เพิ่มช่องเสียบ DSC ให้ FUTABA 2PL

เพิ่มช่องเสียบ DSC ให้ FUTABA 2PL   

DSC ย่อมาจาก Direct  Servo Control แปลอย่างง่ายว่า ควบคุมเซอร์โวโดยตรง

วิทยุบังคับที่มีช่อง DSC ถ้าใช้ร่วมกับสาย DSC และรีซีฟเวอร์ที่มีช่องรับ DSC จะสามารถส่งสัญญาณจากวิทยุบังคับไปยังรีซีฟเวอร์ ผ่านทางสาย DSC เพื่อควบคุมเซอร์โว เพื่อการปรับตั้งหรือทดสอบเซอร์โว/สปีดคอนโทรล โดยที่วิทยุบังคับไม่ต้องส่งคลื่นออกอากาศ

เนื่องจากไม่ได้ส่งคลื่นออกอากาศ จึงไม่รบกวนคลื่นวิทยุของเพื่อนๆ ที่กำลังใช้ความถี่ในขณะนั้น

ช่อง DSC นี้ถ้าใช้ร่วมกับกล่องแปลงสัญญาณ RC เช่น กล่อง 9TURBO RC-USB V2.0 จะสามารถใช้วิทยุบังคับในการเล่นเกมขับรถต่างๆ บนเครื่องคอมพิวเตอร์ ได้อีกด้วย โดยที่วิทยุบังคับไม่ต้องส่งคลื่นออกอากาศ เป็นการประหยัดพลังงานแบ็ตตารี่ของวิทยุบังคับเป็นอย่างมากด้วย ทำให้เล่นเกมส์ได้อย่างต่อเนื่อง ได้นานกว่าเดิมหลายเท่าตัว ไม่ต้องชาร์จแบ็ตตารี่บ่อยๆ

ตัวอย่างเกมขับรถแข่ง เช่น เกมจำลองแข่งรถน้ำมันทางเรียบ Virtual RC, เกมแข่งรถทางฝุ่น RealRace G2 , เกมแข่งรถ Need For Speed Most wanted เป็นต้น

ช่อง DSC นี้ จะมีอยู่ในวิทยุบังคับระดับโปร เช่น Futaba 3PK, Sanwa M8, Sanwa M11 เป็นต้น

ส่วน  Futaba 2PL เป็นวิทยุบังคับระดับเริ่มต้น จึงไม่มีช่องเสียบ  DSC

ผมทราบว่า เพื่อนหลายๆ ท่าน ที่เข้าสู่วงการรถไฟฟ้า RC ใหม่ๆ มักจะมีวิทยุบังคับ Futaba 2PL นี้  หรือแม้แต่มือเก่าที่เปลี่ยนวิทยุบังคับเป็นระดับโปรกันแล้ว ก็ยังมีเจ้า 2PL นี้เก็บไว้

ตอนนี้ถึงเวลาเพิ่มประสิทธิภาพให้ Futaba 2PL กันแล้วโดยการเพิ่มช่องเสียบ DSC ให้กับเจ้า 2PL

โดยระบบ DSC ที่ผมออกแบบ มีคุณสมบัติดังนี้

-         ส่งสัญญาณ PPM ออกจากทางช่องเสียบ DSC

-         เมื่อมีการเสียบใช้งานช่อง DSC จะตัดไฟเลี้ยงภาคส่งคลื่นวิทยุโดยอัตโนมัติ เพื่อให้ภาคส่งคลื่นวิทยุหยุดทำงาน

-         เมื่อใช้ DSC สามารถหดเสาอากาศลงหมดได้ เพราะภาคส่งคลื่นวิทยุหยุดทำงานแล้ว จึงหดเสาอากาศลงหมดได้อย่างปลอดภัย

-         เมื่อใช้ DSC  ไม่ต้องถอดแร่ความถี่ เพราะภาคส่งคลื่นวิทยุหยุดทำงานแล้ว จึงไม่จำเป็นต้องถอดแร่ความถี่

อุปกรณ์ ที่ใช้ ก็มีเพียง แจ็คไมค์เล็กสเตอริโอแบบมีสวิทช์ในตัว (ตัวเมีย), และปลั๊กไมค์เล็กสเตอร์โอ 3.5mm (ตัวผู้),

ในภาพแจ็คตัวเมีย ผมถ่ายให้ดูทั้งด้านบนและด้านล่างเลย ที่จริงใช้แค่แจ็คตัวเมียเพียงตัวเดียว ที่ติดตั้งลงใน Futaba 2PL

ส่วนปลั๊กตัวผู้ จะใช้เป็นปลั๊ก DSC ในการต่อใช้งาน หรือเสียบเพื่อทดสอบช่อง DSC ที่ผมจะทำขึ้นใหม่นี้

หน้าที่ของขาต่างๆ ของปลั๊กตัวผู้ 3.5mm  และแจ็คตัวเมียแบบมีสวิทช์ในตัว

S1 คือ สัญญาณช่องที่หนึ่ง ในที่นี่ใช้ส่งสัญญาณ PPM

S2 คือ สัญญาณช่องที่สอง ในที่นี้ไม่ได้ใช้งาน

GND คือ กราวด์

SW.NO ย่อมาจาก Switch Normal-Open คือสวิทช์ขาปกติวงจรเปิด (ปกติกระแสไฟไม่เดิน)

SW.COM ย่อมาจาก Switch Common คือสวิทช์ขาร่วม

SW.NC ย่อมาจาก Switch Normal-Close คือสวิทช์ขาปกติวงจรปิด (ปกติกระแสไฟเดิน)

มาดูกันว่า ผมทำช่องเสียบ DSC ให้เจ้า 2PL ของผมได้อย่างไร  เริ่มจากการเปิดฝาหลังเลยนะ

ก่อนเปิดฝาหลัง ก็ต้องถอดแร่ความถี่ออก ถอดแบ็ตตารี่ออก แล้วไขน็อตทั้ง 7 ตัว ที่ยึดฝาหลังออก

เปิดฝาหลังจะเห็นแผ่นวงจร 2 แผ่นของเจ้า 2PL

แผ่นบนเป็นแผ่นเล็กคือแผ่นวงจรภาคส่งคลื่นวิทยุ  แผ่นล่างเป็นแผ่นใหญ่ คือแผ่นสมองกลวงจรหลัก

ไขน็อต 2 ตัวที่ยึดแผ่นวงจรภาคส่งคลื่นวิทยุ ออกไป แล้วดึงแผ่นวงจรออกมาตรงๆ ตัวจับเสาอากาศจะปลดออกเอง แล้วพลิกแผ่นวงจร

จะเห็นสายสัญญาณ 3 เส้น สีขาว-แดง-ดำ เชื่อมอยู่ระหว่างแผ่นวงจรบนและแผ่นวงจรล่าง

ผมต้องเล็งหาที่วางแจ็คตัวเมียให้ได้ก่อนนะครับ มองไปมองมา  ด้านหน้าของวิทยุนี่เหมาะสุด เพราะวิทยุบังคับระดับโปร อย่างเจ้า 3PK ก็วางช่องเสียบ DSC ไว้ตรงด้านหน้า

ผมนำแผงวงจรบนใส่กลับเข้าที่ก่อน แต่ไม่ยึดน็อต  แล้วนำฝาหลังมาทาบ เพื่อหาตำแหน่งการวางแจ็คตัวเมีย ที่ไม่ติดเสาค้ำฝาหลัง

ถ้าเสาค้ำฝาหลังชนแจ็คตัวเมีย จะปิดฝาหลังไม่ได้ จึงต้องเล็งๆ ทาบๆ กับฝาหลัง ให้ดีก่อน เมื่อเล็งได้ที่เหมาะๆ แล้ว

