⚠️
วงจรนี้ "ไม่แยกกราวด์" และมีไฟ 310V DC อยู่บนบอร์ด This circuit is NON-isolated and carries 310V DC on the board
แม้แต่ฝั่ง 5V ก็มีไฟบ้านถึงตัว — อ่านหัวข้อความปลอดภัยท้ายบทก่อนแตะบอร์ดจริงเสมอ Even the 5V side is referenced to the mains — read the safety section at the end before touching a real board
เปิดหน้าดาวน์โหลด →Open Downloads →
วัตถุประสงค์การเรียนรู้Learning Objectives
  • บอกได้ว่าทำไมเครื่องใช้ไฟฟ้ารุ่นใหม่จึงเปลี่ยนจากวงจรลดแรงดันแบบ C-Drop มาใช้ภาคจ่ายไฟสวิตชิ่ง
  • ไล่ลำดับการทำงาน 5 ภาคของวงจร LNK304 ตั้งแต่ไฟบ้าน 220V จนได้ไฟ 5V เลี้ยง MCU
  • ระบุอะไหล่ผู้ต้องสงสัยจากอาการเสียของพัดลมได้ และวัดยืนยันด้วยมัลติมิเตอร์
  • อธิบายอันตรายของวงจรแบบไม่แยกกราวด์ (Non-Isolated) และปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยได้
  • Explain why modern appliances moved from a C-Drop supply to a switching supply
  • Follow all 5 stages of the LNK304 circuit, from 220V mains to the 5V that powers the MCU
  • Name the likely faulty part from the fan's symptom and confirm it with a multimeter
  • Explain the danger of a non-isolated supply and work to the safety rules
ทำไมพัดลมยุคใหม่ถึงเลิกใช้ C-Drop?Why Modern Fans Dropped the C-Drop Supply

ในพัดลมดิจิทัลรุ่นเก่า เราจะคุ้นเคยกับวงจรลดแรงดันแบบ C-Drop (Capacitive Dropper) ซึ่งใช้คาปาซิเตอร์เป็นตัวจำกัดกระแส ข้อเสียคือจ่ายกระแสได้น้อยและแรงดันไฟไม่ค่อยนิ่ง แต่ในพัดลมรุ่นใหม่ๆ (เช่น พัดลมทาวเวอร์ พัดลมไอน้ำ หรือรุ่นที่มีรีโมท) จะเปลี่ยนมาใช้ ภาคจ่ายไฟสวิตชิ่ง (Switching Power Supply) โดยใช้ไอซีตระกูล LNK304 เป็นหัวใจหลัก

Older digital fans used a C-Drop (capacitive dropper) supply, where a capacitor limits the current. It delivers little current and its output sags easily. Newer fans (tower fans, misting fans, anything with a remote) switched to a switching power supply built around the LNK304 IC.

วงจรนี้ถูกออกแบบมาในรูปแบบ Non-Isolated Buck Converter (วงจรลดแรงดันแบบเชื่อมต่อกราวด์ตรง) ซึ่งมีข้อดีคือ:

It is built as a non-isolated buck converter (the output ground is tied straight to the mains), which gives these advantages:

หัวข้อAspect C-Drop (รุ่นเก่า)C-Drop (older) สวิตชิ่ง LNK304 (รุ่นใหม่)LNK304 switching (newer)
กระแสที่จ่ายได้Available current น้อย — พอเลี้ยงวงจรเล็กๆLow — only small loads จ่ายไฟ 5V ให้ MCU ได้เสถียรมากFeeds the MCU's 5V rail very stably
ความนิ่งของแรงดันRegulation ไม่ค่อยนิ่ง แกว่งตามโหลดPoor, sags with load มีภาคป้อนกลับคุมแรงดันตลอดเวลาA feedback loop holds it steady
ขนาด/น้ำหนักSize / weight เล็ก แต่ต้องใช้ C แรงดันสูงตัวใหญ่Small, but needs a bulky high-voltage cap เล็ก เบา ไม่ต้องใช้หม้อแปลงเหล็กตัวใหญ่Small and light, no bulky iron transformer
ทนไฟตก–ไฟกระชากSag / surge tolerance อ่อนไหวSensitive ทนทานกว่าMore robust
⚠ ข้อแลกเปลี่ยนที่ต้องจำ⚠ The trade-off to remember

ทั้ง C-Drop และบัคคอนเวอร์เตอร์ตัวนี้ ไม่มีหม้อแปลงแยกกราวด์ ทั้งคู่ ฉะนั้นฝั่ง 5V ไม่ได้ "ปลอดภัย" อย่างที่หน้าตาบอก — ดูหัวข้อความปลอดภัยท้ายบท

Neither the C-Drop nor this buck converter has an isolating transformer, so the 5V side is not as safe as it looks — see the safety section at the end.

