ข่าว

ตัวเก็บประจุเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่ใช้บ่อยที่สุดบนแผงวงจร เนื่องจากจำนวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (ตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงรถยนต์) ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความต้องการตัวเก็บประจุก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน การระบาดใหญ่ของโควิด 19 ได้ส่งผลกระทบต่อห่วงโซ่อุปทานส่วนประกอบทั่วโลกจากเซมิคอนดักเตอร์ ไปยังส่วนประกอบแบบพาสซีฟ และตัวเก็บประจุมีปริมาณไม่เพียงพอ1
การอภิปรายในหัวข้อตัวเก็บประจุสามารถแปลงเป็นหนังสือหรือพจนานุกรมได้อย่างง่ายดาย ประการแรกมีตัวเก็บประจุหลายประเภท เช่น ตัวเก็บประจุไฟฟ้า ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม ตัวเก็บประจุแบบเซรามิก เป็นต้น จากนั้นในประเภทเดียวกันก็มีความแตกต่างกัน วัสดุอิเล็กทริก นอกจากนี้ยังมีคลาสที่แตกต่างกัน สำหรับโครงสร้างทางกายภาพนั้นมีตัวเก็บประจุประเภทสองเทอร์มินัลและสามเทอร์มินัล นอกจากนี้ยังมีตัวเก็บประจุชนิด X2Y ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือตัวเก็บประจุ Y คู่หนึ่งที่ห่อหุ้มไว้ในตัวเดียว แล้วซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ล่ะ ความจริงก็คือ หากคุณนั่งลงและเริ่มอ่านคู่มือการเลือกตัวเก็บประจุจากผู้ผลิตรายใหญ่ คุณก็สามารถใช้เวลาทั้งวันได้อย่างง่ายดาย!
เนื่องจากบทความนี้เกี่ยวกับพื้นฐาน ฉันจะใช้วิธีการอื่นตามปกติ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น คำแนะนำในการเลือกตัวเก็บประจุสามารถพบได้ง่ายบนเว็บไซต์ของซัพพลายเออร์ที่ 3 และ 4 และวิศวกรภาคสนามมักจะสามารถตอบคำถามส่วนใหญ่เกี่ยวกับตัวเก็บประจุได้ ในบทความนี้ ฉันจะไม่ทำซ้ำสิ่งที่คุณพบบนอินเทอร์เน็ต แต่จะสาธิตวิธีการเลือกและใช้ตัวเก็บประจุผ่านตัวอย่างที่เป็นประโยชน์ การเลือกตัวเก็บประจุบางแง่มุมที่ไม่ค่อยมีใครรู้จัก เช่น การเสื่อมสภาพของความจุ จะถูกกล่าวถึงด้วย หลังจากอ่านบทความนี้ คุณจะ ควรมีความเข้าใจในการใช้คาปาซิเตอร์เป็นอย่างดี
หลายปีก่อน ตอนที่ฉันทำงานในบริษัทที่ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เรามีคำถามสัมภาษณ์วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ในแผนผังของผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ เราจะถามผู้มีโอกาสเป็นผู้สมัครว่า "หน้าที่ของอิเล็กโทรไลต์ DC link คืออะไร ตัวเก็บประจุ?”และ “ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกที่อยู่ติดกับชิปมีหน้าที่อะไร”เราหวังว่าคำตอบที่ถูกต้องคือ ตัวเก็บประจุแบบ DC บัส ใช้สำหรับเก็บพลังงาน ตัวเก็บประจุแบบเซรามิก ใช้สำหรับกรอง
คำตอบที่ "ถูกต้อง" ที่เราค้นหาแสดงให้เห็นจริงๆ ว่าทุกคนในทีมออกแบบมองตัวเก็บประจุจากมุมมองของวงจรอย่างง่าย ไม่ใช่จากมุมมองของทฤษฎีสนาม มุมมองของทฤษฎีวงจรไม่ผิด ที่ความถี่ต่ำ (จากไม่กี่ kHz ไม่กี่ MHz) ทฤษฎีวงจรมักจะสามารถอธิบายปัญหาได้ดี เนื่องจากที่ความถี่ต่ำกว่า สัญญาณจะอยู่ในโหมดดิฟเฟอเรนเชียลเป็นหลัก การใช้ทฤษฎีวงจรเราจะเห็นตัวเก็บประจุที่แสดงในรูปที่ 1 โดยที่ความต้านทานอนุกรมที่เทียบเท่ากัน ( ESR) และความเหนี่ยวนำอนุกรมที่เทียบเท่า (ESL) ทำให้อิมพีแดนซ์ของตัวเก็บประจุเปลี่ยนแปลงตามความถี่
