เครื่องเตือนภัยตอนน้ำท่วม

เคร่ืองเตือนภัยและตดั ไฟน้ำท่วม Alarms and cut off power during flooding นายรณกฤต อุน่ เรอื น นายเอกปริญญา หารชัยภมู ิ นายชาญณรงค์ ทมุ จนั ดา โครงการนีเ้ ป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรประกาศนียบตั รวิชาชีพ สาขาวิชา ไฟฟ้ากำลงั สาขางาน ไฟฟ้ากำลัง วทิ ยาลัยเทคนิคเพชรบูรณ์ ปีการศกึ ษา 2563

เคร่ืองเตอื นภยั และตัดไฟน้ำทว่ ม Alarms and cut off power during flooding นายรณกฤต อุ่นเรือน นายเอกปริญญา หารชยั ภมู ิ นายชาญณรงค์ ทมุ จนั ดา โครงการนี้เป็นสว่ นหนง่ึ ของการศึกษาตามหลักสูตรประกาศนยี บัตรวชิ าชีพ สาขาวชิ า ไฟฟ้ากำลัง สาขางาน ไฟฟ้ากำลงั วิทยาลัยเทคนคิ เพชรบูรณ์ ปีการศกึ ษา 2563

ชื่อโครงการ ใบรบั รองโครงการ โดย วทิ ยาลัยเทคนิคเพชรบรู ณ์ : เครอื่ งเตือนภัยและตัดไฟน้ำทว่ ม : นายเอกปริญญา หารชยั ภมู ิ รหัส 6121040053 : นายชาญณรงค์ ทุมจนั ดา รหัส 6121040115 : นายรณกฤต อนุ่ เรือน รหสั 6121040103 ได้รบั อนุมัตใิ ห้นับเป็นส่วนหน่ึงของการศึกษาตามหลกั สูตรประกาศนียบตั รวิชาชีพ สาขาวิชา ไฟฟ้ากำลัง สาขางาน ไฟฟ้ากำลัง ลงชื่อ........................................ (นายสทิ ธิชยั จันทพมิ พะ) อาจารย์ทปี่ รึกษาหลัก ลงชอ่ื ...................................................... (นายประยง นอ้ ยหนา่ ) หัวหนา้ แผนกวิชาไฟฟ้ากำลงั วันที่.........เดือน.......................พ.ศ….……... คณะกรรมการสอบโครงการ ลงชือ่ ........................................ (นายประยง นอ้ ยหน่า) ประธานกรรมการ ลงชือ่ ......................................... (นายสิทธชิ ยั จนั ทพมิ พะ) กรรมการ ลงชื่อ......................................... (นายประทปี ราชบรุ )ี กรรมการ

สารบญั หนา้ ก เรอื่ ง ข ใบตรวจสอบของคณะกรรมการตรวจโครงการ ค บทคดั ยอ่ (TH) ง บทคดั ย่อ (ENG) จ กิตตกิ รรมประกาศ ฉ สารบัญตาราง 1 สารบัญภาพ 1 บทท่ี 1 บทนำ 1 1 1.1 ความเปน็ มาและความสาํ คัญของโครงการ 1 1.2 วัตถปุ ระสงคข์ องโครงการ 2 1.3 ขอบเขตของโครงการ 2 1.4 ประโยชนท์ ไี่ ดร้ ับของโครงการ 2 บทที่ 2 เอกสารและงานวจิ ยั ทเ่ี กี่ยวขอ้ ง 27 2.1 แนวความคดิ 27 2.2 ทฤษฎแี ละเอกสารทเ่ี กี่ยวขอ้ ง 33 บทที่ 3 ขัน้ ตอนและวธิ ีการดำเนนิ งาน 34 3.1 ขนั้ ตอนในการปฏิบตั ิงานจรงิ และภาพการทำงานจริง 34 3.2 รอ้ ยละ (Percentage) 35 บทที่ 4 ผลการดำเนนิ การ 36 4.1 ผลการดำเนินงาน 36 4.2 ผลการวิเคราะหข์ ้อมูลของผเู้ ชยี่ วชาญ 36 บทที่ 5 สรปุ ผลและข้อเสนอแนะ 36 5.1 วตั ถปุ ระสงคข์ องโครงการ 36 5.2 ประชากรและกลุม่ ตวั อยา่ ง 36 5.3 เครือ่ งมือทใ่ี ชใ้ นรารวบรวมขอ้ มูล 37 5.4 การเกบ็ รวบรวมข้อมลู 38 5.5 สรปุ ผลการจัดโครงการ 5.6 ข้อเสนอแนะ บรรณานุกรม ภาคผนวก

สารบญั (ตอ่ ) เรื่อง หน้า ภาคผนวก ก แบบประเมินความพ่งึ พอใจ ภาคผนวก ข ภาพโครงการ ภาคผนวก ค ประวตั ผิ จู้ ดั ทา ภาคผนวก ง วสั ดอุ ปุ กรณแ์ ละงบประมาณ ภาคผนวก จ แบบเสนองานโครงการ

ก ใบตรวจสอบของคณะกรรมการตรวจโครงการ ชื่อโครงการ : เคร่ืองเตอื นภยั และตดั ไฟตอนนำ้ ท่วม : นายชาญณรงค์ ทุมจนั ดา รหสั ประจำตวั 6121040015 : นายรณกฤต อุ่นเรือน รหสั ประจำตวั 6121040103 : นายเอกปรญิ ญา หารชัยภมู ิ รหสั ประจำตัว 6121040005 ครูที่ปรกึ ษา : นายบญุ ลอ ประสารศรี แผนกวิชาช่างไฟฟ้ากำลัง วิทยาลัยเทคนิคเพชรบูรณ์สังกัดสำนักงานคณะกรรมการ อาชีวศึกษาอนุมัติให้โครงการเครื่องเตือนไฟตัดไฟตอนน้ำท่วม เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาวิชา โครงการ 2104-8501 หลักสตู รประกาศนยี บตั รวชิ าชพี ระดับช้นั ปีท่ี 3 สาขาวิชาช่างไฟฟา้ คณะกรรมการตรวจสอบโครงการ ลงชื่อ.................................ประธานกรรมการ (นายประยง น้อยหนา่ ) หัวหนา้ แผนกวชิ าชา่ งไฟฟ้ากำลงั ลงช่ือ...............................................กรรมการ (นายสทิ ธิชัย จันทพมิ พะ) ครทู ีป่ รกึ ษาโครงการ ลงชอ่ื ...............................................กรรมการ (นายประทปี ราชบรุ ี) ครปู ระจำวิชาโครงการ

ข ชื่อโครงการ : เครอ่ื งเตอื นภัยและตดั ไฟน้ำทว่ ม สาขาวิชา : ไฟฟ้ากำลัง สาขางาน : ไฟฟา้ ท่ปี รกึ ษา : นาย สทิ ธิชยั จันทพมิ พะ ปกี ารศึกษา : 2563 บทคัดย่อ โครงการ เครื่องเตือนภัยและตัดไฟน้ำท่วม มีวัตถุประสงค์ เพื่อส่งเสริมความรู้ความเข้าใจ และฝึกทักษะประสบการณ์ นักเรียน นักศึกษา และ เพื่อจะสามารถนำความรู้ที่ศึกษาและค้นคว้ามา ประยุกต์ใช้ ประชากรและกลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการศึกษาโครงการ ก็จะมีนักเรียนหรือครูแผนกวิชา ไฟฟา้ กำลงั วทิ ยาลยั เทคนคิ เพชรบูรณ์ จังหวัดเพชรบรู ณ์ ดว้ ยการสุ่มอยา่ งนอ้ ย 5 คน ไปดกู ารทดลอง ให้กลุ่มประชากรและกลุ่มตัวอย่าง ดังกล่าวมาตอบแบบสอบถามเพ่ือประเมินความพึงพอใจเกี่ยวกับ การออกแบบ และประสิทธิภาพการใช้งานของโครงงาน เครื่องเตือนภัยและตัดไฟน้ำท่วม เครื่องมือท่ี ใช้เก็บรวบรวมข้อมูล นั้นจะมีแบบสอบถามปลายปิด เลือกตอบ 1 ข้อ และ การตอบแบบประมาณ เมินความพึ่งพอใจ มาให้นักเรียนและนักศึกษาได้มาประเมินเกี่ยวกับประสิทธิภาพของโครงการ- โครงการ การเก็บรวบรวมข้อมูลนี้นั้น จะให้คนหนึ่งนั้นเก็บไว้กับตน แล้วนำไปต่อเติมส่วนที่ยังไม่ แน่นอน เกี่ยวกับโครงการ พร้อมกับอุปกรณ์และเคร่ืองมือในการทำสิ่งประดิษฐ์นี้ เริ่มจัดทำบทที่ 1-5 และให้อีก 2 คนนั้นเป็นคนนำเสนอและช่วยกันต่อเติมข้อมูลในโครงการเล่มนี้ สถิติที่ใช้ในการ วิเคราะห์ข้อมูลในหัว เครื่องเตือนภัยและตัดไฟน้ำท่วมใช้เวลา 4 สัปดาห์ในการคิดค้นคว้า,เขียน รายละเอียดรายงานโครงการและจัดเตรียมอุปกรณ์เพื่อนำมาทำสิ่งประดิษฐ์นั้นเริ่มเดือน ธันวาคม ถงึ เดือน กุมภาพนั ธ์ จนถึงนำเสนอในสปั ดาหส์ ุดทา้ ยที่ 19 เดอื น มนี าคม 2564 ผลของโครงการพบว่า ยังไม่สมบูรณ์แบบเท่าไร แต่นำไปประยุกต์เพิ่มเติมได้ เพราะ สิ่งประดษิ ฐน์ ้ไี ด้นำมาใช้กับไฟบ้านนำมาแปลงเพื่อชารจ์ ไฟเขา้ แบตเตอรร์ ีเ่ หตุการณเ์ กดิ น้ำท่วมขึ้นที่สูง นั้น ระบบเซ็นเซอร์จะทำงานหรือถ้าไฟบ้านดับ ระบบเตือนภัยยังสามารถทำงานได้ต่อเนื่อง วัตถุประสงค์เพื่อนำไปประยุกต์ใช้เครื่องเตือนภัยนี้กับแห่งไหนก็ได้ ตามลักษณะด้วยเฉพาะ นำไปใช้ ศกึ ษาตอ่ ไดห้ ลักการนไ้ี ดน้ ำไปศึกษาไปคิดคน้ ควา้ เปน็ เวลานานพอสมควร ผลของการวิจัยโครงการ เครื่องเตือนภัยและตัดไฟน้ำท่วม ดังกล่าว แล้วดำเนินได้อย่าง ถูกต้องทุกขัน้ ตอนความมกี ารนำโครงการ เคร่อื งเตือนภัยและตดั ไฟน้ำทว่ ม ไปพฒั นาอีกตอ่ ไป

ค Project name : Alarms and cut off power during flooding Field of study : Electric power Field of work : Electrical Advisor : Mr. Sitthichai Chantapimpha Academic year : 2020 Abstract Flood alarm and cut off project Have a purpose To promote cognition And to practice students' experience skills and to be able to apply the knowledge studied and research Population and sample groups used in the project study. Will have students or teachers in the electrical department Phetchabun Technical College Phetchabun Province At least 5 people were randomized to see the trial for the population and sample. The aforementioned questionnaire to assess the satisfaction with the design. And efficiency of use of the project Flood alarm and cut off Tools used to collect information There will be a closed-ended questionnaire, choose to answer 1 question, and an approximate response. To provide students and students to evaluate the effectiveness of the project project. This information is collected. Will let one of them keep with him And then continue to add the uncertain part About the project Together with the equipment and tools to make this invention Start creating chapters 1 - 5 and have the other two present and help each other to further add information in this project. Statistics used in the analysis of information in the head. Flood alarms and cutoffs took four weeks to think, write detailed project reports, and prepare equipment to make the invention from December to February until the last week of March 19, 2021. The results of the project were as follows. Not perfect yet But can be applied further Because this invention has been used with home lighting to be converted to charge the battery in the event of a high flooding. Sensor system will work or if the house light is off. The alarm system can still work continuously. The purpose is to apply this alarm to anywhere. According to the characteristics This principle has been used to study for a long time.