ภาพรวมวงจร — ไล่จากปลั๊กถึงขา MCUCircuit Overview — From Plug to MCU Pin

วงจรทั้งหมดแบ่งได้เป็น 5 ภาค ไล่จากซ้ายไปขวา แรงดันจะถูกแปลง 3 ครั้ง: 220V สลับ → 310V ตรง → สับด้วยความถี่สูง → 5V ตรง

The circuit splits into 5 stages, left to right. The voltage is converted three times: 220V AC → 310V DC → chopped at high frequency → 5V DC.

220V AC 220V AC L / N 1 อินพุต + เรียงกระแส Input + rectifier NTC 12D-9 D1 (half-wave) กันไฟกระชาก + แปลงเป็น DC inrush guard + AC→DC 2 กรอง Pi-Filter Pi filter C 4.7µF — L 1mH — C 1µF กรองให้เรียบไร้รอยหยัก smooths out the ripple ≈ 310V DC 3 LNK304 สับสวิตช์ความถี่สูง (D–S) high-freq chopper (D–S) BP: C 0.1µF FB: ขารับค่าป้อนกลับfeedback input 4 ภาคขาออกบัค Buck output L 1mH + D2 ZD ขลิบแรงดันclamp = 5V DC 5V MCU 5 ภาคป้อนกลับ (Feedback) — R 4.3K + R 2K + D3 Feedback loop — R 4.3K + R 2K + D3 คอยวัดไฟ 5V ขาออก แล้วรายงานกลับที่ขา FB watches the 5V output and reports back to the FB pin แก้ไขรอบสวิตช์ adjusts duty

ค่าอุปกรณ์อ้างอิงจากแผงวงจรพัดลมตัวอย่างในใบความรู้ — รุ่นอื่นค่าอาจต่างกันเล็กน้อยแต่โครงสร้าง 5 ภาคเหมือนกัน

Values are from the example fan board in the worksheet — other models vary slightly, but the 5-stage structure is the same

วงจรโต้ตอบ — เดินตามกระแสทีละขั้นInteractive Circuit — Follow the Current Step by Step

กดปุ่มขั้นที่ 1–8 เพื่อไล่ดูว่ากระแสวิ่งไปทางไหนในแต่ละจังหวะ และลอง เลือกอาการเสีย จากช่องด้านล่างเพื่อดูว่าจุดวัดไหนจะ "ไฟหาย" — ตรงกับคลินิกช่างในหัวข้อถัดไป

Use buttons 1–8 to follow where the current goes at each moment, and pick a fault from the dropdown to see which test point loses its voltage — these match the repair clinic further down.

🔧 กำลังจำลองวงจรที่เสียอยู่ — สังเกตป้าย TP1–TP4 บนวงจรว่าไฟไปหายที่จุดไหน แล้วกดขั้นที่ 8 เพื่อดูสรุปการไล่วัด 🔧 A faulty board is being simulated — watch the TP1–TP4 badges to see where the voltage disappears, then press step 8 for the full probing summary

ขั้นที่ 1 — เสี้ยววินาทีแรกที่เสียบปลั๊ก: ตอนนั้นคาปาซิเตอร์ฟิลเตอร์ยังไม่มีประจุเลย มันจึงมีสภาพเหมือนลัดวงจรชั่วขณะ กระแสจะพุ่งเข้ามาสูงมาก (Inrush Current)
NTC 12D-9 คือตัวรับแรงกระแทกนั้นแทน — ตอนเย็นมันมีความต้านทานราว 12Ω คอยหน่วงกระแสไว้ พอกระแสไหลผ่านสักพักจนตัวมันร้อน ความต้านทานจะลดเหลือไม่ถึง 1Ω แล้วปล่อยไฟผ่านตามปกติ (นี่คือความหมายของ NTC = ร้อนแล้วค่าลด)
ดูกราฟล่าง: เส้นแดงคือกระแสถ้าไม่มี NTC ส่วนเส้นเขียวคือกระแสที่ถูก NTC จำกัดไว้ — นี่คือเหตุผลที่ NTC ขาดแล้วมักลาก D1 พังไปด้วย

Step 1 — the first instant after plug-in: the filter capacitors are still completely empty, so momentarily they behave like a short circuit and the inrush current is enormous.
The NTC 12D-9 takes that hit. Cold it is about 12Ω, holding the current back; once current warms it up its resistance falls below 1Ω and it lets the supply through (that is what NTC means — hotter, lower resistance).
See the trace below: red is the current without an NTC, green is what the NTC allows. That is why a failed NTC usually takes D1 with it.

