย เนื่องจากไม่ทำให้ตัวพาวเวอร์ซัพพลาย จะไม่ร้อนจนเกินไป ซึ่งจะส่งผลให้อุปกรณ์ภายในต่างๆเสื่อมเร็วตามไปด้วย อีกทั้งหากร้อนๆมากๆ ยังจะทำให้ความสามารถในการจ่ายกระแสลดลงอีกด้วย นอกจากนั้น โหลดที่นำมาต่อใช้งานบางประเภท มีการใช้กระแสชั่วขณะเป็นช่วงสั้นๆ (Peak Current) หรือโหลดบางประเภทเช่นมอเตอร์ บางครั้งอาจจจะมีปัจจัยภายนอกมาขัดจังหวะการหมุนเล็กน้อยทำให้เกิดการดึงกระแสเพิ่มขึ้น และทำให้ระบบป้องกันกระแสเกิน (Overcurrent Protection) ของสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายตัดการทำงานลงได้

2. คำนึงถึงอุณหภูมิ ณ จุดติดตั้ง

แม้ว่าสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายจากทาง MEAN WELL แทบจะทุกรุ่น สามารถทนอุณภูมิสูงสุดได้อย่างน้อย 70C° ทั้งนี้ คุณลักษณะของสวิตชิ่งนั้น เมื่ออุณภูมิรอบๆ สูงขึ้นจะส่งผลให้ กำลังการจ่ายไฟหรือกระแสลดลงได้นั่นเอง โดยทุกตัวจะมีระบุเป็นกราฟ Derating Curve ไว้ใน Datasheet ของทุกรุ่น ซึ่งหากเราจำเป็นต้องติดตั้งในที่อุณภูมิรอบข้างค่อนข้างสูง เช่น ในตู้ไฟกลางแจ้ง ตู้ควบคุมในเครื่องจักร ควรพิจารณากราฟประกอบการเลือกด้วยครับ 

ยกตัวอย่างในรูปด้านล่าง  ในกราฟแสดงให้เห็นว่า เมื่ออุณหภูมิรอบข้าง (ambient) เข้าใกล้หรือเท่ากับ 70C° ความสามารถที่จะจ่ายไฟให้โหลดนั้นจะลดลงเหลือแค่ประมาณ 60% เท่านั้น หมายความว่า ถ้าหากเพาเวอร์ซัพพลายจ่ายกระแสได้ 10A ก็จะเหลือแค่ 6A เท่านั้นครับ ซึ่งในกรณีนี้นอกจากจะเผื่อกำลังตามข้อที่ 1. แล้วต้องเผื่อกำลังในกรณีอุปกรณ์เจอความร้อนเพิ่มขึ้นไปอีกครับ เช่น ต้องการใช้กำลังไฟ 10A ควรเผื่อตามข้อ 1. ที่ 13A และหากพื้นที่ติดตั้งมีอุณหภูมิสูงมากว่า 40°C ขึ้นไปประสิทธิภาพการจ่ายไฟจะเริ่มลดลง เราต้องเผื่อไว้อีกดังนี้

หากดูในกราฟเหลือกำลังแค่ 60% ที่ 70C° ก็ ใช้ค่า 0.6 นำไปหาร 13A ได้เท่ากับ 21.6A  หรือหากคาดว่า อุณหภูมิรอบข้างไม่เกิน 45C° ตามกราฟก็จะตกประมาณ 75% ก็ใช้ค่า 0.75 หาร 13A จะได้เท่ากับ 17.3A ครับ ก็เลือกเท่ากับหรือสูงกว่าเล็กน้อยได้ครับ

3. เลือกลักษณะพาวเวอร์ซัพพลาย ให้เหมาะกับลักษณะงาน และสภาพแวดล้อมการใช้งาน

3.1 เลือกให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมการใช้งาน 

สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายจากทาง MEAN WELL นั้นจะมีหลายซีรีย์ให้เลือกเยอะมาก ซึ่งแทบจะครอบคลุมทุกๆสภาวะแวดล้อมการใช้งาน หากเจาะลึกรายละเอียดจะค่อนข้างยาวมาก ในบทความนี้เราจะย่อลงมา เป็นหมวดย่อยๆ เน้นเฉพาะรุ่นที่มีการใช้งานบ่อยๆ ให้เข้าใจง่าย ดังนี้ครับ