รุ่นนี้อธิบายประสิทธิภาพของวงจรได้ครบถ้วนเมื่อวงจรถูกเปลี่ยนอย่างช้าๆ อย่างไรก็ตาม เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น สิ่งต่างๆ ก็จะซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อถึงจุดหนึ่ง ส่วนประกอบจะเริ่มแสดงความไม่เป็นเชิงเส้น เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น โมเดล LCR แบบธรรมดา มีข้อจำกัดของมัน
วันนี้ถ้าฉันถูกถามคำถามสัมภาษณ์เดียวกัน ฉันจะสวมแว่นตาสังเกตการณ์ทฤษฎีสนามแล้วบอกว่าตัวเก็บประจุทั้งสองประเภทเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน ข้อแตกต่างคือตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าสามารถกักเก็บพลังงานได้มากกว่าตัวเก็บประจุแบบเซรามิก แต่ในแง่ของการส่งผ่านพลังงาน ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกสามารถส่งพลังงานได้เร็วขึ้น ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมจึงต้องวางตัวเก็บประจุแบบเซรามิกไว้ข้างชิป เนื่องจากชิปมีความถี่ในการสลับและความเร็วในการเปลี่ยนสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวงจรไฟฟ้าหลัก
จากมุมมองนี้ เราสามารถกำหนดมาตรฐานประสิทธิภาพได้สองมาตรฐานสำหรับตัวเก็บประจุ หนึ่งคือพลังงานที่ตัวเก็บประจุสามารถกักเก็บได้ และอีกค่าหนึ่งคือความเร็วของพลังงานที่สามารถถ่ายโอนได้ ทั้งสองอย่างขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตของตัวเก็บประจุ วัสดุอิเล็กทริก การเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุเป็นต้น
เมื่อสวิตช์ในวงจรปิด (ดูรูปที่ 2) แสดงว่าโหลดต้องการพลังงานจากแหล่งพลังงาน ความเร็วที่สวิตช์นี้ปิดจะเป็นตัวกำหนดความเร่งด่วนของความต้องการพลังงาน เนื่องจากพลังงานเดินทางด้วยความเร็วแสง (ครึ่งหนึ่ง ความเร็วแสงในวัสดุ FR4) ต้องใช้เวลาในการถ่ายโอนพลังงาน นอกจากนี้ยังมีอิมพีแดนซ์ที่ไม่ตรงกันระหว่างแหล่งกำเนิดและสายส่งและโหลด ซึ่งหมายความว่าพลังงานจะไม่ถูกถ่ายโอนในเที่ยวเดียว แต่ในหลาย ๆ ไปกลับ5 ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเมื่อสวิตช์สวิตช์เร็ว เราจะเห็นความล่าช้าและเสียงกริ่งในรูปคลื่นการสลับ
รูปที่ 2: ต้องใช้เวลาสักพักกว่าที่พลังงานจะแพร่กระจายในอวกาศความต้านทานไม่ตรงกันทำให้เกิดการถ่ายโอนพลังงานหลายรอบ
ความจริงที่ว่าการถ่ายโอนพลังงานต้องใช้เวลาและการเดินทางไปกลับหลายครั้งบอกเราว่าเราต้องค้นหาแหล่งพลังงานให้ใกล้กับโหลดมากที่สุด และเราจำเป็นต้องหาวิธีถ่ายโอนพลังงานอย่างรวดเร็ว วิธีแรกมักทำได้โดยการลดภาระทางกายภาพ ระยะห่างระหว่างโหลด สวิตช์ และตัวเก็บประจุ ประการหลังทำได้โดยการรวบรวมกลุ่มตัวเก็บประจุที่มีความต้านทานน้อยที่สุด
ทฤษฎีภาคสนามยังอธิบายสาเหตุที่ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไป กล่าวโดยสรุป สัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปจะถูกสร้างขึ้นเมื่อความต้องการพลังงานของโหลดไม่เป็นไปตามที่ต้องการในระหว่างการสวิตชิ่ง ดังนั้น พลังงานที่เก็บไว้ในช่องว่างระหว่างโหลดและตัวนำใกล้เคียงจะถูกจัดเตรียมไว้เพื่อรองรับ ความต้องการขั้นตอน ช่องว่างระหว่างโหลดและตัวนำใกล้เคียงคือสิ่งที่เราเรียกว่ากาฝาก/ความจุร่วมกัน (ดูรูปที่ 2)
