399 สาระสำคัญ วงจรตัวต้านทาน เป็นวงจรต่อตัวต้านทานร่วมกัน จัดในรูปวงจรได้ 3 แบบคือ วงจรอนุกรมเป็นวงจรต่อตัวต้านทาน เรียงลำดับกัน ยิ่งต่อเพิ่มขึ้นความต้านทานยิ่งเพิ่มขึ้น วงจรขนานเป็นวงจรต่อตัวต้านทานคร่อมขนานกันทุกตัวที่จุดรวมกัน 2 จุด ความต้านทานผลรวมของวงจรน้อยกว่าค่าความต้านทานตัวที่น้อยที่สุดในวงจร วงจรผสมเป็นการต่อตัวต้านทานร่วมกันระหว่าง การต่อแบบอนุกรมและการต่อแบบขนาน วงจรตัวเก็บประจุ เป็นวงจรต่อตัวเก็บประจุร่วมกัน จัดในรูปวงจรได้ 3 แบบ เช่นเดียวกับตัวต้านทาน คือวงจรอนุกรมเป็น วงจรต่อตัวเก็บประจุเรียงลำดับกันไป มีผลให้ค่าความจุรวมในวงจรลดลงเหลือน้อยกว่าค่าความจุตัวที่น้อยที่สุดในวงจร วงจรขนาน เป็นวงจรต่อตัวเก็บประจุคร่อมขนานกันทุกตัวที่จุดรวมกัน 2 จุด ค่าความจุรวมในวงจรเพิ่มขึ้นตามค่าการต่อตัวเก็บประจุเพิ่ม วงจรผสมเป็นการต่อตัวเก็บประจุร่วมกันระหว่างการต่อแบบอนุกรมและการต่อแบบขนาน วงจรตัวเหนี่ยวนำ เป็นวงจรต่อตัวเหนี่ยวนำร่วมกัน จัดในรูปวงจรได้ 3 แบบ เช่นเดียวกับตัวต้านทาน และมีคุณสมบัติ ของวงจรเหมือนกัน เพียงแต่หน่วยใช้งานแตกต่างกัน วงจรพิมพ์ เป็นแผ่นพลาสติกที่ผิวหนึ่งถูกเคลือบด้วยแผ่นทองแดงบาง นำมาใช้ทำลายวงจรพิมพ์ เพื่อต่ออุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์เข้าด้วยกัน ลายวงจรพิมพ์มีส่วนสำคัญต่อการใช้งานดังนั้นการเขียน และการออกแบบต้องถูกต้องเหมาะสม เพื่อให้ เกิดประสิทธิภาพในการใช้งาน ตะกั่วบัดกรี เป็นวัสดุใช้ทำหน้าที่เชื่อมประสานรอยต่อของสายไฟ หรือขาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้าด้วยกัน ส่วนประกอบของตะกั่วบัดกรีประกอบด้วยดีบุก และตะกั่วในอัตราส่วน60/40 ตอนกลางของเส้นลวดตะกั่วบัดกรีมีน้ำยาประสาน บรรจุอยู่ หัวแร้งที่ใช้งานทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เป็นหัวแร้งไฟฟ้า ทำหน้าที่ให้ความร้อนเพื่อใช้หลอมละลายตะกั่วบัดกรี ช่วยในการบัดกรีชิ้นงานอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ สมรรถนะอาชีพประจำหน่วย (สิ่งที่ต้องการให้เกิดการประยุกต์ใช้ความรู้ ทักษะ คุณธรรม เข้าด้วยกัน) 1. เขียนลายวงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ 2. ประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น จุดประสงค์การสอน/การเรียนรู้ • จุดประสงค์ทั่วไป / บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง 1. เพื่อให้มีความรู้เกี่ยวกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น วงจรตัวต้านทาน วงจรตัวเก็บประจุ วงจรตัวเหนี่ยวนำ แผ่นวงจรพิมพ์และลายวงจรพิมพ์ ตะกั่วบัดกรี หัวแร้ง การเตรียมหัวแร้งแช่ให้พร้อมใช้งานและ การบัดกรีอุปกรณ์บน แผนวงจรพิมพ์ (ด้านความรู้) 2. เพื่อให้มีทักษะในการเขียนลายวงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ได้ (ด้านทักษะ) 3. เพื่อให้มีเจตคติที่ดีต่อการเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์ และการปฏิบัติงานอย่างถูกต้อง สำเร็จ ภายในเวลาที่กำหนด มีเหตุและผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง (ด้านคุณธรรม จริยธรรม) • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม / บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง 1. อธิบายวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น(ด้านความรู้) 2. วิเคราะห์การเขียนวงจรตัวต้านทาน(ด้านความรู้) 3. วิเคราะห์การเขียนวงจรตัวเก็บประจุ (ด้านความรู้)
400 4. วิเคราะห์การเขียนวงจรตัวเหนี่ยวนำ (ด้านความรู้) 5. ยกตัวอย่างการเขียนแผ่นวงจรพิมพ์และลายวงจรพิมพ์(ด้านความรู้) 6. บอกคุณสมบัติของตะกั่วบัดกรี(ด้านความรู้) 7. บอกหน้าที่การทำงานของหัวแร้ง (ด้านความรู้) 8. อธิบายการเตรียมหัวแร้งแช่ให้พร้อมใช้งาน(ด้านความรู้) 9. อธิบายการบัดกรีอุปกรณ์บนแผนวงจรพิมพ์(ด้านความรู้) 10. เขียนลายวงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ได้(ด้านทักษะ) 11. เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่างถูกต้อง (ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการ เศรษฐกิจพอเพียง) 12. ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุและผลตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง (ด้านคุณธรรม จริยธรรม/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง) เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้ • ด้านความรู้(ทฤษฎี) 12.1 อิเล็กทรอนิกส์และวงจร อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมาจากสารกึ่งตัวนำแต่ละชนิดมาประกอบร่วมกัน มีคุณสมบัติในการทำงาน เฉพาะตัวแตกต่างกัน การทำงานจำเป็นต้องนำอุปกรณ์เหล่านี้มาประกอบร่วมกันอยู่ในรูปวงจรไฟฟ้า (Electric Circuit) หรือวงจร อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Circuit) โดยใช้คุณสมบัติเฉพาะตัวของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องมาใช้ทำงานร่วมกันในแบบ ประสานสัมพันธ์กัน ทำให้เครื่องมือ เครื่องใช้ และอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมาใช้งานมีโครงสร้าง วงจร และการทำงานแตกต่างกันไป อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แต่ละตัวในวงจร จะมีการทำงานตามคุณสมบัติของตัวเอง เมื่อจัดวงจรและระบบการทำงานที่ เหมาะสมวงจรก็สามารถทำงานได้ อุปกรณ์ทุกตัวที่ประกอบร่วมในวงจรมีความสำคัญเท่าเทียมกัน หากเกิดการทำงานผิดปกติของ อุปกรณ์เพียงตัวเดียวในวงจร จะมีผลต่อการทำงานผิดปกติของวงจรทั้งระบบ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นมาใช้งานมีมากมาย แตกต่างกันทั้งวงจรและการทำงาน การศึกษาการทำงานของวงจรแต่ละชนิด จำเป็นต้องมีความรู้ความเข้าใจพื้นฐานการทำงานของ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แต่ละตัวที่ใช้งาน ว่ามีความสัมพันธ์กับการทำงานของระบบในวงจรอย่างไร การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์มีความยุ่งยากซับซ้อน ผู้ออกแบบจะต้องมีความรู้ความเข้าใจทั้งตัวอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และระบบการทำงานของวงจรที่ต้องสร้าง วงจรที่ถูกออกแบบมาใช้งานได้ผ่านการทดลองและทดสอบการทำงานมาแล้ว จนมั่นใจ ว่าสามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์ถูกต้อง ดังนั้นผู้ใช้งานวงจรเหล่านี้ก็จำเป็นต้องศึกษาทำความเข้าใจก่อนการใช้งานด้วย เพื่อให้มี การใช้งานที่ถูกต้องปลอดภัย เมื่อเกิดปัญหากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ผู้ใช้งานจะได้นำความรู้ที่มีอยู่มาช่วยวิเคราะห์ถึง ปัญหา และนำไปสู่การแก้ปัญหาได้ วงจรอิเล็กทรอนิกส์นิยมสร้างลงบนแผ่นวงจรพิมพ์ (Printed Circuit Board ; PCB) เพื่อให้วงจรมี ขนาดเล็กกะทัดรัด ง่ายต่อการนำไปใช้งาน การบำรุงรักษา และการตรวจซ่อมแก้ไข การวางอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บน แผ่นวงจรพิมพ์ แสดงดังรูปที่ 12.1
401 รูปที่ 12.1 การวางอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนแผ่นวงจรพิมพ์ 12.2 แผ่นวงจรพิมพ์และการสร้างแบบลายวงจร แผ่นวงจรพิมพ์ เป็นแผ่นฉนวนที่สร้างขึ้นมาจากวัสดุหลายประเภท เช่น อีพอกซี เรซิน (Epoxy Resin) หรือ อีพอกซีไฟ เบอร์กลาส (Epoxy Fiberglass) เป็นต้น ผิวด้านนอกด้านเดียวหรือทั้งสองด้าน ถูกเคลือบด้วยแผ่นทองแดงบาง (Thin Copper Foil) เพื่อใช้สร้างลายวงจรพิมพ์ (Printed Circuit) ตามวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่นำมาออกแบบ ลายวงจรพิมพ์ที่สร้างขึ้นมาใช้ในการต่อเชื่อม ขาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้าด้วยกันตามวงจรอิเล็กทรอนิกส์ การสร้างแบบลายวงจรพิมพ์ถือเป็นสิ่งสำคัญต่อการทำงานของมวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของวงจร ทำให้วงจรสามารถทำงานได้ถูกต้องสมบูรณ์มากน้อยเพียงใด การเขียนลายวงจรจะต้องคำนึงถึงขนาดของลายวงจร ให้เหมาะสมกับ ขนาดของกระแสที่ไหลผ่าน ลักษณะการเชื่อมต่อต้องสมบูรณ์ถูกต้อง เหมาะสม สวยงาม ระยะห่างของจุดต่ออุปกรณ์บนลายวงจร ต้องมีขนาดที่พอเหมาะ รูจุดต่ออุปกรณ์ควรอยู่กึ่งกลางจุดต่อ และส่วนโค้งงอของลายวงจรควรมนโค้งให้เหมาะสมกับตำแหน่ง อุปกรณ์ การสร้างแบบลายวงจรพิมพ์ลงบนแผ่นวงจรพิมพ์ ควรปฏิบัติดังนี้ 1. กำหนดวงจรที่ต้องการสร้างแบบลายวงจรพิมพ์พร้อมทั้งเตรียมอุปกรณ์ต่างๆ แต่ละตัวที่ต้องการใช้งานในวงจรมาให้ พร้อม 2. วัดขนาดของอุปกรณ์ที่ต้องการใช้งานจริงทุกตัว ทั้งด้านกว้าง ด้านยาว ขนาดความโตของขาอุปกรณ์ ระยะห่างของ ขา และขนาดพื้นที่ของอุปกรณ์ที่ต้องใช้ 3. กำหนดตำแหน่งอุปกรณ์ทุกตัวที่ใช้งานลงบนแผ่นวงจรพิมพ์ในตำแหน่งที่เหมาะสม ถูกต้อง และสะดวกต่อการ เชื่อมต่อลายวงจรเข้าด้วยกัน 4. กำหนดขนาดความกว้าง ความยาวของแผ่นวงจรพิมพ์ที่ใช้ ให้เหมาะสมกับพื้นที่ที่จะนำแผ่นวงจรพิมพ์ไปติดตั้งใช้งาน 5. สร้างลายวงจรพิมพ์คร่าวๆ เพื่อเชื่อมต่อขาของอุปกรณ์ทั้งหมดให้ถูกต้อง ครบถ้วน และปรับแต่งให้เหมาะสมอีกครั้ง ลายวงจรพิมพ์ที่เชื่อมต่อขาอุปกรณ์ต้องสั้น ไม่สับสน 6. กำหนดขนาดรูลายวงจรพิมพ์ที่ใช้วางอุปกรณ์ให้เหมาะสมกับขาอุปกรณ์แต่ละตัว 7. ตรวจสอบตกแต่งจุดต่อลายวงจรพิมพ์แต่ละเส้น ให้มีระยะห่างจากเส้นลายวงจรพิมพ์ข้างเคียงที่เหมาะสม สวยงาม และไม่เกิดการแตะสัมผัสกันของลายวงจรพิมพ์แต่ละเส้น 8. บอกรายละเอียดที่สำคัญไว้เช่น ชนิดของอุปกรณ์พร้อมค่าหรือหมายเลขที่ใช้ในวงจร ตำแหน่งขาอุปกรณ์ ขั้วบวกลบ และขั้วต่อเชื่อมต่างๆ เป็นต้น บอกไว้ทางด้านวางอุปกรณ์ของแผ่นวงจรพิมพ์ เพื่อให้ง่ายในการประกอบวงจร ชุดอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์และลายวงจรพิมพ์ที่สร้างไว้เรียบร้อย แสดงดังรูปที่ 12.2
