ก่อนอื่นเราต้องมาทำความเข้าใจเรื่องวงจรไฟฟ้ากระแสตรง(DC) กันก่อนถึงจะสามารถวิเคราะห์การไหลของกระแสไฟฟ้าได้ครับ
กระแสไฟฟ้าคืออะไร ทำไมเราถึงต้องดูกัน มีความสัมพันธ์อย่างไรในวงจรไฟฟ้า มาดูกันครับ
จากรูป จะเห็นได้ว่ามีความสัมพันธ์ของตัวแปรในวงจรไฟฟ้าอยู่ 3 ตัว ก็คือ
1.แรงดันไฟฟ้า(V) มีหน่วยเป็น โวลต์(V)
2.กระแสไฟฟ้า(I) มีหน่วยเป็น แอมแปร์(A)
3.ความต้านทานไฟฟ้า(R) มีหน่วยเป็น โอห์ม (
)
ในวงจรไฟฟ้าและวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เห็นกันว่ามีอุปกรณ์เยอะแยะเต็มไปหมด จริงๆแล้วความสัมพันธ์ในวงจรไฟฟ้ามีแค่ 3 ตัวที่กล่าวมาเท่านั้นเองครับ
จากรูป V เป็นแบตเตอรี่ ต่อเข้ากับ ตัวต้านทาน เมื่อต่อได้ครบตามรูปจะมีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น และไหลตามทิศทางดังรูป
สังเกตุสามเหลี่ยมสีแดงซ้ายมือล่างของรูป อันนี้เป็นสูตรทำให้เราทำความเข้าใจและจำได้ง่าย ลองดูตามผมนะครับ
ถ้าเราจะหาแรงดันไฟฟ้า(V)ให้เราเอามือปิดVไว้ จะได้ V=IxR คือ กระแสไฟฟ้าคูณกับความต้านทานไฟฟ้า
ถ้าเราจะหากระแสไฟฟ้า(I)ให้เราเอามือปิดI ไว้ จะได้ I=V/R คือ แรงดันไฟฟ้าหารด้วยความต้านทานไฟฟ้า
ถ้าเราจะหาความต้านทานไฟฟ้า(R)ให้เราเอามือปิดRไว้ จะได้ R=V/I คือแรงดันไฟฟ้าหารด้วยกระแสไฟฟ้า
ทีนี้เราก็มาวิเคราะห์กระแสไฟฟ้ากันได้แล้ว ถ้าเราใช้พาวเวอร์ซัพพลายจ่ายไฟให้กับโทรศัพท์มือถือแล้วต้องการดูกระแสที่ไหลออกจากพาวเวอร์ซัพพลาย ให้เปรียบเทียบดูตามรูปไปด้วยนะครับ พาวเวอร์ซัพพลายให้มองเป็นแบตเตอรี่ในรูป โทรศัพท์มือถือให้มองเป็นตัวต้านทานในรูป กระแสที่แสดงที่พาวเวอร์ซัพพลายเป็นกระแสรวมดังรูปเช่นเดียวกันครับ ให้เราดูสูตรการหากระแสไฟฟ้าเป็นหลัก อะไรบ้างที่เรารู้ค่าแล้วก็คือV ที่พาวเวอร์ซัพพลายอันนี้ค่าคงที่เลย ให้ปรับไว้ 3.8 VDC ทีนี้ก็เหลือค่าความต้านทานอบ่างเดียวแล้วที่เรายังไม่ทราบค่า ลองสังเกตุดูจากสูตร I=V/R ความต้านทาน(R)เป็นตัวหาร กระแสจะไหลในวงจรมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานหรือภาระทางไฟฟ้า(LOAD)นี่เองครับ ถ้าค่าความต้านทานมีค่ามากๆๆ เป็น เมกกะโอห์ม กิกกะโอห์ม หรืออินฟินิตี้โอห์ม(ไม่ช็อต)กระแสก็จะไหลก็จะน้อยเป็น ไมโครแอมป์ นาโนแอมป์ และ 0 แอมป์ ตามลำดับ ถ้าเกิดค่าความต้านทานน้อยใกล้เคียง 0 โอห์ม หรือถ้าช็อต ก็จะเป็น 0 โอห์มเลย กระแสก็จะไหลมาก ถ้าเป็น 0 โอห์ม เมื่อเราดูตามสูตร ตัวหารเป็น 0 ค่ากระแสที่ได้ก็จะมากมายมหาศาลหรืออาจเรียกว่ากระแสไหลเป็นอินฟินิตี้แอมป์ก็ว่าได้ สรุปได้ว่าค่ากระแสไฟฟ้ากับค่าความต้านทานไฟฟ้าเป็นตัวแปรผกผันกัน ทีนี้เรามาดูกระแสที่ไหลเมื่อภาระทางไฟฟ้าของวงจรหรือโหลด เป็นโทรศัพท์มือถือกันมั่ง โดยปกติแล้วโทรศัพท์มือถือต้องออกแบบมาให้ประหยัดไฟอยู่แล้ว