กล่องเรียงกระแสไฟ ดีแท้ หรือ แค่มโน ?

จริงๆแล้วไอเจ้าอุปกรณ์ตัวนี้มันมีที่มาที่ไป ทั้งพัฒนาปรับปรุงใช้มาเป็นทศวรรษแล้ว แถมต้นกำเนิดก็ไม่ได้มีใช้ในรถยนต์ซะด้วยครับ ในบทความนี้ผมจะขอนำทุกท่าน เข้าใจการทำงานของ Volt Stabilizer หรือ กล่องเรียงกระแสไฟ ดีจริงมั๊ย ชัวร์หรือมั่วนิ่ม บทความนี้มีคำตอบให้ครับ

Enjoy !

จุดเริ่มต้นของ Volt Stabilizer

อุปกรณ์กรองกระแสไฟฟ้ามีชื่อว่า “Voltage stabilizer” หลักการคือ เครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้า เพื่อทำให้แรงดันไฟฟ้าเสถียร ชดเชยแรงดันและป้องกันการกระชากของแรงดันไฟฟ้า มีใช้งานกันมากกับไฟ AC หรือกระแสสลับ โดยเฉพาะระบบไฟฟ้าแบบ 3 เฟส 

โดยเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ปรับระดับแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในย่านที่เหมาะสมก่อนที่จะจ่ายออกไปใช้งานจริง ซึ่งปกติแรงดันไฟฟ้าที่เข้าเครื่องจักรจะมีการเปลี่ยนแปลงขึ้นหรือลงอยู่ตลอดเวลา อุปกรณ์นี้ก็เลยมีไว้สำหรับการป้องกันสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า สามารถป้องกันไฟกรรโชกที่เกิดจากไฟดับแล้วมาใหม่ รวมทั้งสัญญาณรบกวนประเภท EMI, RFI,Noise, Surge and Spike Voltageได้อีกด้วย

ส่วนใหญ่ในสมัยก่อน(รวมถึงสมัยนี้) ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เพื่อให้เครื่องจักรทำงานได้เป็นปกติ ไฟฟ้าจากโรงานผลิตไฟฟ้ามาคงที่เพียงพอก็จริงแต่ก็ไม่อาจรับประกันได้ว่ามาแบบปกตินิ่งเรียบหรือไม่ ไฟฟ้าผ่านหม้อแปลงเข้าไปในโรงงานอีกที ในโรงงานอุตสาหกรรมจะมีอุปกรณ์ตัวหนึ่งชื่อว่า Capacitor Bank หรือบางคนเรียกสั้นๆว่า Cap Bank

Cap Bank ตัวนี้มันจะดึงกระแสไฟฟ้ามาเก็บและปล่อยพลังงานอย่างฉับพลันที่แรงดันสูงๆได้เมื่อต้องการในชั่วขณะนึง หากเครื่องจักรต้องการกำลังไฟเพิ่มชั่วขณะนึงแต่แรงดันไฟไม่พอ cap bank จะช่วยชดเชยในจุดนี้ได้ หมดปัญหาเรื่องไฟตก ป้องกันปัญหาไฟเกินและป้องกันเครื่องจักรเสียหาย ทำให้ยังคงทำงานได้อย่างต่อเนื่อง พร้อมทั้งยังเพิ่มกำลังการจ่ายไฟหรือเพิ่ม Load และรองรับ Peak Load ชั่วขณะหนึ่งชั่วขณะใด ให้มากขึ้นด้วย

ต่อมามีคนหัวดีนำหลักการมาดัดแปลงประยุกต์ใช้งานในเครื่องหรืออุปกรณ์ที่ใช้กระแส DC หรือกระแสตรง ที่ต้องการแรงดันสูง มีการนำมาใช้ในรถยนต์ที่เน้นเครื่องเสียงเป็นพิเศษหรือพวกรถแต่ง โดยใช้หลักการเดียวกันกับ  Cap Bank เปลี่ยนชื่อนิดหน่อยเป็น Cap Farm โดยเจ้าตัวเก็บประจุหรือ Capacitor จะมีรูปร่างหน้าตาที่แตกต่างกันไปแล้วแต่การออกแบบ เครื่องเสียงมีการดึง load ที่เหวียงไปมาตามเพลงและเสียงที่ขับออกลำโพงในช่วงขณะนึง Capacitor จะช่วยชดเชยตรงจุดนี้ได้หากกรณีไฟไม่พอ เสียงที่ออกมาจะพร่าและแตก ทำให้คนทำเครื่องเสียงนิยมใส่เจ้าพวกนี้กันครับ