ค Results of research projects The warning and cut off the flood lights were perfo- rmed correctly at every step of the project. Flood alarm and cut off To develop longer

ง กติ ตกิ รรมประกาศ โครงการ เครื่องเตือนภัยและตัดไฟท่วมน้ำ เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตร ประกาศนียบัตรวิชาชีพ สาขาวิชา ไฟฟ้ากำลัง สาขางาน ไฟฟ้า วิทยาลัยเทคนิคเพชรบูรณ์ ซึ่งได้รับ ความช่วยเหลือ ให้คำปรึกษา คำแนะนำ ในการดำเนินการทำโครงการจนทำให้การศึกษาโครงการใน ครง้ั นี้สำเร็จไปดว้ ยดี ผจู้ ัดทำขอขอบคณุ เป็นอย่างสงู ขอขอบคุณประธานกรรมการ กรรมการสอบโครงการ ที่ให้ความรู้ คำแนะนำและตรวจสอบ แก้ไขข้อบกพร่องต่างๆ และขอขอบคุณ คณะอาจารย์แผนกวิชาไฟฟ้ากำลังทุกท่านที่ได้รั บสิทธิ ประสาทความรู้ตลอดระยะเวลาท่ีศกึ ษา ขอขอบคุณอาจารย์ สิทธิชัย จันทพิมพะ ที่กรุณาให้ความรู้ คำแนะนำและตรวจสอบแก้ไข เนอ้ื หาสาระของโครงการ ตลอดระยะเวลาดำเนนิ การโครงการ ขอขอบพระคุณอาจารย์ ประทีป ราชบุรี อาจารย์ประจำวิชาโครงการ ซึ่งมีส่วนสำคัญในการ ดำเนินการโครงการ ทก่ี รุณาใหค้ วามรู้ คำแนะนำและตรวจสอบแก้ไขเนอ้ื หาสาระของโครงการ ตลอด ระยะเวลาดำเนินการโครงการ ขอขอบคุณบิดา มารดา ให้ทุกคนในครอบครัวที่ให้การสนับสนุนทุนทรัพย์ ให้กำลังใจและให้ ความชว่ ยเหลอื ด้านการศึกษาดีเสมอมา ผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่า รายงานโครงการฉบับนี้จะเป็นประโยชน์กับผู้ที่เกี่ยวข้องและ บุคคลที่สนใจในโครงการ เครื่องเตือนภัยและตัดไฟน้ำท่วม หากมีข้อผิดพลาดประการใดผู้จัดทำขอ น้อมรับไว้เพ่อื การปรบั ปรุงแกไ้ ขตอ่ ไป คณะผจู้ ัดทำ นายเอกปรญิ ญา หารชัยภมู ิ นายชาญณรงค์ ทุมจนั ดา นายรณกฤต อนุ่ เรือน

จ

ฉ

จ สารบญั ตาราง ตาราง หน้า 4.1 ผลการวิเคราะห์การหาข้อมลู ความพงึ พอใจดา้ นโครงการและการใช้งานของเคร่อื งเตอื น- 34 ภัยและตดั ไฟตอนน้ำทว่ ม 4.2 แสดงจำนวนและรอ้ ยละของผู้ตอบแบบสอบถาม จำแนกตามสถานภาพ เพศ อายุ และ 35 การศึกษา

ฉ หนา้ 2 สารบญั ภาพ 3 4 รูป 4 2.1 แสดงกรอบแนวคดิ เครอื่ งเตือนภัยและตัดไฟน้ำทว่ ม 5 2.2 ภาพประกอบของตวั ควบคุมแรงดนั 7805 6 2.3 บล็อกไดอะแกรมภายในของ 7805 Voltage Regulator 6 2.4 หลักการทำงานของซีเนอรไ์ ดโอด 7 2.5 วงจรพาวเวอรซ์ ัพพลายทมี่ ีการควบคมุ 7 2.6 หลักการทำงานของ ซีเดอรไ์ ดโอด 8 2.7 หลกั การทำงานและการต่อซเี นอร์ไดโอดในวงจร 8 2.8 หลกั การต่อ led เขา้ aduino 10 2.9 บอร์ด aduino ตอ่ กบั xbeeshield 10 2.10 รูปร่างและสญั ลกั ษณ์ของรีเลย์ 11 2.11 หลกั การทำงานของรีเลย์ 11 2.12 ตวั ต้านทาน 500 โอหม์ 12 2.13 ตัวเหนย่ี วนำแกนเฟอร์ไรท์ 14 2.14 คาปาซิสเตอร์อเิ ล็คทรอไรท์ 16 2.15 หมอ้ แปลงไฟฟ้า 220VAC to 12VAC 17 2.16 หลักการทำงานของหมอ้ แปลงไฟฟา้ 18 2.17 ส่วนประกอบภายในของแบตเตอรร์ ่ี 18 2.18 หลักการทำงานของอเิ ล็กโทรลซิ ิส 19 2.19 การชุบโลหะดว้ ยกระแสไฟฟา้ 19 2.20 หลักากรทำงานของทรานซสิ เตอร์ ชนดิ NPN 20 2.21 หลักากรทำงานของทรานซิสเตอร์ ชนดิ PNP 20 2.22 ลักษณะภาพของตวั ไดโอด 22 2.23 ไดโอด (ก) โครงสรา้ ง และ ไดโอด (ข) สญั ลักษณ์ 22 2.24 หลักการไบอสั ตรงของไดโอด 23 2.25 หลกั การไบอสั กลับของไดโอด 23 2.26 ลักษณะของลำโพง 24 2.27 หลักการทำงานของลำโพง 2.28 หลักการต่อลำโพงแบบอนุกรม 2.29 หลกั การต่อลำโพงแบบขนาน 2.30 หลักการตอ่ ลำโพงแบบผสม แบบที่ 1

ช หนา้ 24 สารบญั ภาพ (ตอ่ ) 25 25 รูป 25 2.31 หลกั การตอ่ ลำโพงแบบผสม แบบท่ี 2 26 2.32 สวติ ช์แบบกา้ นยาว 28 2.33 สัญลักษณ์วงจรแบบเปดิ 28 2.34 สญั ลกั ษณว์ งจรแบบปดิ 29 2.35 การทำงานของการเปล่งแสงของไดโอดเปล่งแสง 29 3.1 การออกแบบวงจรและหลักการทำงานของวงจรในสิ่งประดษิ ฐ์ 29 3.2 เจาะแผ่นปรน้ิ ขยายรสู กรู 30 3.3 บดั กรีวงจรแปลงแรงดนั 30 3.4 ยำ้ หางปลาเข้าสายของแบตเตอรร์ ่ี 30 3.5 บัดกรวี งจรเซ็นเซอร์ 31 3.6 รางแบบอปุ กรณน์ อกตนู้ าโน 31 3.7 เจาะรางแบบอุปกรณภ์ ายนอก 31 3.8 ป้อนคำสั่งลงในอปุ กรณ์อาร์ดูอโิ น่ 32 3.9 บดั กรสี ายไฟเข้าวงจร 3.10 รางแบบอปุ กรณ์ภายในตู้ นาโน่ 3.11 เจาะรางแบบอุปกรณภ์ ายใน 3.12 ติดตั้งอุปกรณภ์ ายในตนู้ าโน่

ซ

1 บทท่ี 1 บทนำ 1.1 ความเป็นมาและความสำคัญของโครงการ โครงการนี้มีชื่อว่า เครื่องเตือนภัยและตัดไฟขณะน้ำท่วม เมื่อหน้าฝนมาถึงสิ่งทีค่ นไทยต้องเผชญิ อย่างไม่อาจหลีกเลี่ยงได้ก็คือปัญหาน้ำท่วมหนักหรือน้ำที่กำลังรอระบายซึ่งนอกจากส่งผลทำให้การ เดินทางเปน็ ไปอย่างยากลำบากเพราะการจราจรติดหนักแล้วยงั ทำให้เสี่ยงต่อการเกิดอบุ ตั ิเหตุ ปัญหา หลักคือการเกิดน้ำหลากรอระบายในตัวเมืองส่งผลทำให้เกิดน้ำท่วม ถือเป็นปัญหาใหญ่ที่มีส่วนทำให้ เฟอรน์ เิ จอร์ ข้าวของเครื่องใช้อปุ โภคและบรโิ ภคได้รับความเสยี หาย สำหรับสาเหตทุ ี่ทำให้เกิดปญั หาน้ำทว่ มบา้ นคอื บ้านชัน้ ลา่ งมรี ะดบั ทตี่ ่ำกวา่ ถนนเมื่อฝนตกหนักจึง ทำให้ ระบายน้ำไม่ทันจึงเป็นเหตุให้น้ำท่วมไหลเข้ามาภายในบริเวณบ้านทำให้เฟอร์นิเจอร์และของใช้ ต่างๆ ได้รับความเสียหายและยังเป็นอันตรายต่อชีวติ ทัง้ การจมน้ำโรคทีม่ ากบั น้ำท่วมหรือไฟฟ้าดูด จึง ทำใหเ้ สี่ยงท่โี อกาสทีจ่ ะเกดิ ปญั หาไฟร่วั ลงภายในบริเวณบ้าน จึงเกิดโครงการน้ขี น้ึ มาเพอ่ื แก้ไขปัญหาไฟฟา้ ดว้ ยภายในบา้ นขณะนำ้ ทว่ มเมอื่ เกดิ เหตนุ ้ำท่วมและ ชอ่ งไฟผิด คนคิดวา่ หากเกิดนำ้ ท่วมถึงเต้ารบั ไฟฟา้ ในบ้านเม่อื เบรกเกอร์ตดั แลว้ กป็ อ้ งกนั ไฟฟ้าร่ัวไดแ้ ต่ ท่จี รงิ แล้วยงั มี กระแสไฟอย่อู ุปกรณต์ ัวน้ีจะช่วยตดั กระแสไฟฟ้าก่อนนำ้ จะถงึ เต้ารับเพอื่ ความปลอดภยั และเป็นการส่ง สญั ญาณเพ่อื เตอื นให้คนทอ่ี ย่ภู ายในบ้านเตรยี มตัวอพยพของใช้ขึน้ ท่สี ูง 1.2 วัตถุประสงคข์ องโครงการ 1.2.1 เพื่อสง่ เสรมิ ความร้คู วามเขา้ ใจ และฝกึ ทักษะประสบการณ์ นกั เรียน นักศกึ ษา 1.2.2 เพอื่ จะสามารถนำความรู้ทศ่ี กึ ษาและค้นควา้ มาประยุกตใ์ ช้ 1.3 ขอบเขตของโครงการ 1.3.1 การออกแบบ เครอ่ื งเตือนภยั ตอนน้ำท่วม ขนาด 180x230 mm. 1.3.2 สถานทกี่ ารทำส่งิ ประดษิ ฐ์ ณ วทิ ยาลยั เทคนคิ เพชรบรู ณ์ โรงงานชา่ งไฟฟา้ 3 (รง.ชฟ.) 1.4 ประโยขน์ที่คาดวา่ จะได้รบั ของโครงการ 1.4.1 เป็นสว่ นหน่งึ ในการพฒั นาและออกแบบเคร่ืองเตือนภัยและตัดไฟฟา้ รั่วขณะน้ำทว่ ม 1.4.2 เพอื่ ลดความเสย่ี งเพ่ิมความปลอดภัยในการใช้ชีวิตขณะเกิดอทุ กภยั

2 บทท่ี 2 เอกสารและงานวิจยั ที่เก่ียวขอ้ ง ในการศึกษาโครงการ เครื่องเตือนภัยและตัดไฟน้ำ ได้รวบรวมแนวคิดทฤษฎี และหลักการ ตา่ งๆจากเอกสาร และงานวิจัยท่เี กี่ยวของดงั ต่อไปน้ี 2.1 แนวความคิด การศึกษาค้นคว้ามาจากอุปกรณ์ที่ ผลงานโรงการ นา่ สนใจ และ วิชาทกี่ ำลงั เรยี น เครื่องเตือนภยั และตัดไฟนำ้ ทว่ ม การทดลองอุปกรณใ์ นดา้ นวชิ า อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ และ ดา้ นวิชาไฟฟ้า การนำวชิ านไ้ี ปปฏิบตั ิจริง เก่ียวกับ ทฤษฎที ีไ่ ด้เรียนมา ภาพที่ 2.1 แสดงกรอบแนวคิด เครือ่ งเตือนภยั และตัดไฟน้ำท่วม 2.2 ทฤษฎีและเอกสารทเ่ี กย่ี วข้อง 2.2.1 ตัวควบคุมแรงดนั 7805 (voltage regulater 7805) แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดไม่สามารถแก้ไขได้เอาท์พุทเนื่องจากความผันผวนในวงจร เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่คงที่และสม่ำเสมอ วงจรรวมที่ใช้สำหรับควบคุมแรงดันไฟฟ้าเรียกว่าเป็นไอซีตัว ควบคุมแรงดันไฟฟ้า ที่นี่เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับ IC 7805 คน ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า IC 7805 เป็นสมาชิกของแรงดันไฟฟ้าซีรีย์ 78xxวงจรรวมตัวควบคุม มันเป็นควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นคงท่ี xx ที่มีอยู่ใน 78xx หมายถึงค่าของแรงดันเอาท์พุทคงที่ที่เฉพาะเจาะจงให้ สำหรับ 7805 IC นั้นเป็น แหล่งจ่ายไฟควบคุม + 5V DC IC ตัวควบคุมนี้ยังเพิ่มข้อกำหนดสำหรับชุดระบายความร้อน แรงดันไฟฟ้าขาเข้าของเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้านี้สามารถสูงถึง 35V และ IC นี้สามารถให้ 5V คงท่ี สำหรบั ค่าอินพตุ ใด ๆ ทน่ี ้อยกว่าหรอื เท่ากบั 35V ซงึ่ เปน็ ขดี จำกดั ขดี จำกัด

3 ภาพที่ 2.2 ภาพประกอบของตัวควบคุมแรงดนั 7805 PIN 1-INPUT ฟังก์ชนั่ ของพินนีค้ ือใหส้ ญั ญาณแรงดันไฟฟา้ . ควรอยใู่ นช่วง 7V ถงึ 35V เรา ใช้แรงดนั ไฟฟา้ ทีไ่ ม่ มีการควบคมุ กับพินนเ้ี พอื่ ควบคุม สำหรับอนิ พตุ 7.2V PIN จะใหป้ ระสทิ ธภิ าพสูงสุด PIN 2-GROUND เราเชื่อมต่อกราวด์กับพนิ นี้ สำหรับเอาต์พุตและอินพตุ พินนี้มีความเปน็ กลางเท่ากัน PIN 3-OUTPUT พนิ นใี้ ชส้ ำหรบั เอาทพ์ ทุ ทม่ี ีการควบคุม มันจะเปน็ 5 ( 4.8 - 5.2 ) 2.2.2 การกระจายความร้อนใน IC 7805 ใน IC 7805 ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าพลังงานจำนวนมากถูกใช้จนหมดในรูปของความร้อน ความแตกต่างของค่าของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและแรงดันไฟฟ้าออกมาเป็นความร้อน ดังนั้นหากความ แตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าอินพุตและแรงดันไฟฟ้าขาออกสูงจะทำให้เกิดความร้อนมาก หากไม่มี แผ่นระบายความร้อนความรอ้ นมากเกนิ ไปจะทำใหเ้ กิดความผิดปกติ เราเรียกว่าความแตกต่างขั้นต่ำที่ยอมรับได้ระหว่างแรงดันอินพุทและเอาท์พุทเพื่อรักษา แรงดันเอาท์พุทใหอ้ ยใู่ นระดับทีเ่ หมาะสมเชน่ เดียวกบั แรงดนั ตกครอ่ ม มันจะดีกว่าเพอ่ื ให้แรงดันไฟฟ้า อินพุต 2 ถึง 3V มากกว่าแรงดันเอาท์พุทหรือควรวางแผ่นระบายความร้อนที่เหมาะสมเพื่อกระจาย ความร้อนสว่ นเกนิ เราต้องคำนวณขนาดฮีตซิงค์ใหถ้ กู ต้อง สตู รตอ่ ไปนีจ้ ะให้แนวคดิ ของการคำนวณนี้ Heatgerated = (input voltage – 5) x output current ตอนนี้เราสามารถวิเคราะห์ความสัมพันธ์ของความร้อนที่สร้างขึ้นและค่าแรงดันไฟฟ้า อินพุตในตัวควบคุมนด้ี ว้ ย ตวั อย่างสองตัวอย่างต่อไปนี้ สมมติระบบที่มีแรงดันไฟฟ้าอินพุต 16V และกระแสไฟขาออกที่จำเป็น คือ 0.5A ดังน้ัน ความรอ้ นท่ีเกิดขึน้ ( 16 – 5 ) x 0.5 = 5.5 w ดงั น้ันพลงั งานความร้อน 5.5W สญู เปลา่ และพลงั งานจรงิ V x I = 5x0.5 = 2.75 W