402 TDA 2030A C1 = 1F R3 1 4 3 5 2 -VS D1 IN 22 k R2 680 C2 22F C6 220F C4 100nF C7 220nF R1= 13 k R4 1 1N4001 D2=1N4001 RL +VS C5 220F C3 100nF (ก) วงจรสัญลักษณ์ (ข) ชุดวงจรอิเล็กทรอนิกส์ (ค)แผ่นวงจรพิมพ์ด้านวางอุปกรณ์ (ง)แผ่นวงจรพิมพ์ด้านลายวงจรพิมพ์ รูปที่ 12.2 ชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และลายวงจรพิมพ์ที่สร้างไว้เรียบร้อย 12.3 การสร้างลายวงจรพิมพ์แบบง่าย วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นมาในลักษณะชุดประกอบ (Kit) ใช้ฝึกทดลอง ที่เผยแพร่ในหนังสือชุดทดลองอิเล็กทรอนิกส์ ต่างๆ มักจะมีลายวงจรพิมพ์ให้มาด้วยเสมอ เพื่อให้ผู้สนใจสามารถทดลองสร้างแผ่นวงจรพิมพ์ขึ้นใช้เองได้ ด้วยการนำลายวงจร พิมพ์ที่มีมาให้ไปใช้สร้างลายวงจรพิมพ์ลงบนแผ่นวงจรพิมพ์ด้วยตัวเองได้ วิธีสร้างทำได้หลายวิธี เช่น พิมพ์ลายด้วยวิธีซิลค์สกรีน (Silk Screen) ใช้ฟิล์มไวแสงหรือไดร์ฟิล์ม (Dry Film) ใช้วิธีเขียนลายด้วยสีน้ำมันหรือปากกาเคมีกันน้ำ หรือใช้กระดาษถ่ายเอกสาร ลอกลาย เป็นต้น ในหัวข้อนี้จะกล่าวถึงวิธีสร้างลายวงจรพิมพ์แบบง่ายด้วยตัวเอง สามารถสร้างใช้งานได้ด้วยตัวเอง โดยใช้วิธีการลอกลาย วงจรพิมพ์จากกระดาษถ่ายเอกสารที่ถ่ายลายวงจรไว้ หรืออาจใช้กระดาษที่พิมพ์ลายวงจรด้วยเครื่องพิมพ์เลเซอร์ก็ได้ ซึ่งเป็นวิธีที่ ง่าย สะดวก ลงทุนน้อย และได้ลายวงจรพิมพ์เหมือนต้นฉบับทุกประการ ลำดับขั้นตอนการปฏิบัติเป็นดังนี้ พร้อมทั้งแสดงรูปลำดับ ขั้นตอนตามรูปที่ 12.3 1. เตรียมอุปกรณ์ที่ต้องการใช้งานให้พร้อม ประกอบด้วย แผ่นวงจรพิมพ์ กระดาษชนิดถ่ายเอกสารได้ ปากกาเคมีกันน้ำ (ปากกาเขียนแผ่นใสกันน้ำ) เตารีด แผ่นใยขัดสังเคราะห์ (แผ่น สก็อตไบรต์) ผงซักฟอก กรดกัดทองแดง หรือกรดเฟอริก คลอไรด์ (Ferric Chloride Acid) น้ำมันทินเนอร์ และภาชนะพลาสติก เป็นต้น (ก) 2. เตรียมแผ่น วงจรพิ มพ์ ให้พ ร้อมใช้งาน โดยตัด แผ่นวงจรพิมพ์ให้ได้ขนาดตามต้องการ ลบคม ตกแต่งขอบให้เรียบร้อย ล้างทำความสะอาดด้านทองแดง โดยใช้ใยขัดสังเคราะห์และผงซักฟอก
403 ล้างสิ่งสกปรกและคราบสนิมให้หมด เช็ดและปล่อยไว้จนแห้งสนิท หลังจากนี้ไม่ควรสัมผัสโดนผิวทองแดงนั้นอีก (ข) 3. นำลายวงจรพิมพ์ที่ต้องการใช้ ไปถ่ายเอกสารลงบน กระดาษ หรือแผ่นใสชนิดถ่ายเอกสารได้และหรือใช้พิมพ์ลายวงจร พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์เลเซอร์ก็ได้ โดยใช้ลายวงจรพิมพ์ด้านใช้จริงมา กลับด้าน (เหมือนลายวงจรพิมพ์ด้านวางอุปกรณ์) (ค) 4. นำกระดาษถ่ายเอกสารด้านลายวงจรพิมพ์ วางลงบน แผ่นวงจรพิมพ์ด้านทองแดง ใช้เทปใสยึดขอบกระดาษให้แน่นไม่ให้ เคลื่อนที่ ใช้เตารีดปรับความร้อนสูงสุด รีดบนกระดาษให้ทั่วประมาณ 45 วินาทีเพื่อให้ลายวงจรพิมพ์ที่ถ่ายเอกสารไว้ทั้งหมด มาเกาะติดที่ ผิวทองแดง ปล่อยทิ้งไว้ให้แผ่นวงจรพิมพ์เย็นตัวลง (ง) 5. นำแผ่นวงจรพิมพ์ที่รีดด้วยเตารีดเรียบร้อยแล้วพร้อมทั้ง กระดาษที่ติดอยู่ไปแช่น้ำเปล่า ให้กระดาษอ่อนตัวลง ค่อยๆ ล้างถูเบาๆ ให้กระดาษหลุดออกจนหมด เหลือเพียงลายวงจรพิมพ์เกาะติดบน แผ่นวงจรพิมพ์ นำแผ่นวงจร พิมพ์มาทำให้แห้ง (จ) 6. ตรวจสอบความสมบูรณ์ของลายวงจรพิมพ์ที่ได้ออกมา มี ส่วนใดของลายวงจรพิมพ์เกิดความบกพร่อง ขาดหลุดหายไปหรือไม่ ถ้ามี ให้ใช้ปากกาเคมีกันน้ำเขียนตกแต่งให้ลายวงจรพิมพ์สมบูรณ์ทั้งหมด (ฉ) 7. นำแผ่นวงจรพิมพ์ที่ตกแต่งเรียบร้อยไปแช่ลงในกรดกัด ทองแดง เขย่าถาดเบาๆ พร้อมทั้งสังเกตทองแดงส่วนที่ไม่ต้องการ หลุดออกหมดหรือยัง ทำเช่นนี้จนทองแดงส่วนที่ไม่ต้องการหลุดออก หมด นำแผ่นวงจรพิมพ์ไปล้างกรดกัดทองแดงออกให้หมด ด้วยน้ำ และผงซักฟอก (ช) 8. ล้างหมึกพิมพ์พลาสติกสีดำเป็นลายวงจรพิมพ์ที่เกาะติด บนแผ่นวงจรพิมพ์ออกให้หมดด้วยทินเนอร์หรือน้ำยาล้างยาทาเล็บ (Acetone) ทำความสะอาดแผ่นวงจร พิมพ์อีกครั้ง ปล่อยให้แห้ง และ ทาเคลือบด้วยน้ำยางสนบางๆ ปล่อยทิ้งให้แห้งสนิท ยางสนช่วย ป้องกันการเกิดสนิมของลายทองแดงบนแผ่นวงจรพิมพ์
404 (ซ) 9. นำแผ่นวงจรพิมพ์ที่ผ่านขั้นตอนต่างๆ มา และเคลือบด้วย น้ำยางสนเรียบร้อยไปเจาะรูตามจุดต่างๆ ให้ครบทุกจุด ก็จะได้ลาย วงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ พร้อมที่จะนำไปประกอบอุปกรณ์ตาม ต้องการ รูปที่ 12.3ขั้นตอนการสร้างลายวงจรพิมพ์ 12.4 หัวแร้งบัดกรี หัวแร้งบัดกรี (Soldering Iron) เป็นเครื่องมือใช้ทำหน้าที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ รวมถึง สายไฟฟ้าเข้าด้วยกัน ถือเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญต่อการใช้งานสำหรับช่างไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หัวแร้งที่นิยมใช้งานเป็นหัวแร้งที่ ทำงานด้วยไฟฟ้า โดยเมื่อจ่ายไฟให้หัวแร้งจะเกิดความร้อนขึ้นในขดลวดความร้อน ส่งผ่านความร้อนไปยังปลายหัวแร้ง ที่ส่วนหัว บัดกรีเป็นตัวรับความร้อนส่งผ่านความร้อนไปยังจุดบัดกรี หลักการบัดกรีจะต้องทำให้จุดบัดกรีเกิดความร้อนเพียงพอ ใช้หลอม ละลายตะกั่วบัดกรีเชื่อมต่ออุปกรณ์ให้ประสานกันแน่น ไม่หลุดออกจากกันได้โดยง่าย ขนาดกำลังไฟฟ้าของหัวแร้งบัดกรีต้องใช้ให้ สัมพันธ์กับขนาดของจุดบัดกรี เพื่อทำให้การบัดกรีถูกต้องสมบูรณ์ หัวแร้งบัดกรีที่ผลิตมาใช้งานมีขนาดการจ่ายความร้อนออกมา หรือมีค่ากำลังไฟฟ้าของหัวแร้งบัดกรีหลายขนาด ต้อง เลือกใช้ให้เหมาะสมกับขนาดจุดบัดกรี ถ้าเป็นจุดบัดกรีขนาดเล็ก เช่น การบัดกรีงานบนแผ่นวงจรพิมพ์ ควรใช้หัวแร้งบัดกรีประมาณ 15 – 30 วัตต์ จุดบัดกรีขนาดมาตรฐานที่ใช้กับงานทั่วไป ควรใช้หัวแร้งบัดกรีประมาณ 30 – 50 วัตต์ และจุดบัดกรีขนาดใหญ่ ควร ใช้หัวแร้งบัดกรีประมาณ 50 –150 วัตต์ หัวแร้งบัดกรีที่ผลิตออกมาใช้งานทางด้านงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มีลักษณะการทำงาน 2 แบบ คือ หัวแร้งแช่ และหัวแร้งปืน แสดงดังรูปที่ 12.4 (ก) หัวแร้งแช่ชนิดอุณหภูมิคงที่ (ข) หัวแร้งแช่ชนิดปรับอุณหภูมิได้
405 (ค) หัวแร้งแช่ชนิดใช้แก๊ส (ง) หัวแร้งปืน รูปที่ 12.4 ชนิดหัวแร้งบัดกรี 12.5 ตะกั่วบัดกรี ตะกั่วบัดกรี (Solder) เป็นวัสดุที่ทำหน้าที่ช่วยเชื่อมประสานรอยต่อสายไฟ ขาอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในการต่อ วงจร หรือเชื่อมต่อขาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับลายวงจรพิมพ์ส่วนประกอบของตะกั่วบัดกรี ประกอบด้วยดีบุก (Tin) และตะกั่ว (Lead) โดยส่วนผสมของวัสดุทั้งสองถูกกำหนดไว้เป็นค่าเปอร์เซ็นต์ มีสัดส่วนของการใช้วัสดุทั้งสองแตกต่างกันไปตามความ เหมาะสมกับการใช้งาน เช่น 60/40 หมายถึง เป็นตะกั่วบัดกรีที่มีส่วนผสมของดีบุก 60% และตะกั่ว 40% เป็นต้น ส่วนผสมของ ตะกั่วบัดกรีที่ผลิตมาใช้งานมีความแตกต่างกัน จะมีผลต่อจุดหลอมละลายของตะกั่วบัดกรีแตกต่างกันไป ดังนี้ ➢ ส่วนผสมที่ 63/37 มีจุดหลอมละลายโดยประมาณ 183o C ถือเป็นส่วนผสมที่ดีที่สุด ➢ ส่วนผสมที่ 60/40 มีจุดหลอมละลายโดยประมาณ 190o C เป็นส่วนผสมที่ดี ➢ ส่วนผสมที่ 50/50 มีจุดหลอมละลายโดยประมาณ 214o C การเลือกใช้ตะกั่วบัดกรีที่ดี ควรเป็นชนิดที่มีจุดหลอมละลายต่ำสุด เพราะจะช่วยให้การบัดกรีทำได้รวดเร็ว และความ ร้อนไม่ส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชำรุดเสียหาย ส่วนผสมของตะกั่วบัดกรีที่นิยมใช้สำหรับการบัดกรีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควร ใช้ค่าที่ 63/37 หรือค่าที่ 60/40 ถือเป็นตะกั่วบัดกรีชนิดคุณภาพดี ลักษณะตะกั่วบัดกรีที่นิยมใช้ในการบัดกรีอุปกรณ์ไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์ แสดงดังรูปที่ 12.5 (ก)ตะกั่วบัดกรี (ข) โครงสร้างภายในตะกั่วบัดกรี รูปที่ 12.5 ตะกั่วบัดกรีและโครงสร้างภายใน จากรูปที่ 12.5 แสดงตะกั่วบัดกรีและโครงสร้างภายใน รูปที่ 12.5 (ก) เป็นลักษณะตะกั่วบัดกรีที่ผลิตมาใช้งานด้านไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์มีลักษณะเป็นเส้นลวดกลมยาว ขดไว้เป็นม้วนมีหลายขนาด ทั้งขนาดของเส้นตะกั่วและขนาดของความยาว ส่วน รูปที่ 12.5 (ข) เป็นโครงสร้างภายในตะกั่วบัดกรีใช้งานด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ตอนกลางของเส้นตะกั่วจะมีน้ำยาประสาน หรือฟ
406 ลักซ์(Flux) บรรจุอยู่ด้วย เป็นส่วนช่วยในการทำความสะอาดผิวหน้าของจุดบัดกรี ด้วยการทำให้สิ่งสกปรกต่างๆ บนผิวโลหะจุด บัดกรีหมดไป ช่วยให้ตะกั่วบัดกรีเกาะติดชิ้นงานได้ดีขึ้น และช่วยเคลือบผิวตะกั่วบัดกรีรวมทั้งชิ้นงานไม่ให้เกิดสนิม และทำให้ผิว ตะกั่วเป็นมันวาว 12.6 เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี (Solder Sucker) เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมาช่วยอำนวยความสะดวก ในการดูดตะกั่วที่บัดกรีขาอุปกรณ์ ไว้ออกจากรอยบัดกรี เพื่อการแก้ไขเปลี่ยนแปลงอุปกรณ์ในวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เช่น เปลี่ยนแปลงอุปกรณ์ตัวใหม่ หรือ ปรับปรุงแก้ไขอุปกรณ์เดิมให้เป็นอุปกรณ์ใหม่ เป็นต้น เครื่องดูดตะกั่วบัดกรีมีหลายรูปแบบ หลายลักษณะ ทั้งรูปร่าง ขนาด และ โครงสร้าง หลักการทำงานของเครื่องดูดตะกั่วบัดกรี อาศัยแรงดูดอากาศของกระบอกลูกสูบในเครื่องดูดตะกั่ว วิธีดูดตะกั่วบัดกรี ออก โดยทำให้ตะกั่วบัดกรีที่ต้องการดูดออกหลอมละลายก่อน แล้วจึงนำเครื่องดูดตะกั่วบัดกรีเข้าไปดูดโดยรวดเร็ว เครื่องดูดตะกั่ว บัดกรีและการดูดตะกั่วบัดกรี แสดงดังรูปที่ 12.6 (ก) เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี (ข) การดูดตะกั่วบัดกรี รูปที่ 12.6 เครื่องดูดตะกั่วบัดกรีและการดูดตะกั่วบัดกรี นอกจากเครื่องดูดตะกั่วบัดกรีแล้วยังได้ผลิตตัวซับตะกั่วบัดกรี (Solder Wick) ทำหน้าที่ดูดซับตะกั่วบัดกรีออกจากจุดบัดกรี ตัวซับตะกั่วบัดกรีทำมาจากลวดทองแดงขนาดเล็กถักไปมาคล้ายสายชิลด์ วิธีดูดตะกั่วบัดกรีออก โดยนำตัวซับตะกั่วบัดกรีมาวางใน ตำแหน่งที่ต้องการ นำหัวแร้งบัดกรีที่ร้อนมาสัมผัส เพื่อซับตะกั่วให้ไปติดที่ตัวซับตะกั่วแทน ตัวซับตะกั่วบัดกรี และการซับตะกั่ว บัดกรีแสดงดังรูปที่ 12.7 (ก) ตัวซับตะกั่วบัดกรี (ข) การซับตะกั่วบัดกรี รูปที่ 12.7 ตัวซับตะกั่วบัดกรี และการซับตะกั่วบัดกรี