พื้นฐานวงจรไฟฟ้ารถยนต์

Alternator หรือ ไดชาร์จ  เป็นตัวผลิตและจ่ายกระแสไฟหลักของรถให้ไฟไปเลี้ยงอุปกรณ์ต่างๆ ในรถ รวมถึงระบบหัวฉีด ทุกอย่างที่ใช้ไฟฟ้า และชาร์จไฟลงแบตเตอรี่ด้วย ไดชาร์จจะผลิตกระแสไฟ AC ออกมาก่อนแล้วแปลงผ่านไดโอดให้เป็นไฟ DC กระแสไฟที่ออกมาจะเกิดอาการไฟตกหรือไฟเกินตลอดเวลา พอใช้ไปนานๆ อุปกรณ์ที่ใช้ไฟตรงนี้ก็จะเสื่อมง่าย เช่น ฟิวส์ขาด, รีเลย์ขาด, หลอดไฟขาด, หัวฉีดเสื่อม, รอบเครื่องสวิง มาเร็วบ้างช้าบ้าง ส่วนแบตเตอรี่จะใช้จ่ายไฟเข้าไปเลี้ยงระบบของรถขณะที่ยังไม่สตาร์ทหรือตอนที่ไดชาร์จยังไม่ทำงาน และแบตเตอรี่ใช้เพื่อสตาร์ทรถอีกด้วย

ไฟที่มาจากแบตเตอรี่รถยนต์ มีความเสถียรดีนิ่งราบเรียบไม่เหมือนไฟที่มาจากไดชาร์จครับ เมื่อรถสตาร์ทติดแล้วการจ่ายไฟจะตกเป็นหน้าที่ของไดชาร์จ ซึ่งให้กำลังจะสูงกว่าแบตเตอรี่ ด้วยกำลังที่สูงจึงเป็นการชาร์จไฟเข้าแบตเตอรี่ด้วย 

ในทางกลับกัน แบตเตอรี่จะช่วยชดเชยไฟตกไฟเกินให้ได้บ้างเพราะแบตเปรียบเสมือน ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ (Capacitor) แต่ปล่อยแรงดันยังช้าหรือตอบสนองการรับและคายประจุไม่เร็วเท่า ตัวเก็บประจุจริงๆ จึงเป็นที่มาว่าแบตเตอรี่อาจให้กระแสไม่นิ่งได้เช่นกัน ซึ่งนี่แหละคือเหตุผลว่าทำไมเราจึงต้องหาแบตเตอรี่รถยนต์คุณภาพดีมาใช้งานด้วย

เปรียบเทียบอย่างง่ายๆ เหมือนแบตเตอรี่ของมือถือ ที่คุณต้องใช้เวลาพอสมควรในการชาร์จไฟให้เต็ม และใช้เวลาระยะนึงในการปล่อยแรงดันไฟออกมา แต่ Capacitor รับดูดซับแรงดันไฟได้เร็วมากแล้วปล่อยออกมาได้เร็วมากเช่นกันจนมองได้ว่าเพียงชั่วขณะหนึ่งเท่านั้น  อย่างไรก็ตามการปล่อยแรงดันไฟของแบตเตอรี่ อาจมีการขาดช่วงบ้างในขณะมี Peak load ครับ เนื่องจากอย่างที่บอกไปข้างต้น แบตเตอรี่ ปล่อยแรงดันไฟฟ้าไม่ “เร็ว” เหมือน Capacitor แท้ๆ