ขั้นที่ 2 — D1 ตัดครึ่งคลื่นทิ้ง: ไฟบ้านเป็นไฟสลับ วิ่งบวก-ลบสลับกัน 50 ครั้งต่อวินาที แต่วงจรอิเล็กทรอนิกส์ต้องการไฟตรง
D1 ยอมให้กระแสผ่านทางเดียว ครึ่งบวกจึงผ่านไปได้ ส่วนครึ่งลบถูกกั้นทิ้งไปเลย — เรียกว่า เรียงกระแสครึ่งคลื่น (Half-Wave)
วงจรนี้ใช้ไดโอดตัวเดียว ไม่ใช้บริดจ์ 4 ตัว เพราะโหลดกินกระแสน้อยมาก (แค่เลี้ยง MCU) จึงยอมทิ้งครึ่งคลื่นไปได้โดยไม่เดือดร้อน
ผลข้างเคียงคือแรงดันที่ออกมายังเป็นห้วงๆ ไม่ต่อเนื่อง จึงต้องมีภาคกรองในขั้นถัดไป

Step 2 — D1 throws away half the wave: the mains alternates positive and negative 50 times a second, but electronics need DC.
D1 passes current one way only, so the positive halves get through and the negative halves are blocked — half-wave rectification.
A single diode is enough here (no 4-diode bridge) because the load is tiny — just the MCU — so throwing away half the wave costs nothing that matters.
The side effect is that the output still arrives in lumps, which is what the next stage has to fix.

ขั้นที่ 3 — Pi-Filter ทำให้ไฟเรียบ: C 4.7µF → L 1mH → C 1µF เรียงกันคล้ายตัวอักษรกรีก π
คาปาตัวแรกทำหน้าที่เหมือนถังพักน้ำ — ชาร์จเต็มตอนยอดคลื่น แล้วค่อยๆ คายออกช่วงที่ไฟขาดหาย ทำให้แรงดันไม่ตกเป็นหลุม ส่วนตัวเหนี่ยวนำกับคาปาตัวที่สองช่วยกันเก็บรอยหยักที่เหลือ (และกันสัญญาณรบกวนความถี่สูงจากการสับสวิตช์ไม่ให้ย้อนออกไปที่สายไฟบ้าน)
จุดวัดสำคัญ TP2 = ประมาณ 310V DC — มาจาก 220 × √2 คือยอดของคลื่นไซน์ ไม่ใช่ค่า 220 ที่เป็นค่าประสิทธิผล
ลองเลือกอาการ "C ฟิลเตอร์ค่าแห้ง" ดู แล้วดูกราฟล่าง — ไฟ 310V จะกลับมากระเพื่อมเหมือนไม่มีตัวกรอง นั่นคือสาเหตุที่พัดลมติดๆ ดับๆ

Step 3 — the Pi filter smooths it out: C 4.7µF → L 1mH → C 1µF, arranged like the Greek letter π.
The first capacitor acts as a reservoir — it fills at the crest and drains slowly through the gaps, so the rail never falls into a hole. The inductor and second capacitor mop up what ripple is left (and keep the switching noise from escaping back out onto the mains wiring).
Test point TP2 ≈ 310V DC — that is 220 × √2, the peak of the sine wave, not the 220 RMS figure.
Select the "filter caps dried out" fault and watch the trace: the 310V rail ripples as if there were no filter at all. That is exactly what makes the fan cut in and out.

ขั้นที่ 4 — จังหวะ ON (สวิตช์ในไอซีปิด): ภายใน LNK304 มีมอสเฟตอยู่ระหว่างขา D กับขา S เมื่อมันปิดวงจร ไฟ 310V จะทะลุจากขา D ออกมาที่ขา S ทันที
กระแสวิ่งครบวง: บัส 310V → ขา D → ขา S → L 1mH → ไฟ 5V → โหลด/C out → กราวด์ → กลับไปที่บัส
สิ่งที่เกิดใน L: กระแสไม่ได้พุ่งขึ้นทันที เพราะตัวเหนี่ยวนำต้านการเปลี่ยนแปลงของกระแส มันจึงค่อยๆ ไต่ขึ้นเป็นเส้นเฉียง พร้อมกับสะสมพลังงานไว้ในสนามแม่เหล็ก ส่วนแรงดันส่วนเกิน (310 − 5 ≈ 305V) ก็ไปตกคร่อมตัว L เอง
ช่วงนี้ไดโอด D2 ถูกไบอัสย้อน จึงกั้นไว้ไม่นำกระแส — สังเกตว่ามันจางอยู่

Step 4 — the ON stroke (the internal switch closes): inside the LNK304 sits a MOSFET between pin D and pin S. When it closes, the 310V rail appears straight through at pin S.
The full loop: 310V bus → pin D → pin S → L 1mH → the 5V rail → load / C out → ground → back to the bus.
What happens in L: the current cannot jump instantly, because an inductor opposes any change in current. It ramps up as a slope while storing energy in its magnetic field, and the surplus voltage (310 − 5 ≈ 305V) is dropped across the inductor itself.
During this stroke D2 is reverse-biased and blocks — notice it is dimmed out.

