Tartalomjegyzék
Vegye ki bármelyik áramköri lapot, és el fog kápráztatni az apró alkatrészek sűrű sorozata. Ezek az alkatrészek a “cellák” elektronikus áramkörök, amelyek mindegyike a saját szerepét tölti be, miközben együtt működik. Ezeknek az alkatrészeknek a működésének megértése elengedhetetlen az áramköri rajzok olvasásához és a hibaelhárítás.
Az ELEPCB ma az elektronika világába kalauzolja el Önöket. Világosan elmagyarázzuk a legalapvetőbb alkatrészek, például az ellenállások, kondenzátorok és induktorok, valamint az olyan alapvető alkatrészek, mint a diódák és tranzisztorok, valamint az integrált áramkörök és kapcsolók funkcióit és szimbólumait. Gyakorlati példák segítségével teljes körű megértésre tesz szert.
Mik a PCB alkatrészek
A Nyomtatott áramköri lap (PCB) elektromos útvonalat és mechanikai alapot biztosít különböző elektronikus eszközök számára. Az elektromos áramkör útja a NYÁK-on csak az elektromos alkatrészek, az úgynevezett NYÁK-elemek felhasználása után válik teljessé. Ahhoz, hogy a NYÁK hatékonyan működjön, minden egyes alkatrésznek megfelelően kell működnie anélkül, hogy hibás kimenetet adna. A NYÁK-ban használt alkatrészek az adott NYÁK alkalmazási területének megfelelően változhatnak az egyes NYÁK-ok között. Az alkatrészeket kétféle módszerrel szerelik fel a NYÁK-ra:
-
Átmenő lyukak Technológia (THT): Ez egy olyan módszer, amellyel az alkatrészeket a lyukakba fúrva helyezzük el a NYÁK-on.
-
Felületi szerelési technológia (SMT): Ez egy olyan módszer, amellyel az alkatrészek közvetlenül a NYÁK felületére helyezhetők el fúrás nélkül. Az SMT-hez készült eszközt felületre szerelt eszköznek (SMD) nevezik.
Az alábbiakban néhány alapvető NYÁK-összetevőt ismertetünk:
Passzív komponensek
Ezek azok az elektromos alkatrészek, amelyek működéséhez nincs szükség külső áramforrásra. Néhány passzív elektromos alkatrész, amelyet a NYÁK-ban használnak:
Ellenállások
A ellenállás egy elektromos alkatrész, amely korlátozza az elektromos áramot. Az ellenállás ellenállását Ohmban (𝞨) mérik. Segít az áram korlátozásában, a feszültség megosztásában, a teljesítményelosztás kezelésében és a jelek szűrésében. A NYÁK-on lévő ellenállás azonosításához először is a következőket kell tennünk meghatározza, hogy THT vagy SMT segítségével van-e felszerelve. Ha az ellenállás THT segítségével van felszerelve, akkor meg kell értenünk a színkódolt gyűrűt, amelyet az értékének meghatározására használunk. Ellenkező esetben SMT-vel szerelt ellenállások esetén a kis téglalap alakú alkatrészre nyomtatott számokat kell dekódolnunk.
Tanulmányozzuk, hogyan kell leolvasni ezt a kétféle ellenállást.
-
Olvasás THT ellenállások
A különböző színkódolású gyűrűs ellenállások három, négy, öt és hat gyűrűs konfigurációjúak lehetnek. Ezek közül leggyakrabban a négygyűrűs konfigurációt használják. A négygyűrűs ellenállás esetében az első két gyűrű az ellenállás értékének leolvasására szolgál, a harmadik gyűrű a szorzót jelöli, az utolsó gyűrű pedig a tűrést jelzi.
Például, ha egy négygyűrűs ellenállásnak piros, piros, ezüst és arany sávjai vannak. Az ellenállás piros színe a 2 2 értékére utal, az ezüst a 0,01-es szorzót jelenti, az arany pedig ±5% tűréshatárt mutat. Tehát az ellenállás 0,22 Ω, és a tolerancia miatt 0,21 Ω és 0,23 Ω között kissé változhat.
-
SMD ellenállások leolvasása
A kód meghatározására különböző szabványok léteznek a SMD ellenállások, amelyek az ellenállás méretének és pontosságának megfelelően háromjegyű, négyjegyű és alfanumerikus értékűek lehetnek. A háromjegyű rendszerben az első két számjegy az ellenállás értékét, a harmadik számjegy pedig a szorzót jelöli.