การทำงานของกล่องเรียงกระแสไฟฟ้า Volt Stabilizer

ในวงการผลิต Capacitor มีการพัฒนาตลอดต่อมาเรื่อยๆ จนเป็น Super Capacitor ที่มีขนาดเล็กลงจนใช้พื้นที่น้อยกว่าเดิมหลายเท่าและมีความจุกำลังไฟฟ้าเยอะขึ้นด้วย แต่ในยุคนู้นนน  Super Capacitor ยังมีราคาที่สูงและความแน่นอนของความจุจาก Super Capacitor ยังเป็นที่ถกเถียงจนปัจจุบัน

ต่อมาพวก Engineer และพ่อค้าหัวใสก็คิดออกว่า  เรามาทำเจ้ากล่องสีๆออกมาขายเถอะ !!!  พวกที่ชอบเครื่องเสียงจึงลองเอาเจ้าตัวนี้ไปวางคร่อมที่ Amplifier เช่นเดิม เพื่อให้จ่ายได้ใกล้ๆ จ่ายได้เร็ว ผลที่ได้คือ Bass มาเต็ม เสียงก็ใส ง่ายๆ แบบนี้แหละ แต่ราคายังสูงเพราะบวกต้นทุนความคิดเข้าไปอีก พวกช่างที่พอจะคำนวณเป็นอยู่บ้างก็เริ่มทำออกมาขอส่วนแบ่งตลาดด้วย แต่ก็ยังเป็น Capacitor ทั่วไป เหมือนในแผงวงจร electronic ที่ยังไม่ทนทานต่ออุณภูมิรอบๆ โดยเฉพาะในรถยนต์และต้องใช้จำนวนหลายๆตัว เพื่อให้ได้ความจุที่ต้องการ

การที่มันออกแบบมาเป็นอุปกรณ์ Electronic จึงใช้และให้ผลลัพธ์กับพวกอุปกรณ์ไฟฟ้าด้วยกันเท่านั้น ไม่เกี่ยวอะไรกับเครื่องยนต์ตามที่หลายคนเข้าใจ หรือโฆษณาขายสินค้า

ผ่านไปเพียงชั่วอึดใจ ก็เริ่มมีผูผลิตชิ้นส่วนรถยนต์สำหรับรถแต่งหลายยี่ห้อก็ทำเจ้ากล่องสีๆ เล็กๆ ออกมาขายเพราะเทคโนโลยีมันเริ่มพัฒนา ขนาดตัวเก็บประจุก็เล็กลง แต่ในขณะเดียวกันความจุความทนทานเยอะขึ้น โดยมีชิ้นส่วนหลักคือ Super Capacitor มีราคาถูกลงมากกกกกกก  สามารถสั่งทำเฉพาะได้ด้วย ถือว่าเป็นเรื่องแปลกใหม่และบูมมากๆในกลุ่มรถแต่งขนาดเล็ก อยู่ช่วงนึงเลยทีเดียว และก็มีการพัฒนาต่อยอดออกมาหลายรุ่นดั่งที่เห็นกันในตลาดอะไหล่รถแต่งบ้านเรา

กล่องเรียงกระแสไฟฟ้าดีจริงมั๊ย 

ช่วงแรกๆ ผู้ผลิตอุปกรณ์ประเภทนี้อ้างว่าช่วยให้แรงดันเสถียรได้  แต่หลังจากนั้นไม่นานก็เริ่มเสื่อมความนิยมลงเพราะมีผลิตภัณฑ์ทั้งของจริงของเทียบเท่า และของปลอมเต็มท้องตลาด  ผู้ที่ได้ใช้แล้วก็ไม่เห็นผลแตกต่าง จึงทำให้การซื้อใช้นั้นเป็นเรื่องที่ไม่จำเป็น ถึงขนาดมีการกระแนะกระแหนว่า

“มีเงินไม่พอ…ต้องโง่ด้วย “

แท้จริงมันทำงานได้จริงๆ แต่มีการขายโฆษณาโดยกล่าวถึงคุณสมบัติที่เกินจริงไปเยอะทั้งที่ผู้ผลิตเองไม่เคยระบุคุณสมบัติที่เกินจริงไว้ในตัวสินค้า