ผมก็มาร์คตำแหน่งรูเสียบแจ็คไว้ ทั้งที่สันของฝาหน้าและฝาหลัง ผมใช้ตะไบกลม เพื่อตะไบสันของฝาหน้าและฝาหลังออกให้ได้ตามส่วนโค้งของรูแจ็ค  ตามภาพนี้จะเห็นว่าผมตะไบได้ส่วนโค้งตามรูแจ็คพอดีเลย  ระหว่างตะไบต้องระวังอย่าให้ตะไบไปโดนอุปกรณ์ใดๆ ในแผ่นวงจร

การยึดแจ็คตัวเมีย ผมยึดเข้ากับแผ่นวงจรแผ่นล่าง โดยใช้การตราช้าง (หรือกาวอัศจรรย์แห้งเร็ว) เพื่อแปะแจ็คตัวเมียกับแผ่นวงจร

ภาพแสดงสายทั้งสามเส้น ที่เชื่อมระหว่างแผ่นวงจรบนและล่าง (ของเดิมก่อนดัดแปลง)

สายขาวคือสายไฟบวก (V), สายแดงคือสายสัญญาณ PPM , สายดำคือกราวด์ (G)

ตามเดิม Futaba 2PL จะส่งไฟบวกผ่านสายสีขาวไปเลี้ยงแผ่นวงจรภาคส่งคลื่นวิทยุ

และส่งสัญญาณ PPM ผ่านสายสีแดง ไปที่แผ่นวงจรภาคส่งคลื่นวิทยุ เพื่อผสมสัญญาณ (Modulation) กับคลื่นวิทยุ  แบบ AM

หลักการดัดแปลง เพิ่มช่องเสียบ DSC

การควบคุมการเปิดปิดภาคส่งคลื่นวิทยุแบบอัตโนมัติ เมื่อมีการเสียบใช้ช่อง DSC จะอาศัยสวิทช์ภายในตัวของแจ็คตัวเมียเป็นหลัก

โดยสวิทช์จะควบคุมการจ่ายไฟเลี้ยงให้กับแผ่นวงจรภาคส่งคลื่นวิทยุ ในขณะที่มีการถอดปลั๊ก DSC สวิทช์จะต่อเชื่อมขา SW.COM เข้ากับ SW.NC และเมื่อมีการเสียบปลั๊ก DSC สวิทช์จะต่อเชื่อมขา SW.COM กับ SW.NO

ผมจึงย้ายสายไฟขาว (ไฟบวก) จากเดิมที่ต่อจากแผ่นวงจรล่างมาที่แผ่นวงจรภาคส่งคลื่นวิทยุโดยตรง เป็นให้สายไฟขาวมาต่อผ่านสวิทช์ภายในตัวของแจ็คตัวเมียก่อน ที่ขา SW.COM กับ SW.NC ในขณะที่ถอดปลั๊ก DSC ออก แผ่นวงจรภาคส่งคลื่นวิทยุ จึงมีไฟเลี้ยงตามปกติ และเมื่อเสียบปลั๊ก DSC ไฟเลี้ยงภาคส่งคลื่นวิทยุ ก็จะถูกตัดออกโดยอัตโนมัติจากการทำงานของสวิทช์ภายในตัวของแจ็คตัวเมียนี้

ส่วนสัญญาณ PPM ก็เพียงต่อสายสีแดงเพิ่มจากจุดเดิมที่สายสีแดงต่อมาอยู่แล้ว มาที่ขา S1 ของแจ็คตัวเมีย และต่อขา GND ของแจ็คตัวเมียลงกราวด์ของแผ่นวงจรด้วย เพียงเท่านี้ สัญญาณ PPM ก็จะปรากฎที่ช่องเสียบของแจ็คตัวเมียแล้ว

แจ็คตัวเมียแบบมีสวิทช์ในตัว ที่เราเพิ่มเข้าไป จึงกลายเป็นช่องเสียบ DSC ไปแล้วนะ

ภาพแสดง การต่อสายสีขาวใหม่ โดยต่อผ่านสวิทช์ของแจ็คตัวเมีย  ที่ขา SW.COM และ SW.NC เพื่อควบคุมไฟเลี้ยงภาคส่งคลื่น

การต่อสายสีแดง มาที่ขา S1 ของแจ็คตัวเมีย  ทำให้ช่องเสียบ DSC มีสัญญาณ PPM

การต่อสายสีดำ จากขา GND ของแจ็คตัวเมียลงกราวด์วงจร ตามภาพ ทำให้ช่องเสียบ DSC มีกราวด์

เมื่อตัดต่อสายต่างๆ เสร็จแล้ว ก็นำแผ่นวงจรบน ใส่กลับเข้าที่เดิม ต้องสังเกตดูให้ตัวจับเสาอากาศให้ลงล็อคให้ดีด้วย

แล้วขันน็อต 2 ตัวยึดแผ่นวงจรบนให้แน่นพอดี จากนั้นนำฝาหลังมาใส่ ขันน็อตยึดทั้ง 7 ตัว แล้วใส่แร่ความถี่ และแบ็ตตารี่ ให้เรียบร้อย

ในภาพนี้ จะเห็นช่องเสียบเล็กๆ ที่ด้านหน้าของวิทยุ นี่แหละครับ ช่องเสียบ DSC สำหรับ Futaba 2PL ของผม

โดยมีวิธีใช้งานตามนี้เลยครับ

กรณีใช้งานตามปกติ 

ชักเสาอากาศขึ้นจนสุด, เปิดสวิทช์ใหญ่ที่ด้านหลังวิทยุ (ช่อง DSC ต้องไม่มีปลั๊กเสียบนะ), วิทยุจะส่งคลื่นออกอากาศ

กรณีใช้งาน DSC

หดเสาอากาศลงสุด, เสียบปลั๊ก DSC, เปิดสวิทช์ใหญ่ที่ด้านหลังวิทยุ, วิทยุจะส่งสัญญาณ PPM ออกทางช่องเสียบ DSC โดยที่วิทยุจะไม่ส่งคลื่นออกอากาศ

คำเตือน

เพื่อนๆ ที่อ่านมาถึงบรรทัดนี้แล้ว ไม่เข้าใจในวิธีการ ก็อย่าได้เสี่ยงทำการดัดแปลงโดยเด็ดขาด เพราะจะทำให้วิทยุบังคับเสียหายได้

ส่วนเพื่อนๆ ที่อ่านแล้วเข้าใจ และมีทักษะทางอิเล็คทรอนิคส์พอสมควร ก็ทำตามได้เลย 

วิทยุบังคับในภาพเป็น Futaba 2PL รีโมทคู่ใจของลูกชายผมเอง ผมดัดแปลงเรียบร้อยแล้ว ใช้เป็นวิทยุบังคับเล่นรถตามปกติ และใช้ ช่อง DSC ร่วมกับกล่องแปลงสัญญาณ 9TURBO RC-USB V2.0 เพื่อเล่นเกมส์  RC บนคอมพิวเตอร์ได้ด้วย

การนำวิธีการมาเผยแพร่เพื่อเป็นแนวทางเท่านั้น ผมไม่รับผิดชอบในความเสียหายใดๆ ที่จะเกิดกับวิทยุบังคับของท่านในทุกกรณี ...