4 นั่นคือพลังงานเกือบสองเท่าสูญเสียความร้อนถัดไปเราสามารถพิจารณากรณีเมื่ออินพุตต่ำพูด 9V ใน กรณนี ค้ี วามรอ้ นทเ่ี กดิ ขน้ึ (9 - 5) x 0.5 = 2W จากนเ้ี ราสามารถสรปุ ไดว้ า่ สำหรบั แรงดันไฟฟา้ อินพุตสูงตวั ควบคุม IC นี้จะไมม่ ปี ระสทิ ธภิ าพ 2.2.3 บลอ็ กไดอะแกรมภายในของ 7805 Voltage Regulator บลอ็ กไดอะแกรมภายในของ IC 7805 แสดงในรปู ด้านลา่ ง บลอ็ กไดอะแกรมประกอบด้วย แอมพลิ-ฟายเออร์ผิดพลาดซีรีย์ Pass Pass, เครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า, แรงดันไฟฟ้าอ้างอิง, เครื่อง- กำเนดิ กระแสไฟฟา้ , วงจรเริม่ ตน้ , การปอ้ งกนั SOA และการป้องกนั ความรอ้ น ภาพท่ี 2.3 บล็อกไดอะแกรมภายในของ 7805 Voltage Regulator ที่นี่แอมป์ปฏิบัติการทำหน้าที่เป็นแอมพลิฟายเออร์ผิดพลาด ไดโอดซีเนอร์ใช้สำหรับให้ แรงดันอ้างองิ มนั แสดงใหเ้ ห็นด้านล่าง ภาพที่ 2.4 หลกั การทำงานของซเี นอร์ไดโอด ทรานซิสเตอร์เป็นองค์ประกอบอนุกรมที่นี่ใช้สำหรับกระจายพลังงานเพิ่มเติมในรูปของ ความร้อน มนั ควบคมุ แรงดันเอาต์พตุ โดยการควบคมุ กระแสระหวา่ งอินพตุ และเอาต์พตุ SOA เป็นพื้นที่ ปฏิบัติงานที่ปลอดภัย ในความเป็นจริงเงื่อนไขของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่อุปกรณ์คาดว่าจะ ทำงานได้โดยไม่เกิดความเสียหายใด ๆ ที่นี่เพือ่ การป้องกัน SOA จะใช้ทรานซิสเตอร์สองขั้วพร้อมตัว-

5 ต้านทานอนุกรมและทรานซิสเตอร์เสริม แผ่นระบายความร้อนถูกนำมาใชเ้ พื่อป้องกันความร้อนเม่อื มี แรงดนั ไฟฟ้าสูง 2.2.4 วงจรพาวเวอรซ์ พั พลายท่ีมกี ารควบคุม คนควบคมุ แรงดนั ไฟฟ้า 7805 และสว่ นประกอบอื่นๆจะถกู จัดในวงจรท่ีแสดงตามรปู ภาพที่ 2.5 วงจรพาวเวอร์ซพั พลายทมี่ ีการควบคุม วัตถุประสงค์ของการเชื่อมต่อส่วนประกอบกับ IC7805 C1- มันเป็นตัวเก็บประจุ บายพาสทใี่ ช้ในการข้ามแหลมขนาดเล็กมากไปยังโลก C2 และ C3- เปน็ ตัวเก็บประจุกรอง C2 ใชเ้ พ่ือ ทำให้การเปลี่ยนแปลงช้าในแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนให้กับวงจรในรูปแบบคงที่ C3 ใช้เพื่อทำการ เปลี่ยนแปลงที่ช้าในผลลัพธ์แรงดันไฟฟ้าจากตัวควบคุมในวงจรไปยังรูปแบบคงที่ เมื่อค่าของตัวเก็บ- ประจุเหล่าน้ีเพิ่มขึน้ ความเสถียรจะขยายใหญ่ขึน้ แต่ตัวเก็บประจุเหล่านี้โดดเด่ียวเดียวดายไมส่ ามารถ กรองการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าอินพุตและเอาต์พุต C4- ชอบค1มันยังเป็นตัวเก็บประจุ บายพาสที่ใช้ในการข้ามขอบเขตขนาดเล็กมากไปยังพื้นดินหรือดิน สิ่งนี้ทำได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อ ส่วนประกอบอ่นื 2.2.5 ซเี นอร์ไดโอด (zeder diode) ไดโอดซีเนอร์ส่วนใหญ่ทำงานในอคติย้อนกลับเงื่อนไข เราใช้ซีเนอร์ไดโอดสำหรับควบคุม แรงดันไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าให้มีเสถียรภาพ พวกเขามีต้นทุนต่ำและไม่มีวิธีจีบสำหรับการควบคุม แรงดันไฟฟ้า พารามิเตอร์ที่สำคัญของไดโอดประเภทนี้คือแรงดันพังทลายของ Zener แรงดัน พังทลายของซีเนอร์เป็นแรงดันไบอาสแบบย้อนกลับต่ำสุดด้านล่างซึ่งไดโอดบล็อกกระแสย้อนกลับ ผา่ นและด้านบน เม่อื แรงดนั ย้อนกลับถงึ แรงดันพังสลายของซีเนอรแ์ รงดนั ไฟฟา้ ท่ัวทง้ั อุปกรณ์จะยังคง อยู่ที่ระดับนั้น ดังนั้น เราสามารถใช้ซีเนอร์ไดโอดสำหรับควบคุมแรงดันไฟฟ้า กราฟของแรงดันไฟฟ้า เทียบกบั กระแสของไดโอดเรียกวา่ ลกั ษณะของมัน ดา้ นลา่ งคุณสามารถเหน็ ลกั ษณะ

6 ภาพท่ี 2.6 หลกั การทำงานของ ซีเดอร์ไดโอด ที่นี่ VZ คือแรงดันพังทลายของ Zener เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับการทดลองเพื่อค้นหาแรงดัน พังทลายของซี-เนอร์และวาดลักษณะของไดโอดซีเนอร์ ทำไมเราต้องทำการทดลองนี้ สำหรับการ ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องเราต้องทราบอย่างแม่นยำว่าแรงดันใดควรอยู่ในไดโอดซีเนอร์ แรงดัน พังทลายของซีเนอร์ควรจะใกล้เคียงกับแรงดันไฟฟ้าที่เราต้องการ ดังนั้นเราต้องค้นหาแรงดันซีเนอร์ เพื่อใช้ไดโอดนั้นอย่างเหมาะสมในการควบคุมแรงดัน สำหรับการทดสอบเราจะทำตามแผนภาพวงจร ด้านล่าง เราต้องการอปุ กรณ์ตอ่ ไปนี:้ ซีเนอร์ไดโอด milliammeter เครื่องมือวัดความต่างศกั ระหว่าง สองจดุ แหล่งจา่ ยไฟตัวแปร DC ตัวต้านทาน เราจำเปน็ ต้องเชอ่ื มตอ่ วงจรตามท่ีกำหนดไว้ในแผนภาพ ด้านบน การทดลองนั้นค่อนข้างง่าย อันดับแรกเราจะพล็อตกราฟในโหมดเอนเอียงแบบย้อนกลับ เพื่อที่เราเพิ่มแรงดนั ไบอสั ย้อนกลับอย่างชา้ ๆ และในขั้นตอนเล็ก ๆ ในขณะท่ีทำเช่นนัน้ ให้สังเกตการ อา่ นแอมปม์ เิ ตอร์และการอา่ นโวลต์มเิ ตอรต์ อ่ ไป ทีน่ ม่ี แี อมป์มิเตอรส์ องตัวตัวหน่งึ เชือ่ มต่อแบบอนุกรม กับไดโอดซีเนอร์และตัวต่อแบบอนุกรมที่มีความต้านทาน 3.3k Ω มาเรียกอันแรกว่า A1 และอันท่ี สองเป็น A2. หากคุณยังคงทำเช่นนั้นหลังจากค่าของแรงดันไบอัสย้อนกลับค่าของกระแสใน A1 จะ ขัดขวางทันที จดบันทึกการอ่านโวลต์มิเตอร์ ณ จุดนี้ การอ่านโวลต์มิเตอร์เป็นแรงดันพังทลายของ Zener เพิ่มแรงดนั ไบอัสย้อนกลับอย่างตอ่ เนื่อง เราจะเห็นว่าแรงดันไฟฟ้าข้ามไดโอดยังคงท่ีในขณะที่ กระแสผ่านมันเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จดบันทึกการอ่านแอมป์มิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ที่ค่าต่าง ๆ ของแรงดัน ไบอสั ยอ้ นกลบั กำหนดค่าของกระแสและแรงดนั ภาพที่ 2.7 หลกั การทำงานและการตอ่ ซีเนอรไ์ ดโอดในวงจร

7 ทำการทดลองเดียวกันโดยเชื่อมต่อไดโอดซีเนอร์ในอคติไปข้างหน้า จดบันทึกการอ่าน กระแสและแรงดัน แรงดันไฟฟา้ ปัจจบุ นั ตารางของคุณควรมีหน้าตาคล้ายกับโตะ๊ แสดงไว้ด้านบน เติม ค่าในตาราง จากนั้นวาดกราฟที่สอดคล้องกับค่าเหล่านี้ คุณจะได้เส้นโค้งลักษณะของไดโอดซีเนอร์ จด-บันทึกค่าที่กระแสเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออยู่ในโหมดเอนเอียงแบบย้อนกลับ แรงดันไฟฟ้าที่ค่านี้ คือแรงดันพังทลายของ Zener หมายเหตุแรงดันไฟฟ้านี้แยกต่างหาก ไดโอดซีเนอร์ที่แตกต่างกันมี การ-วิเคราะห์ที่แตกต่างกันแรงดันไฟฟ้า เราควรเลือกไดโอดซีเนอร์ที่มีแรงดันพังทลายประมาณ เทา่ กบั แรงดนั ท่เี ราต้องการในอปุ กรณ์ ด้วยการทดลองน้เี ราสามารถหาแรงดันพังทลายของ Zener ได้ อย่างตรงไปตรงมา 2.2.6 อาดอู ิโน่ (aduino uno) Arduino อ่านว่า (อา-ดู-อิ-โน่ หรือ อาดุยโน่) เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ตระกูล AVR ที่มีการพัฒนาแบบ Open Source คือมีการเปิดเผยข้อมูลทั้งด้าน Hardware และ Software ตัว บอร์ด Arduino ถูกออกแบบมาใหใ้ ช้งานไดง้ ่าย ดงั นนั้ จึงเหมาะสำหรับผเู้ ริ่มต้นศึกษา ท้ังน้ีผู้ใชง้ านยัง สามารถดดั แปลง เพิม่ เตมิ พัฒนาต่อยอดทั้งตัวบอร์ด หรอื โปรแกรมตอ่ ได้อีกด้วย ความงา่ ยของบอร์ด Arduino ในการต่ออุปกรณ์เสริมต่างๆ คือผู้ใช้งานสามารถต่อวงจรอิเล็กทรอนิคส์จากภายนอกแล้ว เชื่อมตอ่ เข้ามาทีข่ า I/O ของบอรด์ (ดตู วั อย่างรูปที่ 1) หรอื เพ่ือความสะดวกสามารถเลอื กต่อกับบอร์ด เสริม (Arduino Shield) ประเภทต่างๆ (ดูตัวอย่างรูปที่ 2) เช่น Arduino XBee Shield, Arduino Music Shield, Arduino Relay Shield, Arduino GPRS Shield เป็นตน้ มาเสียบกบั บอร์ดบนบอรด์ Arduino แล้วเขยี นโปรแกรมพฒั นาต่อไดเ้ ลย ภาพที่ 2.8 หลักการตอ่ led เข้า aduino ภาพท่ี 2.9 บอร์ด aduino ต่อกับ xbeeshield 2.2.7 รีเลย์ (Relay) เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานแม่เหล็ก เพื่อใช้ในการดึงดูดหน้าสัมผัส ของคอนแทคให้เปลี่ยนสภาวะ โดยการป้อนกระแสไฟฟ้าให้กับขดลวด เพื่อทำการปิดหรือเป็น หน้าสัมผัสคล้ายกับสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเราสามารถนำรีเลย์ไปประยุกต์ใช้ ในการควบคุมวงจรตา่ ง ๆ ในงานชา่ งอิเลก็ ทรอนิกสม์ ากมาย

