Switching Power Supply ในเครื่องปรับอากาศคืออะไร? เข้าใจพื้นฐานภาคจ่ายไฟในบทความเดียว

คู่มือซ่อมบอร์ดแอร์อินเวอร์เตอร์: เจาะลึกวงจร Switching (SMPS), หลักการทำงาน และจุดวัดไฟเสีย

(แตะที่รูปภาพเพื่อซูมขยายเต็มจอ)

ความรู้พื้นฐานวงจร Switching Power Supply ในเครื่องปรับอากาศ ถือเป็น หัวใจหลัก ของการซ่อมบอร์ดอินเวอร์เตอร์เครื่องปรับอากาศเลยครับ การปูพื้นฐานเรื่อง Switching Power Supply (SMPS) ให้แน่น จะทำให้ช่างไม่ต้องมั่วเวลาไล่วงจร ขออนุญาตขยายความแต่ละหัวข้อให้ละเอียดที่สุด พร้อมตอบคำถามที่คุณตั้งไว้ และแนะนำวิธีการวัดหาตัวเสียแบบฉบับใช้งานจริงครับ

---

1. Rectifier (วงจรเรียงกระแส)

ทำไม 220VAC จึงกลายเป็น 310VDC?

แรงดัน 220VAC ที่เราเรียกกันคือค่าเฉลี่ย RMS (Root Mean Square) แต่เมื่อผ่านวงจรเรียงกระแสและประจุลงในตัวเก็บประจุ (Capacitor) แรงดันจะถูกดันขึ้นไปที่จุดสูงสุด (Peak Voltage) ของคลื่นไซน์ ซึ่งคำนวณได้จากสูตร:

V_peak = V_rms × √2

เมื่อแทนค่า 220 × 1.414 จะได้ประมาณ 311VDC นี่คือที่มาว่าทำไมวัดไฟ DC หลังไดโอดบริดจ์แล้วได้ราวๆ 310V

Rectifier ทำงานอย่างไร และทำไมไดโอดต้องเรียงแบบ Bridge?

ไดโอดทำหน้าที่ยอมให้กระแสไหลผ่านได้ทางเดียว การเรียงแบบ Bridge (ใช้ไดโอด 4 ตัว) คือวงจรแบบ Full-wave Rectifier มันจะสลับกันทำงานเป็นคู่ ทำให้สามารถดึงพลังงานมาใช้ได้ทั้งซีกบวกและซีกลบของไฟ AC ได้ไฟ DC ที่เรียบขึ้นและมีประสิทธิภาพเต็มที่

✅ วิธีวัดหาตัวที่เสีย (อาการ: ฟิวส์ขาด, บอร์ดดับสนิท):

• การวัด Bridge Diode: ตั้งมิเตอร์ย่านวัดไดโอด ถอดปลั๊กไฟและคายประจุ C ออกให้หมด วัดสลับสายระหว่างขา AC กับขา + และ - ต้องวัดขึ้น 1 ครั้ง (ได้ค่าแรงดันตกคร่อมประมาณ 0.4V - 0.7V) และสลับสายต้องไม่ขึ้น (OL) หากวัดแล้วมีเสียงร้องปี๊ด หรือขึ้น 0.00V แสดงว่าไดโอดช็อต
• การวัด Capacitor (C Filter): ตั้งย่านความจุ (Farad) หรือใช้เครื่องวัด ESR หากค่าความจุลดลงมาก หรือ C บวม จะทำให้แรงดัน 310V ตกเมื่อต่อโหลด คอมเพรสเซอร์จะครางหรือสตาร์ทไม่ออก

2. Flyback Converter

Flyback เก็บพลังงานตอนไหน? จ่ายพลังงานตอนไหน?