จากที่กล่าวมาข้างต้น หากสมมติว่าติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้ามากขึ้น รถก็ต้องมี Load กระแสไฟฟ้าจากการใช้งานมากขึ้น ยกตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนหลอดไฟเป็น Xenon , ติดดอกลำโพงเพิ่ม, เปลี่ยนเครื่องเสียง  หรืออัพเกรดระบบจุดระเบิด เป็นต้น  แบ็ตเตอรี่เพียง 75 Amp. ก็เพียงพอต่อการใช้งานแล้วครับ

เพียงแต่บางจังหวะที่มีการกระชากของไฟ เช่น ในรถแข่งอาจจะเป็นช่วงรอบสูง หรือรอบตัด ในรถเครื่องเสียงอาจจะเป็นช่วงที่มีเบสหนักอย่างต่อเนื่อง  ระบบไฟอาจจะเกิดการเหวี่ยงหรือกระชากจากการใช้งาน ทำให้กระแสไม่นิ่งได้เช่นกัน ทั้งนี้มีหลายเหตุหลายปัจจัยมากมาย ขึ้นอยู่กับคุณภาพของแบตและคุณภาพระบบ Ground ไฟฟ้าโดยรวมของรถ เพื่อลดช่องว่างนั้นเจ้ากล่องหลากหลายสีที่เรียกกันว่า กล่องกรองไฟรถยนต์ หรือ Car Voltage stabilizer ที่ขายตามท้องตลาดเหล่านี้ สามารถชดเชยให้ได้ชั่วขณะหนึ่งเพราะการรับและคายประจุที่เร็วมากคือจุดเด่นของมัน จะดีหรือไม่อยู่ที่คุณภาพของ Capacitor ด้านในล้วนๆครับ

แน่นอนว่าการที่รถมีความเสถียรของระบบไฟฟ้า ไม่มีอาการไฟตกไฟเกินสามารถจ่ายไฟให้อุปกรณ์ในรถได้นิ่งเรียบ จึงทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าในรถมีอายุการใช้งานอย่างที่ควรจะเป็น เป็นการแก้ปัญหาที่ต้นเหตุและถูกจุดของปัญหาอุปกรณ์ไฟฟ้าในรถเสื่อมเร็วหรือเสียหายก่อนเวลาอันควร จากจุดเด่นของ Capacitor ที่สามารถรับและคายประจุหรือแรงดันไฟฟ้าได้เร็วอย่างฉับพลันนั้นเอง นี้คือวัตถุประสงค์ที่แท้จริงของอุปกรณ์ประเภทที่เรียกว่า Voltage Stabilizer  นอกเหนือจากนี้คือผลพลอยได้ซึ่งไม่ใช่สาระสำคัญ !!

เพิ่มแรงม้าก็ได้ ประหยัดน้ำมันด้วย ?

จากข้อมูลที่ผมได้กล่าวไป อาจจะมีการบอกเป็นนัยยะอยู่แล้วว่า มันมีประโยชน์ทั้งจริงและไม่จริง  เพราะวงจรตัวนี้ถูกออกแบบมาให้ คุมระบบไฟให้นิ่ง   หน้าที่ของมันมีแค่นั้น ถ้าเราลองคิดตามตรรกะง่ายๆ  แล้วมันจะช่วยเพิ่มแรงม้า ช่วยประหยัดน้ำมันได้อย่างไร จริงมั๊ยครับ ? ลองดูคลิปที่เค้าทดสอบ อาจจะเห็นอะไรได้ ไม่มากก็น้อยครับ

เพียงแต่เมื่อแรงดันไฟมีความเสถียรจึงสามารถตอบสนองได้เป็นปกติดี อย่างที่มันควรจะเป็น ย้ำนะครับ !! เท่าที่มันควรจะเป็น หรือมันเคยเป็นมาก่อน ซึ่งเกิดมาจากการสั่งการของ ECU ไปที่ระบบหัวฉีดและลิ้นปีกผีเสื้อ ทั้งนี้ขึ้นกับสภาพและคุณภาพทั้งหมดของระบบเครื่องยนต์ทั้งหมด จึงอาจคิดเอาเองหรือรู้สึกได้ว่ารถแรงขึ้น(จริงหรือเปล่าก็ไม่รู้)  แต่ระบบไฟฟ้าไม่สามารถเพิ่มแรงม้าให้เครื่องยนต์ได้แต่อย่างใดครับ อันนี้เคลียร์ละนะ