8 ภาพที่ 2.10 รปู ร่างและสญั ลักษณ์ของรีเลย์ 2.2.7.1 รีเลย์ ประกอบดว้ ยสว่ นสำคัญ 2 สว่ นหลักก็คือ 1. ส่วนของขดลวด (coil) เหนี่ยวนำกระแสต่ำ ทำหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็ก ไฟฟ้าให้แกนโลหะไปกระทุ้งให้หน้าสัมผัสต่อกัน ทำงานโดยการรับแรงดันจากภายนอกต่อคร่อมที่ ขดลวดเหนี่ยวนำนี้ เมื่อขดลวดได้รับแรงดัน(ค่าแรงดันที่รีเลย์ต้องการขึ้นกับชนิดและรุ่นตามที่ผู้ผลิต กำหนด) จะเกดิ สนามแม่เหลก็ ไฟฟ้าทำให้แกนโลหะด้านในไปกระทงุ้ ใหแ้ ผน่ หนา้ สมั ผสั ต่อกนั 2. ส่วนของหน้าสัมผัส (contact) ทำหน้าที่เหมือนสวิตช์จ่ายกระแสไฟให้กับ อุปกรณ์ที่เราต้องการนั่นเอง จุดต่อใช้งานมาตรฐาน ประกอบด้วย จุดต่อ NC ย่อมาจาก normal close หมายความว่าปกติดปิด หรือ หากยังไม่จ่ายไฟให้ขดลวดเหนี่ยวนำหน้าสัมผัสจะติดกัน โดยทั่วไปเรามักต่อจุดนี้เข้ากับอุปกรณ์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการให้ทำงานตลอดเวลาเช่น จุดต่อ NO ย่อมาจาก normal open หมายความว่าปกติเปิด หรือหากยังไม่จ่ายไฟให้ขดลวดเหนี่ยวนำ หน้าสัมผัสจะไม่ติดกัน โดยทั่วไปเรามักต่อจุดนี้เข้ากับอุปกรณ์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการควบคุม การเปิดปิดเช่นโคมไฟสนามหนือหน้าบ้าน จุดต่อ C ย่อมากจาก common คือจุดร่วมที่ต่อมาจาก แหล่งจา่ ยไฟ รูปที่ 2.11 หลักการทำงานของรเี ลย์ 2.2.7.2 ข้อคำถงึ ในการใช้งานรีเลยท์ ัว่ ไป 1. แรงดันใช้งาน หรือแรงดันที่ทำให้รีเลย์ทำงานได้ หากเราดูที่ตัวรีเลย์จะระบุคา่ แรงดันใช้งานไว้ (หากใช้ในงานอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนมากจะใช้แรงดันกระแสตรงในการใช้งาน) เช่น 12 VDC คือต้องใชแ้ รงดันที่ 12 VDC เทา่ นั้นหากใช้มากกวา่ น้ี ขดลวดภายใน ตวั รีเลยอ์ าจจะขาดได้ หรือ

9 หากใช้แรงดันต่ำกว่ามาก รีเลย์จะไม่ทำงาน ส่วนในการต่อวงจรนั้นสามารถต่อขั้วใดก็ได้ครับ เพราะ ตัวรเี ลย์ จะไม่ระบุขัว้ ตอ่ ไว้ (นอกจากชนิดพเิ ศษ) 2. การใช้งานกระแสผา่ นหน้าสัมผัส ซึ่งที่ตัวรีเลย์จะระบุไว้ เช่น 10 A 220 AC คือ หนา้ สัมผสั ของรีเลย์น้นั สามาถทนกระแสได้ 10 แอมแปรท์ ่ี 220 VAC ครับ แตก่ ารใชก้ ็ควรจะใช้งานท่ี ระดับกระแสต่ำกว่านี้จะเป็นการดีกว่าครับ เพราะถ้ากระแสมากหน้าสัมผัส ของรีเลย์จะละลาย เสียหายได้ 3. จำนานหน้าสัมผัสการใช้งาน ควรดูว่ารีเลย์นั้นมหี น้าสัมผัสให้ใช้งานกีอ่ ัน และมีขั้วคอม มอนดว้ ยหรอื ไม่ 2.2.8 ตัวต้านทาน ตัวเหน่ียวนำ ตวั เก็บประจุ RLC สำหรับชา่ งไฟ้ฟา้ ชา่ งอเิ ล็คฯ หรือนกั เรียนที่เคยเรียนระบบไฟฟ้าเบอื้ งตน้ มาก็คงรู้ว่า RLC คืออะไร แต่สำหรับใครที่ไม่เคยเรียนหรือเคยเรียนแล้วแต่ลืมว่า RLC คืออะไร ซึ่งรวมไปถึงช่างไฟฟ้า หรือช่างอีเล็คจบใหม่ บางครั้งพอมาเจอกับชีวิตการทำงานจริงๆสถานการณ์จริงก็มองข้ามความรู้ขั้น- พน้ื ฐานท่ไี ดเ้ รียนมาได้ซึ่งวันนีเ้ รากจ็ ะมาทำความรจู้ ักกนั อีกครั้งหนึ่งวา่ RLC คอื อะไร RLC ( R=ตัวต้านทาน L=ตัวเหนี่ยวนำ C=ตัวเก็บประจุ) ซึ่งทั้งสามตัวนี้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของ วงจรอิเล็คทรอนิค ซึ่งเราเห็นวงจรเหล่านี้ได้ตามอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วไป เช่น มือถือ โทรทัศน์ พัดลม ตู้เยน็ ฯลฯ ซึ่งกแ็ ล้วแต่วา่ เราจะนำ RLC มาประยกุ ษ์ใช้กับอปุ กรณช์ นิดไหน สำหรับ R ตัวแรกก็คือ\"ตัวต้านทาน\" ก่อนอื่นนั้นต้องมาทำความเข้าใจกับคำว่า\"ความ- ต้านทาน\"ก่อน ความต้านทานก็คือ แรงต้านจากสิ่งต่างๆเช่น วัตถุ สสาร หรือธาตุต่างๆที่เป็นตัวทำให้ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ ซึ่งจะไหลผ่านได้มากหรือน้อยเท่าไหร่ก็จะขึ้นอยู่กับแรงต้านนั้นๆ ซึ่งตัว- ต้านทาน (Resistor) หรือ R ก็คืออปุ กรณอ์ ิเล็กทรอนิกสท์ ที่ ำหน้าท่จี ำกดั การไหลผ่านของกระแสไฟฟา้ ในวงจรและเปน็ ตวั กำหนดระดับแรงดนั ไฟฟ้าทตี่ ้องส่งไปเลย้ี งวงจร 2.2.8.1 คา่ ความตา้ นทาน ตามอุณหภูมิ ทำหน้าที่เปลี่ยนความต้านทานตามแสง เป็นต้น สำหรับค่าความ ต้านทานนี้จะถูกแสดงใน 2 รูปแบบคือ บอกเป็นตัวเลขตัวอักษร และบอกเป็นแถบสี ซึ่งการอ่านค่า ความต้านทานได้ตอ้ งจำรหัสและแถบสีใหไ้ ด้ จึงจะสามารถอ่านคา่ ความต้านได้ถูกต้อง และตัวต่อมาก็ คือ L \"ตัวเหนี่ยวนำ\"หรืออินดักเตอร์ (Inductor) ประโยชน์ของตัวเหนี่ยวนำจะมาจากการที่ ตัว- เหนี่ยวนำสร้างขึ้นมาจากเส้นลวดตัวนำ พันขึ้นมาเป็นขดลวดหรือคอยล์ (Coil) หรือชุดของขดลวด การทำงานและการใช้งานของตัวเหนี่ยวนำ จะเกี่ยวข้องกับสนามแม่เหล็ก เมื่อตัวเหนี่ยวนำถูกจ่าย แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าให้ตัวเหนี่ยวนำน้ันเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นทันที ถ้างดจ่ายแรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าให้ตัวเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กที่เกิดการยุบตัว ตัดผ่านขดลวดตัวนำอีกครั้งจะได้ แรงดันไฟฟ้าออกมาจากตัวเหนี่ยวนำชนิดของตัวเหนี่ยวนำจะแบ่งตามลักษณะของการเหนี่ยวนำ คือ

10 การเหนี่ยวนำในตัวเองใช้ขดลวดขดเดียวการเหนี่ยวนำ และชนิดการเหนี่ยวนำข้ามขด ใช้ขดลวด มากกว่าหนึ่งขดขึ้นไปในการ-เหนี่ยวนำ อาศัยแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เรียกว่า emf ทำให้เกิด แรงดันไฟฟา้ ขน้ึ ท่ีขดเอาเอาตพ์ ตุ อปุ กรณท์ ใ่ี ช้การเหน่ียวนำแบบนกี้ ็อย่างเชน่ หมอ้ แปลง ภาพท่ี 2.12 ตัวต้านทาน 500 โอห์ม 2.2.8.2 การเหน่ยี วนำ ขดลวดหรือโช็ค มีหลายชนิดขึ้นอยู่กับลักษณะของแกน เช่น แกนอากาศ เฟอร์- ไรด์ แกนผงเหล็กอัดแกนทอรอยด์และแกนเหลก็ ส่วนการเหนี่ยวนำข้ามขด เช่นหม้อแปลง มีด้วยกันหลายชนิดเช่นกัน จะถูกเรียกชื่อตาม โครงสร้างของแกน เช่น แกนอากาศ แกนผงเหล็กอัด แดนเฟอร์ไรด์ แกนเหล็ก และยังถูกเรียกตาม ลักษณะการพันของขดลวด เช่น ชนิดลดแรงดัน ชนิดเพิ่มแรงดัน ชนิดเพาเวอร์ ชนิดออโต และชนิด- ทอรอยด์ เปน็ ต้น ภาพท่ี 2.13 ตวั เหนี่ยวนำแกนเฟอรไ์ รท์ 2.2.8.3 ตวั เกบ็ ประจุ คาปาซิเตอร์ (Capacitor) มีความก็บสะสมประจุไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าไว้ในตัว ได้ โดยจะมีแผ่นแพลตที่ทำมาจากโลหะมาวางใกล้กัน มีฉนวนคั้นอยู่ตอนกลางแผ่นเพลตทั้งสอง ในขณะตัวเก็บประจุทำการประจุไฟฟ้าไว้ในตัว ตัวเก็บประจุจะเสมือนเป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟ้ฟ้า แหล่งจ่ายหนึ่ง เมื่อตัวเก็บประจุทำาการคายประจุออกมา เสมือนแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าจ่ายแรงดัน ออกมาระดับแรงดันไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุประจุไว้ก็จะค่อยๆ ลดลงจดหมดเป็นศูนย์ สำหรับการนำตัว เก็บประจไุ ปใชก้ ับแรงดันไฟตรง จะสามารถประจไุ ดเ้ พียงครั้งเดียว แตถ่ า้ นำไปใชก้ บั แรงดนั ไฟสลับจะ

11 ทำการประจแุ ละคายประจสุ บบั กนั ตลอดเวลา คา่ ความจุของตวั เกบ็ ประจุจะขึ้นอยู่กบั ส่วนประกอบ 3 ส่วนคือ พื้นที่ผิวของแผ่นเพลต ระยะห่างระหว่างแผ่นเพลตตัวนำทั้งสอง และชนิดของวัสดุที่ใช้ทำ ฉนวน ค่า-ความจุจะมีคา่ มาก ขึน้ อยูก่ บั แผน่ เพลตแผน่ -ใหญ่วางชดิ กนั และใช้ฉนวนที่ดี สว่ นค่าความจุ ที่มีค่าน้อย ขึ้นอยู่กับแผ่นเพลตแผ่นเล็ก วางห่างกัน และใช้ฉนวนไม่ดีนักชนิดของตัวเก็บประจุจะแบง่ ได้ตามลักษณะการใช้งานออกเป็น 2 ชนิดคือ ชนิดค่าคงที่ สามารถแบ่งย่อยได้เป็นตามวัสดุที่ใช้ทำ ฉนวนเชน่ แบบกระดาษแบบไมก้า แบบเซรามกิ แบบแทนทาลัมและแบบอิ-เล็กโทรไลตกิ เป็นตน้ และ อีกแบบคือปรับค่าได้ เช่น แบบวาริเอเบิล แบบทริมเมอร์และแบบแพดเดอร์ เป็นต้น สำหรับข้อมูล ทั้งหมดนี้ก็เป็นข้อมูลเบื้องต้นทีทุกคนสามารถทำความเข้าใจหรือเตือนความจำ ได้ ซึ่งสำหรับช่าง ไฟฟ้า ช่างอเิ ล็กฯ นกั เรยี น หรือบุคคลทีท่ ำงานเกี่ยวขอ้ งกบั ระบบไฟฟ้าจะต้องทำศึกษาข้อมูลเก่ียวกับ RLC เพ่มิ เติมดว้ ยเพราะยังมีเนือ้ หาอีกมาก ภาพที่ 2.14 คาปาซิสเตอร์อเิ ล็คทรอไรท์ 2.2.9 หมอ้ แปลงไฟฟา้ (Transformer) หมอ้ แปลงไฟฟ้า(Transformer) คอื เคร่ืองกลไฟฟ้าชนิดหนึ่งทใี่ ชเ้ ปล่ียนพลงั งานไฟฟ้าเปน็ พลังงานไฟฟ้า โดยสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า (Voltage) ให้เพิ่มขึ้นเรียกว่า “Step up Transformer” และให้ลดลงเรียกว่า “Step down Transformer” แต่ไม่เปลี่ยนกำลังไฟฟ้า (Power/Watt) และความถี่(Frequency/Hz) ภาพที่ 2.15 หม้อแปลงไฟฟา้ 220VAC to 12VAC