407 12.7 เทคนิคการบัดกรีอุปกรณ์ การบัดกรีเป็นสิ่งสำคัญของการปฏิบัติงานทางด้านช่างไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หรือช่างที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อวงจร ทางไฟฟ้าเข้าด้วยกัน การต่ออุปกรณ์เข้าวงจรจะส่งผลต่อการทำงานของวงจรเหล่านั้นว่าดีหรือไม่ ส่วนประกอบที่สำคัญส่วนหนึ่ง คือเทคนิคการบัดกรี ถ้าการบัดกรีไม่ถูกต้อง รอยบัดกรีไม่สมบูรณ์ ส่งผลเสียต่อการทำงานของวงจร จนถึงวงจรไม่สามารถทำงาน ได้ ดังนั้นขั้นตอนการบัดกรีเป็นสิ่งจำเป็น และต้องฝึกปฏิบัติให้เกิดความชำนาญ เทคนิคการบัดกรีทำได้ดังนี้ พร้อมทั้งแสดงรูป ลำดับขั้นตอนตามรูปที่ 12.8 (ก) 1. เตรียมอุปกรณ์ที่ต้องการใช้งานให้พร้อม เช่น คีมจับ คีมตัด หัวแร้งบัดกรีพร้อมที่รองหัวแร้งและฟองน้ำทำความสะอาดหัวแร้งบัดกรี ตะกั่วบัดกรี เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี แผ่น วงจรพิมพ์ และอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ (หรือชิ้นงานที่ต้องการบัดกรี) เป็นต้น (ข) 2. นำแผ่นวงจรพิมพ์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือชิ้นงานที่ ต้องการบัดกรี ประกอบเข้าด้วยกัน ตามลำดับความ สำคัญก่อนหลัง กรณี เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อเสียบลงในรูแผ่นวงจรพิมพ์ให้งอขาออก เล็กน้อย เพื่อป้องกันการหลุดออกจากรูของตัวอุปกรณ์ (ค) 3. จ่ายไฟฟ้าให้หัวแร้งบัดกรี ทิ้งไว้จนร้อนจัด นำปลายหัวแร้งบัดกรี ไปทำความสะอาด โดยนำไปเช็ดกับฟองน้ำที่เปียกน้ำพอหมาดๆ จากนั้นนำ ตะกั่วบัดกรีไปสัมผัสปลายหัวแร้งบัดกรีให้ทั่ว ก่อนบัดกรีสังเกตขาอุปกรณ์ ตัวใดสกปรกควรทำความสะอาดเสียก่อน (ง) 4. นำหัวแร้งบัดกรีที่พร้อมใช้งานไปสัมผัสที่จุดบัดกรีเช่น ที่ขา อุปกรณ์และลายวงจรพิมพ์ ทิ้งระยะเวลาประมาณ 2 – 3 วินาที จึงนำ ตะกั่วบัดกรีไปสัมผัสที่จุดบัดกรี ตรงปลายหัวแร้งบัดกรี ให้มีตะกั่วบัดกรี หลอมละลายล้อมรอบจุดบัดกรีในขนาดที่พอเหมาะ (จ) 5. เมื่อตะกั่วบัดกรีหลอมละลายมีขนาดพอเหมาะ นำตะกั่วบัดกรี ออกจากจุดบัดกรี รอจนตะกั่วบัดกรีหลอมละลายทั้งหมด จึงดึงหัวแร้ง บัดกรีออกจากจุดบัดกรีโดยรวดเร็ว ปล่อยให้ตะกั่วบัดกรีเย็นตัวลง สังเกต ความสมบูรณ์ของจุดบัดกรี ทำเช่นนี้จนครบทุกจุด
408 (ฉ) 6. ใช้คีมตัด ตัดขาอุปกรณ์ส่วนเกินที่เหลือออกให้หมด โดยตัดให้ชิด ตะกั่วบัดกรีไม่ควรให้เหลือยาวมากเกินไป เพราะขาส่วนที่เหลือมีโอกาสล้ม ไปสัมผัสกับจุดต่ออื่นๆ อาจทำให้เกิดการลัดวงจร ส่งผลต่อการชำรุด เสียหายของอุปกรณ์และวงจรได้เมื่อนำชิ้นงานไปใช้งาน (ช) 7. ตรวจสอบจุดบัดกรีทุกจุด จุดบัดกรีที่ดีตะกั่วบัดกรีจะต้องเป็น ปุ่มกลมนูนสวยงาม ผิวเรียบมันวาว ตะกั่วบัดกรีเกาะติดลายวงจรและขา อุปกรณ์โดยรอบ ตะกั่วบัดกรีมีขนาดพอเหมาะไม่น้อยหรือมากเกินไป จุด บัดกรีที่ไม่ดีมีหลายลักษณะ เช่น มีตะกั่วบัดกรีมากเกินไป บัดกรีไม่เกาะติด ขาอุปกรณ์หรือลายวงจรพิมพ์ เป็นตะปุ่มตะป่ำ และผิวด้านไม่มันวาว เป็น ต้น (ซ) ✓ 8. พบจุดบัดกรีที่บกพร่องไม่สมบูรณ์ ให้ใช้เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี หรือตัวซับตะกั่วบัดกรี ดูดจุดบัดกรีที่ไม่สมบูรณ์ออกให้หมดและทำการ บัดกรีใหม่อีกครั้ง ให้ได้จุดบัดกรีที่ดี รูปที่ 12.8 เทคนิคการบัดกรี 12.8 วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตออกมาใช้งาน มีมากมายหลายชนิด หลายประเภท และมีวงจรที่หลากหลาย ถูกนำไปใช้ ประโยชน์ในงานด้านต่างๆ ปัจจุบันมีผู้ผลิตวงจรอิเล็กทรอนิกส์ออกมาใช้งานในรูปของชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Kit) ออกจำหน่ายมากมาย เหมาะสำหรับผู้สนใจทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อศึกษาทำความเข้าใจ และทำให้เกิดความรู้ ความ เพลิดเพลิน และความสนุกสนาน การสร้างชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์ด้วยตัวเองทำได้ไม่ยาก โดยนำวงจรอิเล็กทรอนิกส์ และลาย วงจรพิมพ์ที่มีผู้ออกแบบไว้ ได้เผยแพร่ให้นำไปใช้งานได้ในวารสารต่างๆ นำมาสร้างลายวงจรพิมพ์ด้วยตัวเองตามวิธีในหัวข้อที่ 12.3 ใช้วิธีกระดาษถ่ายเอกสารลอกลาย นำไปใช้ประกอบวงจร พร้อมทั้งทดลองการทำงานของวงจร การนำไปสร้างด้วยตัวเองจะทำให้ เกิดความรู้ความเข้าใจมากขึ้น วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้นที่น่าสนใจมีหลายวงจรดังนี้ 12.8.1 แหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่ แหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่คือแหล่งจ่ายกำลัง (Power Supply) ทำหน้าที่จ่ายแรงดันไฟตรงคงที่ออกมา นำไปใช้ จ่ายแรงดันไฟตรงให้วงจรไฟฟ้าและวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ วงจรแบบเบื้องต้น ประกอบด้วยหม้อแปลงกำลังชนิดลดแรงดัน ไดโอด ตัวเก็บประจุ ฟิวส์ และเต้าเสียบพร้อมสายไฟ สามารถประกอบเป็นวงจรจ่ายแรงดันไฟตรงได้ 3 แบบ คือ วงจรจ่ายแรงดัน ไฟตรงแบบครึ่งคลื่น วงจรจ่ายแรงดันไฟตรงแบบเต็มคลื่น และวงจรจ่ายแรงดันไฟตรงแบบบริดจ์ทั้ง 3 แบบมีหน้าที่การทำงาน เหมือนกัน คือแปลงแรงดันไฟสลับเป็นแรงดันไฟตรง แตกต่างเฉพาะในส่วนของการจัดวงจรแปลงแรงดัน ใช้ขั้วหม้อแปลงกำลังและใช้ จำนวนไดโอดไม่เท่ากัน รวมถึงการจัดรูปแบบวงจรแตกต่างกัน ในหัวข้อนี้จะกล่าวเฉพาะวงจรแหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่แบบ บริดจ์ ลักษณะวงจรและลายวงจรพิมพ์แสดงดังรูปที่ 12.9
409 220V 9V + - + C 25V 0V 9V 0V 220VAC D2 2 1 2,200 F D4 D3 D1 (ก) วงจร 2 1 - + D1 D2 C+ D3 D4 1 2 - + (ข) ลายวงจรพิมพ์ด้านวางอุปกรณ์ (ค) ลายวงจรพิมพ์ด้านลายทองแดง รูปที่ 12.9 วงจรจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่แบบบริดจ์ จากรูปที่ 12.9 แสดงวงจรจ่ายแรงดันไฟตรงคงที่แบบบริดจ์ การทำงานของวงจรอธิบายได้ดังนี้ แรงดันไฟสลับ 220 VAC จ่ายผ่านหม้อแปลงกำลังเพื่อลดแรงดันลงให้เหลือ 9 V จ่ายออกขดลวดทางขดทุติยภูมิที่ 9 V และ 0 V ส่งออกไปให้ ไดโอด 4 ตัว D1 , D2 , D3 และ D4 ไดโอดทั้งสี่ทำหน้าที่กำจัดแรงดันไฟสลับซีกลบทิ้งไป ยอมให้เฉพาะแรงดันไฟสลับซีกบวกผ่านไปให้ ตัวเก็บประจุ C ทำการประจุแรงดันซีกบวกเก็บไว้ และคายประจุแรงดันซีกบวกออกมาควบคุมให้ได้แรงดันไฟตรงคงที่จ่ายออก เอาต์พุตบนบวกล่างลบมีค่าประมาณ 12.7 V การนำลายวงจรพิมพ์ในรูปที่ 12.9 (ค) ไปสร้างแผ่นวงจรพิมพ์ด้วยวิธีถ่ายเอกสารลอกลาย ต้องกลับด้านลายวงจร พิมพ์ให้เป็นตรงข้าม คือต้องมีลายวงจรพิมพ์เช่นเดียวกับรูปที่12.9 (ข) ถึงจะสามารถใช้งานได้ แต่ถ้าใช้วิธีซิลค์สกรีน ใช้วิธีฟิล์มไว แสง หรือใช้ปากกากันน้ำเขียนลายวงจรสามารถใช้งานได้ทันที 12.8.2 เครื่องหรี่ไฟฟ้า เครื่องหรี่ไฟฟ้า (Dimmer) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ควบคุมการจ่ายกำลังไฟฟ้าไปให้ภาระในปริมาณมากหรือ น้อย สามารถนำเครื่องหรี่ไฟฟ้าไปใช้งานแตกต่างกันหลายหน้าที่ เช่น หรี่แสงสว่างหลอดไฟ (Light Dimmer) ปรับความเร็วมอเตอร์ (Motor Speed Control) และปรับความร้อนเครื่องทำความร้อน (Heater Dimmer) เป็นต้น วงจรแบบเบื้องต้นประกอบด้วย ไตรแอก ไดแอก ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทาน ลักษณะวงจรและลายวงจรพิมพ์ แสดงดังรูปที่ 12.10 220VAC 1A 60W A2 A1 G 4A 600V VR1 R1 250V HT32 C1 220nF 10k 100k (ก) วงจร
410 220nF 10k 100k 220VAC 1A A2 A1 G (ข)ลายวงจรพิมพ์ด้านวางอุปกรณ์ (ค)ลายวงจรพิมพ์ด้านลายทองแดง รูปที่ 12.10 เครื่องหรี่แสงสว่างหลอดไฟ จากรูปที่ 12.10แสดงวงจรเครื่องหรี่แสงสว่างหลอดไฟ ตัวไตรแอกทำหน้าที่เป็นสวิตช์ชนิดควบคุมได้ที่ขาเกต (G) ควบคุมให้หลอดไฟติดสว่าง การทำงานของวงจรอธิบายได้ดังนี้เมื่อจ่ายแรงดันไฟสลับ 220 V เข้าวงจร ในครั้งแรกไตรแอกยังไม่ทำงาน ตัวเก็บประจุ C1จะประจุแรงดันไว้จนถึงค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ (Breakover Voltage) ของตัวไดแอก ไดแอกยอมให้แรงดันจาก C1 จ่ายไป กระตุ้นขา G ของไตรแอก ตัวไตรแอกเป็นสวิตช์ต่อวงจร มีแรงดันไฟสลับ 220 V จ่ายไปให้หลอดไฟ หลอดไฟติดสว่างตลอดเวลา การปรับความสว่างของหลอดไฟ ขึ้นอยู่กับการปรับเปลี่ยนค่าความต้านทาน VR1 ถ้าปรับค่าความต้านทาน VR1 มี ค่ามาก ทำให้ C1 ประจุแรงดันช้าถึงค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ของตัวไดแอกช้า ช่วงเวลาในการทำงานของไตรแอกต่อแรงดันไฟสลับ น้อย หลอดไฟสว่างน้อย ถ้าปรับค่าความต้านทาน VR1 มีค่าน้อย ทำให้ C1 ประจุแรงดันได้เร็วขึ้นถึงค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ของตัวได แอกเร็ว ช่วงเวลาในการทำงานของไตรแอกต่อแรงดันไฟสลับมากขึ้น หลอดไฟสว่างมากขึ้น การนำลายวงจรพิมพ์ในรูปที่ 12.10 (ค) ไปสร้างแผ่นวงจรพิมพ์ด้วยวิธีการถ่ายเอกสารลอกลาย ต้องกลับด้าน ลายวงจรพิมพ์ให้เป็นตรงข้ามก่อนใช้งาน (ลายวงจรพิมพ์จะเหมือน กับลายวงจรในรูปที่ 12.10 ข) 12.8.3 สวิตช์ทำงานด้วยแสง สวิตช์ทำงานด้วยแสง (Light Switch) เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้แสงสว่างเป็นตัวช่วยควบคุมการปิดเปิด หน้าสัมผัสสวิตช์ให้วงจรทำงานหรือหยุดทำงาน การทำงานของวงจรเป็นไปอย่างอัตโนมัติ วงจรแบบเบื้องต้นประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทานเปลี่ยนค่าตามแสง (LDR) รีเลย์ ไดโอด ไดโอดเปล่งแสง ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทาน ลักษณะวงจรและ ลายวงจรพิมพ์ แสดงดังรูปที่ 12.11 NO NC C R3 1.8k 1.8k R1 VR1 10k +12 V R2 680 LED Q1 BC548 D1 1N4001 12VDC LDR 220VAC (ก) วงจร