เนื่องจากแบตเตอรี่มีขนาดเล็กจึงเก็บไฟไว้ได้น้อยอยู่แล้ว ก็ต้องออกแบบวงจรให้ประหยัดไฟมากๆเข้าไปอีก ในวงจรโทรศัพท์มือถือ โหลดจะแบ่งออกเป็นสองชนิด ก็คือ อุปกรณ์พาสซีฟ และอุปกรณ์แอคทีฟ อุปกรณ์พาสซีฟก็ได้แก่ R L C ส่วนอุปกรณ์แอคทีฟก็คืออุปกรณ์สารกึ่งตัวนำต่างๆเช่น ไดโอด ทรานซิสเตอร์ และไอซีต่างๆ ทุกชนิด แล้วอุปกรณ์พาสซีพกับแอคทีฟ แตกต่างกันอย่างไร ก็คืออุปกรณ์พาสซีฟ ไม่ต่องจ่ายไฟเลี้ยงก็สามารถทำงานได้ แต่อุปกรณ์แอคทีฟ ต้องจ่ายไฟเลี้ยงถึงจะสามารถทำงานได้ ยกตัวอย่างเช่น ถ้าเราต้องการทดสอบโทรศัพท์มือสักเครื่องหนึ่ง ลูกค้าบอกว่าแบตเตอรี่เก็บไฟไม่อยู่ จะเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่ จริงๆแล้วอาจจะไม่ได้เป็น ที่แบตเตอรี่ก็ได้ อาจเป็นที่เครื่องกินไฟ ทีนี้เราก็ต้องมาดูว่าเครื่องกินไฟ หมายถึงช็อต แล้วเป็นที่อุปกรณ์ตัวใดล่ะ ก่อนที่เราจะค้นหาอุปกรณ์ในเครื่องนั้นว่าตัวไหนช็อต เราก็มาดูโดยเบื่องต้นก่อนว่าช็อตที่อุปกรณ์พาสซีฟหรืออุปกรณ์แอคทีฟ โดยดูกระแสจากพาวเวอร์ซัพพลาย ถ้าจ่ายไฟจากพาวเวอร์ซัพพลายไปแล้วยังไม่กด ON เครื่องกระแสไหลเกิน1A ขึ้นไป ถ้าพาวเวอร์ซัพพลายบางตัวมีโพรเทคชั่น ก็จะตัดไฟไปเลย เนื่องจากช็อตหนัก ส่วนใหญ่แล้วเกิดจากอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำช็อต อาจเป็น PA ช็อต หรืออุปกรณ์ภาคจ่ายไฟต่างๆ ที่ต่อกับแบตเตอรี่โดยตรง ถ้าเครื่องโดนน้ำมาอาจช็อตในเลเยอร์ในบอร์ดก็ได้ ทั้งนี้ต้องดูวงจร Schematic และ PCB ควบคู่ไปด้วย ถ้าเกิดจ่ายไฟไปแล้วแต่ยังไม่กดONเครื่อง กระแสไหลประมาณ20mA(0.02A)ถึง 600mA(0.6A) ส่วนใหญ่เป็นที่อุปกรณ์พาสซีฟช็อต ถ้าเครื่องโดนน้ำมามักเป็นที่ C ดีคัปปลิ้ง(Cที่ต่อขนานกับขั้วแบตเตอรี่เพื่อกรองกระแส)ช็อต ทั้งนี้ตองดูวงจร Schematic และ PCB ควบคู่ไปด้วย และในอีกกรณีนึงก็คือ ใส่ซิมการ์ดแล้วเครื่องดับ หรือโทรออกโทรเข้าแล้วเครื่องดับก็เป็นสาเหตุมาจากอุปกรณ์แอคทีฟในเครื่องกินไฟมากกว่าปกติก็เป็นได้ เช่น PA ในขณะส่งสัญญาณ กินไฟมากกว่าปกติ ดูได้จาก การไหลของกระแสในขณะโทรออก ต้องประมาณไม่เกิน 500mA(0.5A) และในกรณีที่เครื่องเปิดไม่ติดมาก็ดูเบื้องต้นจากกระแสได้ เช่นเดียวในขณะที่ยังไม่กด ON เครื่องและหลังกด ON เครื่อง ว่า CPU กับ UEM ทำงานมั้ย ถ้ามีกระแสไหลในขณะกดON เครื่อง แสดงว่า CPU และ UEM ยังทำงานอยู่ แต่ใช้วิธีนี้ไม่ได้ทุกกรณีที่เปิดเครื่องไม่ติดนะครับอันนี้เป็นแค่วิธีเบื้องต้นเท่านั้นครับ ยังมีอีกหลายอย่างหลายอาการครับที่เราใช้วิธีวิเคราะห์จากการไหลของกระแสรวมของวงจร จากพื้นฐานตรงนี้สามารถประยุกต์เอาไปใช้ได้หลายอย่างครับเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ลองใช้ดูครับแล้วจะรู้ว่ามีประโยชน์มากครับ