3.1.1 ใช้งานทั้วไป และติดตั้งในร่มหรือพื้นที่แห้ง 

ภาษาช่างทั่วไปมักเรียกว่าเพาเวอร์ซัพพลายแบบรังผึ้ง ซี่รีย์ที่นิยมใช้ในงานๆทั่วไป คือ LRS และ RS กำลังสูงหรือเฉพาะทางกว่านั้นก็จะเป็น ซีรีย์ SE และ RSP ครับ ซึ่งตัวถังจะทำด้วยอลูมิเนียมเจาะรูคล้ายรังผึ้งเพื่อระบายความร้อน เหมาะกับการใช้งานในร่ม ติดตั้งในตู้ไฟ ตู้คอนโทรล์ที่มีการป้องกันกันฝุ่งและแมลง แต่ต้องมีช่องให้อากาศระบายความร้อนได้นะครับ

3.1.2 ใช้งานติดตั้งที่ต้องสามารถกันน้ำ/กันฝุ่นได้ในตัว

ส่วนใหญ่จะเป็นงานที่ต้องติดตั้งภายนอกอาคาร มีโอกาสโดนน้ำโดนฝนได้ ตัวเพาเวอร์ซัพพลายจะออกแบบมาให้ไม่มีพัดลม และมีระดับการกันน้ำกันฝุ่นที่ IP65-IP68 มักใช้กับงาน ขับหลอดไฟ LED กำลังสูง หรือ ไฟเส้น LED นอกอาคาร จะเป็นกลุ่มซีรีย์ HLG / ELG / และ XLG หรืองาน ซ่อนใต้ฝ้า-ในตัวบูทโชว์ หรือแม้กระทั่งติดตั้งในเฟอร์นิเจอร์ต่างๆ ที่ไม่โดนน้ำแต่ต้องการกันฝุ่นกันแมลงในเข้าไปในตัวเพาเวอร์ซัพพลาย ก็จะเป็นซีรี่ย์ APV, LPV เป็นต้น 

3.1.3 ใช้งานติดตั้งในตู้ควบคุมหรือระบบอุตสาหกรรม

กลุ่มนี้จะเน้นการติดตั้งเข้ากับรางยึดแบบปีกนก หรือ เรียกว่า DIN Rail ข้อดีคือถอดเปลี่ยนง่าย ซึ่งจะนิยมใช้กลุ่มซีรีย์ HDR, EDR, NDR, SDR, MDR, TDR, WDR ตามลำดับ ตรงนี้แต่ละรุ่นจะซอยย่อยตามกำลังวัตต์และแรงดัน/ระบบไฟฟ้า AC ครับ

3.2 เลือกให้เข้ากับคุณลักษณะและฟังชั่นการใช้งาน

ในส่วนนี้จะมีตั้งแต่รุ่นที่ออกแบบมาสำหรับงานเฉพาะทางเช่น 

ใช้ในเครื่องเมือทางการแพทย์ อยู่ในซีรีย์ MSPกลุ่มงานขับ LED กำลังสูง หลักๆจะเป็นซีรีย์ HLG, ELG, XLG ซึ่งจะสามารถจ่ายไฟในโหมด Constant current / Constant Voltage หรือ Constant Power ได้

กลุ่มรุ่นที่มีฟังชั่นพิเศษ เช่น 

– ฟังชั่น Remote Sense ซึ่งจะสามารถ Feedback ปรับไฟปลายทางเพื่อชดเชยกับแรงดันที่ตกคร่อมไปในสายได้ เช่นซีรีย์ SE, RSP-500

-ฟังชั่น PFC หรือ ชื่อเต็ม Power Factor Correction ซึ่งจะทำหน้าที่ปรับค่าตัวพาวเวอร์ซัพพลายให้มีค่าตัวประกอบกำลัง (Power Factor) ให้ใกล้เข้าใกล้ 1 มักนิยมใช้ในงานห้างขนาดใหญ่ หรือโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งต้องรักษาค่าตัวประกอบกำลังไม่ให้ต่ำเกินไป เพื่อไม่ให้โดนปรับ

จากการไฟฟ้า โดยพาวเวอร์ซัพพลาย ของ MEAN WELL จะมีให้มาค่อนข้างหลายรุ่น เช่น RSP, XLG, SDR, TDR 

-ฟังชั่น Current Sharing ซึ่งสามารถใช้พาวเวอร์ซัพพลาย 2 ตัวขึ้นไป นำมาขนานกันเพื่อเพิ่มการจ่ายกระแสให้สูงขึ้นได้ เช่นรุ่น SDR-480P/960, CSP, RST, RSP-750 ขึ้นไป