Például: Az ellenállás értéke 10 × 10^3 𝞨 lesz.
Továbbá az ellenállás értéke multiméterrel ellenőrizhető. De az ellenállást el kell szigetelni ahhoz, hogy multiméterrel mérni lehessen az értékét.
Kondenzátorok
A kondenzátor olyan alkatrész, amely elektromos energiát tárol elektromos mezőben, és szükség esetén felszabadítja azt. Ezt használják a leválasztás, a szűrés, az energiaellátás tartalékolásához és az időzítési intervallumok létrehozásához. A nyomtatott áramköri lapon a kondenzátor olyan információkkal együtt kerül elhelyezésre, mint a kapacitásérték, a névleges feszültség, a tűrés, a hőmérsékleti együttható, a dátumkód, a polaritás és a logó.
A kapacitás szabványos mértékegysége a Farad (F), amely a NYÁK-on lévő kondenzátorelemek nagy egysége. Ezért a NYÁK-kondenzátoroknál olyan egységeket használnak, mint a mikrofarad (μF), nanofarad (nF) és pikofarad (pF). A kondenzátorok általában pF formátumban tüntetik fel értéküket a testükön.
Kétféle PCB-kondenzátor létezik: THT és SMD kondenzátorok. Az ellenállásokkal ellentétben a THT és az SMD kondenzátorok azonosítási technikája hasonló. A kondenzátorra egy háromjegyű kódot nyomtatnak. Itt az első két számjegy az értéket jelöli, amelyet a harmadik számjegy követ, amely a szorzót jelöli.
Például a 104-es értéket 10 × 10^4 μF-ként lehet leolvasni.
A háromjegyű számot egy betű követi, amely a kapacitástűrést jelöli.
Például: Ez a ‘J’ a ±5% tűréshatárt jelenti.
Bár a kondenzátorok általános kódolási típusokkal rendelkeznek, a NYÁK-elemként használt kondenzátoroknak különböző típusai vannak, amelyek alakjukban, méretükben és funkciójukban különböznek egymástól. Néhány a kondenzátorok gyakori típusai vannak:
-
Kerámia kondenzátor: Nagyon kicsi, általában korong alakú, mint THT alkatrész és téglalap alakú, mint SMD alkatrész a NYÁK-on. Nincs polaritása.
-
Elektrolitikus kondenzátor: Ez egy henger alakú polárkondenzátor a NYÁK-on. A negatív (-) vezeték van jelölve.
-
Tantál kondenzátor: Kicsi, téglalap alakú, és a pozitív (+) vezeték jelölve van.
-
Filmkondenzátor: Ez egy doboz- vagy téglalap alakú kondenzátor, amely nagyobb méretű, mint a kerámia kondenzátor, de kisebb, mint az elektrolitkondenzátor. Nincs polaritása.
-
Szuper kondenzátor: Ez a legnagyobb, hengeres vagy érme alakú kondenzátor a NYÁK-on.
Induktorok
Az induktor olyan alkatrész, amely mágneses mezőben tárolja az energiát, és szükség esetén felszabadítja azt. Az induktorokat úgy készítik, hogy egy vezetőt tekercsbe tekercselnek, akár egy mágneses mag köré, akár mag nélkül (légmag). Az áram szabályozására, a feszültség stabilizálására, a nagyfrekvenciás zajok szűrésére, a frekvencia hangolására, a teljesítmény átalakítására, a teljesítmény csökkentésére, a feszültség csökkentésére és a frekvenciaváltásra szolgál. elektromágneses interferencia (EMI), és a kimeneti áram simítása.
Az induktivitás szabványos mértékegysége a Henry (H), de általában az induktivitás értékét mikrohenryvel (μH) jelölik. Az SMD-induktivitások az ellenállásokhoz és a kondenzátorokhoz hasonlóan háromjegyű kódot használnak, míg az axiális, átmenő furatú induktivitások színkódokat.
Például, ha az értéket 104-nek írjuk, akkor az 10 × 10^4 pH-ként dekódolható. A háromjegyű számot egy betű követi, amely az induktivitástűrést jelöli. Ha a kód 104J, akkor ez a ‘J’ a ±5% tűréshatárt jelenti.
Ha két számjegy között egy betű van, az vagy egy tizedespontot, vagy az induktivitás egységét jelenti.
Például: 6R8 = 6,8 μH. Itt az ‘R’ a tizedesvesszőt jelöli.