เราใช้ตัวอย่างต่อไปนี้เพื่อสาธิตวิธีใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ตัวเก็บประจุเซรามิกหลายชั้น (MLCC) และตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม มีการใช้ทั้งทฤษฎีวงจรและสนามเพื่ออธิบายประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุที่เลือก
ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้ในการเชื่อมต่อ DC เป็นแหล่งพลังงานหลัก การเลือกตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้ามักขึ้นอยู่กับ:
สำหรับประสิทธิภาพของ EMC คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของตัวเก็บประจุคือคุณลักษณะด้านอิมพีแดนซ์และความถี่ การปล่อยคลื่นความถี่ต่ำจะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุดีซีลิงค์เสมอ
อิมพีแดนซ์ของดีซีลิงค์ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับ ESR และ ESL ของตัวเก็บประจุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับพื้นที่ของลูปความร้อนด้วย ดังแสดงในรูปที่ 3 พื้นที่ลูปความร้อนที่ใหญ่ขึ้นหมายความว่าการถ่ายโอนพลังงานใช้เวลานานขึ้น ดังนั้นประสิทธิภาพ จะได้รับผลกระทบ
ตัวแปลง DC-DC แบบ step-down ถูกสร้างขึ้นเพื่อพิสูจน์สิ่งนี้ การตั้งค่าการทดสอบ EMC ตามมาตรฐานก่อนดังแสดงในรูปที่ 4 จะทำการสแกนการแผ่รังสีระหว่าง 150kHz ถึง 108MHz
สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าตัวเก็บประจุที่ใช้ในกรณีศึกษานี้ทั้งหมดมาจากผู้ผลิตรายเดียวกันเพื่อหลีกเลี่ยงความแตกต่างในลักษณะอิมพีแดนซ์ เมื่อบัดกรีตัวเก็บประจุบน PCB ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีสายยาว เนื่องจากจะทำให้ ESL ของ ตัวเก็บประจุ รูปที่ 5 แสดงการกำหนดค่าทั้งสามแบบ
ผลการปล่อยก๊าซที่ดำเนินการของการกำหนดค่าทั้งสามนี้แสดงไว้ในรูปที่ 6 จะเห็นได้ว่าเมื่อเปรียบเทียบกับตัวเก็บประจุ 680 µF ตัวเดียว ตัวเก็บประจุ 330 µF สองตัวให้ประสิทธิภาพการลดเสียงรบกวนที่ 6 dB ในช่วงความถี่ที่กว้างขึ้น
จากทฤษฎีวงจรอาจกล่าวได้ว่าโดยการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุสองตัวแบบขนาน ทั้ง ESL และ ESR จะลดลงครึ่งหนึ่ง จากมุมมองของทฤษฎีสนาม ไม่ได้มีแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียวเท่านั้น แต่แหล่งพลังงานสองแหล่งถูกจ่ายให้กับโหลดเดียวกัน ซึ่งจะช่วยลดเวลาการส่งผ่านพลังงานโดยรวมได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ที่ความถี่ที่สูงขึ้น ความแตกต่างระหว่างตัวเก็บประจุ 330 µF สองตัวและตัวเก็บประจุ 680 µF หนึ่งตัวจะลดลง นี่เป็นเพราะสัญญาณรบกวนความถี่สูงบ่งชี้ว่าการตอบสนองพลังงานขั้นที่ไม่เพียงพอ เมื่อย้ายตัวเก็บประจุ 330 µF เข้าไปใกล้กับ สวิตช์เราลดเวลาการถ่ายโอนพลังงานซึ่งเพิ่มการตอบสนองขั้นตอนของตัวเก็บประจุได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ผลลัพธ์ที่ได้บอกบทเรียนที่สำคัญมากแก่เรา การเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุตัวเดียวโดยทั่วไปจะไม่รองรับความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นในขั้นตอน หากเป็นไปได้ ให้ใช้ส่วนประกอบตัวเก็บประจุขนาดเล็กบางตัว มีเหตุผลที่ดีหลายประการสำหรับสิ่งนี้ ประการแรกคือต้นทุน โดยทั่วไป สำหรับขนาดบรรจุภัณฑ์ที่เท่ากัน ต้นทุนของตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณตามค่าความจุ การใช้ตัวเก็บประจุตัวเดียวอาจมีราคาแพงกว่าการใช้ตัวเก็บประจุขนาดเล็กหลายตัว เหตุผลที่สองคือขนาด ปัจจัยที่จำกัดในการออกแบบผลิตภัณฑ์มักจะอยู่ที่ความสูง ของส่วนประกอบต่างๆ สำหรับตัวเก็บประจุความจุขนาดใหญ่ ความสูงมักจะใหญ่เกินไปสำหรับการออกแบบผลิตภัณฑ์ เหตุผลที่สามคือประสิทธิภาพของ EMC ที่เราเห็นในกรณีศึกษา
อีกปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าก็คือ เมื่อคุณเชื่อมต่อตัวเก็บประจุสองตัวแบบอนุกรมเพื่อแบ่งแรงดันไฟฟ้า คุณจะต้องมีตัวต้านทานที่สมดุล 6
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่สามารถให้พลังงานได้อย่างรวดเร็ว ฉันมักถูกถามคำถามว่า "ฉันต้องการตัวเก็บประจุจำนวนเท่าใด" คำตอบสำหรับคำถามนี้คือ สำหรับตัวเก็บประจุแบบเซรามิก ค่าความจุไม่ควรมีความสำคัญขนาดนั้น ข้อควรพิจารณาที่สำคัญในที่นี้คือการกำหนดความถี่ที่ความเร็วการถ่ายโอนพลังงานจะเพียงพอสำหรับการใช้งานของคุณ หากการปล่อยที่ดำเนินการล้มเหลวที่ 100 MHz ตัวเก็บประจุที่มีอิมพีแดนซ์น้อยที่สุดที่ 100 MHz จะเป็นตัวเลือกที่ดี
นี่เป็นความเข้าใจผิดอีกประการหนึ่งของ MLCC ฉันเคยเห็นวิศวกรใช้พลังงานจำนวนมากในการเลือกตัวเก็บประจุแบบเซรามิกที่มี ESR และ ESL ต่ำที่สุด ก่อนที่จะเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเข้ากับจุดอ้างอิง RF ผ่านการติดตามแบบยาว เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่า ESL ของ MLCC มักจะมีค่ามาก ต่ำกว่าค่าความเหนี่ยวนำการเชื่อมต่อบนบอร์ด ความเหนี่ยวนำการเชื่อมต่อยังคงเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อความต้านทานความถี่สูงของตัวเก็บประจุเซรามิก7
รูปที่ 7 แสดงตัวอย่างที่ไม่ดี เส้นยาว (ยาว 0.5 นิ้ว) ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำอย่างน้อย 10nH ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าอิมพีแดนซ์ของตัวเก็บประจุสูงกว่าที่คาดไว้ที่จุดความถี่ (50 MHz) มาก
ปัญหาอย่างหนึ่งของ MLCC ก็คือพวกมันมีแนวโน้มที่จะสะท้อนกับโครงสร้างอุปนัยบนบอร์ด ดังที่เห็นได้ในตัวอย่างที่แสดงในรูปที่ 8 ซึ่งการใช้ MLCC 10 µF ทำให้เกิดเสียงสะท้อนที่ประมาณ 300 kHz
คุณสามารถลดการสั่นพ้องได้โดยการเลือกส่วนประกอบที่มี ESR ใหญ่กว่า หรือเพียงแค่ใส่ตัวต้านทานค่าต่ำ (เช่น 1 โอห์ม) อนุกรมกับตัวเก็บประจุ วิธีการประเภทนี้ใช้ส่วนประกอบที่สูญเสียเพื่อระงับระบบ อีกวิธีหนึ่งคือการใช้ความจุไฟฟ้าแบบอื่น ค่าเพื่อย้ายเสียงสะท้อนไปยังจุดเสียงสะท้อนที่ต่ำกว่าหรือสูงกว่า
ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มถูกนำมาใช้ในการใช้งานหลายประเภท ตัวเก็บประจุเหล่านี้เป็นตัวเลือกสำหรับคอนเวอร์เตอร์ DC-DC กำลังสูง และใช้เป็นตัวกรองป้องกัน EMI ในสายไฟ (AC และ DC) และการกำหนดค่าการกรองโหมดทั่วไป เราใช้ตัวเก็บประจุ X เป็น ตัวอย่างเพื่อแสดงประเด็นหลักบางประการของการใช้ตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม
หากเหตุการณ์ไฟกระชากเกิดขึ้น จะช่วยจำกัดความเครียดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดบนเส้น ดังนั้นจึงมักจะใช้กับตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว (TVS) หรือวาริสเตอร์ออกไซด์ของโลหะ (MOV)
