เครื่องจ่ายไฟแรงดันสูงกระแสตรงสำหรับการสร้างพลาสมา

Abstract

ในปัจจุบันเทคโนโลยีพลาสมากำลังได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก ดังจะเห็นได้จากการนำเอาเทคโนโลยีพลาสมาไปประยุกต์ใช้งานในหลายๆ ด้าน เช่น อุตสาหกรรมเซมิคอนดัคเตอร์ การรักษาทางการแพทย์ และ การศึกษาเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมี เป็นต้น ซึ่งในกระบวนการการสร้างพลาสมานั้น แหล่งจ่ายไฟฟ้าแรงดันสูงถือว่ามีความสาคัญเป็นอย่างมากต่อการให้พลังงานแก่แก๊ส เพื่อให้โมเลกุลของแก๊สที่เป็นกลางเกิดการแตกตัว (Breakdown) กลายเป็นพลาสมา ด้วยเหตุนี้โครงงานนี้จะได้นำเสนอการศึกษาออกแบบ การสร้างเครื่องจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงและการนำไปประยุกต์เพื่อการสร้างพลาสมา โดยใช้ทฤษฏีของวงจรเรียงกระแส (Rectifier) และใช้หลักการของวงจรแปลงผันฟลายแบค (Fly-back converter) ควบคู่กันในการออกแบบ ซึ่งแหล่งจ่ายไฟที่ได้ทำการออกแบบสามารถสร้างแรงดันได้อยู่ในช่วงระหว่าง 1 กิโลโวลต์ ถึง 15 กิโลโวลต์ และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในกระบวนการสร้างพลาสมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Recently, plasma technology has attracted a great interest in many fields. Owing to its special properties, plasma technology has been applied in many ways; such as ceramic conductor industry, medical treatment and chemical reaction. In plasma generation process, high voltage power supply is very important for applying energy to neutral gas molecules. If neutral gas molecules gain sufficient energy, gas molecules will be ionized and become plasma. Consequently, a study on design and the construction of high voltage DC power supply for plasma generation is proposed in this project. Rectifiers and the principles of fly back converter are applied in the designing process. The designed high voltage DC power supply can supply voltage in the range of 1 kV to 15 kV. In the last section, it could be confirmed that the designed high voltage DC power supply could be applied for plasma generation successfully.