12 2.2.9.1 โครงสรา้ งของหมอ้ แปลงไฟฟา้ หม้อแปลงไฟฟ้ามีส่วนประกอบที่สำคัญอยู่ 3 ส่วน คือ แกนเหล็ก ขดลวดตัวนำ และฉนวน (และอาจมีส่วนประกอบย่อยซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของหม้อแปลง เช่น หม้อแปลงขนาดใหญ่ อาจมถี ังบรรจหุ ม้อแปลง น้ำมัน-หมอ้ แปลง และขว้ั ของหม้อแปลง เป็นตน้ ) -แกนเหล็ก แกนเหล็กของหม้อแปลงจะมีลักษณะเป็นแผ่นบางๆ เคลือบด้วยฉนวน เรียกกัน วา่ แผ่นลามเิ นต -ขดลวดตัวนำ ขดลวดตัวนำของหม้อแปลงจะมีลักษณะเป็นขดลวดทองแดงหรืออลูมิเนียม- หุ้มดว้ ยฉนวน โดยท่วั ไป หม้อแปลงจะมีขดลวด 2 ชุด คือ ขดลวดปฐมภมู ิ และขดลวดทตุ ยิ ภมู ิ -ฉนวน ฉนวนของหม้อแปลงจะมีไว้เพื่อป้องกัน ไม่ให้ขดลวดสัมผัสกับส่วนที่เป็นแกนเหล็ก และป้องกันไม่ให้ขดลวดแต่ละช้ันสัมผสั กัน 2.2.9.2 หลกั การทำงานของหม้อแปลงไฟฟา้ การทำงานของหม้อแปลงใช้การส่งถ่ายพลังงานไฟฟ้าจากวงจรหนึ่ง(ขดลวดปฐม ภูม-ิ Primary Winding) ซง่ึ กระแสไฟฟ้าท่ีป้อนเข้ามาจะสร้างเสน้ แรงแม่เหล็ก(Flux) และแรงแม่เหล็ก (Magnetromotive Force) ขึ้นในแกนเหล็ก(Iron Core) กระแสไฟฟ้าที่ไหลในขดลวดเป็นไฟฟ้า กระแสสลับ ขั้วแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจึงสลับขั้วกลับไปกลับมาด้วยความเร็วเท่ากับความถี่ไฟฟ้า (Frequency) เส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะเคลื่อนที่ตัดกับขดลวดที่พันอยู่บนแกนเหล็ก ทำให้เกิดการ เหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้า(Induce EMF) ไปยังอีกวงจรหนึ่ง(ขดลวดทุติย-ภูมิ Winding) ส่งถ่ายเป็น แรงดันไฟฟา้ และกระแสไฟฟ้าออกมา โดยมีความถีไ่ ฟฟ้าเทา่ กับความถี่ไฟฟา้ ที่ป้อนเข้ามา (ที่ใช้กันอยู่ ปรกตไิ ดแ้ ก่ 50-60 เฮริ ตซ์) ภาพที่ 2.16 หลักการทำงานของหม้อแปลงไฟฟา้ 2.2.9.3 การระบายความรอ้ น และการบำรงุ รักษาหมอ้ แปลง การระบายความร้อนหม้อแปลงไฟฟ้า เมื่อใช้งานไปก็จะเกิดความร้อนขึ้นทำให้ เกิดการ-สูญเสียขึ้นในหม้อแปลง จึงจำเป็นต้องระบายความร้อนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน

13 การ-ระบายความรอ้ นจะมีอยู่หลายวธิ ี เชน่ การระบายความร้อนตามธรรมชาติ การระบายความร้อน ด้วยนำ้ มันการระบายความรอ้ นด้วยนำ้ มนั และการระบายความร้อนด้วยการป้ัมน้ำมันมีดงั นี้ 1. การระบายความร้อนตามธรรมชาติ คือ การใช้อากาศรอบๆ ช่วยในการ ระบายความ-รอ้ น 2. การระบายความร้อนดว้ ยน้ำมัน เป็นการระบายความรอ้ นโดยการแช่ตัวหมอ้ - แปลงอยใู่ นน้ำมันทบี่ รรจุอยูใ่ นถงั หมอ้ แปลง 3. การระบายความร้อนด้วยน้ำมันและการเป่าลม เป็นการระบายความร้อนโดย การแช่ตัวหม้อแปลงอยู่ในน้ำมันที่บรรจุอยู่ในถังหม้อแปลง และใช้พัดลมเป่าที่ผิวภายนอกถังเป็นการ เรง่ ระบายความรอ้ น 4. การระบายความร้อนด้วยน้ำมันและน้ำ เป็นการระบายความร้อนโดยการแช่ ตัวหม้อ-แปลงอยู่ในน้ำมันที่บรรจุอยู่ในถังหม้อแปลง และมีท่อน้ำขดเป็นวงรอบหม้อแปลงไฟฟ้า ภายในถัง- น้ำมันจะเป็นตัวระบายความร้อนแก่หม้อแปลง และน้ำจะเป็นตัวระบายความร้อนแก่ นำ้ มันอกี ครงั้ หนึง่ 5. การระบายความร้อนด้วยการปั้มน้ำมัน เป็นการระบายความร้อนด้วยการปั้ม- น้ำมนั โดยการใช้ป้มั -นำ้ มันให้ไหลวนเวียนได้เรว็ ขน้ึ 2.2.10 แบตเตอรี่ (Battery) โดยท่วั ไป แบตเตอรจ่ี ะแบง่ เปน็ สองกลมุ่ ใหญ่ดว้ ยกนั ไดแ้ ก่ 1. แบตเตอรี่ที่ทำการชาร์จจนเต็มมาจากโรงงาน เช่นแบตเตอรี่นาฬิกา(ถ่านนาฬิกา), แบตเตอรี่ไฟฉาย(ถ่านไฟฉาย)เป็นต้น ซึ่งเมื่อใช้ไฟในแบตเตอรี่จนหมดแล้วก็หมดเลยไม่สามารถกลับ นำมาใช้ใหม่ได้ เราเรียกแบตเตอร่ีนว้ี ่า แบตเตอร่ีปฐมภูม(ิ Primary Battery) 2. แบตเตอรี่ที่ทำการชาร์จใหม่ได้เมื่อแบตเตอรี่มีไฟที่อ่อนลง เช่นแบตเตอรี่รถยนต์ เรา เรยี กแบตเตอรี่นว้ี ่า แบตเตอรที่ ุติยภมู ิ(Secondary Battery) ในระบบผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์นั้นจะใช้แบตเตอรี่แบบทุติยภูมิซึ่งสามารถชาร์จได้ ใหม่เมื่อ แบตเตอรี่มีกำลังไฟที่อ่อนลง ในระบบแบตเตอรี่จะทำงานเก็บพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซล่า- เซลล์เข้ามาไว้ แล้วปล่อยกำลังไฟฟ้าออกไปให้กับโหลดในเวลาที่ไม่มีแสงอาทิตย์เช่นในช่วงเวลา กลางคนื หรือเมฆครึ้ตลอด-วัน รถยนต์ที่เราใช้งานอยู่ทุกวันเมื่อเปิดวิทยุหรือพัดลมในรถยนต์โดยที่เราไม่สตาร์ท - เครื่องยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านั้นก็ทำงานได้ปกติ แต่เมื่อเปิดไปนานๆจนไฟในแบตเตอรี่เริ่มหมดลง แรงดันในแบตเตอรี่ก็จะเหลือน้อยลง ต้องทำการชาร์จแบตเตอรี่ใหม่ การชาร์จประจุของแบตเตอรี่ใน รถยนต์ทำได้โดยการสตาร์ท-เครื่องยนต์รถ เพื่อจะทำให้เพลาขับไปหมุนเอาเตอเนเตอร์ผลิตไฟ กระแสตรงชาร์จให้กับแบตเตอรี่ต่อไป จนแบตเตอรี่กลับมามีแรงดันไฟฟ้าที่เต็มเหมือนเดิม ซึ่งเวลา เครื่องยนต์กำลังทำงานอยู่เราก็สามารถเปิดวิทยุและพัดลมได้เหมือนเดิม เพราะว่าทุกอย่างไม่ว่าจะ

14 เป็นแบตเตอรี่ โหลด เครื่องยนต์ และเอาเตอเนเตอร์ต่อทำงานร่วมกันอยู่ในระบบ ถ้าเปรียบเทียบ หน้าที่การทำงานของแบตเตอรี่ของระบบผลิตไฟฟ้าจากโซล่าเซลล์ก็คล้ายกับแบต เตอรี่ในรถยนต์ นั่นเอง เพียงแต่ไฟฟ้าที่นำมาชาร์จประจุจะผลิตจากแผงโซล่าเซลล์โดยผ่านเครื่อง-ควบคุมการชาร์จ ส่วนโหลดอาจจะเป็นโหลดไฟฟ้ากระแสตรง หรอื ถา้ ต้องการใช้งานกบั โหลดไฟฟ้ากระแสสลับก็ต้องตอ่ ผ่านอนิ เวอรเ์ ตอร์อีกทหี นึ่ง แบตเตอรีท่ ใี่ ช้กับระบบผลิตไฟฟา้ จากโซลา่ เซลล์จะมีหลายชนดิ เช่นลีดเอ- ซิด (Lead-Acid- Battery) , อัลคาไลน์ (Alkaline), นิคเกิลแคดเมียม (Nickel-cadmium) แต่ที่นิยม ใช้กันมากที่สุดก็คือ แบตเตอรี่ลีดเอซิด เพราะมีอายุการใช้งานที่ยืนยาวและมีการปล่อยประจุ (กระแสไฟฟ้า) ที่สูง โครงสร้างภายในของแบตเตอรี่แบบลีดเอซิด (Lead-Acid Battery) ภายในลีดเอซิด- แบตเตอร่จี ะประกอบดว้ ยเซลลอ์ ยูภ่ ายในโดยต่อกันแบบอนกุ รม จำนวนเซลล์กข็ ้ึนอย่กู บั การออกแบบ แบตเตอรี่นั้นๆว่าให้มีค่าแรงดันใช้งานที่เท่าไร โดยทั่วไปหนึ่งเซลล์มีแรงดันประมาณ 2 โวลท์ ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่รถยนต์มีแรงดันใช้งานที่ 12 โวลท์ ดังนั้นข้างในแบตเตอรี่จะประกอบด้วยเซลล์ 6 เซลลต์ ่ออนุกรมกันอยู่ ภาพที่ 2.17 สว่ นประกอบภายในของแบตเตอรร์ ่ี 2.2.10.1 ลักษณะของการปลอ่ ยประจไุ ฟฟา้ ของแบตเตอรี่ 1.แบตเตอรี่ที่สามารถปล่อยประจุ (กระแส) ไฟฟ้าได้น้อย (Shallow-Cycle Battery) คือแบตเตอรี่ที่ออกแบบมาให้ปล่อยประจุไฟฟ้าได้ประมาณ 10-20 เปอร์เซนต์ของประจุ ไฟฟ้ารวมก่อนจะทำการชาร์จประจุใหม่ การปล่อยประจุไฟฟ้าจะมีหน่วยเป็นแอมอาวด์ (Ahr) , 100 Ahr หมายถึงแบตเตอรี่สามารถปล่อยประจุกระแสไฟฟ้า 100 หน่วยได้ 1 ชั่วโมง(ในความเป็นจริงไม่ สามารถทำอย่างนั้นได้เพราะเมื่อปล่อยประจุจากแบตเตอรีจ่ นหมด แบตเตอรี่จะเสยี ทันที) – ตัวอย่าง ถ้ามีแบตเตอรี่แบบปล่อยประจไุ ด้น้อย(Shallow cycle battery) ที่สามารถปลอ่ ยประจุไฟฟ้าได้ 100 แอมป์ฮาวด์อยู่หนึ่งตัว แบตเตอรี่ตัวนี้ควรที่จะปล่อยประจไุ ฟฟ้า(หรือใช้กระแสไฟฟา้ ) ได้เพียง 10-20 แอมป์ฮาวด์ หลังจากนั้นจะต้องทำการชาร์จประจุให้เต็มก่อนการคลายประจุครั้งต่อไป ถ้าการปล่อย ประจุมากเกนิ กว่าทกี่ ำหนดไว้

15 2.แบตเตอรี่มีอายุการที่ใช้งานที่สั้นลง(เสื่อมเร็ว)อย่างมากเช่นตามสเปคอายุ การใช้งานของแบตเตอรี่สามารถชาร์จได้ 3000 ครั้งอาจจะลดเหลือเพียงแค่ 1000 ครั้ง ดังนั้นการ ออกแบบระบบโดยรวมควรคำนงึ ถึง ลักษณะการปล่อยประจุไฟฟ้าของแบตเตอรี่ด้วย แบตเตอรี่ที่สามารถปล่อย ประจุ (กระแส)ไฟฟ้าได้มาก(Deep-Cycle Battery) คือแบตเตอรี่สามารถปล่อยประจุได้ถึง 60-80 เปอร์เซนต์ของประจุรวมก่อนที่จะทำการชาร์จประจุใหม่ ส่วนมากแล้วจะนำมาใช้กับระบบผลิต พลังงานไฟฟ้าในบ้านพักอาศัย แบตเตอรี่ชนิดนี้จะมีราคาที่สูงกว่าแบบแรกมาก แต่ใช้เพียงไม่กี่ตัวก็ สามารถทดแทน ประจุไฟฟ้ารวมจากแบตเตอรี่แบบแรกได้ แบตเตอรี่แบบนี้จะมีความคุ้มค่าใน ระยะยาว คำถามที่มักจะพบบ่อยคือ เราจะสามารถใช้แบตเตอรี่รถยนต์แทนแบตเตอรี่กับระบบผลิต พลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ได้หรือไม่ – ถ้าระบบเล็กๆ ใช้กระแสไฟที่จะไปจ่ายโหลดไม่มาก ก็ สามารถใช้แบตเตอร่ี-รถยนต์ได้ แต่ทั้งนี้ทั้งนั้นต้องคำนวนให้ดีว่า ไม่ควรที่จะปล่อยกระแสไฟออกจาก แบตเตอรี่ให้มากเกินไปกวา่ สเปคท่ีกำหนดไว้ดว้ ยเพราะถ้าปล่อยกระแสไฟออกจากแบตมากเกนิ ไปจะ ทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่สั้นลง จนไม่สามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้อีกต่อไป คล้ายกับแบต คอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊คท่ีเสื่อมแล้ว ไม่สามารถท่ีจะจ่ายกระแสให้กับเครื่องได้นานนัก แบตเตอรี่รถยนตม์ ี อายุการใช้งานประมาณ 2 ปีแต่ถ้าเป็นแบตเตอรี่ดีพไซเคิลที่สามารถปล่อยประจุไฟฟ้าได้มากจะมีอายุ การใช้งาน 4-5 ปีเลยทีเดียว ถ้าใช้งานกับระบบโซล่าเซลล์แล้ว แบตเตอรี่แบบดีพไซเคิลมีความคุ้มค่า มากกว่าและราคา ณ ปัจจุบัน(2556) ถือว่าลดลงมาจากที่ผ่านมามาก อีกทั้งยังจ่ายกระแสไฟให้กับ โหลดได้มากกวา่ แบตรถยนตก์ อ่ นท่ีจะทำการชารจ์ ประจใุ หมด่ ้วย เคร่ืองควบคุมการชารจ์ – แบตเตอรี่ จะต่อกับเครื่องควบคุมการชาร์จซึ่งทำหน้าที่ปรับแรงดันให้เหมาะสมไม่ให้สูงไปเพราะอา จทำให้ แบตเตอรี่เสียหายได้ ถ้าแบตเตอรี่มีแรงดันที่ต่ำมากกว่าค่าที่ตั้งไว้ในเครื่องควบคุมการชาร์จ เครื่อง ควบคุมการชาร์จจะปลดโหลดออกไปทันทีเพราะถ้าไม่ทำอย่างนี้แล้วประจุที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่จะถูก ปล่อยไปจนหมด ซึ่งไม่เป็นผลดีต่อแบตเตอรี่เพราะจะทำให้เซลล์ที่อยู่ข้างในไม่สามารถกลับมาชาร์จ ประจไุ ดอ้ กี 2.2.10.2 ข้อควรระวงั เกยี่ วกับแบตเตอรร์ ่ี 1. ไม่ควรปล่อยให้แบตเตอรี่ปล่อยประจุ(กระแสไฟ)จนหมด เพราะจะทำให้ ประสิทธิภาพในการเก็บประจุของแบตเตอรี่ลดลงไปอย่างมาก และบางครั้งจะไม่สามารถนำกลับมา ชาร์จประจไุ ดอ้ ีกต่อไป 2. ควรติดตั้งแบตเตอรี่ที่อุณภูมิที่กำหนดไว้ในสเปค โดยส่วนใหญ่แล้ว แบตเตอรี่จะทำงานได้ดีที่อุณภูมิ 25 องศาเซลเซียส ถ้าอุณหภูมิสูงกว่านี้จะทำให้อายุการใช้งานของ แบตเตอรล่ี ดลง ถา้ อุณหภมู ิต่ำกวา่ นี้ จะทำใหป้ ระสิทธิภาพในการเกบ็ ประจลุ ด