                  

การบัดกรีสายไฟมอเตอร์

การบัดกรีสายไฟมอเตอร์ แบบพักสายไฟแบ็ตบวกที่ขามอเตอร์บวก

                                            

 อุปกรณ์ที่กินไฟมากที่สุด ในระบบไฟของรถไฟฟ้า คือ มอเตอร์ บางคนนึกว่าสปีดเป็นตัวที่กินไฟมาก

ที่จริงสปีดเป็นตัวผ่านไฟเท่านั้นเอง ระบบไฟจะกินไฟมากหรือกินไฟน้อย ขึ้นอยู่กับมอเตอร์ที่นำมาใส่

พิสูจน์ได้ง่ายๆ ใช้สปีดและแบ็ตที่เหมือนกัน เล่นกับมอเตอร์ขาวเล่นได้นาน 25 นาที เล่นกับมอเตอร์สต็อคเล่นได้นาน 12 นาที

เล่นกับมอเตอร์โมดิฟายเล่นได้นาน 7 นาที พอนึกออกแล้วใช่ไหมครับว่า สปีดหรือมอเตอร์ อะไรกันแน่ที่เป็นตัวกินไฟ

 การเดินสายไฟแบบพักสายไฟแบ็ตบวกไว้ที่ขามอเตอร์บวก ใช้สำหรับสปีดแข่ง เดินหน้า-เบรก ไม่มีถอยหลัง เท่านั้น

การเดินสายไฟแบบนี้ กระแสไฟจะไหลสู่มอเตอร์ได้สะดวกกว่าการเดินสายไฟแบ็ตบวกแบบตัว Y

แต่ต้องทำให้ถูกวิธี หลักสำคัญคือ ต้องรู้ว่าสายไฟเส้นไหนกระแสจะไหลผ่านมากกว่ากัน

 การเดินสายไฟแบบนี้ ขามอเตอร์บวกต้องบัดกรีเข้ากับสายถึง 2 สาย คือ สายไฟแบ็ตบวก และสายไฟสปีด B+/M+ (สายสปีดสีแดง)

สายที่กระแสจะไหลผ่านมากกว่าคือ สายไฟแบ็ตบวกสู่ขามอเตอร์บวก เพราะมอเตอร์ต้องการกระแสมากกว่า

เราจึงต้องบัดกรีสายไฟแบ็ตบวกเข้ากับขามอเตอร์ก่อน เพื่อให้สายไฟแบ็ตบวกแนบสนิทกับขามอเตอร์บวก กระแสจะได้ไหลผ่านสะดวกที่สุด

ส่วนสายไฟสปีด B+/M+ (สายสปีดสีแดง) ที่ต่อเข้าขามอเตอร์บวกนั้น ต้องการกระแสเพียงแค่ ไปเลี้ยงวงจรควบคุมของสปีด เซอร์โว และรีซีฟเวอร์ เท่านั้น

 บัดกรีสายไฟแบ็ตบวกเข้ากับขามอเตอร์บวก และบัดกรีสายสปีด M- เข้าขามอเตอร์ลบ บัดกรีให้สายไฟแนบสนิทกับขามอเตอร์นะครับ

 สายไฟสปีด B+/M+(สายสปีดสีแดง) ที่ต้องการบัดกรีเสริมเข้าที่ขามอเตอร์บวก ลองเอามาทาบ ๆ ดูก่อน ว่าจะบัดกรีแตะไว้ตำแหน่งไหน

อย่าลืมเอาสายไฟไปจุ่มฟลั๊กและไล้ตะกั่วเพื่อผสานเส้นทองแดงฝอยให้รวมเป็นหนึ่งเดียวก่อนนะครับ

 ตำแหน่งที่บัดกรีได้สะดวกที่สุด ก็คือบัดกรีทับสายไฟแบ็ตบวกไปเลย ระหว่างบัดกรีเราต้องออกแรงกดสายทั้งสองไว้ด้วย

เพื่อไม่ให้สายไฟแบ็ตบวกที่บัดกรีอยู่ก่อนแล้วคลายตัวออก เตรียมตั้งท่าไว้เลย มือซ้ายมือเดียวนั่นแหละจับทั้งสายไฟ และเตรียมป้อนตะกั่ว

มือเรามีหลายนิ้วครับ ให้นิ้วเราทั้งหมดช่วยๆ กันทำงานหน่อย

 สายไฟพร้อม ตะกั่วพร้อม หัวแร้งพร้อม ก็บัดกรีเลย  ให้ตะกั่วที่ป้อนเข้าไปใหม่ หลอมรวมกับตะกั่วเก่า หลอมเป็นเนื้อเดียวกันเลยนะครับ

เมื่อตะกั่วหลอมรวมกันดีแล้ว ถอยหัวแร้งออก แต่ยังต้องจับสายไฟไว้และออกแรงกดสายไว้ด้วย จนกว่าตะกั่วทั้งหมดจะเย็นลงและแข็งตัว

เพื่อให้สายไฟแบ็ตบวกยังคงแนบสนิทกับขามอเตอร์ กระแสไฟถึงจะไหลผ่านได้ดีที่สุด สมกับที่เราตั้งใจไว้นะครับ

เสร็จเรียบร้อยแล้ว สายไฟสีแดงที่แนบกับขามอเตอร์บวก คือสายไฟแบ็ตบวก

สายไฟสีแดงที่บัดกรีเสริมเข้าไป คือสายไฟสปีด B+/M+

สายสีม่วงที่บัดกรีกับขามอเตอร์ลบ คือสายสปีด M-

แนวทางการทดเฟือง สำหรับรถไฟฟ้า

แนวทางการทดเฟือง สำหรับรถไฟฟ้า

ความแรงและความเร็วของรถไฟฟ้านั้น เมื่อดูในส่วนระบบกำลังขับเคลื่อน จะขึ้นอยู่กับ มอเตอร์ สปีดคอนโทรล แบ็ตตารี่ การเดินสายไฟ และอัตราทดเฟือง ในบทความนี้ ผมจะกล่าวเฉพาะในเรื่องอัตราทดเฟืองครับ การเลือกใช้อัตราทดเฟืองที่เหมาะสม จะทำให้มอเตอร์ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ รถมีแรงออกตัวดี และมีความเร็วปลายเหมาะสมกับสนามนั้นๆ

การทดเฟืองภาคทฤษฎี

เมื่อจะพูดถึงเรื่องอัตราทดเฟือง เราต้องรู้จักกับสิ่งเกี่ยวข้องที่สำคัญคือ เฟืองพิเนี่ยน (Pinion), เฟืองสเปอร์ (Spur),

อัตราทดเฟืองภายใน (Internal Gear Ratio) , อัตราทดเฟืองรวม (Final Gear Ratio),

และ ตารางการทดเฟือง (Gear Ratio Table)

เฟืองพิเนี่ยน (Pinion) เป็นเฟืองที่ยึดเข้ากับแกนมอเตอร์

เฟืองสเปอร์ (Spur) เป็นเฟืองที่ยึดเข้ากับแกนเพลาขับเคลื่อนหลัก

อัตราทดเฟืองภายใน (Internal Gear Ratio) เป็นอัตราทดที่เกิดจากระบบเฟืองภายในของรถ รถแต่ละรุ่นแต่ละยี่ห้อจะมีอัตราทดภายในแตกต่างกันไป  โดยปกติค่าอัตราทดภายใน จะบอกไว้ในคู่มือของรถ หรือคำนวณได้จาก ตารางการทดเฟือง ที่มีอยู่ในคู่มือ เช่นรถ HPI Pro4 มีค่าอัตราทดภายใน ที่ระบุไว้ในคู่มือ = 2.4375 เป็นต้น

อัตราทดเฟืองรวม (Final Gear Ratio) เป็นค่าอัตราทดเฟืองของเฟืองทั้งระบบ คำนวณได้จากสูตร

อัตราทดเฟืองรวม = อัตราทดเฟืองภายใน x (เฟืองสเปอร์ / เฟืองพิเนี่ยน)

เช่น ในรถ HPI Pro4 จะมีค่าอัตราทดภายใน 2.4375  ถ้าเราใช้เฟืองสเปอร์ 98 ฟัน (98T)

เฟืองพิเนียน 39 ฟัน (39T) เราสามารถทราบค่าอัตราทดเฟืองรวมจากการแทนค่าสูตรดังนี้

อัตราทดเฟืองรวม = 2.4375 x (98/39) = 6.125 เป็นต้น

ซึ่งหมายถึง แกนมอเตอร์หมุนไป 6.125 รอบ เท่ากับ ล้อหมุน 1 รอบ

ตารางการทดเฟือง (Gear Ratio Table)

เป็นตารางอัตราทดเฟือง ที่แสดงค่าสัมพันธ์ของเฟืองพิเนี่ยน กับเฟืองสเปอร์ ได้ค่าเป็น อัตราทดเฟืองรวม