411 + - 680 1.8k 1.8k LDR 10k C NO NC 1N4001 + - (ข)ลายวงจรพิมพ์ด้านวางอุปกรณ์ (ค)ลายวงจรพิมพ์ด้านลายทองแดง รูปที่ 12.11 วงจรสวิตช์ทำงานด้วยแสง จากรูปที่ 12.11 แสดงวงจรสวิตช์ทำงานด้วยแสง เป็นชนิดในขณะไม่มีแสงสว่างวงจรทำงาน และในขณะมีแสง สว่างวงจรไม่ทำงาน การทำงานของวงจรอธิบายได้ดังนี้ แรงดัน ไฟตรง 12 V จ่ายให้วงจร วงจรจะทำงานหรือไม่ทำงานขึ้นอยู่กับ ตัว LDR ได้รับแสงหรือไม่ ถ้าขณะมีแสงมาตกกระทบตัว LDR ค่าความต้านทานในตัว LDRต่ำ มีแรงดันไฟตรงบวกตกคร่อมตัว LDR น้อย จ่ายเป็นไบแอสตรงให้ทรานซิสเตอร์ Q1 น้อยยังไม่ถึงจุดทำงาน ทรานซิสเตอร์ Q1 ไม่ทำงาน ตัว LED ดับ รีเลย์ไม่ทำงาน ไม่มี แรงดันไฟสลับ 220 V จ่ายให้หลอดไฟ หลอดไฟดับ เมื่อไม่มีแสงมาตกกระทบตัว LDRค่าความต้านทานในตัว LDRสูงมาก มีแรงดัน ไฟตรงบวกตกคร่อมตัว LDR มาก จ่ายเป็นไบแอสตรงไปให้ทรานซิสเตอร์Q1 มากถึงจุดทำงาน ทำให้ทรานซิสเตอร์ Q1 ทำงาน มีกระแสไหลผ่าน LED และรีเลย์ ทำ ให้ตัว LED ติดสว่าง และรีเลย์ทำงาน ต่อหน้าสัมผัส C และ NO เข้าด้วยกัน มีแรงดันไฟสลับ 220 V จ่ายให้หลอดไฟ ทำให้ หลอดไฟติดสว่าง ตัวต้านทานปรับเปลี่ยนค่าได้ VR1 เป็นตัวปรับเปลี่ยนความไวในการทำงานของวงจร สามารถปรับเพิ่มหรือลด ความเข้มของแสงที่ส่องมาตกกระทบตัว LDR ส่งไปควบคุมให้วงจรเริ่มการทำงาน คือทำให้วงจรทำงานที่แสงมืดมากหรือมืดน้อย ได้ ปรับให้เหมาะสมกับการใช้งานได้ การนำลายวงจรพิมพ์ในรูปที่ 12.11 (ค) ไปสร้างแผ่นวงจรพิมพ์ด้วยวิธีการถ่ายเอกสารลอกลาย ต้องกลับด้านลายวงจรพิมพ์ให้เป็นตรงข้ามก่อนใช้งาน (ลายวงจรพิมพ์จะเหมือนกับรูปที่ 12.11 ข) 12.8.4 วงจรไฟกะพริบ วงจรไฟกะพริบ หรือวงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ (Astable Multivibrator) เป็นวงจรที่สามารถควบคุมให้ หลอดไฟติดและดับได้ด้วยตัวเอง นำไปใช้เป็นวงจรไฟกะพริบแบบต่างๆ วงจรแบบเบื้องต้นประกอบด้วย ทรานซิสเตอร์ ไดโอดเปล่งแสง ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทาน ลักษณะวงจรและลายวงจรพิมพ์แสดงดังรูปที่ 12.12 Q1 2N3904 LED2 +12 V + 10 F 25V + R1 1k C C LED1 R1 1k R2 200k R2 200k 10 F 25V Q2 2N3904 (ก) วงจร
412 + - LED2 1k LED1 200k 200k 1k 10F 10F + + 2N3904 2N3904 + - (ข)ลายวงจรพิมพ์ด้านวางอุปกรณ์ (ค)ลายวงจรพิมพ์ด้านลายทองแดง รูปที่ 12.12 วงจรไฟกะพริบ จากรูปที่ 12.12 แสดงวงจรไฟกะพริบ การทำงานของวงจรอธิบายได้ดังนี้ แรงดัน ไฟตรง 12 V จ่ายเข้าวงจร ส่งผลให้ LED1 และ LED2 ทำงานเปล่งแสงติดดับสลับไปสลับมา ตามสภาวะการทำงานของตัวทรานซิสเตอร์ นั่นคือ เมื่อ Q1 ทำงาน LED1 ติดสว่าง LED2 ดับ และเมื่อ Q2 ทำงาน LED2 ติดสว่าง LED1 ดับ สลับไปสลับมาตลอดเวลา ความเร็วในการกะพริบติดและดับ ขึ้นอยู่กับค่าความจุของตัวเก็บประจุ C และค่าความต้านทานของตัวต้านทาน R2 สามารถคำนวณเวลาในการกะพริบได้ด้วยสูตร คำนวณโดยประมาณดังนี้ T = 0.56 R2 C จากค่าที่ใช้งานจะได้ T = 0.56 200 103 10 10-6 F = 1.12 วินาที เมื่อต้องการเปลี่ยนค่าความเร็วในการกะพริบ ให้เปลี่ยนค่า C และ R2 หากใช้ค่าทั้งสองมากขึ้น เวลาในการ กะพริบจะช้าลง และใช้ค่าทั้งสองน้อยลง เวลาในการกะพริบจะเร็วขึ้น ถ้าใช้ค่า C และ R2 ทั้งสองด้านไม่เท่ากัน การกระพริบของ LED1 และ LED2 จะมีความเร็วไม่เท่ากัน การนำลายวงจรพิมพ์ในรูปที่ 12.12 (ค) ไปสร้างแผ่นวงจรพิมพ์ด้วยวิธีการถ่ายเอกสารลอก ลาย ต้องกลับด้านลายวงจรพิมพ์ให้เป็นตรงข้ามก่อนใช้งาน (ลายวงจรพิมพ์จะเหมือนกับรูปที่ 12.12 ข) 12.9 บทสรุป การออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์มีความยุ่งยากซับซ้อน ผู้ออกแบบจะต้องมีความรู้ความเข้าใจทั้งตัวอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และระบบการทำงานของวงจรที่สร้าง ผู้ใช้งานจะได้นำความรู้ที่มีอยู่มาช่วยวิเคราะห์ถึงปัญหา และนำไปสู่การแก้ปัญหาได้ วงจร อิเล็กทรอนิกส์นิยมสร้างลงบนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) เพื่อให้วงจรมีขนาดเล็กกะทัดรัด ง่ายต่อการนำไปใช้งาน การบำรุงรักษา และ การตรวจซ่อมแก้ไข แผ่นวงจรพิมพ์ สร้างขึ้นมาจากวัสดุหลายประเภท เช่น อีพอกซี เรซิน หรือ อีพอกซีไฟเบอร์กลาส ผิวด้านนอก ด้านเดียวหรือทั้งสองด้าน ถูกเคลือบด้วยแผ่นทองแดงบาง ใช้สร้างลายวงจรพิมพ์ หัวแร้งบัดกรี เป็นเครื่องมือทำหน้าที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงสายไฟฟ้าเข้าด้วยกัน หัว แร้งบัดกรีมีหลายขนาด ต้องเลือกใช้ให้เหมาะสมกับขนาดจุดบัดกรีโดยทำงานร่วมกับตะกั่วบัดกรีเพื่อช่วยเชื่อมประสานรอยต่อ สายไฟ ขาอุปกรณ์ และลายวงจรพิมพ์เข้าด้วยกัน ส่วนประกอบของตะกั่วบัดกรีประกอบด้วยดีบุกและตะกั่วผสมกัน ตะกั่วบัดกรีที่ดี เป็นชนิด 63/37 เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมาช่วยอำนวยความสะดวกในการดูดตะกั่วที่บัดกรีขาอุปกรณ์ไว้ออก จากรอยบัดกรี การบัดกรีเป็นสิ่งสำคัญ ต้องฝึกปฏิบัติให้เกิดความชำนาญ เพื่อใช้ประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในรูปของชุด ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเหมาะสำหรับผู้สนใจทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อศึกษาทำความเข้าใจ
413 • ด้านทักษะ(ปฏิบัติ) (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 10) 3. ใบปฏิบัติงานที่ 12.1 การบัดกรี 4. ใบปฏิบัติงานที่ 12.2 การสร้างลายวงจรพิมพ์แบบง่าย 5. ใบปฏิบัติงานที่ 12.3 การประกอบวงจรหรี่แสงสว่างหลอดไฟ 6. แบบประเมินผลการเรียนรู้ • ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกิจพอเพียง (จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 11-12) 3. การเตรียมความพร้อมด้านการเตรียม วัสดุ อุปกรณ์นักศึกษาจะต้องกระจายงานได้ทั่วถึง และ ตรงตาม ความสามารถของสมาชิกทุกคนมีการจัดเตรียมสถานที่ สื่อ วัสดุ อุปกรณ์ไว้อย่างพร้อมเพรียง 4. ความมีเหตุมีผลในการปฏิบัติงาน ตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง นักศึกษาจะต้องมีการใช้ เทคนิคที่แปลกใหม่ ใช้สื่อและเทคโนโลยี ประกอบการ นำเสนอที่น่าสนใจ นำวัสดุในท้องถิ่นมาประยุกต์ใช้อย่างคุ้มค่าและประหยัด
414 กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมของครู ขั้นตอนการเรียนรู้หรือกิจกรรมของนักเรียน 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน ( 15 นาที ) 1. จัดเตรียมเอกสารประกอบการสอนและให้ผู้เรียน อ่านหนังสือบทที่ 12 เรื่อง วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 2. ผู้สอนแจ้งจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 12 เรื่อง วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 3. ผู้สอนให้ผู้เรียนอธิบายลักษณะการต่อวงจรตัว ต้านทาน 4. ผู้สอนให้ผู้เรียนเตรียมตัวทำแบบฝึกหัดบทที่ 11เรื่อง อุปกรณ์เกี่ยวข้องในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 5. เมื่อผู้เรียนพร้อม ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดบท ที่ 12 เรื่อง วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น แล้วให้นักศึกษา สลับกันตรวจคำตอบ และให้คะแนน 2. ขั้นให้ความรู้( 105 นาที ) 1. ผู้สอนฉายแผ่นใส บทที่แจกเอกสารประกอบการ สอน บทที่ 12 เรื่อง วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น และให้ ผู้เรียนศึกษารายละเอียดด้วยตนเอง 2. ผู้สอ น อธิบ ายอธิบ ายเพิ่ ม เติ ม เรื่องวงจร อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 3. ขั้นประยุกต์ใช้ ( 300 นาที) 1. ผู้สอนแบ่งกลุ่ม ๆ 4-5 คน ทำกิจกรรมเสนอแนะ บทที่ 12 1. ขั้นนำเข้าสู่บทเรียน ( 15 นาที ) 1. ผู้เรียนอ่านหนังสื่อ เรื่อง วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 2. ผู้เรียนทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียนของ บทที่ 12 เรื่อง วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น และการให้ความ ร่วมมือในการทำกิจกรรม 3. ผู้เรียนอธิบายลักษณะการต่อวงจรตัวต้านทานตาม ความเข้าใจของตนเอง 4. ผู้เรียนเตรียมตัวทำแบบฝึกหัดบทที่ 12 เรื่องวงจร อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น ตามความเข้าใจของตนเอง 5. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัด วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น แล้ว สลับกันตรวจคำตอบด้วยความซื่อสัตย์ 2. ขั้นให้ความรู้( 105 นาที ) 1. ผู้เรียนดูบทเรียนจากแผ่นใส บทที่ 12 เรื่องวงจร อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น พร้อมกับจดบันทึกเนื้อที่สำคัญ และถาม ข้อสงสัยที่เกิดขึ้น 2. ผู้ เรีย น ฟั งผู้ ส อ น อ ธิบ าย เพิ่ ม เติ ม เรื่องวงจร อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 3. ขั้นประยุกต์ใช้( 300 นาที ) 1. ผู้เรียนเข้ากลุ่ม ทำกิจกรรมเสนอแนะบทที่ 12