16 3. ควรเลือกขนาดความจุของแบตเตอรี่ให้มีการชาร์จประจุเต็มทุกวัน เพราะ ถ้าแบตเตอร-ี่ แบบลดี เอซิดไมเ่ คยชาร์จเต็มเลย จะทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ส้นั ลง 4. การติดตั้งขนาดของโซล่าเซลล์รวมต้องมีความเหมาะสมกับขนาดของ แบตเตอรี่ด้วย มิฉะนั้นแล้วโซ-ล่าเซลล์จะผลิตไฟฟ้ามากหรือน้อยเกินไป อาจทำให้แบตเตอร่ี เส่ือมสภาพเร็วและทำใหเ้ ราเสียคา่ ใช้จ่ายในการเปลี่ยนแบตเตอร่ีชุดใหมก่ ารออกแบบขนาดโซล่าเซลล์ ที่เหมาะสมตามคู่มือออกแบบ ติดตั้งและใช้งานโซล่า-เซลล์จะช่วยให้แบตเตอรี่มีการใช้งานอย่างมี ประสิทธภิ าพและใชง้ านได้ยาวนานยิง่ ขน้ึ 2.2.11 อิเล็กโทรลิซสิ (Electrolysis) กระบวนการผ่านกระแสไฟฟ้ากระแสตรง (D.C.) จากภายนอกเข้าไปในสารละลาย อเิ ลก็ โทร-ไลต์ แล้วทำให้เกิดปฏกิ ริ ิยาเคมี ตวั อย่างเช่น อเิ ลก็ โตรลิซมึ และการชบุ (กระบวนการทผ่ี ่าน กระแสไฟฟา้ ทำให้เกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคม)ี เครื่องมอื ทีใ่ ชแ้ ยกสารละลายด้วยไฟฟ้า เรยี กว่า เซลล์อเิ ล็กโทร- ไลต์ หรืออเิ ลก็ โทรลติ กิ เซลล์อเิ ลก็ โทรไลต์ ประกอบดว้ ย 1. ขั้วไฟฟ้า (Electrode) คือ แผ่นตัวนำที่จุ่มในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ แล้วต่อกับ เซลล์ไฟฟา้ หรือแบตเตอร่ี แบง่ เปน็ ขวั้ แอโนด (Anode) และ ขว้ั แคโทด (Cathode) 2. สารละลายอิเล็กโทรไลต์ คือ สารละลายที่นำไฟฟ้าได้ เพราะมีไอออนบวกและไอออน ลบ วง่ิ ไปรบั อเิ ล็กตรอนทขี่ ้วั ลบ เกดิ ปฏกิ ริ ิยารดี กั ชนั จงึ เรยี กข้วั ลบวา่ แคโทด และเรียกไอออนบวกวา่ แคตไอออน (cation) ไอออนลบ วิ่งไปให้อิเล็กตรอนที่ขั้วบวกเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน เรียกว่า แอโนด และเรียก ไอออน- ลบว่า แอนไอออน (Anion) 3. เครอื่ งกำเนิดกระแสตรง (D.C.) เช่น เซลล์ไฟฟา้ หรือ แบตเตอร่ี ภาพที่ 2.18 หลักการทำงานของอิเล็กโทรลซิ ิส 2.2.11.1 ประโยชนข์ องกระบวนการ อิเลก็ โทรลซิ สิ (Electrolysis) การใช้ประโยชน์ของกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส (Electrolysis) มีหลายอย่าง ดว้ ยกนั เชน่ การแยกธาตุประกอบของนำ้ ด้วยไฟฟ้า การแยกสารละลายดว้ ยกระแสไฟฟา้ การทโลหะ ใหบ้ ริสทุ ธิ์โดยใช้เซลลอ์ เิ ล็กโทร-ไลต์ การชบุ โลหะด้วยกระแสไฟฟ้า

17 2.2.11.2 การชบุ โลหะด้วยกระแสไฟฟา้ เมื่อผ่านไฟฟ้ากระแสตรงเข้าไปในเซลล์ ไอออนของโลหะในสารละลายที่มี ศักย์ไฟฟ้าสูงกวา่ น้ำจะรบั อเิ ลก็ ตรอนจากวตั ถุ (ชิ้นงาน) ทต่ี อ่ อยูก่ ับขว้ั ลบของเครอ่ื งกำเนิดไฟฟ้าหรือ แคโทด เกิดเป็นอะตอมของโลหะ-เคลือบติดอยู่ที่ผิวของวัตถุที่นำมาชุบ ขณะเดียวกันโลหะที่ขั้วบวก หรือแอโนดจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ไอออนของโลหะที่ละลายอยู่ในสารละลาย เพื่อชดเชย ไอออนของโลหะที่เปลี่ยนแปลงไปเป็นอะตอมของโลหะขณะชุบ ดังนั้น แอโนดจะสึกกร่อนไป ส่วน แคโทดจะมโี ลหะมาเกาะเพิม่ ขึน้ ภาพท่ี 2.19 การชบุ โลหะด้วยกระแสไฟฟ้า 2.2.11.3 การจดั เซลล์เพ่อื ชุบโลหะมีหลกั การดงั น้ี 1. นำวัตถุที่จะชุบไปต่อเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่หรือแคโทด ส่วนโลหะที่ เปน็ ตัวชบุ ต่อเขา้ กบั ขั้วบวกของแบตเตอร่ีหรือเป็นแอโนด 2. สารละลายอิเล็กโทรไลต์ต้องมีไอออนของโลหะชนิดเดียวกับโลหะที่เป็แอ- โนดหรอื โลหะทใ่ี ช้ชบุ 3. ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงเพ่ือใหข้ ้วั ไฟฟ้าเปน็ ขั้วบวกและลบคงเดิม 2.2.12 ทรานซสิ เตอร์ (Transistor) ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาจากไดโอด ซึ่งคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์น้ัน หมายถงึ สามารถนำไปใช้งานในดา้ นขยายสัญญาณ ใหม้ ีขนาดใหญ่ขึ้นน่ันเอง โดยการป้อนสัญญาณท่มี ี ขนาดเล็กให้ทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์ก็จะนำกระแสได้มากที่สามารถทำให้เกิดสัญญาณขนาด ใหญ่ทางขาออกไดส้ บายๆ เเละ ทรานซสิ เตอรย์ ังเปน็ อุปกรณ์สารกง่ึ ตัวนำท่ีสามารถทำหน้าที่ ขยาย สัญญาณไฟฟ้า เปิด/ปิดสัญญาณไฟฟ้า คงค่าแรงดันไฟฟ้า หรือกล้ำสัญญาณไฟฟ้า (modulate) เป็น ต้นการทำงานของทราสซิสเตอร์เปรียบได้กับวาลว์ที่ถูกควบคุมด้วยสัญญาณไฟฟ้าขาเข้า เพื่อปรับ ขนาดกระแสไฟฟ้าขาออกท่มี าจากแหลง่ จา่ ยแรงดัน

18 รูปรา่ งของทรานซิสเตอรม์ ีหลายรูปแบบ เรามกั จะเรียกว่าตวั ถังซ่ึงแตล่ ะแบบก็มีชอ่ื เรียก ต่างกันออกไป และถ้าทรานซิสเตอร์มีขนาดใหญ่ แสดงว่าทรานซิสเตอร์นั้นสามารถนำกระแส หรือมี กำลังมากนั้นเอง โครงสร้างภายในของทรานซิสเตอร์นั้นจะประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ P และ N มา ต่อกัน 3 ตัว และมีรอยต่อ 2 รอยต่อมีขา 3 ขา ยื้นมาจากสารกึ่งตัวนำนั้นๆ โดยจะเเบ่งชนิด ทรานซิสเตอร์ตาโครงสร้างพื้นฐานในการทำงานของทรานซิสเตอร์คือ ทรานซิสเตอร์จะทำงานได้ ต่อเม่ือมีกระแสไหลเข้ามาที่ขา B เทา่ นั้น หากไมม่ ีกระแสไหลเข้ามา ทรานซสิ เตอร์จะไม่ทำงาน ภาพท่ี 2.20 หลักากรทำงานของทรานซสิ เตอร์ ชนิด NPN ภาพที่ 2.21 หลักากรทำงานของทรานซสิ เตอร์ ชนดิ PNP 2.2.13 ไดโอด (diode) ไดโอด (อังกฤษ: diode) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีสองขั้วคือขั้ว A (Anode) และขั้ว K (cathode) มีคุณสมบัติยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลในจากขั้ว A ไปหาขั้ว K เท่านั้น และ ไม่ยอมให้ กระแสไฟฟ้าไหลจากขั้ว K ไปยังขั้ว A เมื่อกล่าวถึงไดโอด มักจะหมายถึงไดโอดที่ทำมาจากสารก่ึง ตวั นำ (องั กฤษ: Semiconductor diode) ซึ่งกค็ ือผลึกของสารกง่ึ ตวั นำท่ีตอ่ กนั ไดข้ ัว้ ทางไฟฟ้าสองขั้ว [1] สว่ นไดโอดแบบหลอดสุญญากาศ (องั กฤษ: Vacuum tube diode) ถูกใชเ้ ฉพาะทางในเทคโนโลยี ไฟฟ้าแรงสูงบางประเภท เป็นหลอดสุญญากาศที่ประกอบด้วยขั้วอิเล็ดโทรดสองขั้ว ซึ่งจะคือแผ่น ตวั นำ (องั กฤษ: plate) และแคโทด (อังกฤษ: cathode) ส่วนใหญ่เราจะใช้ไดโอดในการยอมให้กระแสไปในทิศทางเดียว โดยยอมให้กระแสไฟ ในทางใดทางหนึ่ง ส่วนกระแสที่ไหลทิศทางตรงข้ามกันจะถูกกั้น ดังนั้นจึงอาจถือว่าไดโอดเป็นวาล์ว ตรวจสอบแบบอิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่ง ซึ่งนับเป็นประโยชน์อย่างมากในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ใช้ เปน็ ตวั เรยี งกระแสไฟฟา้ ในวงจรแหล่งจ่ายไฟ เป็นตน้

19 อย่างไรก็ตามไดโอดมีความสามารถมากกว่าการเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปิด-ปิดกระแสง่าย ๆ ไดโอดมีคุณลักษณะทางไฟฟ้าที่ไม่เป็นเชิงเส้น ดังนั้นมันยังสามารถปรับปรุงโดยการปรับเปลี่ยน โครงสร้างของพวกมันที่เรยี กว่ารอยต่อ p-n มันถูกนำไปใชป้ ระโยชนใ์ นงานที่มวี ัตถุประสงค์พเิ ศษ น่ัน ไดโอดมรี ปู แบบการทำงานได้หลากหลายรูปแบบ ยกตัวอยา่ งเช่น ซเี นอรไ์ ดโอด เปน็ ไดโอดชนดิ พิเศษที่ทำหน้าที่รักษาระดับแรงดันให้คงที่ วาริแอกไดโอดใช้ในการปรับแต่งสัญญาณ ในเครอ่ื งรับวทิ ยุและโทรทศั น์ ไดโอดอุโมงคห์ รือทนั เนลไดโอดใชใ้ นการสรา้ งสัญญาณความถว่ี ทิ ยุ และ ไดโอดเปล่งแสงเป็นอุปกรณ์ที่สร้างแสงขึ้น ไดโอดอุโมงค์มีความน่าสนใจตรงที่มันจะมีค่าความ ต้านทานติดลบ ซ่ึงเปน็ ประโยชนม์ ากเม่ือใช้ในวงจรบางประเภท ไดโอดตัวแรกเป็นอุปกรณ์หลอดสุญญากาศ โดยไดโอดแบบสารกึ่งตัวนำตัวแรกถูก ค้นพบจากการทดสอบความสามารถในการเรียงกระแสของผลึกโดยคาร์ล เฟอร์ดินานด์ บรวน นัก ฟิสิกส์ชาวเยอรมนั ในปี พ.ศ. 2417 เรียกว่า cat's whisker diodes และไดถ้ ูกพฒั นาในปี พ.ศ. 2449 โดยทำไดโอดมากผลึกแร่กาลีนา แต่ทุกวันนี้ไดโอดที่ใช้ทั่วไปผลิตมาจากสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิกอน หรือ เจอร์เมเนียม ภาพท่ี 2.22 ลักษณะภาพของตัวไดโอด 2.2.14 หลักการพืน้ ฐานของไดโอด ไดโอด คืออุปกรณ-ทสี่ ร้างข้ึนจากสารกงึ่ ตัวนาํ ซิลกิ อน หรอื เยอรมนั เนียม ซ่ึงสารซิลิกอน หรือเยอรมันเนียมถูกโดปให!เป็นชนิดพี (P Type) และชนิดเอ็น (N Type) แล้วนํามาสร้างเป็นตัว ไดโอด ซึ่งตัวไดโอดมี 2 ขั้ว คือ แอโนด (Anode: A) และแคโทด (Cathode: K) รูปที่ 2.23 (ก) แสดง โครงสร้าง ของไดโอด ซึ่งขั้วแอโนดอยู่กับสารกึ่งตัวนําชนิดพี และขั้วแคโทดอยู่กับสารกึ่งตัวนําชนิด เอ็น รูปที่ 2.23 (ข) แสดงสัญลักษณ-ของไดโอด การทํางานของไดโอดมี 2 ลักษณะ คือการไบอัสตรง และการไบอสั กลับ

