Jak nauczyć się czytać obwody elektroniczne

Dla początkujących, inżynierów elektroników ważne jest, aby zrozumieć, jak działają części, jak są narysowane na obwodzie i jak zrozumieć schemat obwodu. Aby to zrobić, musisz najpierw zapoznać się z zasadą działania elementów i jak czytać obwody elektroniczne opowiem w tym artykule o przykładach popularnych urządzeń dla początkujących.

Obwód lampy stołowej i latarki LED

Schemat to schemat, na którym za pomocą niektórych symboli przedstawione są szczegóły schematu, linie są ich połączeniami. Ponadto, jeśli linie przecinają się, wówczas nie ma kontaktu między tymi przewodnikami, a jeśli na przecięciu jest punkt, jest to połączenie kilku przewodników.

Oprócz ikon i linii schemat przedstawia symbole literowe. Wszystkie oznaczenia są znormalizowane, każdy kraj ma swoje własne standardy, na przykład w Rosji są one zgodne z normą GOST 2.710-81.

Rozpocznijmy badanie od najprostszego - schematu lampy stołowej.

Schematy nie zawsze odczytują od lewej do prawej i od góry do dołu, lepiej jest przejść od źródła zasilania. Czego możemy się nauczyć z obwodu, spójrz na jego prawą stronę. ~ - oznacza moc prądu przemiennego.

Napis „220” obok niego - o napięciu 220 V. X1 i X2 - powinien być podłączony do gniazdka za pomocą wtyczki. SW1 - tak przedstawia się klucz, przełącznik dwustabilny lub przycisk w stanie otwartym. L to warunkowy obraz żarówki.

Krótkie wnioski:

Schemat pokazuje urządzenie, które łączy się z siecią 220 V AC za pomocą wtyczki w gnieździe lub innych połączeń wtykowych. Możliwe jest wyłączenie za pomocą przełącznika lub przycisku. Potrzebny do zasilania żarówki.

Na pierwszy rzut oka wydaje się to oczywiste, ale specjalista powinien być w stanie wyciągnąć takie wnioski, spoglądając na schemat bez wyjaśnienia, ta umiejętność pozwoli na zdiagnozowanie usterki i naprawienie lub złożenie urządzeń od zera.

Przejdźmy do następnego schematu. To jest latarka z zasilaniem bateryjnym, zainstalowana w niej jako grzejnik LED.

Spójrz na diagram, być może zobaczysz nowe obrazy dla siebie. Źródło zasilania pokazano po prawej stronie, tak wygląda bateria lub bateria, długa moc wyjściowa jest plus inna nazwa - katoda, skrót - minus lub anoda. Na LED plus jest podłączony do anody (trójkątna część oznaczenia), a minus do katody (na UGO wygląda jak pasek).

Należy pamiętać, że w przypadku zasilaczy i odbiorców nazwy elektrod są odwrotnie. Dwie strzałki emanujące z diody LED informują, że to urządzenie emituje światło, jeśli przeciwnie wskazałyby na niego strzałki, byłby to fotodetektor. Diody mają oznaczenie literowe VDx, gdzie x jest numerem seryjnym.

Ważne:

Numeracja części na schematach przebiega w kolumnach od góry do dołu, od lewej do prawej.

Rezystor to rezystancja. Przekształca prąd elektryczny w ciepło, uniemożliwiając jego ruch, wygląda jak prostokąt, zwykle na schematach ma literę „R”.

Jak czytać obwody elektroniczne: zwiększenie poziomu złożoności

Kiedy już opracowałeś podstawowy zestaw elementów, czas zapoznać się z bardziej złożonymi obwodami, spójrzmy na obwód zasilania transformatora.

Głównym narzędziem konwertera w obwodzie jest transformator TV1, jest to nowy element dla Ciebie. Proponuję rozważyć kilka takich produktów.

Transformatory są używane wszędzie, zarówno w sieci (50 Hz), jak i przy impulsie (dziesiątki kHz). Cewki indukcyjne stosowane są w generatorach, urządzeniach nadawczych radiowych, filtrach częstotliwości, urządzeniach wygładzających i stabilizujących. Wygląda następująco.

Drugim nieznanym elementem w obwodzie jest kondensator, tutaj służy do wygładzania tętnień prostowanego napięcia.Zasadniczo jego główną funkcją jest gromadzenie energii jako ładunku na swoich płytach. Przedstawione w następujący sposób.

Na środku schematu jest przedstawiony mostek prostowniczy diodowy.

