การใช้ FET แทน รีเลย์ สำหรับเครื่องบินรถกระป๋อง
เครื่องบินรถกระป๋องของงูดินตั้งแต่รุ่นที่หนึ่งเป็นต้นมาถึงรุ่นที่สิบ ใช้รีเลย์เป็นสะพานไฟเชื่อมแบตเตอรี่ตรงกับมอเตอร์ใบพัดเพื่อให้จ่ายกระแสเลี้ยงมอเตอร์อย่างเพียงพอ อย่างไรก็ดีสำหรับเครื่องบินรถกระป๋องรุ่นหลัง ๆ ที่ใช้แรงดันไฟค่อนข้างสูงประมาณ 6 โวลต์ขึ้นไป เช่นรุ่นที่ใช้มอเตอร์ศึกษาภัณฑ์หรือมอเตอร์ MaxxFlying หรือที่เพื่อนหลายคนใช้มอเตอร์ฟอลคอน อาจประสบปัญหารีเลย์เสียเร็วเพราะรับกระแสสูงเกินไป หรือไม่ก็คอนแทครีเลย์เกิดความต้านทานทำให้จ่ายกระแสไม่ได้เต็มที่ ส่วนมือใหม่ก็อาจจะมึนกับการต่อขารีเลย์ ไม่รู้ขาไหนเป็นขาไหน เราสามารถใช้ FET ซึ่งเป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดหนึ่งคล้าย ๆ ทรานซิสเตอร์ เป็นตัวจ่ายกระแสแทนรีเลย์ได้ ต่อได้ง่ายและมีประสิทธิภาพสูงกว่ารีเลย์มากครับ
นี่คือหน้าตาของ FET ครับ เบอร์ที่ผมเลือกใช้คือ IRFZ44N ราคา ตัวละ 35 บาท ซื้อจากร้านไพศาลอิเลคทรอนิกส์ สะพานมอญ ริมคลองหลอด หรือจะใช้เบอร์ IRFZ40 แทนก็ได้ครับ อ้อ อย่าลืมซื้อตัวต้านทาน (Resister) ขนาด 10K มาด้วยครับ ตัวละ 50 สตางค์ ที่เราต้องการคือ FET 1 ตัว และ ตัวต้านทาน 1 ตัว ครับ
การต่อ FET
ไม่ยากเลยครับ จากรูปจะเห็นว่า FET มี 3 ขา ขาซ้ายสุด ต่อกับจุดเดินหน้าของวงจรรถกระป๋อง ขาขวาสุด ต่อกับไฟลบ ขากลาง ต่อกับมอเตอร์ขั้วลบ ส่วนมอเตอร์ขั้วบวกไปต่อกับไฟบวก สำหรับตัวต้านทาน ให้ต่อคร่อมเชื่อมระหว่างขาซ้ายสุดและขาขวาสุด ง่ายไหมครับ
จากภาพจะเห็นว่าผมต่อ FET ลงไปในแผงวงจรโดยตรง ด้วยฝีมือที่ไม่เรียบร้อยสวยงามเอาเสียเลย แต่มันใช้การได้นะเออ
การทำงานของ FET
FET ทำงานเมื่อมีแรงดันไฟตั้งแต่ 4 โวลต์ ขึ้นไป มาป้อนที่ขา GATE (ขาซ้าย) ซึ่งแรงดันนี้มาจากสัญญาณเดินหน้าของวงจรรถกระป๋องซึ่งตกคร่อมตัวต้านทานขนาด 10K นั่นเอง เมื่อขา GATE ได้รับแรงดัน ก็จะทำให้เกิดการนำกระแสไฟฟ้าระหว่างขา Drain และ Source (ขากลางและขาขวา) ทำให้กระแสไหลผ่านมอเตอร์ได้เหมือนหน้าคอนแทคของรีเลย์ครับ
ผมทดลองต่อ FET ในเครื่องบินรถกระป๋องของงูดินรุ่นที่เก้า P-40 โดยเพิ่มถ่านเป็น 6 ก้อน และเปลี่ยนมอเตอร์เป็น ฟอลคอน ที่ซื้อมาทดลองใช้ ราคาตัวละ 140 บาท จากสะพานเหล็ก ทดเฟือง 38 : 12 ใบพัดไม้บัลซ่า 7x4 นิ้ว ถ่านNiCd 300mAH 6 ก้อน แรงขับประมาณ 90 กรัม ครับ นอกจากนี้ยังลองเอามอเตอร์ฟอลคอนขับตรงกับใบพัดฟอลคอน ไปติดตั้งกับเครื่องบินรุ่นที่ 10 Zero Fighter กับถ่านNiMh 750 mAH 7 ก้อน โดยควบคุมด้วย FET อีกด้วยครับ ได้แรงขับประมาณ 90 กรัมเหมือนกัน
มอเตอร์ฟอลคอนครับ