20 ภาพที่ 2.23 ไดโอด (ก) โครงสร้าง และ ไดโอด (ข) สัญลกั ษญ์ 2.2.15 ไบอัสตรง ( Forward Bias ) การให้ไบอัสตรงกับไดโอดกค็ ือ การจ่ายแรงดนั ไฟฟ้าให้ตัวไดโอดแบบตรงกับสารก่ึงตัวนำ คือจ่ายแรงไฟที่มีศักย์บวกให้สารกึ่งตัวนำชนิดพี (สารพีมีศักย์เป็นบวก ) และจ่ายแรงไฟที่มีศักย์เป็น ลบใหก้ บั สารก่ึงตวั นำชนิดเอน็ (สารเอ็นมศี กั ย์เป็นลบ ) เมอื่ ไดโอดไดร้ ับไบอัสตรง โดยต่อศักยบ์ วกของ แหล่งจ่ายไฟฟ้าเข้ากับขา A และศักย์ลบกับขา K ไฟลบจะไปผลักอิเล็กตรอนอิสระในสารชนิดเอ็นให้ เคลื่อนที่ได้ ในเวลาเดียวกันไฟบวกที่จ่ายให้สารชนิดพีดึงดูดอิเล็กตรอนให้เคลื่อนที่เข้ามาหา และจะ ผลักโฮลให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ผ่านสารชนิดพีเข้าศักย์ไฟบวกของแหล่งจ่าย และเคลื่อนที่ผ่านแหล่งจ่ายไปยังขา K ของสารชนิดเอ็นเกิดกระแสไหลผ่านไดโอด แรงดันไบอัสตรงที่ จ่ายให้ไดโอดจะต้องจ่ายแรงดันไบอัสมากกว่า ศักย์ไฟฟ้าท่ีตกคร่อมอยูต่ รงรอยตอ่ ค่าแรงดันนี้จะมาก หรอื นอ้ ยขึ้นอยู่กบั ชนิดของสารท่ใี ช้ผลิตไดโอด ไดโอดทผ่ี ลติ จากสารเยอรมนั เนียมจะมแี รงดัน 0.2 v ภาพที่ 2.24 หลักการไบอสั ตรงของไดโอด 2.2.16 ไบอสั กลบั ( Reverse Bias ) ไบอสั กลบั เรยี กว่า รเี วิรส์ ไบอสั เป็นการจ่ายแรงดันไฟฟ้าใหก้ บั ไดโอดแบบกลับขั้วคือจ่าย ศักย์ไฟบวกให้สารชนิดเอ็นจ่ายศักย์ไฟลบให้สารชนิดพีจะมีผลให้เกิดการทำงานดังนี้ ศักย์ไฟบวกที่ จ่ายให้ขา K จะดึงดูดอิเล็กตรอนอิสระในสารชนิดเอ็นเคลื่อนตัวออกห่างรอยต่อส่วนศักย์ไฟลบที่จ่าย ให้ขา A จะดึงโฮลจากสารชนิดพีเคลื่อนตัวออกห่างรอยต่อเช่นกันทำให้รอยต่อกว้างมากข้ึน อิเล็กตรอนวิ่งไม่ครบวงจร ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลในตัวไดโอด แต่อาจจะมีกระแสรั่วไหล ( Leakage Current ) บ้างเลก็ นอ้ ย โดยคา่ กระแสร่ัวไหลในไดโอดทผ่ี ลิตจากสารเยอรมันเนียมจะมากกวา่ ไดโอดท่ี ผลิตจากสาร-ซลิ ิคอน

21 ภาพที่ 2.25 หลักการไบอัสกลับของไดโอด 2.2.17 ลำโพง (speaker) คำว่า \"ลำโพงขับเสียง loudspeaker\" อาจหมายถึง ตัวการแปรพลัง transducer เพียง อย่างเดียว (หมายถงึ \"ดอกลำโพง drivers\") หรือหมายถึงระบบลำโพงทสี่ มบูรณ์อันประกอบด้วย ตูใ้ ส่ enclosure ที่อาจใส่ได้ดอกเดียว หรือหลายดอก เพื่อความเหมาะสมในการผลิตซ้ำ reproduce ความถี่ที่กว้างครอบคลุมย่านการฟัง ระบบลำโพงส่วนใหญ่จึงบรรจุตัวลำโพงมากกว่าหนึ่งดอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ ระดับแรงอัดเสียง sound pressure level ที่มากขึ้น หรือ การให้ความ ถูกต้องสูงสุด maximum accuracy ลำโพงแต่ละดอก จะใช้ขับเสียงหรือผลิตความถี่ที่ต่างกัน ดอก ลำโพงที่ถูกเรียกว่า ซับวูฟเฟอร์ subwoofers ใช้กับย่านความถี่ต่ำมากๆ วูฟเฟอร์ woofers ใช้กับ ย่านความถี่ต่ำ ลำโพงมิดเรนจ์mid-range speakers ใช้กับย่านความถี่กลาง ทวีตเตอร์ tweeters ใช้ กบั ยา่ นความสูง และบางทอี าจเสริมด้วย ซุปเปอรท์ วตี เตอร์ supertweeters เพ่ือประสทิ ธภิ าพสงู สุด ในการขับเสียงความถี่ที่คนสามารถได้ยิน audible frequencies. การเรียกระบบลำโพงที่ใช้ดอก ต่างกันจึงแตกต่างตามการใช้งาน ในระบบสองทาง two-way systems จะไม่มีดอกเสียงกลาง mid- range ดังนั้น หน้าที่ในการขับย่านความถี่กลาง จึงตกไปอยู่กับ ดอกเสียงต่ำ woofer และ ดอกเสียง สูง tweeter เครื่องเสียงบ้าน Home stereos มักใช้การเรียกดอกขับความถี่สูงว่า \"ทวีตเตอร์ tweeter\" ในขณะทร่ี ะบบเสยี งมอื อาชีพเรยี กพวกมนั วา่ \"เอชเอฟHF\" หรอื \" ไฮส์ highs\". เม่อื มกี ารใช้ ลำโพงหลายดอกในระบบ จึงต้องมี \"เน็ทเวิร์คกรอง filter network\" ที่ถูกเรียกว่า crossover , เพื่อ ใช้แบ่งแยกสัญญาณที่เข้ามา เป็นย่านความถี่ต่างๆ และ เดินสัญญาณที่แบ่งไปยังดอกลำโพง ท่ี เหมาะสม การเรียกว่าว่าเป็นลำโพงกี่ทางนั้นนับตามการแบ่งความถี่ว่ามีกี่ย่านนั่นเองไม่ใช่นับตาม จำนวนดอก เพราะอาจใช้ลำโพงมากกว่าหนึ่งดอกในการขับย่านความถี่เดียวก็ได้ คือการกำเนิดเสียง จากคลื่นไฟฟ้า ด้วยตัวการแปรพลัง transducer ที่เปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นเสียง ลำโพง เคลื่อนไหวเพื่อทำให้เกิดการสั่นสะเทือนจากการผันแปร ของสัญญาณไฟฟ้า และกำเนิดคลื่นเสียงที่ แพร่ผ่านไปยังตัวกลางเช่นอากาศ หรือ น้ำ หลังจากนั้นจะเกิดผลการได้ยิน Acoustics ตามพื้นที่ใน การฟัง listening space ลำโพง (หรืออุปกรณ์แปรพลัง สัญาณคลื่นไฟฟ้าเป็นเสียงอื่นๆ) เป็นรากฐานส่วนใหญ่ของ ระบบเสยี งอนั หลากหลายในปัจจุบัน และมักจะถูกใหร้ ับภาระในการเป็นตัวทำให้เสียงเพี้ยนหรือได้ยิน ต่างออกไปจากเสยี งจริง (ถา้ ไม่รจู้ ะโทษอะไรกโ็ ทษลำโพงเพราะมองเหน็ และได้ยินเสยี งจากมัน)

22 ภาพท่ี 2.26 ลักษณะของลำโพง 2.2.18 หลักการทำงานของลำโพง เมื่อมีการป้อนสัญญาณไฟฟ้าให้กับขดลวดเสียงของลำโพงหรือมีการนำลำโพงไปต่อกับ เครื่องขยายสัญญาณเสียงจะมสี ัญญาณเสียงออกมาที่ลำโพงหลักการคือ เมื่อมีสัญญาณไฟฟ้าป้อนเข้า มาจะเกิดเส้นแรงแม่เหล็กเกิดขึ้นโดยรอบอำนาจของเส้นแรงแม่เหล็กจะดูดและผลักกับเส้นของ แม่เหล็กถาวรตามสัญญาณไฟฟ้าที่ได้จากความถี่เสียง ซึ่งมีความถี่เสียงตั้งแต่ 20 Hz - 20 KHz ที่มี การเปลี่ยนแปลงเฟสตลอดเวลาทำให้กรวยกระดาษที่ยึดติดกับขดลวดเสียงเกิดการเคลื่อนที่ดูด และ ผลักอากาศ จงึ เกิดเปน็ คล่ืนเสยี งข้ึน ส่วนสำคัญที่สุดของเครื่องเล่นเหล่านี้ก็คือลำโพง โดยหน้าที่สำคัญสุดของลำโพงคือ เปล่ียนสัญญาณทางไฟฟ้าท่ไี ดม้ าจากเครือ่ งขยายเป็นสัญญาณเสยี ง ลำโพงที่ดีจะต้องสร้างเสียงให้เหมือนกับต้นฉบับเดิมมากที่สุด โดยมีการผิดเพี้ยนน้อย ท่ีสดุ เสียงเปน็ คลนื่ ตามยาว เสียงแหลมและท้มุ ข้นึ กับความถ่ี ส่วนสียงดงั หรอื คอ่ ยข้นึ อยู่กบั ขนาดแอม พล-ิ จดู ของคลืน่ นนั้ ภาพท่ี 2.27 หลักการทำงานของลำโพง 2.2.19 ลกั ษณาการต่อลำโพง 1. การต่ออนุกรม Serial เป็นการต่อวงจรที่ความต้านทานรวม จะมีค่าเท่ากับความ ตา้ นทานของลำโพงทกุ ตัวรวมกนั อย่างทผี่ มไดก้ ลา่ วไว้ในบทกอ่ นวา่ ความต้านรวมทีม่ ากข้ึน จะทำให้ Ampifier ไม่เสียหาย แต่ก็มีข้อเสียคือว่า หากว่าลำโพงตัวใดตัวหนึ่งเสียก็จะทำให้ลำโพงชุดน้ัน

23 ทั้งหมด เงียบ ไม่มีเสียงและก็มีข้อเสียอีกอย่างหนึ่งก็คือ เสียงที่ได้จะไม่คมชัดตามที่มันควรจะเป็น เพราะว่าความต้านทานที่มากขึ้นก็เป็นตัวบั่นทอนสัญญาณจากแอมป์ลงไปด้วยเช่นกัน เสียงที่ได้จะ เกดิ การ Loss ไปมากกว่า 40% ความคมชัดก็หายไป เสยี งลำโพงก็จะเบาตามไปด้วย ภาพท่ี 2.28 หลักการต่อลำโพงแบบอนุกรม 2. การต่อแบบขนาน การติดตั้งจะง่ายที่สุด แต่ก็มีปัญหาอยูว่ ่า ยิ่งติดลำโพงมากเท่าไหร่ มันก็จะทำให้ค่าความต้านทานรวม (โอห์ม-ohm) ต่ำลงไปเรื่อยๆ ผลที่ตามมาก็คือมันจะทำให้ Ampifier ตอ้ งทำงานหนักมากขึ้นเร่ือยๆและไหม้ในท่สี ุด ภาพที่ 2.29 หลกั การตอ่ ลำโพงแบบขนาน 3. การต่อวงจรผสม เป็นระบบที่ดีมากระบบหนึ่ง (หากว่าต่อเป็น) สำหรับคนที่ไม่มี พื้นฐานเรื่องไฟฟ้าจะเป็นเรื่องที่ยุ่งยากมากครับ ผมก็เป็นเช่นกนั แต่ว่าตอนน้ีความเข้าใจมีมากขึ้นอีก ระดับหนึ่งแล้ว จึงอยากจะช่วยเพื่อนๆที่ยังไม่ค่อยมีความรู้เรื่องไฟฟ้าเหมือนกับผม การต่อวงจรผสม นี้ จะทำให้เสียงที่ได้ค่อนข้างดี พร้อมทั้งยังสามารถควบคุมความต้านทานรวมได้หรือ สามารถที่จะ คำนวนได้ว่าต้องการให้ค่า R ออกมาอยู่ที่เท่าไหร่ เพื่อที่ว่าจะให้ Ampifier ทำงานไม่หนักเกินไป ทำงานได้ประสิทธิสูงสุดเลย เสียงที่ออกมาก็คมชัด ไม่เกิดการ Loss ในระบบ แต่ว่าการต่อวงจรออก จะซบั ซอ้ นเลก็ น้อย จงึ ต้องคอ่ ยๆศกึ ษาไปเสียกอ่ นแลว้ จึงจะเร่มิ ๆเขา้ ใจข้ึน

