หม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Transformer) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการแปลงแรงดันไฟฟ้าจากระดับหนึ่งไปยังอีกระดับหนึ่ง โดยใช้หลักการของหม้อแปลงไฟฟ้าร่วมกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้สามารถทำงานที่ความถี่สูงและมีขนาดเล็กกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าแบบธรรมดา โดยมักใช้กับอุปกรณ์ที่ต้องการแปลงแรงดันไฟฟ้า เช่น
- แหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง (Switching Power Supply)
- หม้อแปลงสำหรับโคมไฟ LED และฮาโลเจน
- เครื่องชาร์จแบตเตอรี่
- ระบบอินเวอร์เตอร์
คุณสมบัติหลักของหม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์
ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา – ใช้วัสดุแกนเฟอร์ไรต์แทนเหล็กซิลิคอนแบบหม้อแปลงธรรมดา
ประสิทธิภาพสูง – ทำงานที่ความถี่สูง (kHz – MHz) ลดการสูญเสียพลังงาน
ให้แรงดันคงที่ – เหมาะกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการแรงดันคงที่
หลักการทำงานของหม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์
- การแปลงไฟฟ้า AC เป็น DC
- ในแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง (Switching Power Supply) หรือหม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป มักเริ่มต้นจากการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC) ผ่านวงจรเรียงกระแส (Rectifier) และวงจรกรองแรงดัน (Filter)
- การแปลง DC เป็น AC ที่ความถี่สูง
- ไฟฟ้า DC ที่ได้จะถูกแปลงกลับเป็นไฟฟ้า AC ที่ความถี่สูง (kHz – MHz) โดยใช้อุปกรณ์เช่น ทรานซิสเตอร์, MOSFET, IGBT เพื่อสร้างคลื่นไฟฟ้าความถี่สูง
- การลดหรือเพิ่มแรงดันด้วยหม้อแปลงความถี่สูง
- กระแสไฟ AC ที่ความถี่สูงจะถูกส่งไปยังขดลวดหม้อแปลงเฟอร์ไรต์ ซึ่งสามารถลดหรือเพิ่มแรงดันไฟฟ้าตามอัตราส่วนรอบขดลวด
- การแปลงไฟ AC ความถี่สูงกลับเป็น DC (ถ้าจำเป็น)
- ในอุปกรณ์ที่ต้องการไฟฟ้ากระแสตรง เช่น แหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์ชาร์จไฟฟ้า กระแส AC ความถี่สูงที่ได้จะถูกเรียงกระแสและกรองให้เป็น DC อีกรอบ
ข้อดีของหม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์
ขนาดเล็กและเบา – ทำงานที่ความถี่สูง ใช้แกนเฟอร์ไรต์แทนเหล็ก ลดขนาดได้มาก
ประสิทธิภาพสูง – ลดการสูญเสียพลังงาน และมีการควบคุมแรงดันที่ดีกว่า
ให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ – มีระบบป้องกันแรงดันไฟตกหรือไฟเกิน
ไม่มีเสียงฮัม (Hum Noise) – ต่างจากหม้อแปลงธรรมดาที่ทำงานที่ความถี่ 50/60Hz
การใช้งานของหม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์
แหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง (SMPS) – ใช้ในคอมพิวเตอร์, ทีวี, เครื่องเล่นเกม
หม้อแปลง LED และหลอดฮาโลเจน – ใช้จ่ายไฟให้หลอดไฟแรงดันต่ำ
อินเวอร์เตอร์ (Inverter) – ใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ และ UPS
เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ – เช่น ชาร์จเจอร์โทรศัพท์และโน้ตบุ๊ก
ข้อควรระวังในการใช้งาน
อย่าใช้เกินกำลังที่กำหนด – อาจทำให้หม้อแปลงร้อนเกินไปและเสียหาย
ระวังไฟกระชาก (Surge Protection) – ใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเพื่อยืดอายุการใช้งาน
ใช้ให้ตรงกับแรงดันที่กำหนด – หม้อแปลงแต่ละชนิดออกแบบให้ใช้กับแรงดันที่ต่างกัน