ในภาพเป็นตารางการทดเฟืองของรถ HPI Pro4

ตัวเลขหัวตาราง 25 ถึง 50 คือ ค่าเฟืองพิเนี่ยน

ตัวเลขหัวตาราง 95 ถึง 100 คือ ค่าเฟืองสเปอร์

ค่าในตารางเป็นค่าอัตราทดเฟืองรวม (Final Gear Ratio)

ตัวอย่างการใช้ตารางหาค่าอัตราทดเฟืองรวม

เช่น รถ HPI Pro4 ใช้เฟืองพิเนี่ยน 39 ฟัน ใช้เฟืองสเปอร์ 98 ฟัน

ดูค่าในตาราง ที่เลขหัวข้อ 39 ตัดกับ เลขหัวข้อ 98

จะได้ ค่าอัตราทดเฟืองรวม = 6.13 เป็นต้น

สังเกต คำอธิบายเพิ่มเติมท้ายตาราง จะพบว่า คู่มือได้บอกค่าอัตราทดเฟืองภายในให้เราทราบด้วยคือ 2.4375

และในคู่มือของรถ HPI Pro4 ยังได้แนะนำอัตราทดเฟืองรวม ที่เหมาะสมกับมอเตอร์ขนาด Turn ต่างๆ ด้วย เช่น

มอเตอร์ Stock (23 Turn )แนะนำอัตราทดเฟืองรวม 6.4 ถึง 7.2 

มอเตอร์ 9 Turn แนะนำอัตราทดเฟืองรวม 8.5 ถึง 8.6 เป็นต้น

ค่าแนะนำอัตราทดตามที่ท้ายตารางนี้แนะนำ เป็นค่าที่เราสามารถใช้งานกับมอเตอร์ ตั้งแต่มอเตอร์สต็อค 23T จนถึงมอเตอร์ 8T ได้อย่างปลอดภัย สามารถใช้เป็นแนวทางในการทดเฟืองได้ แต่อาจไม่ใช่ค่าที่ดีที่สุด เพราะปัจจุบันมอเตอร์แต่ละรุ่นได้เพิ่มประสิทธิภาพไปมาก จึงต้องดูคำแนะนำอัตราทดเฟืองของมอเตอร์แต่ละรุ่นจากคู่มือมอเตอร์ และต้องคำนึงถึงลักษณะของสนามด้วย เช่นความยาวทางตรง ส่วนของทางโค้ง เป็นต้น

หาค่าอัตราทดภายใน จากตาราง

จากตารางทดเฟืองนี้ ถึงแม้ว่ารถบางรุ่นจะไม่บอกค่าอัตราทดเฟืองภายใน เราก็สามารถคำนวณ หาค่าอัตราทดเฟืองภายใน ได้จากสูตร

อัตราทดเฟืองภายใน = อัตราทดเฟืองรวม / (เฟืองสเปอร์ / เฟืองพิเนี่ยน)

ดูจากตารางช่องใดช่องใดหนึ่ง เช่น เฟืองสเปอร์ 100T, เฟืองพิเนี่ยน 25T

ค่าอัตราทดรวมตามตาราง 9.75 นำมาเข้าสูตร ได้ดังนี้

อัตราทดเฟืองภายใน = 9.75 / (100/25) = 2.4375 เป็นต้น

 การทดเฟืองภาคปฏิบัติ

หลังจากที่พวกเรา ได้รู้ถึงเรื่องการทดเฟืองภาคทฤษฎีกันมาแล้ว คราวนี้เรามาลองดูภาคปฏิบัติบ้างนะครับ

รถ HPI Pro4 ใช้มอเตอร์ ATLAS FORCE MP (AT7-116) 23T

ควรจะใช้อัตราทดเฟืองเท่าไร ใช้เฟืองพิเนี่ยน และเฟืองสเปอร์เบอร์อะไร

เนื่องจาก มอเตอร์ ATLAS FORCE MP ตัวนี้ มีใบแนบแนะนำอัตราทดเฟืองรวม มาด้วย โดยแนะนำว่าให้ใช้อัตราทด 5.1 และทดเฟืองได้ต่ำสุดที่ 4.8 

เราจึงควรทดลอง ใช้อัตราทดเฟืองรวม ที่ 5.1 ก่อน

เฟืองสเปอร์ที่ติดรถ HPI Pro4 มาในกล่องเลย คือเบอร์ 98T เราก็เปิดดูตารางการทดเฟืองจากคู่มือรถเลย มองหาค่าประมาณ 5.1 ในแถวของหัวเลขสเปอร์  98

จะพบว่าใช้พิเนี่ยนเบอร์ 47T จะได้ค่าอัตราทดเฟืองรวม 5.08 ซึ่งเป็นค่าใกล้เคียงที่เราต้องการที่สุด

ผมจึงเลือกใช้เฟืองสเปอร์ 98T กับเฟืองพิเนี่ยน 47T จึงได้อัตราทดเฟืองรวม = 5.08 (ตามตารางการทดเฟือง HPI Pro4)

ลองคำนวณตามสูตรดูกันไหมครับ

อัตราทดเฟืองรวม = อัตราทดเฟืองภายใน x (เฟืองสเปอร์ / เฟืองพิเนี่ยน)

อัตราทดเฟืองรวม = 2.4375 x (98/47) = 5.082

จากนั้นก็ลองนำรถไปวิ่งในสนามดู สังเกตแรงออกตัวออกโค้ง และความเร็วทางตรง ไว้นะครับ

ถ้าแรงออกตัวออกโค้ง น้อยไป เราต้องการเพิ่มแรงออกตัวออกโค้ง ก็ให้ทดลอง ลดพิเนี่ยนลงทีละ 1 ฟัน แล้วลองวิ่งดูใหม่

ถ้าความเร็วทางตรง น้อยไป เราต้องการเพิ่มความเร็วปลาย ก็ให้ทดลอง เพิ่มพิเนี่ยนขึ้นทีละ 1 ฟัน แล้วลองวิ่งดูใหม่

การลดพิเนี่ยนลง จะทำให้ค่าอัตราทดเฟืองรวม สูงขึ้น มีผลให้แรงออกตัวสูงขึ้น (เพิ่มแรงบิด แต่รอบปลายจะลดลง)

การเพิ่มพิเนี่ยนขึ้น จะทำให้ค่าอัตราทดเฟืองรวม ลดลง มีผลให้ความเร็วปลายสูงขึ้น (เพิ่มรอบ แต่แรงบิดจะลดลง)

อัตราทดแนะนำสำหรับมอเตอร์ STOCK 23T รุ่นใหม่ๆ

ATLAS FORCE PS (AT7-114) ตามใบแนบแนะนำ อัตราทดเฟืองรวมที่ 5.4 ทดได้ต่ำสุดที่ 5.0

ATLAS FORCE GM (AT7-115) ตามใบแนบแนะนำ อัตราทดเฟืองรวมที่ 6.4 ทดได้ต่ำสุดที่ 5.9

ATLAS FORCE MP (AT7-116) ตามใบแนบแนะนำ อัตราทดเฟืองรวมที่ 5.1 ทดได้ต่ำสุดที่ 4.8

KAWADA NEW VS (M11-236) ตามใบแนบแนะนำ อัตราทดเฟืองรวม ระหว่าง  5.2 ถึง 5.8 (ลองที่ 5.5 ก่อน)

KAWADA NEW VX  (M11-237) ตามใบแนบแนะนำ อัตราทดเฟืองรวม ระหว่าง  5.8 ถึง 6.4 (ลองที่ 6.1 ก่อน)

KAWADA NEW VT (M11-238) ตามใบแนบแนะนำ อัตราทดเฟืองรวม ระหว่าง  5.0 ถึง 5.6 (ลองที่ 5.3 ก่อน)

ORION KATANA TYPE TS ตามใบแนบแนะนำ อัตราทดเฟืองรวม ระหว่าง  5.2 ถึง 5.9 (ลองที่ 5.6 ก่อน)