ติดตั้งกับ Zero Fighter โดยยกมอเตอร์ให้สูงพอสมควร เพื่อป้องกันใบพัดกระแทกพื้นหักเวลาลงจอด เพราะเห็นเพื่อน ๆ ที่เคยใช้บอกว่าใบพัดฟอลคอนนี่ช่างเปราะบางเหลือเกิน
ติดตั้งกับ P-40 ผ่านเฟืองทดและใบพัด 7x4
จากการทดลองพบว่าใช้งานได้เป็นอย่างดีครับ กระแสไหลได้ดีกว่าคอนแทครีเลย์มากครับ เวลาถ่านจะหมดก็ไม่มีเสียงคอนแทครีเลย์ดังแต๊ก ๆ ๆ ให้กลัวว่าจะพัง ซึ่งกรณีของ FET นี่เวลาถ่านอ่อน ใบพัดจะค่อย ๆหมุนช้าลง ๆ อย่างนิ่มนวล นอกจากนี้ FET ยังมีความทนทานเหนือกว่ารีเลย์มาก
เครื่อง P-40 กับมอเตอร์ฟอลคอน ควบคุมด้วย FET ถ่าน NiCd 300mAH 6 ก้อน บินขึ้นฟ้าอย่างสบาย ๆ
มอเตอร์ฟอลคอนกินไฟแค่ 2 แอมป์ และให้แรงขับมากกว่า Hyperdash2 หนำซ้ำตอนนี้ราคาแค่ 140 บาท ถูกกว่า Hyperdash2 เสียอีก ควบคุมด้วย FET ทำให้กระแสไหลแรงและนิ่มนวลมาก
Zero Fighter กับมอเตอร์ฟอลคอนใบพัดฟอลคอน ควบคุมด้วย FET บินได้นิ่มนวลและบังคับง่ายขึ้นกว่าใช้มอเตอร์ MaxxFlying380 เพราะน้ำหนักเบาลงเหลือ 200 กรัม และความเร็วลดลงกว่าเดิม
มอเตอร์ฟอลคอนและใบพัดให้แรงฉุดสูงมากครับเมื่อเทียบกับน้ำหนักตัว ประกอบกับ FET สามารถจ่ายกระแสได้เต็มที่ เครื่อง Zero ก็เลยบินได้สูงไม่แพ้ตอนใช้มอเตอร์ MaxxFlying380 โดยใช้ถ่านเจ็ดก้อนชุดเดียวกัน
ภาพนี้ตากล้องจับภาพขณะเครื่องบินโดยสารจัมโบ้เจตของจริงบินผ่านครับ โดยมีเครื่องบินกระป๋อง Zero Fighter มุ่งหน้าเข้าไปโจมตี ฮ่า ฮ่า
เมื่อถ่านอ่อนลง FET จะจ่ายกระแสให้มอเตอร์ก็ค่อย ๆ หมุนช้าลงอย่างนิ่มนวลมากครับ ทำให้การควบคุมเพื่อลงจอดง่ายขึ้น
ข้อจำกัดของ FET เบอร์ IRFZ44N หรือ IRFZ40 คือ ใช้กับเครื่องบินกระป๋องลำเล็กที่ใช้ถ่าน 3 ก้อน แบบเครื่องบินรุ่นที่เจ็ดคอมแพค ไม่ได้ เพราะต้องการแรงดันในการทำงาน ไม่ต่ำกว่า 4 โวลต์ (แต่ถ้าอยากจะใช้จริง ๆ ก็ต้องดัดแปลงแผงวงจรเอาไฟจากวงจรทวีแรงดันมาช่วย) อย่างไรก็ดี มี FET เบอร์ IRL2202 หรือ IRL2203 ที่ใช้แรงดันน้อยกว่านี้ แต่ไม่มีขายในเมืองไทยครับ ขณะนี้ทราบว่ามีเพื่อน ๆ ลงขันกันสั่งซื้อจากต่างประเทศอยู่เหมือนกัน ซึ่งถ้าได้มาก็สามารถใช้ FET ตัวนี้ต่อกับไอซี RX-2 โดยตรงเพื่อควบคุมมอเตอร์ได้เลย โดยสามารถถอดวงจรทรานซิสเตอร์ออกไปได้ทั้งหมด ซึ่งจะทำให้น้ำหนักเบาลงอีกมากครับ
การต่อ FET เพื่อควบคุมมอเตอร์นี้ นอกจากผมแล้วก็มีเพื่อน ๆ หลายคนทดลองทำสำเร็จมาก่อนแล้วเหมือนกัน เช่น คุณจ้อน คุณ oty เป็นต้น ครับ
ขอให้สนุกครับ
19 ตุลาคม 2545
ภาพการต่อ FET เข้ากับแผงวงจรรถกระป๋อง
มีเพื่อน ๆ อยากให้วาดรูปการต่อ FET กับแผงวงจรรถกระป๋องแบบชัด ๆ ผมก็เลยลองวาดมาให้ดูครับ
ขอให้สนุกครับ
24 ตุลาคม 2545