Az átmenő furatú axiális induktorok esetében a színkódolás lehet három, négy vagy öt sávos. Háromsávos kódolás esetén az első és a második szín az induktor első és második értékszámát jelöli, a harmadik sáv pedig a szorzót.
A nyomtatott áramköri lapon az induktor felismerhető a különböző magokkal rendelkező tekercsszerkezetről, mint például:
-
Levegőmag Induktor: Kisméretű, és réz tekercsként látható a nyomtatott áramköri lapon.
-
Ferritmag Induktor: Ez egy sötét ferritmagra tekert rézhuzalból áll. Hengeres vagy rúd alakú szerkezetű.
-
Vaspor Induktor: Ennél a típusnál a magot gyakran sárga, piros vagy zöld színűre festik. Dob alakú szerkezetű.
-
Teljesítmény Induktor (Vasmag): Nagy és terjedelmes, négyzet alakú vagy árnyékolt blokk, többnyire SMD-komponensként kerül a NYÁK-ra.
-
Toroidális mag Induktor: Fánk alakú maggal rendelkezik, ahol a drót egyenletesen van a gyűrű köré tekerve. Általában THT-vel együtt helyezik el a NYÁK-on.
Aktív komponensek
A dióda olyan félvezető eszköz, amely csak egy irányban engedi az áramot folyni, megkönnyítve ezzel az energiaátalakítást (AC-ről DC-re), feszültségszabályozás, áramkörvédelem, jel- és áramútvonal-szabályozás. A diódákat gyakran hengeres alakban tervezik THT-hez és fekete téglalap alakban SMT-hez. Egyik végén fehér vagy ezüst színű csík van, amely a katódterminált jelzi. A nyomtatott áramköri lapon lévő konkrét diódák azonosításához a megbízható adatlapokat gondosan el kell olvasni, mivel a kódok gyártóspecifikusak, és nem feltétlenül követik az egyetemes szabványt. Néhány dióda azonosító kódja a következő:
-
Alfanumerikus kódok
-
Csomag típusa
-
Gyártó logója
Például a ‘T4’ alfanumerikus kód egy BAS16 nagysebességű kapcsoló diódát és egy SOD-123-as csomagtípust jelent.
Tranzisztorok
A tranzisztor egy háromrétegű félvezető eszköz, amelyet áramszabályozásra, erősítésre és kapcsolásra használnak. A tranzisztor kapcsolóként működik, amely be- és kikapcsolja az áramot. A tranzisztor lehet áramvezérelt bipoláris csatlakozó tranzisztor (BJT) vagy feszültségvezérelt mezei hatású tranzisztor (FET). A PCB tranzisztor felismerhető a három csapjáról, a csatlakozókat pedig a csomagolás lapos oldala, egy bevágás, egy pont vagy egy fül jelzi.
A diódákhoz hasonlóan egy adott tranzisztor azonosításához a nyomtatott áramköri lapon az eszközön található kódot kell összevetni a gyártó adatlapjával, mivel az nem követi az egyetemes szabványokat. Például a PCB tranzisztorok testére olyan kód van nyomtatva, mint a BC547. A további azonosításhoz az adatlapot kell megnéznünk.
Integrált áramkörök
Egy Integrált áramkör (IC) egy apró chip, amelyet kompakt módon, elektromos alkatrészek, például ellenállások, tranzisztorok és kondenzátorok kombinációjával terveztek. Több funkciót integrál egyetlen chipbe. Az IC-ket számos elektronikus eszközben használják adatfeldolgozásra, tápellátásra és jelek vezérlésére. Az IC-k lehetnek analóg, digitális, vegyes vagy teljesítmény IC-k. A PCB IC sok csapot tartalmaz, amelyeknél egy bevágás vagy egy pont képviseli az 1. csapot. Az IC teste kódot tartalmaz, amelyet az adatlap segítségével tovább lehet tanulmányozni.
Például az IC-re nyomtatott LM358 egy kettős műveleti erősítőt jelöl, amelynek pin-konfigurációját az adatlapon kell tovább olvasni.
Elektromechanikus alkatrészek
Amint a név is mutatja, az elektromechanikus alkatrészek olyan elektronikus alkatrészek, amelyek elektromos és fizikai funkciókat is egyesítenek. Alapvetően összekapcsolják a rendszer különböző részeit.