415 กิจกรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ขั้นตอนการสอนหรือกิจกรรมของครู ขั้นตอนการเรียนรู้หรือกิจกรรมของนักเรียน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำใบปฏิบัติงานที่ 12.1 , 12.2 , 12.3 ผู้สอนเป็นผู้คอยแนะนำ เป็นที่ปรึกษา แก้ไขปัญหา และ ตรวจสอบความผิดพลาด 3. ผู้สอนให้ผู้เรียนนำเสนอผลการทดลองและช่วยกัน สรุปผลการทดลอง 4. ขั้นสรุปและประเมินผล ( 60 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้สอนให้ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดการเรียนรู้ บทที่ 12 อีกครั้ง 3. แจกแบบฝึกหัดที่ 12 4. ผู้สอนตรวจแบบฝึกหัดหลังเรียนพร้อมกับบันทึก คะแนน (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-12) (รวม 480 นาที หรือ 8 คาบเรียน) 2. ผู้เรียนทำใบปฏิบัติงานที่ 12.1 ,12.2 , 12.3 3. ผู้เรียนนำเสนอผลการทดลองและสรุปผลการ ทดลองจดบันทึกสรุปผลการทดลองที่ถูกต้อง 4. ขั้นสรุปและประเมินผล ( 60 นาที) 1. ผู้สอนและผู้เรียนร่วมกันสรุปเนื้อหาที่ได้เรียนให้มี ความเข้าใจในทิศทางเดียวกัน 2. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดการเรียนรู้บทที่ 12 3. ผู้เรียนทำแบบฝึกหัดที่ 12 ด้วยความซื่อสัตย์ 4. ผู้เรียนนำคะแนนจากแบบฝึกหัดทั้งสองครั้งมา เปรียบเทียบกันว่าเป็นอย่างไรมีผลต่างกันอย่างไร เพื่อดู ความก้าวหน้าของตนเอง (บรรลุจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-12)
416 งานที่มอบหมายหรือกิจกรรมการวัดผลและประเมินผล ก่อนเรียน 1. จัดเตรียมเอกสาร สื่อการเรียนการสอนตามที่อาจารย์ผู้สอนและบทเรียนกำหนด 2. ทำความเข้าใจเกี่ยวกับจุดประสงค์การเรียนของบทที่ 12 และการให้ความร่วมมือในการทำกิจกรรมในบทที่ 12 ขณะเรียน 1. ศึกษาเนื้อหา ในบทที่ 12 เรื่องวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 2. ออกแบบลายวงจรพิมพ์ลงบนแผ่นพิมพ์ 3. อธิบายลายวงจรพิมพ์ที่ออกแบบ หน้าชั้นเรียน 4. ปฏิบัติใบปฏิบัติงานที่ 12.1 การบัดกรี 5. ปฏิบัติใบปฏิบัติงานที่ 12.2 การสร้างลายวงจรพิมพ์แบบง่าย 6. ปฏิบัติใบปฏิบัติงานที่ 12.3 การประกอบวงจรหรี่แสงสว่างหลอดไฟ หลังเรียน 1. ทำแบบฝึกหัดหลังเรียน 2. ทำแบบประเมินการเรียนรู้ ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสำเร็จของผู้เรียน 1. ตรวจการเขียนลายวงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ 2. ใบปฏิบัติงานที่ 12.1 3. ใบปฏิบัติงานที่ 12.2 4. ใบปฏิบัติงานที่ 12.3 5. แบบฝึกหัดบทที่ 12 สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์ 1. หนังสือเรียนวิชา งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น (ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1- 12)
417 2. แผ่นใส บทที่ 12 เรื่อง วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น (ใช้ประกอบการเรียนการสอนขั้นสอน เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์เชิง พฤติกรรมข้อที่ 1-10) 3. ใบปฏิบัติงานที่ 12.1 เรื่อง การการบัดกรี (ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่6) 4. ใบปฏิบัติงานที่ 12.2 เรื่อง การสร้างลายวงจรพิมพ์แบบง่าย (ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 10) 5. ใบปฏิบัติงานที่ 12.3 เรื่อง การประกอบวงจรหรี่แสงสว่างหลอดไฟ(ใช้ประกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อ ที่ 10) 6. แบบฝึกหัดบทที่ 12 ใช้ประกอบการสอนขั้นเตรียม ข้อ 2 7. แบบประเมินผลงานตามใบปฏิบัติงาน ใช้ประกอบการสอนขั้นการเรียนการสอน ข้อ 2 8. แบบประเมินพฤติกรรมการทำงานกลุ่ม ใช้ประกอบการสอนขั้นการเรียนการสอน ข้อ 2 สื่อโสตทัศน์(ถ้ามี) 1. เครื่องฉาย ภาพ โปรเจคเตอร์(PROJECTOR) 2. เครื่องฉายแผ่นใส (OVERHEAD) สื่อของจริง 1. คีมตัด , คีมปากยาว อย่างละ 1 ตัว 2. หัวแร้งบัดกรีขนาด 25W 1 ตัว 3. ที่ดูดตะกั่ว 1 ตัว 4. มีดคัตเตอร์ 1 ด้าม 5. ตะกั่วบัดกรียาว 30 ซม. 1 เส้น 6. สายไฟแข็งขนาด 1 มม.2 1 เมตร 7. กระดาษขนาด A4 1 แผ่น 8. แผ่นวงจรพิมพ์ชนิดหน้าเดียวขนาด 4 × 5 ซม. 1 แผ่น 9. กระดาษกาวย่นขาวขนาด 4 × 5 ซม. 1 แผ่น 10.กรดกัดปรินต์ (กรดกำมะถัน) 1 ถุงเล็ก 11.ไยขัดสก๊อตไบรต์และผงซักฝอก 1 ชุด 12.น้ำยางสนและพู่กัน 1 ชุด 13.ดอกสว่านเจาะแผ่นวงจรพิมพ?ขนาดเล็ก 1 ดอก
418 14.มัลติมิเตอร์ 1 เครื่อง 15.หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแรงดันออก 12V - 0V - 12V 1 ตัว 16.ไดโอดชนิดซิลิคอนเบอร์ 1N4001 4 ตัว 17.ตัวเก็บประจุ 1000µF/25V 1 ตัว 18.ตัวต้านทานโหลด 10kΩ ; 0.5W 1 ตัว 19.หัวแร้งบัดกรีขนาด 25W 1 ตัว 20.ตะกั่วบัดกรียาว 30 ซม. 1 เส้น 21.สายไฟ AC พร้อมปลั๊ก 1 เส้น 22.สายประกอบวงจร 1 ชุด แหล่งการเรียนรู้ ในสถานศึกษา 3. ห้องสมุด 4. ห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ ศึกษาหาข้อมูลทาง INTERNET นอกสถานศึกษา ผู้ประกอบการ สถานประกอบการ ในท้องถิ่น การบูรณาการ/ความสัมพันธ์กับวิชาอื่น 1. บูรณาการกับวิชาชีวิตและวัฒนธรรมไทย ด้านการพูด การอ่าน การเขียน และการฝึกปฏิบัติตนทางสังคมด้านการ เตรียมความพร้อม ความรับผิดชอบ และความสนใจใฝ่รู้ 2. บูรณาการกับวิชาการบริหารการจัดซื้อ ด้านการซื้อ การแสวงหาผลิตภัณฑ์ 3. บูรณาการกับวิชากีฬาเพื่อพัฒนาสุขภาพและบุคลิกภาพ ด้านบุคลิกภาพในการนำเสนอหน้าชั้นเรียน 4. บูรณาการกับวิชาหลักเศรษฐศาสตร์ ด้านการเลือกใช้ทรัพยากรอย่างประหยัด การประเมินผลการเรียนรู้ หลักการประเมินผลการเรียนรู้ ขณะเรียน 3. ตรวจผลงานตามใบปฏิบัติงานที่ 12.1 ,12.2 ,12.3 4. สังเกตการทำงานกลุ่ม หลังเรียน
419 3. ตรวจแบบฝึกหัดหลังเรียน 4. ตรวจแบบแบบประเมินผลการเรียนรู้ ผลงาน/ชิ้นงาน/ผลสำเร็จของผู้เรียน ตรวจการเขียนลายวงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ คำถาม อธิบายให้ได้ใจความสมบูรณ์และแสดงวิธีทำให้สมบูรณ์ถูกต้อง 1. บอกลำดับการสร้างแบบลายวงจรพิมพ์ลงบนแผ่นวงจรพิมพ์มาเป็นข้อๆ ตามลำดับ 2. บอกลำดับการสร้างลายวงจรพิมพ์แบบง่าย โดยใช้วิธีการถ่ายเอกสารลอกลาย มาเป็นลำดับ 3. บอกคุณสมบัติและการใช้งานของหัวแร้งบัดกรี ตะกั่วบัดกรี และเครื่องดูดตะกั่วบัดกรีมาให้เข้าใจ 4. อธิบายเทคนิคการบัดกรีมาตามลำดับขั้นตอนโดยละเอียด 5. วงจรตามรูปคือวงจร อะไร ทำงานได้อย่างไร อธิบาย 220VAC 1A 100W A2 A1 G 2A 400V VR1 R1 250V HT32 C1 220nF 10k 100k รายละเอียดการประเมินผลการเรียนรู้ • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 1 อธิบายวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้นได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายวงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้นจะได้ 2 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 2 วิเคราะห์การเขียนวงจรตัวต้านทานได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การให้คะแนน : วิเคราะห์การเขียนวงจรตัวต้านทานได้ จะได้ 3 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 3 วิเคราะห์การเขียนวงจรตัวเก็บประจุได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การให้คะแนน : วิเคราะห์การเขียนวงจรตัวเก็บประจุได้ จะได้ 3 คะแนน
420 a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 4 วิเคราะห์การเขียนวงจรตัวเหนี่ยวนำได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การให้คะแนน : วิเคราะห์การเขียนวงจรตัวเหนี่ยวนำได้ จะได้ 3 คะแนน b. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 5 ยกตัวอย่างการเขียนแผ่นวงจรพิมพ์และลายวงจรพิมพ์ได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การให้คะแนน : ยกตัวอย่างการเขียนแผ่นวงจรพิมพ์และลายวงจรพิมพ์ จะได้ 3 คะแนน c. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 6 บอกคุณสมบัติของตะกั่วและบัดกรีได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การให้คะแนน : บอกคุณสมบัติของตะกั่วและบัดกรี จะได้ 3 คะแนน d. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 7 บอกหน้าที่การทำงานของหัวแร้งได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การให้คะแนน : บอกหน้าที่การทำงานของหัวแร้ง จะได้ 3 คะแนน e. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 8 อธิบายการเตรียมหัวแร้งแช่ให้พร้อมใช้งานได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายการเตรียมหัวแร้งแช่ให้พร้อมใช้งานได้ จะได้ 3 คะแนน f. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 9 อธิบายการบัดกรีอุปกรณ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การให้คะแนน : อธิบายการบัดกรีอุปกรณ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ได้ จะได้ 3 คะแนน
421 g. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 10 เขียนลายวงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ได้ 1. วิธีการประเมิน : ทดสอบ 2. เครื่องมือ : แบบทดสอบ 3. เกณฑ์การให้คะแนน : เขียนลายวงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ได้ จะได้ 4 คะแนน • จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 11 เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่างถูกต้อง 1. วิธีการประเมิน : ตรวจผลงาน 2. เครื่องมือ : แบบประเมินกระบวนการทำงานกลุ่ม 3. เกณฑ์การให้คะแนน : เตรียมความพร้อมด้าน วัสดุ อุปกรณ์สอดคล้องกับงานได้อย่าง ถูกต้อง จะได้ 5 คะแนน a. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ข้อที่ 12 ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุ และผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง 1. วิธีการประเมิน : ตรวจผลงาน 2. เครื่องมือ : แบบประเมินกระบวนการทำงานกลุ่ม 3. เกณฑ์การให้คะแนน : ปฏิบัติงานได้อย่างถูกต้อง และสำเร็จภายใน เวลาที่กำหนดอย่างมีเหตุ และผลตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง จะได้ 5 คะแนน