ขั้นที่ 5 — จังหวะ OFF (สวิตช์เปิด แต่ไฟ 5V ไม่ดับ): พอมอสเฟตตัดวงจร แหล่งจ่าย 310V ก็ถูกตัดขาดทันที — แต่กระแสในตัวเหนี่ยวนำหยุดกะทันหันไม่ได้
ตัว L จึงกลับขั้วแรงดันตัวเองเพื่อดันกระแสให้ไหลต่อ และไปดึงขา S ให้ต่ำลงจนต่ำกว่ากราวด์ราว 0.7V ทำให้ D2 นำกระแส เกิดวงจรปิดวงเล็กๆ: L → โหลด → กราวด์ → ผ่าน D2 → กลับเข้า L
นี่คือเหตุผลที่ D2 ถูกเรียกว่า ไดโอดไหลวน (Freewheel Diode) — ไฟ 5V จึงต่อเนื่องไม่ขาดช่วงทั้งที่ไอซีสับเปิด-ปิดหลายหมื่นครั้งต่อวินาที
ลองเลือกอาการ "D2 ขาด" ดู — กระแสในขดลวดจะไม่มีทางไป เกิดสไปก์แรงดันสูงและไฟ 5V สร้างไม่ขึ้นเลย

Step 5 — the OFF stroke (the switch opens, yet 5V survives): the moment the MOSFET opens, the 310V source is cut away — but the current in the inductor cannot stop abruptly.
The inductor reverses its own voltage to keep that current going, dragging pin S about 0.7V below ground, which makes D2 conduct and completes a small loop: L → load → ground → through D2 → back into L.
That is why D2 is called the freewheel diode — the 5V rail stays unbroken even though the IC is chopping tens of thousands of times a second.
Try the "D2 open" fault: the inductor current has nowhere to go, it spikes, and the 5V rail never builds at all.

ขั้นที่ 6 — ป้อนกลับ: ไอซีรู้ได้ยังไงว่าพอแล้ว? ตัวแบ่งแรงดัน R 4.3K + R 2K คอยหารไฟ 5V ลงมาเป็นแรงดันเล็กๆ ป้อนเข้าขา FB เมื่อค่าที่ขา FB ถึงเกณฑ์ (ราว 1.65V) แปลว่าไฟขาออกเต็มแล้ว
LNK304 ไม่ได้ปรับความกว้างพัลส์แบบ PWM ทั่วไป แต่ใช้วิธี "ข้ามพัลส์" (ON/OFF Control): ถ้าไฟยังไม่พอก็สับพัลส์ถัดไป ถ้าพอแล้วก็ข้ามพัลส์นั้นไปเฉยๆ — กดปุ่ม "โหลด" สลับเบา/หนักดูกราฟล่าง จะเห็นว่าโหลดหนักไอซีข้ามพัลส์น้อยลง แต่ไฟ 5V นิ่งเท่าเดิมทั้งสองแบบ
จุดที่ช่างต้องรู้: ปลายล่างของตัวแบ่งไม่ได้ลงกราวด์ แต่กลับไปที่ขา S เพราะวงจรภายในไอซีทั้งหมดอ้างอิงกับขา S ไอซีจึงอ่านค่า FB เฉพาะช่วง OFF ซึ่งเป็นจังหวะที่ D2 ตรึงขา S ไว้ใกล้กราวด์พอดี ส่วน D3 คือตัวกันไม่ให้ขา FB ถูกลากติดลบตอนช่วง ON ที่ขา S พุ่งขึ้นไป 310V

Step 6 — feedback: how does the IC know when to stop? The divider R 4.3K + R 2K scales the 5V rail down and feeds it to the FB pin. When FB reaches its threshold (about 1.65V), the output is full.
The LNK304 does not vary pulse width like an ordinary PWM controller — it skips pulses (ON/OFF control): if the rail is low it fires the next pulse; if the rail is full it simply omits that pulse. Toggle the "Load" button and watch the trace: under a heavy load fewer pulses are skipped, yet the 5V rail is equally steady either way.
What a technician must know: the bottom of the divider does not go to ground — it returns to pin S, because everything inside the IC is referenced to pin S. So the IC only samples FB during the OFF stroke, precisely when D2 is holding pin S near ground. And D3 is there to block the FB pin from being dragged negative during the ON stroke, when pin S jumps to 310V.

ขั้นที่ 7 — สองอันตรายที่มองไม่เห็น:
(1) กราวด์ของ 5V คือสาย N ของไฟบ้าน — ดูเส้นแดงล่างสุด มันคือลายปริ้นท์เส้นเดียวกันจริงๆ ไม่มีหม้อแปลงแยกกราวด์คั่นที่ไหนเลย ฉะนั้นการจับ "ฝั่ง 5V" ไม่ได้ปลอดภัยกว่าการจับสายไฟบ้าน
(2) ขา S ไม่ใช่กราวด์ — แม้ชื่อจะว่า Source แต่ในวงจรบัคแบบนี้ขา S คือโหนดสวิตช์ที่แกว่งขึ้นลงระหว่าง 0V กับ 310V หลายหมื่นครั้งต่อวินาที (ดูกราฟล่าง) ใครเผลอเอาคลิปกราวด์ของสโคปไปหนีบขา S เข้า = ลัดบัส 310V ลงกราวด์สโคปทันที
ทางออกเดียวที่ถูกต้องคือจ่ายไฟผ่าน Isolation Transformer ก่อนวัดด้วยสโคปเสมอ

Step 7 — two dangers you cannot see:
(1) The 5V ground IS the mains neutral — look at the red track along the bottom: it is literally one copper trace, with no isolating transformer anywhere. Touching "the 5V side" is no safer than touching a mains wire.
(2) Pin S is not ground — despite the name "Source", in this buck configuration pin S is the switching node, swinging between 0V and 310V tens of thousands of times a second (see the trace). Clip a scope ground lead onto pin S and you short the 310V bus straight into the scope's earth.
The only correct answer is to power the board through an isolation transformer before any scope goes near it.