Csatlakozók
Csatlakozók az áramkör egyik részének egy másikhoz való csatlakoztatására vagy a NYÁK külső eszközökkel való összekapcsolására szolgálnak. Úgy vannak kialakítva, hogy a követelményektől függően áramot vagy jeleket továbbítsanak. A csatlakozókat a kialakításuk alapján THT vagy SMT módon lehet a NYÁK-ra helyezni. Néhány a csatlakozók közül:
-
Univerzális soros busz (USB): Az eszközök közötti tápjel vagy adatátvitel biztosítására szolgál. Téglalap alakú, négy vagy több tűvel a belsejében.
-
Nagyfelbontású multimédia interfész(HDMI): Hang és videó továbbítására szolgál. Nagyobb, trapéz alakú, belül sok tűvel. A szabványos HDMI-ben 19 tűt használnak.
-
Fejléc Pin: Egy vezeték vagy egy eszköz csatlakoztatására szolgál a prototípusok készítésénél.
Kapcsolók
A kapcsolók azok a mechanikus alkatrészek, amelyek lehetővé teszik az áramkörök be- és kikapcsolását. A nyomtatott áramköri laphoz való kapcsolók kiválasztásakor meg kell vizsgálni a feszültségminőséget, a mechanikai tartósságot, a működési erőt és a környezeti ellenállást. A kapcsolók számos formában léteznek, amelyek a kialakításuk alapján akár nyomással, csúsztatással, forgatással vagy más műveletekkel aktiválhatók. Néhány gyakori kapcsoló a következő:
-
Tapintható Switch: Megnyomáskor aktiválódik. Általában billentyűzetekben, vezérlőpanelekben és kisebb elektronikus eszközökben használják.
-
Dia: Switch: A különböző üzemmódok kiválasztásához csúsztatható opcióval rendelkezik.
-
Rotary Switch: Kör alakú elrendezéssel rendelkezik, ahol több funkciót lehet kiválasztani a különböző funkciókhoz, csatornákhoz és beállításokhoz.
-
Kettős In-Line csomag (Dip) Switch: Több egyedi kapcsolót tartalmaz olyan csomagokban, amelyeket a nyomtatott áramköri lapon történő konfiguráláshoz használnak.
Relék
A relék olyan elektromechanikus kapcsolók, amelyek kézi beavatkozás nélkül, automatikusan működnek. Elektromos jeleket használnak az elektromos áramkörök vezérléséhez. Elektromos leválasztást biztosítanak a tápáramkörök és a terhelés között. A nyomtatott áramköri lapra szánt relék kiválasztásakor figyelembe kell venni az elektromos teljesítményt, az érintkezők konfigurációját és a környezeti ellenállást.
Biztosítékok
A biztosítékok közvetlenül a NYÁK-ra szerelt kis elektronikus eszközök, amelyek az érzékeny alkatrészeket védik a rövidzárlat vagy túlterhelés okozta károsodástól. A biztosítékok megszakítják az áramáramlást, ami megakadályozza, hogy az áramkörök túlmelegedjenek vagy kigyulladjanak. Az áramforrás közelében helyezik el őket. A biztosítékok NYÁK-ra történő felhelyezésekor figyelembe kell venni a megszakító képességet és az elektromos névleges értéket.
Hogyan olvassuk el a PCB komponensek szimbólumait
Egy modern nyomtatott áramköri lapon minden egyes alkatrész jellemzően egy referenciajelöléssel van ellátva. Ez egy szabványosított alfanumerikus kód, amely minden egyes alkatrészt egyedileg azonosít a lapon és a kapcsolási rajzban. Az alábbi képen az általános NYÁK-alkatrészek, valamint a referenciajelölő betűkódok láthatók:
Kezdő hibák a szimbólumok olvasásakor és tippek
A kezdőknek nehézséget okoz a NYÁK szimbólumok olvasása, ami áramköri sérülésekhez vezethet. Néhány gyakori kezdő hiba:
-
Hivatkozási azonosító figyelmen kívül hagyása: A kezdők esetleg nem figyelnek a referenciajelölésre, és rosszul helyezik el az alkatrészt, ami a NYÁK meghibásodásához vezethet. A NYÁK minden egyes alkatrésze rendelkezik egy referenciajelöléssel (például R1, R12). A megfelelő alkatrészt a megfelelő helyre kell helyezni a hibás működés elkerülése érdekében.
-
A polaritás figyelmen kívül hagyása: A kezdők fordított irányban szerelhetik be a poláris alkatrészeket, például a diódákat és a kondenzátorokat. Hasonlóképpen gyakori hiba az IC-k telepítése a pin-konfiguráció ismerete nélkül. Ne feledje, hogy a poláris alkatrészeket, például a diódákat és a tranzisztorokat a megfelelő tájolással kell elhelyezni.