422 แบบฝึกหัดบทที่ 12 เรื่อง วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น วัตถุประสงค์ เพื่อประเมินความรู้เดิมของนักศึกษาเกี่ยวกับเรื่อง แหล่งกำเนิดไฟฟ้าและประเภทของไฟฟ้า เขียนเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในข้อที่ถูกต้องที่สุด 1. ความหมายของวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ข้อใดถูกต้องที่สุด ก. การรวมอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน ข. การนำอุปกรณ์แต่ละตัวมาประกอบร่วมกัน ค. วงจรรูปแบบใหม่ที่เกิดจากการคิดประดิษฐ์ขึ้นมา ง. วงจรถูกนำไปใช้ประโยชน์ทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 2. ประโยชน์ของแผ่นวงจรพิมพ์คืออะไร ก. เชื่อมต่ออุปกรณ์ให้อยู่ในรูปวงจร ข. รองรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ค. สร้างลายวงจรพิมพ์ ง. ถูกทุกข้อ 3. การสร้างลายวงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์วิธีใดที่สะดวกเหมาะสมกับนักทดลองเบื้องต้น ก. เขียนลายด้วยปากกาเคมีกันน้ำ ข. กระดาษถ่ายเอกสารลอกลาย ค. ฟิล์มไวแสง ง. ซิลค์สกรีน 4. เมื่อต้องการบัดกรีงานบนแผ่นวงจรพิมพ์ ควรใช้หัวแร้งบัดกรีขนาดเท่าไร ก. 15 – 30 วัตต์ ข. 30 – 50 วัตต์ ค. 50 – 100 วัตต์ ง. 100 – 150 วัตต์ 5. ตะกั่วบัดกรีที่ดีมีจุดหลอมละลายต่ำคือชนิดใด ก. ตะกั่ว 37% ดีบุก 63% ข. ตะกั่ว 40% ดีบุก 60% ค. ตะกั่ว 50% ดีบุก 50% ง. ตะกั่ว 63% ดีบุก 37% 6. ตะกั่วบัดกรีที่ใช้ในงานอิเล็กทรอนิกส์มีส่วนที่แตกต่างจากตะกั่วบัดกรีทั่วไปคือส่วนใด ก. ใช้ส่วนผสมที่มีตะกั่วมากกว่าปกติ ข. มีจุดหลอมละลายสูงกว่าตะกั่วบัดกรีทั่วไป ค. ตอนกลางเส้นตะกั่วมีน้ำยาประสานบรรจุอยู่ ง. ตะกั่วผลิตเป็นเส้นลวดขนาดเล็กมีความยาวมาก 7. น้ำยาประสานที่ใช้ในการบัดกรีด้วยตะกั่วบัดกรีทำหน้าที่อะไร ก. ช่วยเคลือบผิวตะกั่วบัดกรีและชิ้นงานไม่ให้เกิดสนิม ข. ช่วยให้ตะกั่วบัดกรีเกาะติดชิ้นงานได้ดีขึ้น ค. ทำความสะอาดผิวหน้าของจุดบัดกรี ง. ถูกทุกข้อ
423 8. ลักษณะใดเป็นจุดบัดกรีที่ดี ก. ข. ค. ง. 9. แหล่งจ่ายแรงดันไฟตรงประกอบด้วยอุปกรณ์หลักที่จำเป็นอะไรบ้าง ก. หม้อแปลงกำลัง ไดโอด ข. หม้อแปลงกำลัง ไดโอด ตัวเก็บประจุ ค. หม้อแปลงกำลัง ไดโอด ตัวเก็บประจุ ฟิวส์ ง. หม้อแปลงกำลัง ไดโอด ตัวเก็บประจุ ฟิวส์ เต้าเสียบพร้อมสายไฟ 10. เครื่องหรี่ไฟฟ้าสามารถปรับปรุงไปใช้เป็นวงจรอะไรได้ ก. ควบคุมวงจรไฟฟ้าอัตโนมัติ ข. กำเนิดวงจรไฟกระพริบ ค. ปรับความเร็วมอเตอร์ ง. ควบคุมระดับไฟตรง
424 ใบปฏิบัติงาน 12.1 การบัดกรี จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. ใช้คีมตัดคีมปากยาว และมีดคัตเตอร์ ตัดและปลอกสายไฟได้ 2. ใช้หัวแร้งบัดกรีสายไฟได้ 3. เกิดความตระหนักในการทำงาน เครื่องมือและอุปกรณ์ 1. มีดคัตเตอร์ 1 ด้าม 2. คีมตัด, คีมปากยาว อย่างละ 1 ตัว 3. หัวแร้งบัดกรีขนาด 25 W 1 ตัว 4. เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี 1 ตัว 5. ตะกั่วบัดกรียาว 30 ซม. 1 เส้น 6. สายไฟแข็งขนาด 1 มม2 . 1 เมตร ลำดับขั้นการทดลอง 1. ปลอกฉนวนออกจากสายไฟให้หมด 2. ใช้คีมปากยาวดัดลวดทองแดงให้เป็นอักษรภาษาอังกฤษแต่ละตัวเป็นชื่อตัวเองขนาดความสูง 1 นิ้ว และต่อเข้าด้วยกัน โดยใช้การบัดกรี จนครบทุกตัวอักษร 3. ตัดลวดทองแดง 2 เส้น เป็นโครงยึดตัวอักษรให้ยาวเท่าชื่อตัวเอง 4. จัดวางตัวอักษรบนโครงยึดเป็นชื่อตัวเอง จัดช่องไฟให้พอเหมาะ ลักษณะการจัดวางตามตัวอย่างแสดงดังรูปที่ 12.1 รูปที่ 12.1 การบัดกรีตัวอักษรลวดทองแดง 5. บัดกรียึดชื่อตัวเองบนโครงยึดให้ครบทุกจุด ให้ได้จุดบัดกรีที่สมบูรณ์ สวยงาม มันวาว 6. ตรวจสอบจุดบัดกรีทุกจุด จุดใดบกพร่องแก้ไขใหม่ให้สมบูรณ์ สวยงาม
425 ใบปฏิบัติงาน 12.2 การสร้างลายวงจรพิมพ์แบบง่าย จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. แสดงวิธีสร้างลายวงจรพิมพ์ตามลำดับขั้นตอนได้ 2. ใช้กรดกัดทองแดงกัดแผ่นวงจรพิมพ์ที่สร้างได้ 3. ใช้สว่านเจาะรูแผ่นวงจรพิมพ์ตามลายวงจรพิมพ์ได้ 4. เกิดความสามัคคีในการทำงานกลุ่ม เครื่องมือและอุปกรณ์ 1. แผ่นวงจรพิมพ์ชนิดหน้าเดียวขนาด 3.5 x 4.5 ซม. 1 แผ่น 2. ไยขัดสก๊อตไบรต์และผงซักฟอก 1 ชุด 3. น้ำยางสนและพู่กัน 1 ชุด 4. ปากกาเคมีกันน้ำ (ปากกาเขียนแผ่นใสกันน้ำ) 1 ด้าม 5. กรดกัดทองแดง (กรดกำมะถัน) 1 ขวด 6. ภาชนะพลาสติก 1 ใบ 7. ดอกสว่านขนาดเล็กเจาะแผ่นวงจรพิมพ์ 1 ดอก 8. เตารีด 1 ตัว ลำดับขั้นการทดลอง 1. เตรียมแผ่นวงจรพิมพ์ให้พร้อมใช้งาน ได้แก่ ตัดแผ่นวงจรพิมพ์ให้ได้ขนาดตามต้องการ คือ ขนาด 3.5 x 4.5 ซม. ลบคม ตกแต่งขอบให้เรียบร้อย ล้างทำความสะอาดด้านทองแดง โดยใช้ใยขัดสก๊อตไบรต์และผงซักฟอก ให้ส่วนที่เป็นคราบดำและไขมัน ออกให้หมด เช็ดและปล่อยให้แห้งสนิท ไม่ควรสัมผัสโดนผิวทองแดงอีก 2. นำลายวงจรพิมพ์ตามรูปที่ 12.2 (ข) ไปถ่ายเอกสารลงบนกระดาษ หรือใช้เครื่องพิมพ์เลเซอร์พิมพ์ลายวงจรพิมพ์รูปที่ 12.2 (ข) ออกมา โดยใช้ลายวงจรพิมพ์ตามรูปที่ให้ไว้ไปใช้ถ่ายเอกสารได้ทันที(กลับด้านลายวงจรพิมพ์ให้เรียบร้อยแล้ว) 200nF 10k 100k 220VAC 1A A2 A1 G (ก)ลายวงจรพิมพ์ด้านวางอุปกรณ์ (ข)ลายวงจรพิมพ์ใช้ถ่ายเอกสาร
426 รูปที่ 12.2 ลายวงจรพิมพ์วงจรหรี่แสงสว่างหลอดไฟ 3. นำกระดาษถ่ายเอกสารด้านที่มีลายวงจรพิมพ์ วางลงบนแผ่นทองแดงของแผ่นวงจร พิมพ์ที่เตรียมไว้ จัดตำแหน่งให้ ถูกต้องเหมาะสม ใช้เทปใสยึดขอบกระดาษให้แน่นบนแผ่นวงจร พิมพ์ไม่ให้เคลื่อนที่ ใช้เตารีดปรับความร้อนสูงสุด รีดบนกระดาษลาย วงจรให้ทั่วประมาณ 45 วินาทีเพื่อให้ลายวงจรพิมพ์ที่ถ่ายเอกสารไว้ ไปเกาะติดผิวทองแดงให้หมด ตรวจสอบการเกาะติดของลาย วงจรอีกครั้ง ปล่อยทิ้งไว้ให้แผ่นวงจรพิมพ์เย็นตัวลง 4. นำแผ่นวงจรพิมพ์ไปแช่น้ำเปล่า ให้กระดาษอ่อนตัวลง ค่อยๆ ล้างถูเบาๆ ให้กระดาษหลุดออกจนหมด เหลือเพียงลาย วงจรพิมพ์เกาะติดบนแผ่นวงจรพิมพ์เท่านั้น นำแผ่นวงจรพิมพ์มาทำให้แห้ง 5. ตรวจสอบความสมบูรณ์ของลายวงจรที่ได้ออกมา ส่วนใดบกพร่องลายวงจรขาดหายไป ให้ใช้ปากกาเคมีกันน้ำเขียน ตกแต่งให้ลายวงจรพิมพ์สมบูรณ์ครบทุกจุด 6. นำแผ่นวงจรพิมพ์ที่ตกแต่งเรียบร้อยไปแช่ลงในกรดกัดทองแดง เขย่าถาดไปมาเบาๆ พร้อมทั้งตรวจสอบส่วนของ ทองแดงที่ไม่ต้องการหลุดออกหมดหรือยัง ทำเช่นนี้จนทองแดงส่วนที่ไม่ต้องการหลุดออกหมด นำแผ่นวงจรพิมพ์ไปล้างกรดกัด ทองแดงออกให้หมด ด้วยน้ำและผงซักฟอก 7. ซับแผ่นวงจรพิมพ์ให้แห้ง นำไปล้างหมึกพิมพ์พลาสติกบนลายวงจรพิมพ์ออกให้หมด ด้วยทินเนอร์ทำความสะอาด แผ่นวงจรพิมพ์อีกครั้ง ปล่อยให้แห้งสนิท 8. นำน้ำยางสนผสมทินเนอร์มาทาเคลือบบางๆ ทางด้านลายทองแดงทั้งหมด ปล่อยทิ้งให้แห้งสนิท ยางสนที่เคลือบอยู่ จะช่วยป้องกันสนิมของลายทองแดง ช่วยทำความสะอาดในขณะบัดกรี และทำให้การบัดกรีทำได้ง่ายขึ้น 9. นำแผ่นวงจรพิมพ์ไปเจาะรูตามจุดต่างๆ ให้ครบ จะได้ลายวงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ พร้อมนำไปประกอบอุปกรณ์ตาม ต้องการ
427 ใบปฏิบัติงาน 12.3 การประกอบวงจร หรี่แสงสว่างหลอดไฟ จุดประสงค์การเรียนรู้ 1. ต่อวงจรหรี่แสงสว่างหลอดไฟลงแผ่นวงจรพิมพ์ได้ 2. บัดกรีอุปกรณ์ลงบนแผ่นวงจรพิมพ์ตามลายวงจรพิมพ์ได้ 3. เกิดความขยันขันแข็งในการปฏิบัติงาน เครื่องมือและอุปกรณ์ 1. แผ่นวงจรพิมพ์ที่ทำเสร็จแล้วในใบปฏิบัติงานที่ 12.2 1 แผ่น 2. ไตรแอก 4 A, 600 V (เบอร์ Q6004L3) หรือเบอร์แทน 1 ตัว 3. ไดแอกเบอร์ HT – 32 หรือเบอร์แทน 1 ตัว 4. ตัวต้านทาน 10 kΩ ; 0.5 W 1 ตัว 5. ตัวต้านทานปรับเปลี่ยนค่าได้ 100 kΩ ; 0.5 W 1 ตัว 6. ตัวเก็บประจุ 220 nF, 820 nF ; 250 V ค่าละ 1 ตัว 7. ฟิวส์พร้อมฐานรองฟิวส์ขนาดเล็ก 1A 1 ชุด 8. หลอดไฟไส้พร้อมฐานรอง 60 W 1 ชุด 9. คีมตัด, คีมปากยาว อย่างละ 1 ตัว 10. หัวแร้งบัดกรีขนาด 25W 1 ตัว 11. เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี 1 ตัว 12. ตะกั่วบัดกรียาว 50 ซม. 1 เส้น 13. มัลติมิเตอร์ชนิดเข็มชี้ 1 เครื่อง 14. สายไฟพร้อมปลั๊ก 1 ชุด
428 ลำดับขั้นการทดลอง 1. ประกอบวงจรหรี่แสงสว่างหลอดไฟตามรูปที่ 12.3 (ก) ลงบนแผ่นวงจรพิมพ์ที่ได้ทำไว้แล้ว ประกอบอุปกรณ์ตามรูปที่ 12.3 (ข) พร้อมบัดกรีอุปกรณ์ลงบนแผ่นวงจรพิมพ์ให้เรียบร้อย 220VAC 1A 60W A2 A1 G 4A 600V VR1 R1 250V HT32 C1 220nF 10k 100k (ก) วงจร 220nF 10k 100k 220VAC 1A A2 A1 G (ข)ลายวงจรพิมพ์ด้านวางอุปกรณ์ (ค)ลายวงจรพิมพ์ด้านลายทองแดง รูปที่ 12.3 วงจรหรี่แสงสว่างหลอดไฟ 2. ตรวจสอบความเรียบร้อย ถูกต้อง ของอุปกรณ์ ขาต่อ และจุดบัดกรี 3. ต่อชุดหลอดไฟและชุดสายไฟพร้อมปลั๊ก ลงที่จุดต่อบนแผ่นวงจรพิมพ์ 4. ปรับหมุนตัวต้านทาน VR1 ให้ขากลางขึ้นไปชิดด้านบน (ด้านหลอดไฟ) ยึดแผ่นวงจร พิมพ์ชุดหรี่แสงสว่างเข้ากับ ฐานรองให้แน่นหนาแข็งแรง 5. นำปลั๊กไฟชุดหรี่แสงสว่างไปเสียบเข้าแหล่งจ่ายไฟ 220 VAC ห้ามจับต้องแผ่นวงจร พิมพ์ชุดหรี่แสงสว่าง เพราะจะเกิด อันตรายจากไฟ 220 VAC 6. ผลที่เกิดกับหลอดไฟเป็นเช่นไร (หลอดไฟสว่างมาก น้อย หรือมืด) ขณะปรับ VR1 มีความต้านทานมากที่สุด หลอดไฟ ……………………….. ขณะปรับ VR1 มีความต้านทานปานกลาง หลอดไฟ ……………………….. ขณะปรับ VR1 มีความต้านทานน้อยที่สุด หลอดไฟ ……………………….. 7. เปลี่ยนตัวเก็บประจุ C1 เป็น 820 nF ทดลองการทำงานของวงจรอีกครั้ง ผลที่เกิดกับหลอดไฟเป็นเช่นไร (หลอดไฟ สว่างมาก น้อย หรือมืด) ขณะปรับ VR1 มีความต้านทานมากที่สุด หลอดไฟ ……………………….. ขณะปรับ VR1 มีความต้านทานปานกลาง หลอดไฟ ……………………….. ขณะปรับ VR1 มีความต้านทานน้อยที่สุด หลอดไฟ ……………………………….