วงจร Flyback เป็นพระเอกในการแปลง 310VDC ให้เป็นไฟต่ำ (เช่น 15V, 12V, 5V) เลี้ยงทั้งบอร์ด

• เก็บพลังงาน: เมื่อสวิตช์ (MOSFET/Switching IC) "ต่อวงจร" (ON) กระแสจะไหลเข้าขดลวดปฐมภูมิ เกิดสนามแม่เหล็กสะสมพลังงานไว้ ในจังหวะนี้ไดโอดฝั่งขาออกจะ "บล็อก" ไม่ให้กระแสไหล
• จ่ายพลังงาน: เมื่อสวิตช์ "ตัดวงจร" (OFF) สนามแม่เหล็กที่สะสมไว้จะยุบตัว ขั้วแรงดันไฟฟ้าจะกลับขากัน ทำให้ไดโอดฝั่งขาออกนำกระแส พลังงานจึงถูกถ่ายเทไปยังตัวเก็บประจุฝั่งทุติยภูมิเพื่อจ่ายให้โหลด

✅ วิธีวัดหาตัวที่เสีย (อาการ: บอร์ดดับ ไม่มีไฟสแตนด์บาย 12V/5V):

• การวัด Switching IC / MOSFET: ตั้งย่านไดโอด วัดคร่อมขา Drain กับ Source ต้องไม่ช็อต (ห้ามขึ้น 0 โอห์ม)
• การวัด Start-up Resistor: (R ตัวใหญ่ค่าสูงๆ ที่ดึงไฟ 310V มาทริกขา VCC) ใช้ย่านโอห์มวัด R ขาดหรือยืดค่าหรือไม่ ถ้าขาด IC จะไม่เริ่มทำงาน
• การวัด Diode ฝั่งขาออก (Secondary): ตั้งย่านไดโอด วัดคร่อมไดโอดความถี่สูง (Schottky) ฝั่งขาออก หากช็อต (ร้องปี๊ด) วงจรจะตัดการทำงาน (Protect) ทำให้ไฟไม่ออก

3. Buck Converter

Buck ลดแรงดันได้อย่างไร โดยไม่ใช้ตัวต้านทาน?

ถ้าใช้ตัวต้านทาน (Resistor) หรือ IC แบบ Linear (เช่น 7805) ในการลดแรงดัน พลังงานส่วนเกินจะถูกทิ้งไปในรูปแบบของ "ความร้อน" (สูญเสียเปล่า) แต่ Buck Converter ใช้ สวิตช์ (MOSFET) สับเปิด-ปิดอย่างรวดเร็ว (PWM) และใช้ ตัวเหนี่ยวนำ (Inductor - L) เป็นตัวชะลอการไหลของกระแส เมื่อสวิตช์ ON ขดลวดจะอมพลังงานไว้ เมื่อสวิตช์ OFF ขดลวดจะคายพลังงานออกไปอย่างต่อเนื่อง แรงดันขาออกจะแปรผันตามช่วงเวลาการเปิดสวิตช์ (Duty Cycle) ตามสมการ:

V_out = D × V_in

ทำให้ลดแรงดันได้โดยแทบไม่สูญเสียความร้อนเลย (ประสิทธิภาพสูงกว่า 80-90%)

✅ วิธีวัดหาตัวที่เสีย (อาการ: ไฟเลี้ยง MCU 5V หรือ 3.3V หาย, ชิปร้อนจัด):

• การวัด MOSFET / IC Buck: วัดเทียบขา In กับ Out ต้องไม่ช็อตทะลุถึงกัน หากช็อต ไฟสูงจะทะลุไปหาไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ทำให้บอร์ดพังทั้งบอร์ด
• การวัด Inductor (ขดลวด L): ตั้งย่านความต่อเนื่อง (เสียงบี๊บ) วัดหัวท้ายขดลวดต้องถึงกัน (ไม่ขาด)
• การวัด Freewheeling Diode: วัดไดโอดในวงจรว่าช็อตหรือไม่ ถ้าไดโอดช็อต IC จะทำงานหนักและไหม้

4. Boost Converter (พบในวงจร PFC)

Boost เพิ่มแรงดันจาก 310V เป็น 390V ได้อย่างไร?