 สำหรับมอเตอร์ STOCK 23T รุ่นอื่นๆ  ผมแนะนำให้ดูว่า มอเตอร์ ตัวนั้นเป็นชนิด แรงบิดสูง หรือ รอบสูง

ถ้าเป็นชนิดแรงบิดสูง เช่นพวก TYPE TS, TL, TZ ให้ทดลองใช้อัตราทดรวม ระหว่าง 5.2 ถึง 5.8 (ลองที่ 5.5 ก่อน)

ถ้าเป็นชนิดรอบสูง เช่นพวก TYPE SS, SL, RZ ให้ทดลองใช้อัตราทดรวม ระหว่าง 6.2 ถึง 6.8 (ลองที่ 6.5 ก่อน)

ทดลองทดเฟืองตามที่แนะนำ แล้วดูอาการรถ เพื่อปรับพิเนี่ยน ชดเชยรอบปลายหรือแรงออกตัวออกโค้งตามต้องการ

การเลือกซื้อระบบ กันขโมย

เนื่องจากส่วนใหญ่เพื่อนๆคงเลือกซื้อระบบกันขโมยสำหรับบ้านที่สร้างเสร็จแล้วใช่มั้ยครับ แล้วที่เปิดมาเจอบทความนี้นี่ ก็เพิ่งโดนขโมยขึ้นบ้านหรือไม่ก็เป็นคนรู้จักโดนขโมยขึ้นบ้านใช่มั้ยครับ ไม่ต้องกลัวครับผมไม่ใช่หมอดูก็เดาออก เพราะท่านเป็นคนส่วนใหญ่ของประชากรชาวโลก ซึ่งเป็นกันทั่วโลกครับ ไม่ใช่แค่คนไทย ยกเว้นบางประเทศที่เค้ามีกฎหมายให้ใช้ เท่านั้นเอง (ก็เค้าจำเป็นนี่นา 55+)
เพราะฉะนั้นผมจะเสนอวิธีเลือกกันขโมยไร้สายนะครับ เพราะเหมาะสำหรับบ้านที่สร้างเสร็จแล้วที่สุด
การเลือกซื้อระบบกันขโมย
1. สำหรับในประเทศไทย ควรเลือกซื้อรุ่นที่มีราคาตั้งแต่ 20,000 บาทขึ้นไปครับ เพราะโดยส่วนมากแล้วที่ราคาต่ำกว่านั้นมักจะเป็นของที่ไม่มีประสิทธิภาพผลิตจากโรงงานที่ไม่เข้มงวดด้านการ QC ปัญหาก็คือการใช้งานผิดพลาด ระบบกันขโมยไม่ได้มาตรฐานเกิดเตือนภัยผิดพลาดบ่อยๆ บลา..บลา..บลา
2. เลือกเครื่องกันขโมย (Alarm panel) รุ่นที่ ไฟสำรอง (battery backup) หมดแล้ว keycode ที่ได้ register ไว้กับตัวเครื่องแล้วไม่หาย ไม่งั้นพอมีปัญหาที เรื่องใหญ่เลยครับทีนี้
3. เลือกอุปกรณ์กันขโมย เช่น PIR, magnetic sensor ที่ใช้ Lithium battery อย่าไปหลงคำโม้ยี่ห้อที่ใช้ถ่านอัลคาไลน์ (Alkaline battery) แล้วบอกว่า ระบบประหยัดพลังงานชนิดพิเศษ……ทำให้มีอายุแบตยาวนานถึง…เด็ดขาด เพราะสุดท้ายพวกนี้มักจะมีหมายเหตุว่า ***ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับคุณภาพของแบต, ความถี่ของการใช้ บลา บลา บลา ซึ่งเอาเข้าจริงๆ จาก 1-2 ปี ที่โม้ไว้ ใช้ได้น้อยกว่า 1 ปีทุกที
4. สำหรับบ้าน 2 ชั้น หรือมีคนอยู่เยอะ ให้เลือกยี่ห้อที่มี wireless keypad ไว้ด้วย เพราะไม่อย่างงั้น remote หายขึ้นมาที เป็นเรื่องแน่ๆ สำหรับคนที่ไม่รู้ keypad คืออุปกรณ์ต่อพ่วงเครื่องกันขโมย(ทำหน้าที่เหมือนเป็น remote control ปกติ แต่จะติดกับผนัง) ทำหน้าที่สำหรับเปิด-ปิด ระบบ ส่วนใหญ่ในตลาดบ้านเราถ้ามี ก็จะเป็นแบบ one way คือใช้ส่งข้อมูลอย่างเดียว สำหรับรุ่นที่มีประสิทธิภาพขึ้นมาหน่อยก็จะเป็นชนิด two ways คือเป็นทั้งเครื่องรับ-ส่ง สัญญาณ โดยเราจะสามารถตรวจสถานะภาพของเครื่องกันขโมย ผ่าน keypad ได้
5. บ้านที่เลี้ยงน้องหมา ก็ให้เลือก PIR รุ่นที่สามารถ bypass สัญญาณสิ่งมีชีวิตเล็กๆได้ หรือเรียกง่ายๆว่าไม่จับสัตว์เลี้ยงนั่นเอง (pet immune PIR) แต่ก็ไม่ควรเลือก pet immune PIR รุ่นที่ไม่ตรวจจับสัตว์ที่มีน้ำหนักมากๆ

อุปกรณ์ กันขโมย PIR กับการแบ่งเกรด

วิธีเลือกซื้อ PIR กันเล่นๆละกันครับ
มาตรฐานการแบ่งเกรด ของอังกฤษตัวนี้เริ่มใช้ในปี 2005 ครับ โดยเป็นข้อกำหนดสำหรับการติดตั้งตามสถานที่ต่างๆครับ
สำหรับ security gradeในหมวด detector ของ intruder alarm แบ่งออกเป็น 4เกรดครับ คือ security grade 1-4
แล้วต่างกันตรงไหน ?
หน้าที่ของ pir หรือ detector ยังงัยก็ไม่เปลี่ยนครับ คือ ตรวจจับ และส่งสัญญาณจะต่างกันที่ฟังก์ชันที่เพิ่มเข้ามา และสถานที่ใช้งาน
สำหรับ grade 1 นั้นจะใช้ในที่มีความเสี่ยงต่ำไล่ไปเรื่อยๆจนถึง 4 ที่มีความเสี่ยสูง
security grade 1 – ให้ใช้ในสถานที่ ที่มีความเสี่ยงต่ำ สำหรับตลาด DIY เช่นสินค้า DIY จากจีนเป็นต้น
security grade 2 – ให้ใช้ในสถานที่ ที่มีความเสี่ยงต่ำถึงกลาง เช่น ที่พักอาศัย เช่นบ้านพักโดยทั่วไป
security grade 3 – ให้ใช้ในสถานที่ ที่มีความเสี่ยงกลางถึงสูง เช่น ร้านค้าโดยทั่วไป
security grade 4 – ให้ใช้ในสถานที่ ที่มีความเสี่ยงสูง เช่น โรงงานอุตสาหกรรม
สำหรับทุกยี่ห้อที่ผมกล่าวและแนะนำในกระทู้ที่สอบถามต่างๆ เช่น honeywell, bosch, ness, wisdom, infinite, visonic, etc.. ล้วนมีอุปกรณ์ที่ใช้งานในระดับ security grade 2 ทั้งหมด
แล้วเอาอะไรมาแบ่งเกรด ?
สิ่งที่แบ่งเกรดก็คือฟังก์ชัน เช่น security grade 3 เรียกร้องให้ detector สามารถแจ้งเตือนเมื่อถูกวัตถุบดบังได้ (anti mask) และสามารถแจ้งสัญญาณไปที่เครื่องได้
ทั้งหมดไม่ได้เกี่ยวข้องกับคุณภาพของ sensor ครับ
คุณภาพของ sensor ดูจากตรงไหน ?
วัดยาก สำหรับผม ดูจาก
1. ความสามารถในการแบ่งแยกจำนวนองศาได้ละเอียด
2. ดูวิธีการ sampling ข้อมูล ในแต่ละ sensor
3. หลักในการใช้ลำแสงในแต่ละ sensor
4. ความสามารถในการปรับเปลี่ยนหลักการเก็บข้อมูลตามสภาพแวดล้อม
สรุปเรื่อง security grade – สำหรับเราๆแล้ว ไม่ต้องไปใส่ใจในเรื่อง security grade เลยแม้แต่น้อย เพราะ datasheet ส่วนใหญ่จะไม่ได้โชว์
แล้วเลือกใช้แบบไหนดี ?
ง่ายๆครับ เลือกจากเทคโนโลยีที่ใช้ + Brand อีกนิดหน่อย ไม่ใช่ว่าแนะนำให้บ้าแบรนด์ แต่ของที่มีแบรนด์มักจะใช้ sensor ที่มีคุณภาพกว่า
- หากใช้สำหรับบ้านทั่วไป ?
ให้เลือกใช้ชนิด dual PIR ที่มีการให้ปรับ pulse หลายแบบหน่อยตั้งแต่ 2 ขึ้นไป
1 Pulse – ตรวจจับไว (พวกคนขายเวลา demo ชอบโชว์โดยใช้ตัวนี้ เราเห็นจะรู้สึกว่าตรวจจับไว)
2-3 pulse – ผม recommended ให้ใช้ standard ที่ 2 เพราะโดยปกติ ขโมยจะไม่วิ่งปรู๊ดแล้วหายเลยอยู่แล้ว มักจะเดินวนไปเวียนมานั่นแหละ
- หากใช้สำหรับร้านค้าหรือโรงงาน – ผมแนะนำให้ใช้ชนิด dual technology คือ microwave + pir เพราะ microwave จะมี reliability ในช่วงความร้อนที่มากกว่า และสาเหตุที่ระบบ wireless ไม่ใช้เทคโนโลยีประเภทนี้เพราะ มันกินไฟ นั่นเอง