24 ภาพที่ 2.30 หลกั การต่อลำโพงแบบผสม แบบท่ี 1 ภาพที่ 2.31 หลกั การต่อลำโพงแบบผสม แบบท่ี 2 จากทั้ง 2 รูป เป็นการต่อผสมที่เหมือนกันครับ ให้ค่าความต้านทาน (โอห์ม) เท่ากัน เหมือนกันแต่ว่าเป็นเขียนวงจรเป็นแบบซับซ้อน กับเขียนวงจรแบบพื้นฐาน จึงทำให้ดูแตกต่างกันไป บา้ งครับ ผมได้ทำการสรุปการคำนวนค่า R ออกมาเป็นสูตรหรือเป็นสมการในการคำนวณหาค่า R ทั้งระบบที่ออกจากแอมป์ และค่า R ที่แยกออกไปสำหรับแต่ละชั้น พร้อมทั้งได้แยกย่อยค่า R แต่ ละชั้นออกเป็นระดับ Line พร้อมทั้งจำนวนลำโพงที่ใช้ในการต่ออนุกรมในแต่ละ Line ไว้ให้พร้อม คำนวนหา จำนวนลำโพงท่ใี ชใ้ นแต่ละ Line ท่อี ยูใ่ นตึกนกไวใ้ หเ้ ปน็ ทีเ่ รยี บร้อยแลว้ ครับ โดยทั่วไปค่า R ของ Ampifier ส่วนมากจะถูกกำหนดเป็น 8 ohm (โอห์ม) ดังนั้นสิ่งท่ี เพื่อนๆจะต้องเตือนตัวเองในการคำนวณหาคา่ R ของ Ampifier ที่สามารถปรับข้ึนลงได้บา้ ง โดยมีค่า อยู่ระหว่าง 4-12 ohm เพื่อให้สามารถปรับเปลี่ยนตัวแปรหรือจำนวน Line เพื่อหาจำนวนลำโพงท่ี เหมาะสมกับทตี่ ้องการใชส้ ่วนคา่ R ของลำโพงคา่ มาตราฐานท่ัวไปกอ็ ยู่ 8 ohm เชน่ กันหากวา่ ค่าท่วี ดั ได้จริงก็ไม่ควรต่างจากนี้ไปมากนัก หากว่าต่างจากนี้ไปมาก เราก็สามารถแก้ค่าที่สมการได้ เพื่อให้ โปรแกรมทำการคำนวณค่าต่างๆให้ใหม่ทั้งหมด (รูปโดยคร่าวๆที่แบ่งค่า R ในแต่ละชั้นก็จะ Update ค่าให้ Automatic )

25 2.2.20 สวิตช์แบบก้านยาว สวิตช์แบบก้านยาว (Toggle Switch) เป็นสวิตช์ที่เวลาใช้งานต้องโยกก้านสวิตช์ไปมา โดยมีก้านสวิตช์โยกยื่นยาวออกมาจากตัวสวิตช์ การควบคุมตัดต่อสวิตช์ ทำได้โดยโยกก้านสวิตช์ให้ ขึ้นบนหรือลงล่าง ในการโยกก้านสวิตช์ขึ้นมักจะเป็นการต่อ (ON) และโยกก้านสวิตช์ลงมักจะเป็น การตัด (OFF) ภาพท่ี 2.32 สวิตชแ์ บบก้านยาว 2.2.21 ลักษณะการทำงานของสวิตช์ วงจรเปิด หน้าสัมผัสไม่เชื่อมต่อกัน กระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลในวงจรได้ ทำให้ อุปกรณ์ไฟฟ้าไม่ทำงาน แต่เรามักจะเรียกกันว่าเป็นการปิดสวิตช์ ซึ่งหมายถึงการปิดการทำงานของ อุปกรณ์ไฟฟา้ นน่ั เอง ภาพท่ี 2.33 สัญลักษณว์ งจรแบบเปดิ วงจรปิด หน้าสัมผัสเชือ่ มต่อกนั กระแสไฟฟ้าสามารถไหลในวงจรได้ ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้า ทำงาน แต่เรามกั จะเรียกกันว่าเป็นการเปิดสวิตช์ ซ่งึ หมายถงึ การเปดิ การทำงานของอปุ กรณ์ไฟฟา้ ภาพท่ี 2.34 สัญลักษณว์ งจรแบบปดิ

26 2.2.22 ไดโอดเปลง่ แสง (LITHT EMITTING DIODE) ไดโอดเปล่งแสงหรือแอลอีดี (LED) มาจากคำเต็มว่าไลท์ อิมิตติ้งไดโอด (LIGHT EMITTING DIODE) เป็นไดโอดชนิดหนึ่งที่ผลิตขึ้นมาจากสารกึ่งตัวนำชนิด P และชนิด N ต่อชนกัน เช่นเดียวกบั ไดโอดธรรมดามีขาต่อออกมาใชง้ าน 2 ขา คอื ขาแอโนด (A) และขาแคโถด (K) เหมอื นกัน การจ่ายไบอัสเพื่อให้ไดโอดเปล่งแสงทำงานก็เหมือนกันคือแบบอัสตรงนำกระแส ไบอัสกลับไม่ นำกระแส ส่วนที่แตกต่างกันของไดโอดเปล่งแสงดับไดโอดธรรมดา ตรงที่ไดโอดเปล่งแสง สามารถ เปล่งแสงออกมาไดเ้ ม่ือได้รับไบอัสตรง แสงที่เปล่งออกมาประกอบด้วยคลื่นความถี่เดียว และมีเฟสต่อเนื่องกัน ซึ่งแตกต่างไป จากแสงธรรมดาที่ตาคนมองเห็น จะประกอบไปด้วยคลื่นที่มีเฟส และความถี่ต่างกันมารวมกัน แสงท่ี เปลง่ ออกมาจากตวั ไดโอดเปล่งแสง แบ่งออกไดเ้ ป็น 2 ชนิด คอื แสงที่ตาคนมองเหน็ และแสงท่ีตาคน มองไมเ่ หน็ แสงที่เปล่งออกมาจากไดโอดเปล่งแสง เกิดขึ้นเนื่องจากการจ่ายไบอัสตรงให้สารชนิด P และสารชนิด N จะทำให้เกิดกระแสไหล (ID) อิเล็กตรอนอิสระเกิดการเคลื่อนที่ผ่านรอยต่อ PN เป็น ผลให้ระดับพลงั งานของอเิ ล็กตรอนอสิ ระเกิดการเปลี่ยนแปลงอเิ ลก็ ตรอนอิสระจะคายพลังงานออกมา ในรูปของคลน่ื แสง และความรอ้ น แตพ่ ลังงานส่วนใหญ่ทไ่ี ดอ้ อกมาจะเปน็ คลน่ื แสงสี ภาพที่ 2.35 การทำงานของการเปลง่ แสงของไดโอดเปลางแสง

27 บทที่ 3 ขนั้ ตอนและวธิ ีการดำเนินงาน กระบวนการสร้างเครื่องเตือนภัยและตัดไฟตอนน้ำท่วม มีขั้นตอนและวิธีและวิธีการ ดำเนินงานดังแสดงไว้ด้วยแผนผังแสดงขน้ั ตอนการทำงาน (Flow Chart) โดยรายละเอยี ดตา่ งๆมีดังน้ี เรม่ิ ตน้ ศกึ ษาขอ้ มลู แกไ้ ข สรา้ งเครื่องมือตรวจประเมนิ ออกแบบส่ิงประดิษฐ์ ทดสอบ การวิเคราะหข์ อ้ มลู และสถติ ิ สรุปโครงการ นาเสนอ สนิ้ สดุ แผนผงั ขน้ั ตอนการดำเนินการ

28 3.1 ขน้ั ตอนในการปฏิบัติงานจรงิ และภาพการทำงานจริง ภาพเหลา่ นี้เป็นจริงท้งั หมดในการปฏบิ ตั ิงานและการทำเคร่ืองเตอื นภยั และตัดไฟตอนน้ำท่วม จะต้องคำนึงถึง ความรอบคอบเพราะถ้าทำอะไรไม่ระมัดระวังอาจจะทำให้งานเสียหายได้และเกิด อนั ตรายแก่ผ้ปู ฏิบตั ิงานได้ ภาพท่ี 3.1 การออกแบบวงจรและหลกั การทำงานของวงจรในสงิ่ ประดษิ ฐ์ ภาพที่ 3.2 เจาะแผน่ ปริ้นขยายรูสกรู

29 ภาพที่ 3.3 บดั กรวี งจรแปลงแรงดนั ภาพที่ 3.4 ย้ำหางปลาเข้าสายของแบตเตอรร์ ี่ ภาพท่ี 3.5 บัดกรวี งจรเซ็นเซอร์

30 ภาพที่ 3.6 รางแบบอปุ กรณ์นอกตู้นาโน ภาพที่ 3.7 เจาะรางแบบอปุ กรณ์ภายนอก ภาพที่ 3.8 ป้อนคำส่ังลงในอุปกรณอ์ ารด์ อู โิ น่

31 ภาพที่ 3.9 บดั กรีสายไฟเข้าวงจร ภาพที่ 3.10 รางแบบอปุ กรณ์ภายในตู้ นาโน่ ภาพท่ี 3.11 เจาะรางแบบอุปกรณ์ภายใน

32 ภาพที่ 3.12 ตดิ ตงั้ อุปกรณ์ภายในตูน้ าโน่ การวิเคราะหข์ อ้ มูล คา่ เฉล่ยี X (Mean) ������ X = ������ เมื่อ X แทน ค่าเฉลีย่ การแปรผล X แทน ผลรวมของคะแนนทั้งหมดของกลุ่ม N แทน จำนวนของคะแนนในกลมุ่ 4.51 - 5.00 หมายถึง มากทสี่ ุด 3.51 - 4.50 หมายถงึ มาก 2.51 - 3.50 หมายถงึ ปานกลาง 1.51 - 2.50 หมายถึง นอ้ ย 1.00 - 1.50 หมายถงึ น้อยท่ีสุด สว่ นเบ่ยี งเบนมาตรฐาน S.D.(Standard Deviation) S.D. = √(x − x)2 n−1 หรอื S.D. = √nx2−(x)2 n(n−1)

33 เมื่อ S.D. แทน ค่าสว่ นเบี่ยงเบนมาตรฐาน X แทน ค่าคะแนน n แทน จำนวนค ะแนนในแตล่ ะกลุ่ม  แทน ผลรวม 3.2 รอ้ ยละ (Percentage) เม่ือ P แทน คํารอ้ ยละ P = ������ x 100 f แทน ความถ่ีท่ตี อ้ งการแปลงให้เป็นคํารอ้ ยละ N แทน จำนวนความถท่ี ง้ั หมด ������

34 บทท่ี 4 ผลการดำเนนิ การ รายงานการวิจัยเรื่อง การทดสอบความพึงพอใจของเครื่องเตือนภัยและดัดไฟตอนน้ำท่วม ผู้วจิ ัยไดเ้ สนอผลการทดลอง 3 ข้อดังต่อไปนี้ 4.1 เปรียบเทียบความพึงพอใจการใชอ้ ุปกรณเ์ ครื่องเตือนภยั และตัดไฟตอนนำ้ ทว่ ม 4.2 ผลการวิเคราะห์ขอ้ มลู ของผู้เชยี่ วชาญ 4.1 ผลการดำเนินงาน การใช้งานหลังจากทำการติดตั้งเรียบร้อย สามารถใช้งานได้ตามความต้องการของผู้ใช้วิเคราะห์ ข้อมูล เพื่อจัดอันดับความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญและบุคคลทั่วไป ต่อการทดลองใช้เครื่องเตือนภัย และดดั ไฟตอนน้ำท่วม สำหรบั คนท่ใี ช้เขา้ งานเครื่องเตอื นภัยนี้ โดยใช้ค่าเฉลยี่ X แลว้ นำค่าเฉล่ียมาจัด ตามเกณฑ์ดังนี้ ค่าเฉลี่ย 4.51 ถงึ 5.00 หมายถึง มากทส่ี ดุ ค่าเฉลย่ี 3.51 ถึง 4.50 หมายถึง มาก คา่ เฉลีย่ 2.51 ถงึ 3.50 หมายถึง ปานกลาง คา่ เฉล่ยี 1.51 ถงึ 2.50 หมายถึง น้อย ค่าเฉลยี่ 1.00 ถึง 1.50 หมายถงึ น้อยมาก ตารางท่ี 4.1 ผลการวเิ คราะห์การหาข้อมลู ความพึงพอใจดา้ นโครงการและการใช้งานของเคร่ือง เตือนภัยและตัดไฟตอนน้ำทว่ มของผ้เู ชีย่ วชาญและประชาชนทวั่ ไป ข้อที่ ดา้ นรูปแบบ คา่ เฉลย่ี ระดบั ความพึงพอใจ 1 ความแข็งแรงและทนทานของเครื่องเตือนภัยและตัด 4.2 มาก ไฟตอนน้ำท่วม 2 การติดตั้งอุปกรณ์ภายนอกและภายในนั้นมีความ 4 มาก สวยงาม 3 การจดั เรยี งอุปกรณ์นน้ั มคี วามเรยี บร้อย 4 มาก 4 วัสดอุ ปุ กรณท์ น่ี ำมาตดิ ต้ังนัน้ มคี วามเหมาะสม 4 มาก 5 การติดตั้งอุปกรณ์ภายนอกและภายในนั้นมีความ 4.4 มาก ปลอดภัยต่อการใช้งานกับผู้ใช้ภายในและภายนอก ของพื้นที่ที่จะทำการทดสอบเครื่องเตือนภัยและตัดไฟ ตอนน้ำทว่ ม เฉลี่ยรวม 4.12 มาก