วงจร PFC (Power Factor Correction) ในแอร์อินเวอร์เตอร์ คือวงจร Boost Converter ชนิดหนึ่ง เมื่อ IGBT (สวิตช์) สั่ง "ON" กระแสไฟ 310V จะไหลชอร์ตลงกราวด์ผ่านขดลวด L ขนาดใหญ่ ทำให้ขดลวดสะสมพลังงานแม่เหล็กมหาศาล เมื่อ IGBT สั่ง "OFF" ขดลวด L จะพยายามรักษากระแสเอาไว้ เกิดเป็นแรงดันตีกลับ (Back EMF) แรงดันที่ขดลวดสร้างขึ้นนี้ จะไป บวกอนุกรม กับไฟ 310V เดิม ผลักผ่านไดโอดความเร็วสูง กลายเป็นไฟ 380V - 390V ไปรอที่ Capacitor ก้อนใหญ่ เพื่อจ่ายให้ IPM ขับคอมเพรสเซอร์

✅ วิธีวัดหาตัวที่เสีย (อาการ: ฟิวส์ขาดกระจุย, หรือคอมเพรสเซอร์ครางแล้วตัด, ขึ้น Error Code ไฟตก):

• การวัด IGBT: ตั้งย่านไดโอด วัดขา C-E และ G-E ต้องไม่ช็อต (ถ้า IGBT ช็อต มักจะพาฟิวส์ขาดและ Bridge Diode พังตามไปด้วย)
• การวัด PFC Diode: ตั้งย่านไดโอด วัดขา A-K ต้องไม่ช็อต
• การวัด R-Shunt (ตัวต้านทานวัดกระแส): ค่าโอห์มจะต่ำมาก (เช่น 0.01 โอห์ม) ถ้าขาด วงจรจะมองไม่เห็นกระแสและฟ้อง Error

5. Synchronous Buck Converter

ต่างจาก Buck ธรรมดาตรงไหน ทำไมประสิทธิภาพสูงกว่า?

Buck Converter ธรรมดา จะใช้ "ไดโอด" (Freewheeling Diode) เป็นทางผ่านให้กระแสไหลวนในจังหวะที่สวิตช์ OFF ซึ่งไดโอดจะมีแรงดันตกคร่อมตัวมันประมาณ 0.5V - 0.7V ทำให้เกิดความร้อนสูญเสีย

Synchronous Buck ถอดไดโอดทิ้ง แล้วใส่ MOSFET เข้าไปแทน (เรียกว่า Low-side MOSFET) เนื่องจาก MOSFET เมื่อถูกสั่ง ON จะมีความต้านทานภายในต่ำมากๆ แรงดันตกคร่อมอาจน้อยกว่า 0.1V ทำให้ประหยัดพลังงาน ลดความร้อน และดึงกระแสได้สูงขึ้นมาก

✅ วิธีวัดหาตัวที่เสีย (อาการ: ไม่มีแรงดัน Core Voltage เลี้ยงชิป):

• การวัด High-side / Low-side MOSFET: ต้องวัดการช็อตทั้งคู่ (D-S) หากตัวใดตัวหนึ่งช็อต มักจะพังคู่ และต้องเช็คตัว IC ควบคุมด้วยว่าจ่ายสัญญาณพัลส์ออกมาปกติหรือไม่

6. วิธีมอง “ทิศทางกระแส” ให้เข้าใจวงจรในไม่กี่วินาที

การไล่วงจร SMPS ไม่ต้องจำลายปริ้นท์ แต่ให้มองบอร์ดเป็น ระบบน้ำ:

• Capacitor ก้อนใหญ่ (310V) = แท็งก์น้ำแรงดันสูง (จุดเริ่มต้น)
• ลายทองแดงเส้นใหญ่ = ท่อเมน กระแสไฟจะไหลจากบวกไปลบเสมอ
• MOSFET / IGBT = วาล์วน้ำ ให้มองหาขา Gate (G) เพราะนั่นคือก๊อกที่ IC เอาไว้สั่งเปิด-ปิดน้ำ
• Diode = วาล์วทางเดียว (เช็ควาล์ว) น้ำไปได้แต่ห้ามไหลย้อนกลับ
• Inductor / Transformer = กังหันน้ำที่มีน้ำหนักมาก หมุนยากแต่พอหมุนแล้วหยุดยาก