ข้อควรระวังในการวางระบบ กล้องวงจรปิด ip camera

• ระวังในการออกแบบระบบ Network ให้ดี

การเลือกใช้ Core switch ต้องเลือก switch ที่สามารถลองรับอัตราการไหลของข้อมูลทั้งหมดได้ ผมมีวิธีการคำนวณแบบง่ายๆมาแชร์ให้ฟัง (จริงๆ ต้องคำนวณ ละเอียดกว่านี้มาก แต่เอาไว้เป็นไอเดีย ไม่ให้โดนคนขายหลอก) โดยปกติกล้องวงจรปิด ชนิด ip camera จะมีการส่งภาพวีดีโอ ตั้งแต่ 32 kbps – 3 Mbps ซึ่งแล้วแต่คุณภาพของกล้องว่ามีคุณภาพมากขนาดไหน โดยทั่วไปที่คุณภาพเท่ากับ VCD ในการ Compression แบบ Mpeg4, H.264, H.263 จะต้องใช้ Bandwidth ที่ 2 Mbps เพราะฉะนั้น ถ้าในองค์กรเราใช้กล้องทั้งสิ้น 100 ตัว เราจะใช้ Bandwidth ที่ 200*2 = 400 Mbps (การคิดต้องคูณด้วย 2 ไว้เสมอ)เป็นอย่างน้อยตลอด 24 ชั่วโมง
โดยปกติ เราต้องคำนวณ Bandwidth เผื่อระบบอื่นๆด้วย ซึ่งคิดเป็น 10-20% ของระบบกล้อง ip เท่ากับ 200 + 40 = 240 Mbps และการออกแบบต้องมีการคิดเผื่อการขยายเพิ่มเติมในอนาคต ต้องเผื่อไว้ไม่ต่ำกว่าเท่าตัว คือ 440*2 = 880 Mbps และการเลือกใช้ switch ควรเลือกใช้ Mange switch นะครับ
ปัจจุบันกล้อง ip มักจะมีเทคโนโลยี POE (Power over Ethernet) ติดมาด้วยคือสามารถจ่ายไฟให้ตามสาย LAN ได้ ทำให้ประหยัดค่าเดินสายไฟ หรือ สะดวกต่อการสำลองไฟ และหากเราจะใช้ function นี้ switch ของเราก็จำเป็นต้องมีฟังก์ชันนี้ด้วยเช่นกัน แต่ควรระวังเรื่องกำลังส่งของไฟที่ switch สามารถส่งไปให้ด้วยนะครับ

• ระบบสำรองไฟ ต้องปึ้ก

หากเราใช้ ip camera ที่รองรับ POE ก็จะง่ายขึ้นหน่อย คือสามารถสำรองไฟจากแหล่งเดียวกันได้เลยทั้ง switch และ กล้อง แต่ถ้าไม่มีก็ลำบากขึ้นเล็กน้อย แต่จงจำไว้ว่า อย่าให้ระบบ network เดี้ยงโดยเด็ดขาด

• หากต้องใช้กล้องภายนอก ควรใช้กล้อง Analog

อย่าประหยัดกับการต้องจ่ายเพิ่มเพียงเล็กน้อย ในการใช้กล้องวงจรปิด ชนิด Analog และ Video server เพราะการแยกการทำงานจะทำให้ปัญหาของความร้อนลดน้อยลง และ Housing ที่ใส่ให้กับกล้อง ควรเลือกรุ่นที่มีพัดลม (Blower) ด้วย และมี ip rating ที่ ip 55 เป็นอย่างน้อย หรือถ้าให้ดีก็ควรเลือกที่ IP66

• ควรเลือกกล้องที่มีราคาสูง และมีมาตรฐานการผลิตที่ดี

หลีกเลี่ยงกล้องที่มีราคาถูกซะ ไม่ใช่ต้องการให้เปลือง แต่กล้องวงจรปิดที่มีคุณภาพราคาค่อนข้างสูง หากซื้อในราคาที่ขายกันต่ำกว่า 20,000 ลงมา (ราคาในประเทศไทย) ผมไม่แนะนำให้ใช้สำหรับองค์กร

• กรุณาให้ความสำคัญกับระบบบันทึก

แนวความคิดในการบันทึกข้อมูลจากกล้องวงจรปิด มี 2 แนวความคิดใหญ่ๆ คือแบบรวมศูนย์ (Centralize) และแบบกระจายศูนย์ (Decentralize) แน่นอน คุณภาพจะแตกต่างกัน ส่วนราคาก็ต่างกันมากด้วย สำหรับส่วนนี้ไว้เมื่อมีเวลา ผมจะกลับมาเขียนให้อีกที และไม่ว่าจะออกแบบการบันทึกแบบไหน จงอย่าประหยัดเรื่องขนาดในการบันทึกเด็ดขาด ในอัตราการเปลืองเนื้อที่ที่เท่ากัน จงให้ความสำคัญ กับขนาดที่ใช้บันทึก มากกว่าค่า Frame rate เสมอ (ไม่จำเป็นต้องบันทึกเป็น real-time)

แผ่นเปลวอะลูมิเนียม (aluminium foil)

แผ่นเปลวอะลูมิเนียม (aluminium foil)

แผ่นเปลวอะลูมิเนียม คือ อะลูมิเนียมที่มีความหนา 0.15 มิลลิเมตรหรือน้อยกว่า

การนำไปใช้งานแบ่งได้เป็น 3 ลักษณะคือ1.แผ่นเปลวอะลูมิเนียมธรรมดา
2.แผ่นเปลวอะลูมิเนียมที่มีการเคลือบด้วยสาร ที่ทำให้สามารถปิดผนึกได้ด้วยความร้อน
3.แผ่นเปลวอะลูมิเนียมที่มีการเคลือบหรือประกบกับกระดาษหรือฟิล์มพลาสติก
โดยทั่วไปไม่นิยมใช้แผ่นเปลวอะลูมิเนียมแต่เพียงอย่างเดียว สำหรับทำเป็นภาชนะบรรจุ เนื่องจากพับแล้วจะ เป็นรอย ฉีกขาดได้ง่าย ดังนั้นจึงได้มีการใช้วัสดุอ่อนตัวอื่นๆ เคลือบหรือประกบเข้าด้วยกัน