Jeśli dodamy jednostkę stabilizującą wbudowaną w obwód zgodnie z parametrycznym obwodem stabilizatora, napięcie zasilacza zostanie ustabilizowane. Co więcej, tylko na skutek wzrostu napięcia zasilania, przy osiadaniu niższym niż stabilizacja U, napięcie będzie pulsować do rytmu z osiadaniem. VD1 jest diodą Zenera, są one włączane z odwróconym napięciem (katodą do punktu o potencjale dodatnim). Różnią się wartością prądu stabilizacyjnego (Istab) i napięcia stabilizacyjnego (Ustab).

Krótkie streszczenie:

Co możemy zrozumieć z tego schematu? To zasilacz składa się z transformatora, prostownika i filtra wygładzającego na kondensatorze. Jest on podłączony przez stronę pierwotną (wejście) do sieci prądu przemiennego o napięciu 220 woltów. Na wyjściu ma dwa odłączalne połączenia - „+” i „-” oraz napięcie 12 V, niestabilizowane.

Przejdźmy do jeszcze bardziej złożonych obwodów i zapoznaj się z innymi elementami obwodów elektrycznych.

Jak czytać obwody za pomocą tranzystorów?

Tranzystory - są to zarządzane klucze, możesz je zamknąć i otworzyć, a jeśli musisz je otworzyć, nie do końca. Te właściwości pozwalają na ich stosowanie zarówno w trybie kluczowym, jak i liniowym, co pozwala na ich zastosowanie w szerokiej gamie rozwiązań obwodów.

Spójrzmy na popularny schemat dla początkujących - symetryczny multiwibrator. Jest to zasadniczo generator, który generuje symetryczne impulsy na swoich wyjściach. Może być wykorzystany jako podstawa prostych lamp błyskowych, jako źródło częstotliwości dla głośnika wysokotonowego, jako generator przetwornika impulsów i wielu innych obwodów.

Przejrzyjmy znane szczegóły od góry do dołu. Na górze widzimy 4 oporniki, dwa środkowe są nastawiane czasowo, a skrajne ustawiają prąd rezystora, również wpływają na charakter impulsów wyjściowych.

Co więcej, HL to diody LED, a poniżej dwóch elektrolitów są kondensatory biegunowe, po ich zamontowaniu zachowaj ostrożność - niewłaściwe podłączenie kondensatora elektrolitycznego jest obarczone awarią aż do wybuchu z uwolnieniem ciepła.

Ciekawe:

Na oznaczeniu graficznym kondensator elektrolityczny „dodatnia” podszewka kondensatora jest zawsze zaznaczona, a na prawdziwych elementach - najczęściej jest to znak ujemnej nogi, nie mieszaj jej!

VT1-VT2 - są to dla Ciebie nowe elementy, to znaczy tranzystory bipolarne o odwrotnym przewodnictwie (NPN), model tranzystora - „КТ315” jest wskazany poniżej. Zwykle mają 3 nogi:

1. Baza.

2. Emiter.

3. Kolektor.

Jednocześnie ich cel nie jest wskazany w sprawie. Aby określić cel wniosków, musisz użyć jednego z zapytań:

1. „Nazwa elementu” - pinout.

2. „Nazwa elementu” - pinout.

3. Arkusz danych „Nazwa przedmiotu”.

Dotyczy to zarówno lamp radiowych, jak i nowoczesnych mikroukładów. Zapytania mają prawie takie samo znaczenie. W ten sposób znalazłem okablowanie tranzystora KT315.

Na obrazie pinout powinno być wyraźnie widoczne: z której strony policzyć nogi, gdzie jest klucz, wytnij lub zaznacz, aby poprawnie określić pożądany wynik.

Ciekawe:

W przypadku tranzystorów bipolarnych strzałka na emiterze wskazuje kierunek przepływu prądu (od plus do minus), jeśli strzałka od podstawy to tranzystor odwrotnego przewodnictwa (NPN), a jeśli do podstawy, to przewodnictwo bezpośrednie (PNP), często można zastąpić wszystkie tranzystory NPN PNP , podobnie jak w obwodzie multiwibratora, konieczna będzie zmiana biegunowości zasilacza (miejscami plus i minus), ponieważ ponownie strzałka na emiterze wskazuje kierunek przepływu prądu.

Na powyższym schemacie styk dodatni źródła zasilania jest podłączony na górze obwodu, a ujemny na dole. Tak więc na tranzystorze strzałka wskazuje super-dół - w kierunku przepływu prądu!