ในส่วนของเครื่องยนต์ มักพบความเชื่อผิดๆหลายประการ ซึ่งผมได้รวบรวมมาคร่าวๆดังนี้

• ใส่แล้วเครื่องนิ่งกว่าเดิม
• ใส่แล้วประหยัดน้ำมัน
• ใส่แล้วรถแรงขึ้น
• เพิ่มการตอบสนองของเครื่องยนต์

ประโยคด้านบนเหล่านี้มักจะได้เห็นอยู่เนืองๆตามเว็บบอร์ดหรือเฟสบุ๊คได้ทั่วไป ผมเองอยากจะพูดอย่างนี้ครับว่า อย่างแรกเลย ควรตรวจสอบอุปกรณ์เดิมๆที่ติดรถเสียก่อนว่า ยังอยู่ในสภาพที่เหมาะสมต่อการใช้งานหรือไม่ แน่นอนว่าเมื่อรถยนต์เริ่มมีอายุมากขึ้น อะไรๆก็เริ่มเสื่อมลงไป ระบบไฟก็เป็นหนึ่งในนั้นครับ จากเดิมไดชาร์จทำงานเต็มประสิทธิภาพ เมื่อกาลเวลาผ่านไปประสิทธิภาพก็จะด้อยลง ยกตัวอย่างเช่น ในกรณีคอมเพรสเซอร์แอร์ ตัดหรือต่อการทำงาน จะทำให้ไฟหน้าอาจจะวูบวาบ เคสนี้เป็นตัวอย่างที่เห็นได้ชัดเลยครับถึงประสิทธิภาพของไดชาร์จที่ลดลงเมื่อกาลเวลาผ่านไป  หรืออีกกรณีหนึ่งคือ ไฟฟ้าระบบกราว์น(ขั้วลบ) ไม่สามารถลงตัวถังได้ อาจจะทำให้เครื่องเดินไม่นิ่ง อันนี้ก็เป็นเหตุผลหนึ่งครับ อันเกิดเนื่องมาจาก สนิมที่ตัวถังเอย คราบขี้เกลือที่ติดอยู่ตามขั้วแบ็ตเอย เป็นต้น เนี่ยแหละครับปัจจัยที่หลายคนไม่ได้นึกถึง

สรุป

กล่องกรองกระแสไฟพวกนี้อาจมีส่วนน้อยมากหรืออาจไม่เกี่ยวเลย การที่แรงดันไฟมีความเสถียร และ ECU สั่งการหัวฉีดและลิ้นปีกผีเสื้อสามารถตอบสนองได้ปกติดีโดยหลักการจึงทำให้อัตราการจ่ายน้ำมัน ผิดพลาดน้อยลง ลดการศูนย์เสีย ทำให้จ่ายน้ำมันได้แม่นยำอย่างที่ควรจะเป็นเท่านั้น ไม่เกี่ยวกับการประหยัดน้ำมัน มากขึ้นแต่อย่างใด อาจทำให้ความรู้สึกประหยัดเพราะ สูญเสียน้อยลง เท่านั้นเอง  ซึ่งจะเห็นได้ว่าเพราะระบบไฟฟ้าในรถยนต์เราเองนั่นแหละ เสื่อมลง เลยทำให้อุปกรณ์ชนิดนี้แสดงความแตกต่างได้เมื่อใช้งาน ดังนั้นลองถามตัวคุณเองครับว่า คุณควรจะติดตั้งสิ่งที่เป็นของใหม่ หรือ ปรับปรุงของเก่าให้มีประสิทธิภาพดีเหมือนเดิม ทั้งนี้อยู่ที่ตัวของคุณในการตัดสินใจแล้วล่ะครับ

ขอขอบคุณข้อมูลจาก