คุณอาจรู้ทั้งหมดนี้อยู่แล้ว แต่คุณรู้หรือไม่ว่าค่าความจุของตัวเก็บประจุ X สามารถลดลงได้อย่างมากเมื่อใช้งานนานหลายปี โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้ตัวเก็บประจุในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น ฉันได้เห็นค่าความจุของ ตัวเก็บประจุ X จะลดลงเหลือเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของค่าพิกัดภายในหนึ่งหรือสองปี ดังนั้นระบบที่เดิมออกแบบด้วยตัวเก็บประจุ X จึงสูญเสียการป้องกันทั้งหมดที่ตัวเก็บประจุส่วนหน้าอาจมี
แล้วจะเกิดอะไรขึ้น?อากาศที่มีความชื้นอาจรั่วไหลเข้าสู่ตัวเก็บประจุ ขึ้นไปบนสายไฟ และระหว่างกล่องกับสารประกอบการเติมอีพ็อกซี่ จากนั้นการเคลือบโลหะของอะลูมิเนียมก็สามารถถูกออกซิไดซ์ได้ อลูมินาเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี จึงช่วยลดความจุไฟฟ้า นี่เป็นปัญหาที่ ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มทั้งหมดจะพบเจอ ปัญหาที่ฉันกำลังพูดถึงคือความหนาของฟิล์ม แบรนด์ตัวเก็บประจุที่มีชื่อเสียงใช้ฟิล์มที่หนากว่า ส่งผลให้ตัวเก็บประจุมีขนาดใหญ่กว่ายี่ห้ออื่นๆ ฟิล์มที่บางกว่าทำให้ตัวเก็บประจุทนทานต่อการโอเวอร์โหลดน้อยลง (แรงดัน กระแส หรืออุณหภูมิ) และไม่น่าจะรักษาตัวเองได้
หากตัวเก็บประจุ X ไม่ได้เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟอย่างถาวร คุณก็ไม่ต้องกังวล ตัวอย่างเช่น สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีการสลับระหว่างแหล่งจ่ายไฟและตัวเก็บประจุอย่างหนัก ขนาดอาจมีความสำคัญมากกว่าอายุการใช้งาน และ จากนั้นคุณสามารถเลือกตัวเก็บประจุที่บางกว่าได้
อย่างไรก็ตามหากตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานอย่างถาวรก็จะต้องมีความน่าเชื่อถือสูง การเกิดออกซิเดชันของตัวเก็บประจุเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ หากวัสดุอีพ็อกซี่ของตัวเก็บประจุมีคุณภาพดีและตัวเก็บประจุไม่ได้สัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงเกินไปบ่อย ๆ ค่าจะลดลงใน มูลค่าควรจะน้อยที่สุด
ในบทความนี้ ขอแนะนำมุมมองทฤษฎีสนามของตัวเก็บประจุ ตัวอย่างเชิงปฏิบัติและผลการจำลองแสดงวิธีการเลือกและใช้ประเภทตัวเก็บประจุที่พบบ่อยที่สุด หวังว่าข้อมูลนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจบทบาทของตัวเก็บประจุในการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์และ EMC ได้ครอบคลุมมากขึ้น
ดร. มิน จางเป็นผู้ก่อตั้งและหัวหน้าที่ปรึกษา EMC ของ Mach One Design Ltd ซึ่งเป็นบริษัทวิศวกรรมในสหราชอาณาจักรที่เชี่ยวชาญด้านการให้คำปรึกษา การแก้ไขปัญหา และการฝึกอบรม EMC ความรู้เชิงลึกของเขาในด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลัง อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล มอเตอร์ และการออกแบบผลิตภัณฑ์ได้รับประโยชน์อย่างมาก บริษัททั่วโลก
In Compliance เป็นแหล่งข่าวสาร ข้อมูล การศึกษา และแรงบันดาลใจหลักสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
การบินและอวกาศ การสื่อสารยานยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้า การศึกษา อุตสาหกรรมพลังงานและพลังงาน เทคโนโลยีสารสนเทศ การแพทย์ การทหารและการป้องกันประเทศ