Automatic Voltage Regulator (AVR)

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (AVR) คืออะไรแล้ว สามารถปกป้องเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้อย่างไร เรามาดูประเภท AVR และวิธีการใช้กันดีกว่า

AVR เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อปรับระดับแรงดันไฟฟ้าที่ผันผวนให้อยู่ในระดับคงที่ AVR มีขนาด การออกแบบ ชื่อ และคำอธิบายแตกต่างกันไป

ประเภทของ AVR มี 3 ประเภท

1. AVR ประเภท เฟอร์โรเรโซแนนซ์ AVR เฟอร์โรเรโซแนนท์ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นในปี 1938 ถือเป็น AVR ที่เก่าแก่ที่สุดในบรรดา AVR ทั้งสามประเภท มีประสิทธิภาพต่ำ ดังนั้นจึงถูกแทนที่ด้วย AVR ประเภท อิเล็กทรอนิกส์
2. AVR ประเภท กลไก AVR ประเภทนี้ มีใช้มาไม่ต่ำกว่า 50 ปี ได้รับความนิยมเหมือน AVR เฟอร์โรเรโซแนนซ์ แต่ก็ถูกแทนที่ด้วย AVR ประเภท อิเล็กทรอนิกส์
3. AVR ประเภท อิเล็กทรอนิกส์ (มีแบ่งเป็นชนิด Thyristor และ FET) เป็นมาตรฐานสมัยใหม่ในการใช้งานด้านคุณภาพไฟฟ้าส่วนใหญ่ วิวัฒนาการของมันเป็นผลมาจากความก้าวหน้าด้านเซมิคอนดักเตอร์ มีข้อได้เปรียบด้านความเร็วและประสิทธิภาพ ที่เหนือกว่า เฟอร์โรเรโซแนนซ์ และ กลไก ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับใช้ในทางอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์

ฟังก์ชันหลักของ AVR คือการป้องกันอุปกรณ์จากไฟกระซาก (Transient หรือ Spike) และ แรงดันไฟฟ้าเกิน (Surge) ในช่วงเวลาสั้นๆ

ไฟกระซาก (Spike)

กินเวลาน้อยกว่า 3 นาโนวินาที (ns) แม้ว่าจะจัดอยู่ในประเภทแรงดันสูง แต่ก็มักจะตรวจไม่พบและไม่น่าจะก่อให้เกิดอันตรายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ไฟกระซาก มีแหล่งที่มามากมาย เช่น

1. การใช้งานไฟฟ้าในชีวิตประจำวันตามปกติ
2. ไฟฟ้าสถิต
3. Arcing (หน้าสัมผัสในเบรกเกอร์ สวิตช์ และคอนแทคเตอร์)

แรงดันไฟฟ้าเกิน (Surge)

เป็นแรงดันไฟฟ้าสูงที่เกิดขึ้นนานกว่า ไฟกระซาก อาจสร้างความเสียหาย ลดคุณภาพ หรือทำลายอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ได้ แหล่งที่มาเช่น การเปิด-ปิด เทอร์โมสตัท แหล่งที่มาจากภายนอกอาคาร ได้แก่

1. เกิดจากฟ้าผ่า
2. เกิดจากการสวิตช์ตัวเก็บประจุ (cap bank)
3. โครงข่ายไฟฟ้า

ความเสียหายที่กล่าวไป หากไม่มี AVR ผลกระทบของแรงดันไฟฟ้าจะเกิดขึ้นชัดเจน ส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชำรุดก่อนเวลาอันควร