           

คุณสมบัติของแผ่นเปลวอะลูมิเนียม
1. ไม่มีกลิ่นและรสไม่เป็นพิษ จึงเหมาะสำหรับใช้เป็นภาชนะบรรจุอาหาร ยา และเครื่องสำอาง
2. ทึบแสง จึงใช้เป็นภาชนะบรรจุเพื่อป้องกันแสงสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เสื่อมคุณภาพได้ง่ายเมื่อได้รับแสง
3. สะท้อนรังสีความร้อน เนื่องจากผิวหน้าทั้ง 2 ด้านต่างกันคือ มันและด้าน จึงสามารถสะท้อนรังสีความร้อนได้ 95% ใช้เป็นฉนวนป้องกันความร้อนสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องรักษาอุณหภูมิให้ต่ำหรือสูงตามที่ต้องการ รักษาอุณหภูมิได้นานขึ้นเช่น อาหารแช่แข็งที่บรรจุในภาชนะแผ่นเปลวอะลูมิเนียมจะ เกิดการสะท้อนรังสีความร้อนทำให้การละลายเกิดขึ้นช้าลง
4. เป็นตัวนำความร้อน กล่าวคือ แผ่นเปลวอะลูมิเนียมร้อนและเย็นได้อย่างรวดเร็ว ทำให้เหมาะกับการใช้เป็นภาชนะในการแช่แข็งหรืออบด้วยความร้อน และยังทำให้การปิดผนึกด้วยความร้อนเป็นไปอย่างรวดเร็วและมีคุณภาพ
5. มีเสถียรภาพในช่วงอุณหภูมิกว้าง ดังนั้นผลิตภัณฑ์ที่บรรจุในแผ่นเปลวอะลูมิเนียมจึงสามารถนำไปให้ความร้อน แล้วนำมาแช่แข็ง และให้ความร้อนอีกครั้งหนึ่งได้โดยไม่ต้องถ่ายภาชนะ
6. ไม่ดูดความชื้นและของเหลว จึงไม่หดตัว ย่นหรืออ่อนตัว
7. โค้งงอได้ สามารถพับ จีบ หรือขึ้นรูปได้ อยู่ตัวดี จึงนำมาใช้ได้กับผลิตภัณฑ์หลายประเภท เช่น ใช้เป็นฝาปิดขวดนม เครื่องดื่มและใช้ห่อเนย ขนมปัง ช็อกโกเลต ลูกกวาด บุหรี่
8. ป้องกันการซึมผ่านของไขมันได้ดี จึงเหมาะกับการใช้ห่ออาหารประเภทที่มีน้ำมัน เนยและเนยแข็ง

Basics of Ceramic Chip Capacitors

Basics of Ceramic Chip Capacitors

Introduction

• Purpose:
  • Provide an introduction to ceramic chip capacitors
• Objectives:
  • Describe the manufacturing process and basic structure of ceramic capacitors
  • Explain the material systems and basic specifications of ceramic capacitors
  • Describe some of the characteristics of ceramic chip capacitors

This presentation is a quick overview of ceramic chip capacitors. Subjects covered are: basic structure, manufacturing process, specifications, and basic characteristics.

Ceramic Capacitor Basics

• A capacitor is an electrical device that stores energy in the electric field between a pair of closely spaced plates
• Capacitors are used as energy-storage devices, and can also be used to differentiate between highfrequency and low-frequency signals. This makes them useful in electronic filters
• Capacitance Value: Measure of how much charge a capacitor can store at a certain voltage
• MLCC: Multilayer Ceramic Chip Capacitor
  • Layers of ceramic and metal are alternated to make a multilayer chip

Capacitors are devices that store energy in the form of an electric field. They can also be used to filter signals of different frequencies. The capacitance value is an indicator of how much electrical charge the capacitor can hold.
Multilayer ceramic capacitors consist of alternating layers of ceramic and metal.



The process of making ceramic capacitors involves many steps.

• Mixing: Ceramic powder is mixed with binder and solvents to create the slurry, this makes it easy to process the material.
• Tape Casting: The slurry is poured onto conveyor belt inside a drying oven, resulting in the dry ceramic tape. This is then cut into square pieces called sheets. The thickness of the sheet determines the voltage rating of the capacitor.
• Screen Printing and Stacking: The electrode ink is made from a metal powder that is mixed with solvents and ceramic material to make the electrode ink. The electrodes are now printed onto the ceramic sheets using a screen printing process. This is similar to a tshirt printing process. After that the sheets are stacked to create a multilayer structure.
• Lamination: Pressure is applied to the stack to fuse all the separate layers, this created a monolithic structure. This is called a bar.
• Cutting: The bar is cut into all the separate capacitors. The parts are now in what is called a 'green' state. The smaller the size, the more parts there are in a bar.
• Firing: The parts are fired in kilns with slow moving conveyor belts. The temperature profile is very important to the characteristics of the capacitors.
• Termination: The termination provides the first layer of electrical and mechanical connection to the capacitor. Metal powder is mixed with solvents and glass frit to create the termination ink. Each terminal of the capacitor is then dipped in the ink and the parts are fired in kilns.
• Plating: Using an electroplating process, the termination is plated with a layer of nickel and then a layer of tin. The nickel is a barrier layer between the termination and the tin plating. The tin is used to prevent the nickel from oxidizing.
• Testing: The parts are tested and sorted to their correct capacitance tolerances.
• At this point the capacitor manufacturing is complete. The parts could be packaged on tape and reel after this process or shipped as bulk.

Base Metal vs. Precious Metal Systems

There are two material systems used today to make ceramic capacitors: Precious Metal Electrode and Base Metal Electrode. The precious metal system is the older technology and uses palladium silver electrodes, silver termination, then nickel and tin plating. Today this material system is mostly used on high voltage parts with a rating of 500V and higher. The base metal system is a newer technology and uses nickel electrodes, nickel or copper termination, and nickel and tin plating. This material system is typically used for parts with voltage ratings lower than 500VDC.

MLCC Basics

The capacitance value of a capacitor is determined by four factors. The number of layers in the part, the dielectric constant and the active area are all directly related to the capacitance value. The dielectric constant is determined by the ceramic material (NP0, X7R, X5R, or Y5V). The active area is just the overlap between two opposing electrodes.
The dielectric thickness is inversely related to the capacitance value, so the thicker the dielectric, the lower the capacitance value. This also determines the voltage rating of the part, with the thicker dielectric having a higher voltage rating that the thinner one. This is why the basic trade off in MLCCs is between voltage and capacitance.

Critical Specifications

Material	Dielectric Constant	% Capacitance Change	DF
NP0	15-100	< 0.4% (-55 to 125C)	0.1%
X7R	2000-4000	+/-15% (-55 to 125C)	3.5%
Y5V	>16000	Up to 82% (-30 to 85C)	9%

• Dissipation factor: % of energy wasted as heat in the capacitor
• Dielectric Withstanding Voltage: Voltage above rating a capacitor can withstand for short periods of time
• Insulation resistance: Relates to leakage current of the part (aka DC resistance)

The critical specifications of a capacitor are the dielectric constant, dissipation factor, dielectric withstanding voltage, and insulation resistance.
Dielectric constant: this depends on the ceramic material used. The table shows differentdielectrics and some of their specifications. As you can see NP0 has the lowest dielectricconstant, followed by X7R which has a significantly higher constant, and Y5V which ishigher still. This is why the capacitance values for X7R capacitors are much higher thanNP0 capacitors, and Y5V has higher capacitance than X7R. The capacitance change vstemperature is very small for NP0 parts from -55C to 125C, and gets larger for X7R, theneven larger for Y5V. So, the more capacitance a material provides, the lower the stabilityof capacitance over temperature.
Dissipation Factor: this is the percentage of energy wasted as heat in the capacitor. Asyou can see, NP0 material is very efficient, followed by X7R, then Y5V which is the leastefficient of the three materials.
Dielectric withstanding voltage: this refers to the momentary over voltage the capacitor iscapable of withstanding with no damage.
Insulation resistance: this is the DC resistance of the capacitor, it is closely related to theleakage current.