429 เฉลยบทที่ 12 วงจรอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น ตอนที่ 1 1. ค 2. ง 3. ข 4. ก 5. ก 6. ค 7. ง 8. ข 9. ง 10. ค ตอนที่ 2 1. บอกลำดับการสร้างแบบลายวงจรพิมพ์ลงบนแผ่นวงจรพิมพ์มาเป็นข้อๆ ตามลำดับ การสร้างแบบลายวงจรพิมพ์ลงบนแผ่นวงจรพิมพ์ควรปฏิบัติดังนี้ 1. กำหนดวงจรที่ต้องการสร้างแบบลายวงจรพิมพ์พร้อมทั้งเตรียมอุปกรณ์ต่างๆ แต่ละตัวที่ต้องการใช้งานในวงจรมา ให้พร้อม 2. วัดขนาดของอุปกรณ์ที่ต้องการใช้งานจริงทุกตัว ทั้งด้านกว้าง ด้านยาว ขนาดความโตของขาอุปกรณ์ระยะห่าง ของขา และขนาดพื้นที่ของอุปกรณ์ที่ต้องใช้ 3. กำหนดตำแหน่งอุปกรณ์ทุกตัวที่ใช้งานลงบนแผ่นวงจรพิมพ์ในตำแหน่งที่เหมาะสม ถูกต้อง และสะดวกต่อการ เชื่อมต่อลายวงจรเข้าด้วยกัน 4. กำหนดขนาดความกว้าง ความยาวของแผ่นวงจรพิมพ์ที่ใช้ ให้เหมาะสมกับพื้นที่ที่จะนำแผ่นวงจรพิมพ์ไปติดตั้งใช้ งาน 5. สร้างลายวงจรพิมพ์คร่าวๆ เพื่อเชื่อมต่อขาของอุปกรณ์ทั้งหมดให้ถูกต้อง ครบถ้วน และปรับแต่งให้เหมาะสมอีก ครั้ง ลายวงจรพิมพ์ที่เชื่อมต่อขาอุปกรณ์ต้องสั้น ไม่สับสน 6. กำหนดขนาดรูลายวงจรพิมพ์ที่ใช้วางอุปกรณ์ให้เหมาะสมกับขาอุปกรณ์แต่ละตัว 7. ตรวจสอบตกแต่งจุดต่อลายวงจรพิมพ์แต่ละเส้น ให้มีระยะห่างจากเส้นลายวงจรพิมพ์ข้างเคียงที่เหมาะสม สวยงาม และไม่เกิดการแตะสัมผัสกันของลายวงจรพิมพ์แต่ละเส้น 8. บอกรายละเอียดที่สำคัญไว้เช่น ชนิดของอุปกรณ์พร้อมค่าหรือหมายเลขที่ใช้ในวงจร ตำแหน่งขาอุปกรณ์ และ ขั้วบวกลบ เป็นต้น บอกไว้ทางด้านวางอุปกรณ์แผ่นวงจรพิมพ์ เพื่อให้ง่ายในการประกอบวงจร ชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และ ลายวงจรพิมพ์ที่สร้างไว้ แสดงดังรูปที่ 1 TDA 2030A C1 = 1F R3 1 4 3 5 2 -VS D1 IN 22 k R2 680 C2 22F C6 220F C4 100nF C7 220nF R1= 13 k R4 1 1N4001 D2=1N4001 RL +VS C5 220F C3 100nF (ก) วงจรสัญลักษณ์ (ข) ชุดวงจรอิเล็กทรอนิกส์
430 (ค)แผ่นวงจรพิมพ์ด้านวางอุปกรณ์ (ง)แผ่นวงจรพิมพ์ด้านลายวงจรพิมพ์ รูปที่ 1 ชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และลายวงจรพิมพ์ที่สร้างไว้เรียบร้อย 2. บอกลำดับการสร้างลายวงจรพิมพ์แบบง่าย โดยใช้วิธีการถ่ายเอกสารลอกลาย มาเป็นลำดับ การสร้างแบบลายวงจรพิมพ์ลงบนแผ่นวงจรพิมพ์แบบง่ายด้วยตัวเอง ทำได้ตามลำดับขั้นดังนี้และแสดงรูปลำดับ ขั้นตอนดังรูปที่ 2 1. เตรียมอุปกรณ์ที่ต้องการใช้งานให้พร้อม ประกอบด้วย แผ่นวงจรพิมพ์ กระดาษชนิดถ่ายเอกสารได้ ปากกาเคมีกัน น้ำ (ปากกาเขียนแผ่นใสกันน้ำ) เตารีด แผ่นใยขัดสังเคราะห์ (แผ่น สก็อตไบรต์) ผงซักฟอก กรดกัดทองแดง หรือกรดเฟอริก คลอ ไรด์ (Ferric Chloride Acid) น้ำมันทินเนอร์และภาชนะพลาสติก เป็นต้น (ก) 2. เตรียมแผ่น วงจรพิ มพ์ ให้พ ร้อมใช้งา น โดยตัด แผ่นวงจรพิมพ์ให้ได้ขนาดตามต้องการ ลบคม ตกแต่งขอบให้เรียบร้อย ล้างทำความสะอาดด้านทองแดง โดยใช้ใยขัดสังเคราะห์และผงซักฟอก ล้างสิ่งสกปรกและคราบสนิมให้หมด เช็ดและปล่อยไว้จนแห้งสนิท หลังจากนี้ไม่ควรสัมผัสโดนผิวทองแดงนั้นอีก (ข) 3. นำลายวงจรพิมพ์ที่ต้องการใช้ ไปถ่ายเอกสารลงบน กระดาษ หรือแผ่นใสชนิดถ่ายเอกสารได้และหรือใช้พิมพ์ลายวงจร พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์เลเซอร์ก็ได้โดยใช้ลายวงจรพิมพ์ด้านใช้จริงมา กลับด้าน (เหมือนลายวงจรพิมพ์ด้านวางอุปกรณ์) (ค) 4. นำกระดาษถ่ายเอกสารด้านลายวงจรพิมพ์ วางลงบน แผ่นวงจรพิมพ์ด้านทองแดง ใช้เทปใสยึดขอบกระดาษให้แน่นไม่ให้ เคลื่อนที่ ใช้เตารีดปรับความร้อนสูงสุด รีดบนกระดาษให้ทั่วประมาณ 45 วินาทีเพื่อให้ลายวงจรพิมพ์ที่ถ่ายเอกสารไว้ทั้งหมด มาเกาะติดที่ ผิวทองแดง ปล่อยทิ้งไว้ให้แผ่นวงจรพิมพ์เย็นตัวลง (ง) 5. นำแผ่นวงจรพิมพ์ที่รีดด้วยเตารีดเรียบร้อยแล้วพร้อมทั้ง กระดาษที่ติดอยู่ไปแช่น้ำเปล่า ให้กระดาษอ่อนตัวลง ค่อยๆ ล้างถูเบาๆ ให้กระดาษหลุดออกจนหมด เหลือเพียงลายวงจรพิมพ์เกาะติดบน แผ่นวงจรพิมพ์ นำแผ่นวงจร พิมพ์มาทำให้แห้ง
431 (จ) 6. ตรวจสอบความสมบูรณ์ของลายวงจรพิมพ์ที่ได้ออกมา มี ส่วนใดของลายวงจรพิมพ์เกิดความบกพร่องขาดหลุดหายไปหรือไม่ถ้ามี ให้ใช้ปากกาเคมีกันน้ำเขียนตกแต่งให้ลายวงจรพิมพ์สมบูรณ์ทั้งหมด (ฉ) 7. นำแผ่นวงจรพิมพ์ที่ตกแต่งเรียบร้อยไปแช่ลงในกรดกัด ทองแดง เขย่าถาดเบาๆ พร้อมทั้งสังเกตทองแดงส่วนที่ไม่ต้องการ หลุดออกหมดหรือยัง ทำเช่นนี้จนทองแดงส่วนที่ไม่ต้องการหลุดออก หมด นำแผ่นวงจรพิมพ์ไปล้างกรดกัดทองแดงออกให้หมด ด้วยน้ำ และผงซักฟอก (ช) 8. ล้างหมึกพิมพ์พลาสติกสีดำเป็นลายวงจรพิมพ์ที่เกาะติด บนแผ่นวงจรพิมพ์ออกให้หมดด้วยทินเนอร์หรือน้ำยาล้างยาทาเล็บ (Acetone) ทำความสะอาดแผ่นวงจร พิมพ์อีกครั้ง ปล่อยให้แห้ง และ ทาเคลือบด้วยน้ำยางสนบางๆ ปล่อยทิ้งให้แห้งสนิท ยางสนช่วย ป้องกันการเกิดสนิมของลายทองแดงบนแผ่นวงจรพิมพ์ (ซ) 9. นำแผ่นวงจรพิมพ์ที่ผ่านขั้นตอนต่างๆ มา และเคลือบด้วย น้ำยางสนเรียบร้อยไปเจาะรูตามจุดต่างๆ ให้ครบทุกจุด ก็จะได้ลาย วงจรพิมพ์บนแผ่นวงจรพิมพ์ พร้อมที่จะนำไปประกอบอุปกรณ์ตาม ต้องการ รูปที่ 2ขั้นตอนการสร้างลายวงจรพิมพ์ 3. บอกคุณสมบัติและการใช้งานของหัวแร้งบัดกรีตะกั่วบัดกรีและเครื่องดูดตะกั่วบัดกรีมาให้เข้าใจ หัวแร้งบัดกรี (Soldering Iron) เป็นเครื่องมือใช้ทำหน้าที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ รวมถึงสายไฟฟ้าเข้าด้วยกัน ถือเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญต่อการใช้งานสำหรับช่างไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์หัวแร้งที่นิยมใช้งานเป็น หัวแร้งที่ทำงานด้วยไฟฟ้า โดยเมื่อจ่ายไฟให้หัวแร้งจะเกิดความร้อนขึ้นในขดลวดความร้อน ส่งผ่านความร้อนไปยังปลายหัวแร้ง ที่ส่วนหัวบัดกรีเป็นตัวรับความร้อนส่งผ่านความร้อนไปยังจุดบัดกรี หลักการบัดกรีจะต้องทำให้จุดบัดกรีเกิดความร้อนเพียงพอ ใช้ หลอมละลายตะกั่วบัดกรีเชื่อมต่ออุปกรณ์ให้ประสานกันแน่น ไม่หลุดออกจากกันได้โดยง่าย ขนาดกำลังไฟฟ้าของหัวแร้งบัดกรี ต้องใช้ให้สัมพันธ์กับขนาดของจุดบัดกรี เพื่อทำให้การบัดกรีถูกต้องสมบูรณ์ หัวแร้งบัดกรีที่ผลิตออกมาใช้งานด้านงานไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์มีลักษณะการทำงาน 2 แบบ คือ หัวแร้งแช่ และหัวแร้งปืน แสดงดังรูปที่ 3
432 (ก) หัวแร้งแช่ (ข) หัวแร้งปืน รูปที่ 3 ชนิดหัวแร้งบัดกรี ตะกั่วบัดกรี (Solder) เป็นวัสดุที่ทำหน้าที่ช่วยเชื่อมประสานรอยต่อสายไฟ ขาอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในการ ต่อวงจร หรือเชื่อมต่อขาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับลายวงจรพิมพ์ส่วนประกอบของตะกั่วบัดกรีประกอบด้วยดีบุก (Tin) และ ตะกั่ว (Lead) โดยส่วนผสมของวัสดุทั้งสองถูกกำหนดไว้เป็นค่าเปอร์เซ็นต์ มีสัดส่วนของการใช้วัสดุทั้งสองแตกต่างกันไปตาม ความเหมาะสมกับการใช้งาน เช่น 60/40 หมายถึง เป็นตะกั่วบัดกรีที่มีส่วนผสมของดีบุก 60% และตะกั่ว 40% เป็นต้น ส่วนผสมของตะกั่วบัดกรีที่ผลิตมาใช้งานมีความแตกต่างกัน จะมีผลต่อจุดหลอมละลายของตะกั่วบัดกรีแตกต่างกันไป ดังนี้ ➢ ส่วนผสมที่63/37 มีจุดหลอมละลายโดยประมาณ 183o C ถือเป็นส่วนผสมที่ดีที่สุด ➢ ส่วนผสมที่60/40 มีจุดหลอมละลายโดยประมาณ 190o C เป็นส่วนผสมที่ดี ➢ ส่วนผสมที่ 50/50 มีจุดหลอมละลายโดยประมาณ 214 o C การเลือกใช้ตะกั่วบัดกรีที่ดี ควรเป็นชนิดที่มีจุดหลอมละลายต่ำสุด เพราะจะช่วยให้การบัดกรีทำได้รวดเร็ว และความ ร้อนไม่ส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชำรุดเสียหาย ส่วนผสมของตะกั่วบัดกรีที่นิยมใช้สำหรับการบัดกรีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ควรใช้ค่าที่63/37 หรือค่าที่ 60/40 ถือเป็นตะกั่วบัดกรีชนิดคุณภาพดีลักษณะตะกั่วบัดกรีที่นิยมใช้ในการบัดกรีอุปกรณ์ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์แสดงดังรูปที่ 4 (ก)ตะกั่วบัดกรี (ข) โครงสร้างภายในตะกั่วบัดกรี รูปที่ 4 ตะกั่วบัดกรีและโครงสร้างภายใน เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี (Solder Sucker) เป็นอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมาช่วยอำนวยความสะดวก ในการดูดตะกั่วที่บัดกรีขา อุปกรณ์ไว้ออกจากรอยบัดกรีเพื่อการแก้ไขเปลี่ยนแปลงอุปกรณ์ในวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เช่น เปลี่ยนแปลงอุปกรณ์ตัว ใหม่ หรือปรับปรุงแก้ไขอุปกรณ์เดิมให้เป็นอุปกรณ์ใหม่ เป็นต้น เครื่องดูดตะกั่วบัดกรีมีหลายรูปแบบ หลายลักษณะ ทั้งรูปร่าง ขนาด และโครงสร้าง หลักการทำงานของเครื่องดูดตะกั่วบัดกรี อาศัยแรงดูดอากาศของกระบอกลูกสูบในเครื่องดูดตะกั่ว วิธีดูด ตะกั่วบัดกรีออก โดยทำให้ตะกั่วบัดกรีที่ต้องการดูดออกหลอมละลายก่อน แล้วจึงนำเครื่องดูดตะกั่วบัดกรีเข้าไปดูดโดยรวดเร็ว