💡 ทริกการมอง: หากไล่จากขั้วบวก (+) ของ C 310V มันจะวิ่งไปรอที่ขา D ของ MOSFET หรือวิ่งเข้าหม้อแปลงก่อนเสมอ แล้วรอให้สวิตช์ (MOSFET) สับลงกราวด์ (-) นี่คือ Loop การทำงานหลัก

7. เชื่อมโยงทฤษฎีเข้ากับบอร์ดแอร์จริง

เมื่อเปิดบอร์ดแอร์อินเวอร์เตอร์ขึ้นมา ให้ไล่สายตาดังนี้ครับ:

1. โซน AC In: เจอ ฟิวส์, วงจรกรองสัญญาณรบกวน (EMI Filter), PTC / Relay
2. โซนสร้างไฟแรงสูง (High Voltage): เจอ Bridge Diode (แปลงเป็น 310V) -> เจอขดลวด PFC ขนาดใหญ่ + IGBT + Diode (บูสต์เป็น 390V) -> จบที่ Capacitor ก้อนใหญ่สุด
3. โซนสแตนด์บาย (Standby Power): จากไฟ 310V จะถูกแยกสายเส้นเล็กๆ ไปหาหม้อแปลง Flyback + Switching IC เพื่อสร้างไฟ 15V (เลี้ยง IPM/Relay), 12V, 5V
4. โซนสั่งการ (IPM): รับไฟ 390V จากข้อ 2 และรับคำสั่งจาก MCU เพื่อสับสวิตช์ 3 เฟส (U, V, W) สตาร์ทคอมเพรสเซอร์

พื้นฐาน 5 วงจรนี้คือรากฐานทั้งหมด หากเข้าใจความเชื่อมโยงและวิธีวัดอุปกรณ์พื้นฐานเหล่านี้ได้ การขยับไปเรื่อง Gate Driver, IPM หรือวงจร Protection จะเป็นเรื่องที่ง่ายมากครับ

🔧 แนะนำเครื่องมือสำหรับช่างแอร์มืออาชีพ

เครื่องตรวจจับการรั่วไหลของแก๊สขนาดเล็ก (Fieldpiece DR82 Infrared Refrigerant Leak Detector)

ตัวช่วยสำคัญหลังจากซ่อมบอร์ดและระบบน้ำยาเสร็จแล้ว เพิ่มความมั่นใจในการส่งมอบงานให้ลูกค้า

👉 สั่งซื้อบน Shopee คลิกที่นี่

---

❄️ สายด่วนเรื่อง แอร์เสียทุกอาการ และรายได้เสริมเหมาะกับคนที่สนใจทำแล้วไม่กระทบงานประจำ
สายด่วนคุยกับช่างแอร์ชื่อเฉิน (รับสาย 06.00-23.59 ทุกวัน) เข้าร่วมกลุ่ม โอเพนแชท คลิก!

https://lin.ee/Uo1mXXk

🏢 รับงานรีวิว ธุรกิจอสังหาริมทรัพย์ ทุกประเภท ขายออนไลน์ให้คนไทย 195 ประเทศ ทั่วประเทศไทย
| พาดูที่ | padootee | NO.1 Real Estate
สายด่วน: 06.00-21.00 ทุกวัน เข้าร่วมทีม รับรายได้ตลอดชีวิต คลิก!

https://lin.ee/2sUU0LJ

🌐 แหล่งรวมเทคนิคงานช่างแอร์และเคล็ดลับการซ่อม - Gather Technicians 🔧 บริการล้างแอร์ ซ่อมแอร์ โดยทีมงานช่างเฉิน - Chen Air Service

📖 บทความที่เกี่ยวข้อง (อ่านต่อ):

👉 รวมปัญหาแอร์บ้านยอดฮิต และวิธีแก้ไขเบื้องต้น คลิกที่นี่!

×

📞 สายด่วนคุยกับช่างแอร์ชื่อเฉิน

(รับสายช่วง 06.00-23.59 ทุกวัน)

คลิกแอดไลน์ที่นี่