-
Félreérthető komponens: A kezdőknek gondot okozhat a különböző összetevők azonosítása. Aktív alkatrészek használata passzív alkatrészek vagy elektromechanikus alkatrészek helyett megváltoztathatja az áramkör viselkedését. Néha a fizikai vizsgálat nem ad teljes információt az alkatrészekről, ezért multiméterrel kell tesztelni és kiválasztani a megfelelő alkatrészt.
-
THT és SMD alkatrészek összekeverése: Ugyanazok az alkatrészek különböző alakúak és méretűek lehetnek, attól függően, hogy milyen módon vannak a NYÁK-ra szerelve. Így az alkatrészek felismerésében zavar keletkezhet.
-
Figyelmen kívül hagyva az alkatrészen lévő kódokat: A különböző komponensek különböző kódolási technikákkal rendelkeznek. Egyesek színkódokat tartalmaznak, míg mások csak numerikus vagy alfanumerikus értékeket. Az ábécé figyelmen kívül hagyása az alfanumerikus értékek leolvasásakor az alkatrész súlyos károsodásához vezethet. A kódban szereplő minden egyes számot, ábécét vagy minősítést gondosan meg kell tanulmányozni a beépítés előtt, hogy elkerülhető legyen a NYÁK áramkörök és a NYÁK alkatrészek károsodása.
-
Nem használja az adatlapot: Az alkatrészek beszerelése előtt tanulmányozza az alkatrészekhez mellékelt szabványos adatlapon található minősítést, működést és funkciót. Az alkatrészek vagy azok működésének megtippelése a szabványos adatlapon való betekintés nélkül nem ajánlott.
-
Óvatosan kezelje az alkatrészeket: A korrózió és a statikus feltöltődés megelőzése érdekében kerülni kell az alkatrészvezetékek puszta kézzel történő érintését.
-
Kétszer ellenőrizze az áramkör bekapcsolása előtt: A tápellátás bekapcsolása előtt ellenőrizni kell a munkát a rosszul elhelyezett alkatrészek, forrasztóhidak vagy tájolási hibák szempontjából. Egy apró hiba is tönkreteheti az alkatrészeket vagy az egész NYÁK-ot.
Következtetés
Egy hatékony NYÁK tervezéséhez alapvető feladat a NYÁK alkatrészek megismerése. Az alkatrészek felismerésétől kezdve a gondos kezelésükig és hatékony telepítésükig a NYÁK-kal való munka olyan, mintha tiszta türelemmel és precizitással dolgoznánk.
Amint azt már feltártuk, a folyamat messze túlmutat azon, hogy tudjuk, hogyan néz ki egy ellenállás vagy egy kondenzátor; magában foglalja az összetett jelölések dekódolásának képességét, a polaritások megértését, valamint a THT és SMT technológiák közötti különbségek elsajátítását. A gyártó adatlapjának felhasználásával és a referencia tervező gondos olvasásával elkerülhetjük az áramkör meghibásodását.
GYIK
A1:
-
A kapcsolási rajzokban használt kapcsolási szimbólumok az elektronikus alkatrészek logikai ábrázolásai, míg a NYÁK-alaprajzok az alkatrészek fizikai ábrázolásai a NYÁK-on.
-
A sematikus szimbólumok leírják, hogyan működik az alkatrész az áramkörben, míg a NYÁK-alaprajzok meghatározzák az alkatrész lapra forrasztásához szükséges pontos méretet, alakot és a lapkák elrendezését.
-
A kapcsolási szimbólumokat az áramköri tervezés során a kapcsolási rajzok készítéséhez használják, míg a PCB lábnyomokat a PCB elrendezés során az alkatrészek elhelyezéséhez.
A2: A leggyakoribb NYÁK-összetevők a következők ellenállások, kondenzátorok, induktivitások, diódák, tranzisztorok, integrált áramkörök (IC-k), csatlakozók és kristályok.
A3: A nyomtatott áramköri lap alkatrészei a következők szerint azonosíthatók referenciajelölések, kapcsolási rajzjelek és fizikai jelölések a táblán. Például az ellenállások feliratozása R és színkódok, kondenzátorok használata C értékjelzéssel, az integrált áramkörök pedig a következő jelöléssel vannak ellátva U vagy IC. A nyomtatott áramköri lap és a kapcsolási rajz összevetésével az alkatrészek pontosan azonosíthatók.
KAPCSOLATFELVÉTEL
Hungarian 
English 
Italian