-ฟังชั่น DC UPS พาวเวอร์ซัพพลายบางรุ่น สามารถชาร์จเตอรี่สำรองและสลับดึงไฟฟ้าจากแบตเตอรี่กลับมาจ่ายไฟให้ระบบโดยตรงเมื่อไฟดับได้ เช่นรุ่น AD, ADD, DR-UPS40 

– ฟังชั่น Redundancy สามารถใช้พาวเวอร์ซัพพลายขนานกันเพื่อเพิ่มเสถียรภาพ หากตัวใดตัวหนึ่งเสีย อีกตัวยังสามารถจ่ายไฟให้ระบบได้อย่างต่อเนื่องได้ เช่นรุ่น DR-RDN

– ฟังชั่น Programmable Voltage เป็นรุ่นที่ สามารถปรับแรงดันได้ด้วยสัญญาณภายนอก โดยส่วนใหญ่จะปรับได้ ประมาณช่วง 40-110%  จากค่าปรกติ RST, CSP, RSP-750 , SPV

นองจากนั้นนั้นยังมีฟังชั่นอื่นเช่น Remote On/Off สำหรับสั่งเปิด-ปิด เพาเวอร์ซัพพลายได้ผ่านสัญญาณภายนอก อยู่ในรุ่น RSP-75 ขึ้นไป, ซีรีย์กำลังสูงอย่าง CSP, RST

 – ฟังชั่น DC OK / DC fail สำหรับนำไปแจ้งเตือนระบบอื่นๆ เมื่อระบบไฟจากเพาเวอร์ซัพพลายพร้อมใช้งานหรือมีปัญหา เช่นรุ่น UHP, SDR, MDR, TDR, WDR

ส่วน ฟังชั่นหลักๆ พื้นฐานที่มีให้ทุกรุ่น  Over Current / Over Voltage / Over Load Protection และในรุ่นใหญ่บางตัวจะมี Over Temperature protection เข้ามาด้วยครับ

4. เลือกตามข้อกำหนดมาตรฐาน

     หลายครั้งเรื่องมาฐานเป็นสิ่งสำคัญมาก ขึ้นอยู่กับสเป็คงานที่ถูกกำหนดมา หรือ ผู้ที่ออกแบบอุปกรณ์ที่ใช่ต่อพ่วงกำหนดไว้ โดยมาตรฐานต่างๆจะมีสถาบันมาตรฐานนั้นเป็นผู้ตรวจสอบ ที่เราอาจจะผ่านตาเช่น UL CE EMC เป็นต้น ซึ่งแต่ละสถาบันจะมีมาตรฐานย่อย กำหนดขอบเขตไว้เช่น 

EN61000-3-2:2014 มาตรฐาน CE กำหนดเรื่อง Harmonic current (กระแสฮารมอนิก)
EN61000-4-5:2014+A1:2017 มาตรฐาน CE กำหนดเรื่อง Surge susceptibility (ความอ่อนไหวต่อไฟฟ้ากระชาก)
EN61000-4-8:2010 มาตรฐาน CE กำหนดเรื่อง Magnetic field immunity (ความทนทานต่อสถามแม่เหล็ก)

สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย จาก MEAN WELL ผ่านมาตรฐานข้อกำหนดระดับสากลหลายอย่าง ครอบคลุมแทบจะทั้งหมด มีใบรับรอง (Certificate) ทุกรุ่น ซึ่งขึ้นอยู่กับซีรีย์นั้นๆ ว่าจะออกแบบมาเฉพาะทางด้านไหนเช่นกลุ่มซี่รีย์ DIN Rail ก็จะเน้นมาตรฐานทางด้านงานอุตสาหกรรม เป็นต้นครับ

เป็นอย่างไรบ้างครับ หวังว่าบทความนนี้จะได้แนวทางการเลือกใช้สเป็คสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย ที่เหมาะสมกันได้แล้ว หากท่านผู้อ่านยังมีข้อสงสัย สามารถ สอบถามกับทางเราเพิ่มเติมได้โดยตรงครับ

Switching Power Supply ใช้กับอะไร

Switch ทำหน้าที่อะไร

พาวเวอร์ซัพพลายมีหน้าที่อย่างไร

Switching Power Supply มีกี่ประเภท