ขั้นที่ 8 — ไล่วัดตามลำดับน้ำไหล: เลือกอาการเสียจากช่องด้านบน แล้วอ่านตารางในกราฟล่าง หลักการคือ วัดไล่จากต้นน้ำไปปลายน้ำ จุดแรกที่ไฟหาย คือภาคที่เสีย
• TP2 ไม่มี 310V → ปัญหาอยู่ก่อนหน้านั้น: NTC หรือ D1
• TP2 มี 310V แต่ TP3 ค้างนิ่งไม่สับ → ไอซีไม่ทำงาน: สงสัย C ขา BP
• TP2 ตกลงเหลือเกือบศูนย์ + D–S ร้องปี๊บ → LNK304 ช็อตทะลุ (เปลี่ยนคู่กับ D1 เสมอ)
• TP3 สับปกติ แต่ TP4 ไม่มี 5V → ปัญหาอยู่ปลายน้ำ: D2 หรือ C out
สังเกตว่าเคส "C ขา BP แห้ง" กับ "LNK304 ช็อต" ให้อาการหน้าบ้านเหมือนกันเป๊ะ (5V หาย เปิดไม่ติด) แต่ TP2 แยกสองเคสนี้ออกจากกันได้ทันที — นี่คือประโยชน์ของการไล่วัดเป็นลำดับแทนการเดา

Step 8 — probe in the order the current flows: pick a fault above and read the table below. The rule is simple: work downstream, and the first point where the voltage disappears is the stage that failed.
• No 310V at TP2 → the fault is upstream: NTC or D1
• 310V at TP2 but TP3 sits still → the IC never starts: suspect the BP cap
• TP2 collapses to near zero + D–S beeps → the LNK304 has shorted (always replace it with D1)
• TP3 switches fine but no 5V at TP4 → the fault is downstream: D2 or C out
Note that "BP cap dried out" and "LNK304 shorted" look identical from the outside (no 5V, dead unit), yet TP2 separates them instantly — that is why you probe in order instead of guessing.

เจาะลึกการทำงาน 5 ภาคส่วนThe 5 Stages in Detail

1ภาคอินพุตและเรียงกระแส (Input & Rectification)Input & Rectification

NTC 12D-9D1

NTC (เทอร์มิสเตอร์): ตัวต้านทานแบบพิเศษที่ทำหน้าที่เป็น "กันชน" ลดกระแสไฟกระชาก (Inrush Current) ในเสี้ยววินาทีแรกที่เสียบปลั๊ก ป้องกันไม่ให้ไดโอดและไอซีช็อตระเบิด

NTC thermistor: a "shock absorber" that limits the inrush current in the first instant the plug goes in, keeping the diode and the IC from blowing.

D1 (ไดโอดเรียงกระแสครึ่งคลื่น): แปลงไฟสลับ 220V ให้กลายเป็นไฟตรง — วงจรนี้ใช้ไดโอดตัวเดียว ไม่ได้ใช้บริดจ์ 4 ตัวเหมือนแหล่งจ่ายไฟทั่วไป

D1 (half-wave rectifier): turns the 220V AC into DC — this design uses a single diode, not a 4-diode bridge.

2ภาคกรองกระแสแรงดันสูง (Pi-Filter)High-Voltage Filter (Pi Filter)

C 4.7µFL 1mHC 1µF

อุปกรณ์สามตัวเรียงเป็นรูปตัวอักษร π (คาปา–ตัวเหนี่ยวนำ–คาปา) จึงเรียกว่า Pi-Filter ทำหน้าที่กรองไฟ DC ให้เรียบกริบไร้รอยหยัก

Three parts arranged like the letter π (cap–inductor–cap), hence "Pi filter". It smooths the DC until the ripple is gone.

จุดวัดสำคัญ: แรงดันตกคร่อมที่จุดนี้จะพุ่งสูงถึง ประมาณ 310V DC (มาจาก 220 × √2) เพื่อเตรียมส่งเข้าไอซี — ถ้าวัดแล้วไม่มี 310V ให้ย้อนกลับไปดูภาคที่ 1

Key test point: the voltage here climbs to about 310V DC (220 × √2) ready for the IC. No 310V here means the fault is back in stage 1.

3ภาคสวิตชิ่ง (Switching Control IC)Switching Control IC

LNK304C 0.1µF (BP)

LNK304 คือสมองกลของภาคจ่ายไฟ ทำหน้าที่สับสวิตช์เปิด-ปิดด้วยความถี่สูงมากๆ (ผ่านขา D และ S) เพื่อ "ซอย" แรงดัน 310V ให้ลดลง

LNK304 is the brain of the supply. It switches on and off at very high frequency (through pins D and S) to chop the 310V down.