433 เครื่องดูดตะกั่วบัดกรีและการดูดตะกั่วบัดกรีแสดงดังรูปที่ 5 (ก) เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี (ข) การดูดตะกั่วบัดกรี รูปที่ 5 เครื่องดูดตะกั่วบัดกรีและการดูดตะกั่วบัดกรี นอกจากเครื่องดูดตะกั่วบัดกรีแล้วยังได้ผลิตตัวซับตะกั่วบัดกรี (Solder Wick) ทำหน้าที่ดูดซับตะกั่วบัดกรีออกจากจุด บัดกรี ตัวซับตะกั่วบัดกรีทำมาจากลวดทองแดงขนาดเล็กถักไปมาคล้ายสายชิลด์ วิธีดูดตะกั่วบัดกรีออก โดยนำตัวซับตะกั่วบัดกรี มาวางในตำแหน่งที่ต้องการ นำหัวแร้งบัดกรีที่ร้อนมาสัมผัส เพื่อซับตะกั่วให้ไปติดที่ตัวซับตะกั่วแทน ตัวซับตะกั่วบัดกรี และ การซับตะกั่วบัดกรีแสดงดังรูปที่ 6 (ก) ตัวซับตะกั่วบัดกรี (ข) การซับตะกั่วบัดกรี รูปที่ 6 ตัวซับตะกั่วบัดกรี และการซับตะกั่วบัดกรี 4. อธิบายเทคนิคการบัดกรีมาตามลำดับขั้นตอนโดยละเอียด การบัดกรีเป็นสิ่งสำคัญของการปฏิบัติงานทางด้านช่างไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์หรือช่างที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อ วงจรทางไฟฟ้าเข้าด้วยกัน การต่ออุปกรณ์เข้าวงจรจะส่งผลต่อการทำงานของวงจรเหล่านั้นว่าดีหรือไม่ ส่วนประกอบที่สำคัญ ส่วนหนึ่งคือเทคนิคการบัดกรี ถ้าการบัดกรีไม่ถูกต้อง รอยบัดกรีไม่สมบูรณ์ ส่งผลเสียต่อการทำงานของวงจร จนถึงวงจรไม่ สามารถทำงานได้ ดังนั้นขั้นตอนการบัดกรีเป็นสิ่งจำเป็น และต้องฝึกปฏิบัติให้เกิดความชำนาญ เทคนิคการบัดกรีทำได้ดังนี้ พร้อมทั้งแสดงรูปลำดับขั้นตอนตามรูปที่ 7
434 (ก) 1. เตรียมอุปกรณ์ที่ต้องการใช้งานให้พร้อม เช่น คีมจับ คีมตัด หัวแร้งบัดกรีพร้อมที่รองหัวแร้งและฟองน้ำทำความสะอาดหัวแร้งบัดกรี ตะกั่วบัดกรี เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี แผ่น วงจรพิมพ์ และอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์(หรือชิ้นงานที่ต้องการบัดกรี) เป็นต้น (ข) 2. นำแผ่นวงจรพิมพ์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือชิ้นงานที่ ต้องการบัดกรี ประกอบเข้าด้วยกัน ตามลำดับความ สำคัญก่อนหลัง กรณี เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อเสียบลงในรูแผ่นวงจรพิมพ์ให้งอขาออก เล็กน้อย เพื่อป้องกันการหลุดออกจากรูของตัวอุปกรณ์ (ค) 3. จ่ายไฟฟ้าให้หัวแร้งบัดกรี ทิ้งไว้จนร้อนจัด นำปลายหัวแร้งบัดกรี ไปทำความสะอาด โดยนำไปเช็ดกับฟองน้ำที่เปียกน้ำพอหมาดๆ จากนั้นนำ ตะกั่วบัดกรีไปสัมผัสปลายหัวแร้งบัดกรีให้ทั่ว ก่อนบัดกรีสังเกตขาอุปกรณ์ ตัวใดสกปรกควรทำความสะอาดเสียก่อน (ง) 4. นำหัวแร้งบัดกรีที่พร้อมใช้งานไปสัมผัสที่จุดบัดกรีเช่น ที่ขา อุปกรณ์และลายวงจรพิมพ์ ทิ้งระยะเวลาประมาณ 2 – 3 วินาที จึงนำ ตะกั่วบัดกรีไปสัมผัสที่จุดบัดกรี ตรงปลายหัวแร้งบัดกรี ให้มีตะกั่วบัดกรี หลอมละลายล้อมรอบจุดบัดกรีในขนาดที่พอเหมาะ (จ) 5. เมื่อตะกั่วบัดกรีหลอมละลายมีขนาดพอเหมาะ นำตะกั่วบัดกรี ออกจากจุดบัดกรี รอจนตะกั่วบัดกรีหลอมละลายทั้งหมด จึงดึงหัวแร้ง บัดกรีออกจากจุดบัดกรีโดยรวดเร็ว ปล่อยให้ตะกั่วบัดกรีเย็นตัวลง สังเกต ความสมบูรณ์ของจุดบัดกรี ทำเช่นนี้จนครบทุกจุด (ฉ) 6. ใช้คีมตัด ตัดขาอุปกรณ์ส่วนเกินที่เหลือออกให้หมด โดยตัดให้ชิด ตะกั่วบัดกรีไม่ควรให้เหลือยาวมากเกินไป เพราะขาส่วนที่เหลือมีโอกาสล้ม ไปสัมผัสกับจุดต่ออื่นๆ อาจทำให้เกิดการลัดวงจร ส่งผลต่อการชำรุด เสียหายของอุปกรณ์และวงจรได้เมื่อนำชิ้นงานไปใช้งาน (ช) 7. ตรวจสอบจุดบัดกรีทุกจุด จุดบัดกรีที่ดีตะกั่วบัดกรีจะต้องเป็น ปุ่มกลมนูนสวยงาม ผิวเรียบมันวาว ตะกั่วบัดกรีเกาะติดลายวงจรและขา อุปกรณ์โดยรอบ ตะกั่วบัดกรีมีขนาดพอเหมาะไม่น้อยหรือมากเกินไป จุด บัดกรีที่ไม่ดีมีหลายลักษณะ เช่น มีตะกั่วบัดกรีมากเกินไป บัดกรีไม่เกาะติด ขาอุปกรณ์หรือลายวงจรพิมพ์ เป็นตะปุ่มตะป่ำ และผิวด้านไม่มันวาว เป็น
435 ต้น (ซ) ✓ 8. พบจุดบัดกรีที่บกพร่องไม่สมบูรณ์ ให้ใช้เครื่องดูดตะกั่วบัดกรี หรือตัวซับตะกั่วบัดกรี ดูดจุดบัดกรีที่ไม่สมบูรณ์ออกให้หมดและทำการ บัดกรีใหม่อีกครั้ง ให้ได้จุดบัดกรีที่ดี รูปที่ 7 เทคนิคการบัดกรี 5. วงจรตามรูปที่ 8 คือวงจรอะไร ทำงานได้อย่างไร อธิบาย 220VAC 1A 100W A2 A1 G 2A 400V VR1 R1 250V HT32 C1 220nF 10k 100k รูปที่ 8 วงจรตามรูปที่ 8 คือวงจรหรี่แสงสว่างหลอดไฟ (Light Dimmer) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ควบคุมการจ่ายกำลังไฟฟ้า ไปให้ภาระในปริมาณมากหรือน้อย สามารถปรับหรี่แสงสว่างหลอดไฟให้สว่างมากขึ้น หรือสว่างน้อยลงได้ จากรูปวงจรเครื่องหรี่แสงสว่างหลอดไฟประกอบด้วย ตัวไตรแอกทำหน้าที่เป็นสวิตช์ชนิดควบคุมได้ที่ขาเกต (G)ควบคุม ให้หลอดไฟติดสว่าง การทำงานของวงจรอธิบายได้ดังนี้เมื่อจ่ายแรงดันไฟสลับ 220 V เข้าวงจร ในครั้งแรกไตรแอกยังไม่ทำงาน ตัว เก็บประจุ C1 จะประจุแรงดันไว้จนถึงค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ (Breakover Voltage) ของตัวไดแอก ไดแอกยอมให้แรงดันจาก C1 จ่ายไป กระตุ้นขา G ของไตรแอก ตัวไตรแอกเป็นสวิตช์ต่อวงจร มีแรงดันไฟสลับ 220 V จ่ายไปให้หลอดไฟ หลอดไฟติดสว่างตลอดเวลา การปรับความสว่างของหลอดไฟ ขึ้นอยู่กับการปรับเปลี่ยนค่าความต้านทาน VR1 ถ้าปรับค่าความต้านทาน VR1 มีค่ามาก ทำให้ C1 ประจุแรงดันช้าถึงค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ของตัวไดแอกช้า ช่วงเวลาในการทำงานของไตรแอกต่อแรงดันไฟ สลับน้อย หลอดไฟสว่างน้อย ถ้าปรับค่าความต้านทาน VR1 มีค่าน้อย ทำให้ C1 ประจุแรงดันได้เร็วขึ้นถึงค่าแรงดันเบรกโอเวอร์ ของตัวไดแอกเร็ว ช่วงเวลาในการทำงานของไตรแอกต่อแรงดันไฟสลับมากขึ้น หลอดไฟสว่างมากขึ้น
436 วิทยาลัยการอาชีพเสนา สื่อการจัดการเรียนรู้ สื่อสิ่งพิมพ์/สื่อโสตทัศน์ 1. หนังสือเรียน 2. หนังสือใบปฏิบัติงาน 3. สื่อเพาเวอร์ พอยต์ 4. อุปกรณ์ทดลอง 5. แบบทดสอบก่อนเรียนที่ 1 6. แบบสังเกตพฤติกรรมการเรียน 7. แบบประเมินคุณธรรม จริยธรรม หุ่นจำลองหรือของจริง แหล่งการเรียนรู้ / สถานที่ (แสดงเครื่องหมาย ลงในช่อง ตามแหล่งการเรียนรู้ที่ครูผู้สอนกำหนด) ในสถานศึกษา 1. ห้องสมุด ห้องปฏิบัติการ โรงฝึกงาน ศูนย์จำลองธุรกิจ 2. ครูผู้สอน Internet บทเรียนอิเล็กทรอนิกส์ E – book นอกสถานที่ 1. สถานประกอบการ แหล่งเรียนรู้ในชุมชน หน่วยงานของข้าราชการ หน่วยงานรัฐวิสาหกิจ แหล่งภูมิปัญญาท้องถิ่น 2. บุคคล ครอบครัว เครือญาติ ชุมชน ท้องถิ่น อื่น ๆ ................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................
437 วิทยาลัยการอาชีพเสนา บันทึกหลังการสอน ผลการใช้แผนการจัดการเรียนรู้ .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ผลการเรียนของผู้เรียน .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ปัญหาที่พบ .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... แนวทางแก้ปัญหา .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ผลการสอนของครู .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................................
438 บรรณานุกรม พันธ์ศักดิ์ พุฒิมานิตพงศ์. งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : สำนักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริมวิชาการ, 2562. บุญธรรม ภัทราจารุกุล. งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : ซีเอ็ดยูเคชั่น จำกัด มหาชน, 2562. จันทิมา วรรณโชติ. งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : พัฒนาวิชาการ(2535), 2562. จักรวาล ทรงวิชัย. งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : ศูนย์หนังสือเมืองไทย, 2562. ดร.ฉัตรชัย พะวงศ์ และคณะ. งานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น. กรุงเทพฯ : เอ็มพันธ์, 2562.