W elementach z dużą liczbą nóg ważne jest, gdzie podłączyć, a także w diodach i diodach LED, jeśli zmieszasz nogi - w najlepszym przypadku obwód nie będzie działać, a co najgorsze - zabij szczegóły.

Czego mogliśmy się dowiedzieć, czytając obwód multiwibratora:

W tym obwodzie stosuje się tranzystory i kondensatory elektrolityczne, jest on zasilany napięciem 9 V (chociaż może być coraz mniej, na przykład 12 V nie uszkodzi obwodu, jak 5 V).

Wyjaśniono sposób łączenia części i włączania tranzystorów. A także, że obwód jest urządzeniem, które działa na zasadzie oscylatora opartego na procesie ładowania tranzystorów, co jest spowodowane naprzemiennym otwieraniem i zamykaniem każdego tranzystora z kolei, gdy pierwszy jest otwarty, drugi jest zamknięty.

Śledząc bieżącą ścieżkę (od plus do minus) i wykorzystując wiedzę o jak działa tranzystor bipolarny wyciągamy wnioski na temat charakteru pracy.

Tyrystory - klucze częściowo kontrolowane, uczące się czytać obwody

Spójrzmy na obwód z równie ważnym i wspólnym elementem - tyrystor. Wybrałem słowo „częściowo kontrolowane”, ponieważ w przeciwieństwie do tranzystora, można je tylko otworzyć, prąd w nim zostanie przerwany, gdy nastąpi przerwa w zasilaniu lub gdy zmieni się biegunowość przyłożonego do niego napięcia. Otwiera się po przyłożeniu napięcia do elektrody kontrolnej.

Triaki - zawierają dwa tyrystory połączone równolegle. Tak więc prąd przemienny może być przełączany przez jeden element, gdy minie górna część (dodatniej) półfali fali sinusoidalnej, pod warunkiem, że na elektrodzie sterującej znajduje się sygnał, otworzy się jeden z wewnętrznych tyrystorów. Kiedy półfala zmieni swój znak na ujemny, zamknie się, a drugi tyrystor wejdzie do pracy.

Dinistory są rodzajem tyrystora bez elektrody kontrolnej i otwierają się, podobnie jak diody Zenera, aby pokonać pewien poziom napięcia. Często stosowany w zasilaczach impulsowych, jako element progowy do uruchamiania samoscylatorów oraz w urządzeniach do regulacji napięcia.

Tak naprawdę wygląda na schemacie.

Uważnie przyglądamy się połączeniu. Obwód jest przeznaczony do łączenia z siecią prądu przemiennego, na przykład 220 V, w szczelinę jednego z przewodów zasilających, na przykład fazy (L). Triak VS1 jest głównym elementem zasilania obwodu, jego wyprowadzenie z arkusza danych podano w prawym dolnym rogu, a trzecim wyjściem jest sterowanie. Sygnał sterujący jest przykładany do niego przez dwukierunkowy dinistor VD1 modelu DB3, zaprojektowany na napięcie około 30 woltów.

Ponieważ wszystkie urządzenia półprzewodnikowe w tym konkretnym obwodzie są dwukierunkowe, regulacja odbywa się na obu półfalach fali sinusoidalnej. Dinistor otwiera się, gdy potencjał (napięcie) pojawia się na kondensatorze C1, a prędkość jego ładunku, a zatem moment otwarcia kluczy, jest ustalany przez obwód RC, składający się z R1, rezystora zmiennego (potencjometru) R2 i C1.

Ten prosty obwód ma ogromne znaczenie i zastosowanie.

Wnioski

Dzięki możliwości odczytu schematów obwodów elektrycznych możesz określić:

1. Do czego służy to urządzenie i do czego służy.

2. Podczas naprawy - ocena uszkodzonej części.

3. Jak zasilać to urządzenie, jakie napięcie i rodzaj prądu.

4. Przybliżona moc urządzenia elektronicznego na podstawie wartości znamionowych elementów obwodów mocy.

Ważne jest nie tylko poznanie symboli graficznych elementów, ale także zasada ich działania. Faktem jest, że te lub inne szczegóły nie zawsze są wykorzystywane w ich zwykłej roli. Ale w ramach dzisiejszego artykułu trudno jest wziąć pod uwagę wszystkie wspólne elementy, ponieważ zajmie to bardzo dużo.

Zobacz także stronę internetową: Arduino Przewodnik dla początkujących - Łączenie, programowanie i zarządzanie