C 0.1µF คร่อมขา BP: เป็นตัวเก็บประจุ Bypass ทำหน้าที่กรองไฟเลี้ยงย่อยให้วงจรภายในตัว LNK304 ทำงานได้นิ่ง — หาก C ตัวนี้เสื่อมหรือค่าแห้ง ไอซีจะไม่ยอมทำงานเลย

C 0.1µF on the BP pin: a bypass capacitor that steadies the LNK304's own internal supply — if it dries out, the IC simply refuses to run.

⚠ ขา S ไม่ใช่กราวด์ อย่าเข้าใจผิด ⚠ Pin S is not ground — a costly misconception

ในวงจรบัคแบบนี้ ขา D ผูกอยู่กับบัส 310V ตลอดเวลา ส่วนขา S คือ "โหนดสวิตช์" ที่ถูกยกขึ้นไป 310V ทุกครั้งที่มอสเฟตปิดวงจร แล้วตกกลับลงมาใต้กราวด์ราว 0.7V เมื่อ D2 นำกระแส — แกว่งแบบนี้หลายหมื่นครั้งต่อวินาที และวงจรภายในไอซีทั้งหมด (รวมทั้งขา BP และ FB) ก็อ้างอิงกับขา S ตัวนี้ ไม่ได้อ้างอิงกราวด์

In this buck configuration pin D sits permanently on the 310V bus, while pin S is the "switching node": it is pulled up to 310V every time the MOSFET closes and falls about 0.7V below ground when D2 conducts — tens of thousands of times a second. Everything inside the IC, including the BP and FB pins, is referenced to pin S, not to ground.

4ภาคแปลงแรงดันขาออก (Buck Output Stage)Buck Output Stage

L 1mHD2ZD

L 1mH (ตัวขวา) และไดโอด D2 คือหัวใจของการแปลงไฟลงมาเหลือ 5V ทำงานสลับกันเป็นจังหวะ:

The right-hand 1mH inductor and diode D2 are what actually bring the voltage down to 5V, working in alternating strokes:

  • จังหวะไอซีทำงาน (ON): ไฟวิ่งผ่านโหลด ผ่าน L 1mH เกิดการสะสมพลังงานแม่เหล็กในตัวเหนี่ยวนำ
  • จังหวะไอซีหยุด (OFF): พลังงานที่ค้างใน L จะยุบตัวและไหลวนต่อเนื่องผ่านไดโอด D2 ทำให้ไฟเลี้ยง 5V ไม่ขาดช่วง
  • IC ON: current flows through the load and the 1mH inductor, storing energy in its magnetic field
  • IC OFF: that stored energy collapses and keeps circulating through diode D2, so the 5V rail never drops out

ZD (ซีเนอร์ไดโอด): ทำหน้าที่เป็นตำรวจจราจร คอยขลิบแรงดัน (Clamp) ป้องกันไม่ให้ไฟกระชากเกิน 5V ไปทำลาย MCU จนช็อตทะลุ

ZD (zener): the traffic cop — it clamps the rail so a spike above 5V can't punch through and destroy the MCU.

5ภาคป้อนกลับ (Feedback Loop)Feedback Loop

R 4.3KR 2KD3

ทำหน้าที่เป็น "สายสืบ" คอยวัดแรงดัน 5V ขาออก แล้วส่งสัญญาณกลับไปรายงานที่ขา FB ของไอซี LNK304

This is the "informant": it senses the 5V output and reports it back to the LNK304's FB pin.

การทำงาน: เมื่อแรงดันที่ขา FB ถึงเกณฑ์ (ราว 1.65V) แปลว่าไฟขาออกเต็มแล้ว — LNK304 ไม่ได้ปรับความกว้างพัลส์แบบ PWM ทั่วไป แต่ใช้วิธี "ข้ามพัลส์" (ON/OFF Control) คือถ้าไฟยังไม่พอก็สับพัลส์ถัดไป ถ้าพอแล้วก็ข้ามพัลส์นั้นไปเฉยๆ โหลดหนักจะข้ามน้อย โหลดเบาจะข้ามเยอะ แต่ไฟ 5V นิ่งเท่ากันทั้งสองกรณี

How it works: once the FB pin reaches its threshold (about 1.65V) the output is full — the LNK304 does not vary pulse width like an ordinary PWM controller, it skips pulses (ON/OFF control). Rail low? fire the next pulse. Rail full? simply omit it. A heavy load skips few pulses and a light load skips many, yet the 5V rail is equally steady either way.