Characteristics of Ceramic Capacitors

Low impedance, equivalent series resistance (ESR) and equivalent Series Inductance (ESL). As frequencies increase, ceramic has bigger advantage over electrolytics

The final part of this presentation will cover the characteristics of ceramic capacitors.MLCCs have low impedance when compared with tantalum and other electrolyticcapacitors. This includes lower inductance and equivalent series resistance (ESR). Thisallows ceramic capacitors to be used at much higher frequencies than electrolyticcapacitors.

Characteristics of Ceramic Capacitors

Temperature Coefficient: Describes change of capacitance vs.temperature. Ceramic materials are defined by their temperaturecoefficient


Temperature Coefficient of Capacitance: Describes change of capacitance vs.temperature. Ceramic materials are defined by their temperature coefficient. For example,X7R means that the capacitance can change by +/-15% across a temperature range of -55C to 125C. The graph shows the temperature coefficient of NP0, X7R, and Y5Vmaterials.

Voltage Coefficient: Describes change of capacitance vs voltageapplied. Capacitance loss can be as much as 80% at ratedvoltage. This is a property of ceramic materials and applies to allmanufacturers


Voltage Coefficient of Capacitance: describes change of capacitance vs DC voltageapplied. This is a property of ceramic materials and applies to all manufacturers. Thegraph shows typical voltage coefficient curves for 500VDC rated X7R and NP0 capactiors.Note that the capacitance of the NP0 remains stable with applied voltage, while the X7Rmaterial can have a capacitance loss of 80% at rated voltage.

Aging: X7R, X5R, and Y5V experience a decrease in capacitance over timecaused by the relaxation or realignment of the electrical dipoles within thecapacitor.


For X7R and X5R the loss is 2.5% per decade hour and for Y5V it is 7% perdecade hour, NP0 dielectric does not exhibit this phenomenon
De-Aging: aging is reversible by heating the capacitors over the "CuriePoint" (approx 125°C), the crystalline structure of the capacitor is returned toits original state and the capacitance value observed after manufacturing.
Aging: X7R, X5R, and Y5V experience a decrease in capacitance over time caused by the relaxation or realignment of the electricaldipoles within the capacitor. For X7R and X5R the loss is 2.5% per decade hour and for Y5V it is7% per decade hour, NP0 dielectric does not exhibit any aging.
Aging is reversible by heating the capacitors over the "Curie Point" (approx 125°C), thecrystalline structure of the capacitor is returned to its original state and the capacitancevalue observed after manufacturing.


This slide is for reference and shows the Johanson Dielectrics part number breakdown.

Summary

• Manufacturing process and basic structure of ceramic capacitors
• Material systems and basic specifications of ceramic capacitors
  • Precious Metal vs Base Metal
  • Critical Specifications of MLCCs
• Characteristics of ceramic chip capacitors
  • Low impedance, temperature coefficient, voltage coefficient, aging

How to replace battery cells inside laptop battery

How to replace battery cells inside laptop battery

In the last article, we have introduced "how to hack dead laptop battery" to our readers, but it is too simple. Now we write a detail article about " how to replace battery cells inside laptop battery".


At present, there are many articles about "how to purchase and use laptop battery" on the network , but there are too less article about "how to repaire laptop battery". For this reason, we decided to write a article about,laptop battery repair industry to help notebook users know what to do when laptop battery broken.


To notebook the battery is very important as the mobile work. The notebook become to desktop without laptop battery. There are battery cells and protection board in laptop battery inside. The batteries cells supply the power and the proctection panels protect the board safety when charging. Battery cells are consumable items, the capacity reduce in each using, which directly determine the quality of notebook batteries.


Notebook battery life short suddenly , cant work, laptop battery down suddenly (such as: battery capactiy suddenly reduce from 40% to 10% when working), laptop battery cant be fully charged,notebook battery cant be fully discharged (the notebook closed when the battery power state in 40% or more), the above cases may be caused by batteries capacity declining or batteries cells damage. Of course, there may be due to damage of the protection board, but this possibility is very small.

laptop battery cells


If you find that above failure happened to your notebook, it is necessary to check your laptop battery in laptop battery maintenance business. Now, let me introduce the whole process of laptop battery cells changing (for example Thinkpad T40 battery) .
First, we use professional equipment to detect the cause of the malfunction. There are many types equipment of Battery Fault Detection, such as: Texas Instruments products, MAX products, Ateml products, and even some personal home-made products. Most we use the commonly Texas Instruments (Texas) EV2300

Use professional equipment and related software to detect the cause of the malfunction

Battery Fault Detection

Texas Instruments EV2300

Once detected 92P1101 battery cells faulty , we are prepare to change the batteries cells for notebook battery.


Before the battery cells changing, We would like to tell you about the structure of the notebook battery.

The 92P1102 laptop battery are made up of three parts: batetry shell, battery cells and protection board.


In general, notebook battery can be divided into three parts: the shell, batteries and protection board。

Battery shell


Battery shell. That is notebook battery casing. There are different three types: type, ultrasonic bonding and adhesive bonding type.

08K8193 Batteries cell



Batteries cells group, that is, combination the batteries cells together in parallel and series connection. In accordance with the parallel, in series of different combinations can be divided into: 2 parallel and 3 serial connection (the most common), 2 parallel and 4 serial, 2 parallel and 2 serial, 3 serial and 3 parallel and 3 parallel and 4 serial (relatively rare).

Protection panel



Protection board, which is based on an agreement SMB1.1 circuit board, with power management functions and charge-discharge management.
Protection board, which is based on an agreement SMB1.1 circuit board. There are three chips on it : battery Measurement management chip, charge and discharge management chip and serial EEPROM memory chips

08K8192 Protection board

On positive plate : measuring management chip and charge-discharge management chip

The plate back has a serial EEPROM memory chips


Decrypt and unlock the protection board are two different works. Before you go into the battery management system you must decrypt the protection board, unlock the battery management system in order to change the parameters of the battery and use of information. If you only change batteries cells without unlock, you can not achieve satisfactory results (for example: the battery can only charge to the state "the last full charge capacity", the battery maintenance management information will be displayed the charged number)
We use professional equipment and related software to unlock and decrypt the protection board. Of course, you must choose the appropriate equipment by 92P1087 battery management chip design.

use professional equipment and related software to unlock and decrypt the protection board

choose the appropriate equipment by battery management chip design

related software for unlock and decrypt the protection board

Programmer


If the protection board hardware damaged , we would also use oscilloscope, multimeter and logic analyzer

oscilloscope, multimeter

logic analyzer


After the deal with the batteries protection board , let me introduce the method to choose the right cells. We must use sub-meter cabinet and the internal resistance to check batteries capacity resistance, separation voltage, select out all specs of parameters for comparison with similar groups. Also the thinkpad R50 battery
thinkpad T41 battery
thinkpad T42 battery
thinkpad T43 battery is the same battery cells.

Sub-capacity cabinet

Sub-capacity cabinet manage software

Select the similar cells to make a battery group


Then we will use the spot-welding and Nickel sheet to joint the batteries cells together.

spot-welding

use the spot-welding and nickel films to joint the 92P1011 batteries cells together

The Nickel sheet we use are designed in round corner

round corner and straight angle [dgdg:title=Nickel shee]t


After unlock and decrypt the protection board, connect the battery cells group. We can assemble the shell protection board and cells together.

assemble the shell protection board and cells together


During the assemble, you must take high attention. The steps is also suitable for IBM 40Y6795
40Y6797 40Y6799


After doing the above steps, the battery cells changing is compeleted. The repaired battery quality is the new battery in most function, so you must calibrate it first. Generally, you should fully charged in 1o hours then full discharge it 2-3 times.