รายละเอียดที่ช่างมักมองข้าม: ปลายล่างของตัวแบ่งแรงดันไม่ได้ลงกราวด์ แต่กลับไปที่ขา S (เพราะวงจรภายในอ้างอิงขา S) ไอซีจึงอ่านค่าที่ขา FB เฉพาะช่วง OFF ซึ่งเป็นจังหวะที่ D2 ตรึงขา S ไว้ใกล้กราวด์พอดี ส่วน D3 ทำหน้าที่กั้นไม่ให้ขา FB ถูกลากติดลบตอนช่วง ON ที่ขา S พุ่งขึ้นไป 310V

The detail most people miss: the bottom of the divider does not go to ground — it returns to pin S, because the IC's internals are referenced there. So the FB pin is only sampled during the OFF stroke, exactly when D2 is holding pin S near ground, and D3 blocks the FB pin from being dragged negative during the ON stroke when pin S jumps to 310V.

คลินิกช่าง — ชี้เป้าอาการเสียยอดฮิตในวงจร LNK304Repair Clinic — Common LNK304 Failures

⚠️ ทุกขั้นตอนการวัดความต้านทานต้อง ถอดปลั๊กและคายประจุคาปาแรงสูงก่อนเสมอ

⚠️ Every resistance measurement below must be done unplugged, with the high-voltage caps discharged first.

🔴 อาการที่ 1: เปิดไม่ติด เงียบสนิท (วัดไฟ 310V ไม่มา) 🔴 Symptom 1: Dead silent, no 310V present

อะไหล่ผู้ต้องสงสัย: NTC (12D-9) และ D1

Suspects: the NTC (12D-9) and D1

วิธีตรวจ: วัด NTC ด้วยย่านโอห์ม ถ้าค่ายืดผิดปกติหรือขาด (อ่านได้ OL) แสดงว่ามีไฟกระชากอย่างหนักหรือเสียบไฟผิด แล้วจึงไล่วัด D1 ต่อว่ายังเรียงกระแสได้อยู่ไหม

How to check: measure the NTC on ohms. A wildly drifted or open (OL) reading means a heavy surge or the wrong supply was applied. Then check D1 still rectifies.

🔴 อาการที่ 2: เปิดไม่ติด + ไอซีระเบิดดำ (ไฟหน้าจอไม่ติด) 🔴 Symptom 2: Dead, with a charred IC (display never lights)

อะไหล่ผู้ต้องสงสัย: LNK304 ช็อตทะลุ

Suspect: the LNK304 has shorted through

วิธีตรวจ: ตั้งมิเตอร์ย่านเสียงปี๊บ (continuity) วัดคร่อมขา D และ S ถ้ามิเตอร์ร้องปี๊บยาวหรืออ่านได้ 0 Ω แปลว่าไอซีช็อตทะลุ — เปลี่ยนคู่กับ D1 เสมอ เพราะเมื่อไอซีช็อต กระแสมหาศาลจะวิ่งผ่าน D1 จนเสียตามไปด้วย

How to check: set the meter to continuity and probe across pins D and S. A long beep or 0 Ω means the IC has shorted — always replace it together with D1, because the surge that kills the IC usually takes D1 with it.

🟠 อาการที่ 3: พัดลมติดๆ ดับๆ (ไฟหน้าจอกระพริบ รีเลย์ดังรัวๆ) 🟠 Symptom 3: Fan cuts in and out (display flickers, relay chatters)

อะไหล่ผู้ต้องสงสัย: C 4.7µF และ C 1µF ในภาค Pi-Filter

Suspects: C 4.7µF and C 1µF in the Pi filter

วิเคราะห์: คาปาซิเตอร์ฟิลเตอร์แรงดันสูง "ค่าแห้ง" ทำให้ไฟ 310V ไม่เรียบ ไอซี LNK304 จึงทำงานผิดพลาดและรีสตาร์ทตัวเองตลอดเวลา อาการรีเลย์ดังรัวๆ คือ MCU ถูกตัดไฟแล้วบูตใหม่ซ้ำๆ

Analysis: the high-voltage filter caps have dried out, so the 310V rail is no longer smooth. The LNK304 misfires and keeps restarting itself — the chattering relay is the MCU losing power and rebooting over and over.

🟡 อาการที่ 4: ไฟไม่เข้า แต่ LNK304 ไม่ช็อต 🟡 Symptom 4: No output, yet the LNK304 is not shorted

อะไหล่ผู้ต้องสงสัย: C 0.1µF ที่ขา BP หรือ D2

Suspects: the 0.1µF cap on the BP pin, or D2

วิเคราะห์: ถ้า C ที่ขา BP แห้ง ไอซีจะไม่มีไฟเลี้ยงตัวเองจึงไม่ยอมเริ่มทำงาน หรือถ้า D2 ขาด/ช็อต วงจรก็ไม่สามารถสร้างแรงดัน 5V ออกมาได้ ทั้งที่ตัวไอซียังดีอยู่

Analysis: a dried-out BP capacitor leaves the IC without its own housekeeping supply, so it never starts. Or if D2 is open/shorted the circuit cannot build the 5V rail at all, even with a perfectly good IC.

เคล็ดวิชาช่าง — กฎความปลอดภัย "วงจรไม่แยกกราวด์"Pro Tip — The Non-Isolated Safety Rule

ช่างมือใหม่ที่เคยซ่อมแต่บอร์ดทีวีหรือเครื่องเสียง มักจะชินกับวงจรที่มี หม้อแปลงสวิตชิ่ง ซึ่งทำหน้าที่แยกกราวด์ไฟแรงสูง (Hot) ออกจากกราวด์ไฟต่ำ (Cold) ทำให้จับฝั่งไฟต่ำได้โดยไม่โดนดูด

Technicians who cut their teeth on TV or audio boards get used to a switching transformer separating the hot ground from the cold ground, so the low-voltage side is safe to touch.

🚨 แต่บอร์ดพัดลมที่ใช้ LNK304 เป็นวงจรแบบ Non-Isolated (ไม่แยกกราวด์) 🚨 But an LNK304 fan board is NON-isolated

ให้สังเกตที่วงจร จะเห็นว่าลายปริ้นท์เส้นล่าง (N) ของไฟบ้าน 220V ถูกโยงตรงวิ่งทะลุไปเป็นขั้วลบ (GND) ของฝั่ง Output 5V ด้วย — พูดง่ายๆ คือกราวด์ของ MCU กับสายไฟบ้านเป็นเส้นเดียวกัน

Trace the board and you will see the lower mains track (N) running straight through to become the negative (GND) of the 5V output — the MCU ground and the mains wire are literally the same node.

  • ห้ามใช้มือเปล่าสัมผัสแผงวงจรเด็ดขาดในขณะที่เสียบปลั๊กไฟทดสอบ แม้จะเป็นบริเวณฝั่งไฟ 5V หรือขาของ MCU ก็ตาม เพราะไฟบ้าน 220V สามารถวิ่งย้อนมากระตุกมือได้ทุกเมื่อ
  • หากต้องการวัดไฟแบบ Hot Test (จ่ายไฟจริงขณะวัด) ต้องใส่รองเท้า ยืนบนพื้นแห้ง วัดด้วยความระมัดระวัง และใช้มือเดียว
  • ห้ามนำออสซิลโลสโคปไปคีบวัดที่บอร์ดตรงๆ เด็ดขาด เว้นแต่จะจ่ายไฟผ่าน Isolation Transformer — ไม่เช่นนั้นไฟ 220V จะวิ่งทะลุสายกราวด์ของสโคป ทำให้เครื่องมือวัดราคาแพงระเบิดพังทันที
  • ห้ามหนีบคลิปกราวด์ของสโคปที่ขา S ของ LNK304 แม้ชื่อขาจะว่า "Source" ก็ตาม เพราะขานี้คือโหนดสวิตช์ที่แกว่งขึ้นถึง 310V — หนีบเมื่อไหร่เท่ากับลัดบัส 310V ลงกราวด์ของสโคปทันที (อ่านรายละเอียดในหัวข้อภาคสวิตชิ่งด้านบน)
  • คายประจุคาปาซิเตอร์แรงสูง (จุด 310V) ก่อนจับบอร์ดทุกครั้ง แม้ถอดปลั๊กแล้วก็ยังมีประจุค้างอยู่
  • Never touch the board bare-handed while it is plugged in — not even the 5V side or the MCU pins. Mains voltage can find its way back to your hand at any moment.
  • If you must do a hot test, wear shoes, stand on a dry floor, work carefully, and keep one hand behind your back.
  • Never clip an oscilloscope straight onto this board unless it is powered through an isolation transformer — otherwise 220V runs down the scope's ground lead and destroys the instrument on the spot.
  • Never put a scope ground clip on the LNK304's S pin, whatever the name "Source" suggests. That pin is the switching node and rises to 310V — clipping it shorts the 310V bus straight into the scope's earth (see the switching-stage section above).
  • Discharge the high-voltage (310V) capacitors before handling the board; they hold their charge after unplugging.
ทบทวนเพิ่มเติมRelated Lessons

🔗 พื้นฐานภาคจ่ายไฟ 4 ขั้น (หม้อแปลง → เรียงกระแส → กรอง → เรกูเลต) อยู่ในบท แหล่งจ่ายไฟ — เทียบให้เห็นว่าแบบลิเนียร์กับสวิตชิ่งต่างกันอย่างไร

🔗 The 4-stage power-supply basics (transformer → rectifier → filter → regulator) are in the Power Supply lesson — compare linear against switching there.

🔗 หลักการเรียงกระแสและไดโอดความถี่สูงอยู่ในบท ไดโอด (มีห้องแล็บ AC→DC ให้ลองเล่น)

🔗 Rectification and fast diodes are covered in the Diode lesson (with an interactive AC→DC lab)

🔗 บอร์ดที่วงจรนี้ไปเลี้ยง คือแผงควบคุมพัดลม — ดูวงจรมอเตอร์และสวิตช์ความเร็วได้ที่บท มอเตอร์พัดลมไฟฟ้า

🔗 The board this supply feeds is the fan controller — see the motor and speed-switch circuit in the Electric Fan Motor lesson