Jak se naučit číst elektronické obvody » Informace pro elektrikáře

Pro začínající inženýry elektroniky je důležité porozumět tomu, jak součásti fungují, jak jsou nakresleny ve schématu a jak porozumět schématu elektrického obvodu. Chcete-li to provést, musíte se nejprve seznámit s principem fungování prvků a v tomto článku vám řeknu, jak číst elektronické obvody pomocí příkladů oblíbených zařízení pro začátečníky.

Elektronický obvod je soubor elektronických součástek propojených vodiči, které plní specifické funkce v elektronickém zařízení. Elektronické obvody se používají v různých zařízeních, jako jsou počítače, chytré telefony, televize a další.

Schopnost číst elektronické obvody je nezbytná pro pochopení činnosti elektronického zařízení a identifikaci poruch. Elektronické obvody obsahují informace o součástech, jejich umístění a připojení a o tom, jak zařízení funguje. Čtení elektronických obvodů vám pomůže rychle a přesně identifikovat problém a najít nejlepší řešení k jeho odstranění.

Schéma stolní lampy a LED svítilny

Schéma je výkres, ve kterém jsou detaily obvodu znázorněny pomocí určitých symbolů a jejich spojení jsou znázorněna čarami. Navíc, pokud se čáry protínají, pak mezi těmito vodiči není žádný kontakt, a pokud je v průsečíku bod, jedná se o spojení několika vodičů.

Kromě ikon a čar je v diagramu znázorněno označení písmen. Všechna označení jsou standardizovaná, každá země má své vlastní normy, například v Rusku dodržují normu GOST 2.710-81.

Začněme studovat nejjednodušší věcí – schéma stolní lampy.

Schémata se ne vždy čtou zleva doprava a shora dolů, je lepší jít od zdroje energie. Co se můžeme naučit z diagramu, podívejte se na jeho pravou stranu. ~ znamená napájení střídavým proudem.

Vedle je napsáno „220“ – napětí 220 V. X1 a X2 – předpokládá se připojení do zásuvky pomocí zástrčky. SW1 – takto je znázorněn klíč, páčkový přepínač nebo tlačítko v rozpojeném stavu. L – konvenční obrázek žárovky.

Stručné závěry:

Schéma ukazuje zařízení, které je připojeno k síti 220 V AC pomocí zástrčky do zásuvky nebo jiných zásuvných připojení. Je možné jej vypnout pomocí vypínače nebo tlačítka. Potřebné pro napájení žárovky.

Zdá se to na první pohled zřejmé, ale odborník musí být schopen vyvodit takové závěry pohledem na schéma bez vysvětlení tato dovednost umožní diagnostikovat poruchu a odstranit ji nebo sestavit zařízení od začátku.

Přejdeme k dalšímu schématu. Jedná se o bateriovou svítilnu s LED instalovanou jako emitor.

Podívejte se na schéma, možná sami uvidíte nové obrázky. Zdroj energie je zobrazen vpravo, takto vypadá baterie nebo akumulátor, dlouhá svorka je plus další název – Katoda, krátká je mínus nebo Anoda. U LED je plus připojeno k anodě (trojúhelníková část označení) a mínus je připojeno ke katodě (vypadá jako pásek na UGO).

Je třeba si uvědomit, že u zdrojů energie a spotřebitelů jsou názvy elektrod obrácené. Dvě šipky vycházející z LED vám dávají vědět, že toto zařízení VYSÍLÁ světlo, pokud by na něj šipky směřovaly naopak, byl by to fotodetektor. Diody mají písmenné označení VDx, kde x je sériové číslo.

Je důležité, aby se:

Části ve schématech jsou číslovány ve sloupcích shora dolů, zleva doprava.

Rezistor je odpor. Přeměňuje elektrický proud na teplo, zabraňuje jeho pohybu, vypadá jako obdélník, na schématech má obvykle písmeno „R“.

Jak číst elektronické obvody: Zvýšení úrovně obtížnosti

Když jste již přišli na základní sadu prvků, je čas seznámit se se složitějšími obvody Podívejme se na obvod napájecího zdroje transformátoru.

Hlavním převodníkem ve schématu je transformátor TV1, to je pro vás nový prvek. Navrhuji zvážit řadu podobných produktů.

Transformátory se používají všude, ať už v síťovém (50 Hz) nebo pulzním (desítky kHz) provedení. Induktory se používají v generátorech, rádiových vysílacích zařízeních, frekvenčních filtrech, vyhlazovacích a stabilizačních zařízeních. Vypadá to takhle.

Druhým neznámým prvkem ve schématu je kondenzátor, zde slouží k vyhlazení vlnění usměrněného napětí. Obecně je jeho hlavní funkcí akumulace energie jako náboje na jeho deskách. Znázorněno následovně.

Pokud do obvodu přidáte stabilizační jednotku, sestavenou podle parametrického obvodu stabilizátoru, dojde ke stabilizaci napětí napájecího zdroje. V tomto případě pouze ze zvýšení napájecího napětí, s odběry nižšími než Ustabilizace, bude napětí pulzovat v čase s odběry. VD1 je zenerova dioda, zapínají se v opačném směru (katoda do bodu s kladným potenciálem). Liší se velikostí stabilizačního proudu (Istab) a stabilizačního napětí (Ustab).

Stručné shrnutí:

Co můžeme z tohoto diagramu pochopit? Skutečnost, že zdroj se skládá z transformátoru, usměrňovače a vyhlazovacího filtru na kondenzátoru. Je připojen primární stranou (vstupem) do sítě střídavého proudu o napětí 220 Voltů. Na svém výstupu má dvě odpojitelná připojení – „+“ a „-“ a napětí 12 V, nestabilizované.

Přejděme k ještě složitějším obvodům a seznamme se s dalšími prvky elektrických obvodů.

Jak číst obvody s tranzistory?

Tranzistory jsou ovládané spínače, můžete je zavřít a otevřít, a pokud je potřebujete otevřít, ne úplně. Tyto vlastnosti umožňují jejich použití v přepínacím i lineárním režimu, což umožňuje jejich použití v obrovské řadě obvodových řešení.

Podívejme se na okruh, který je oblíbený mezi začátečníky – symetrický multivibrátor. Jedná se v podstatě o generátor, který na svých výstupech vytváří symetrické impulsy. Lze jej použít jako základ pro jednoduché blikače, jako frekvenční zdroj pro výškový reproduktor, jako generátor pro pulzní měnič a v mnoha dalších obvodech.

Pojďme si projít známé detaily odshora dolů. Nahoře vidíme 4 rezistory, prostřední dva jsou časovací a krajní nastavují proud rezistoru a ovlivňují také charakter výstupních impulsů.

Dále HL jsou LED a pod dvěma elektrolyty jsou polární kondenzátory, když je instalujete, buďte opatrní – nesprávné připojení elektrolytického kondenzátoru může způsobit jeho selhání, dokonce vést k explozi s uvolněním tepla.

Zajímavé:

Na grafickém označení elektrolytického kondenzátoru je vždy označena „kladná“ deska kondenzátoru a na skutečných prvcích je nejčastěji značka záporné nohy, nezaměňujte to!

VT1-VT2 jsou pro vás nové prvky, proto jsou níže uvedené bipolární tranzistory s reverzním vedením (NPN) – „KT315“. Obvykle mají 3 nohy:

Jejich účel však není na těle vyznačen. Chcete-li určit účel pinů, musíte použít jeden z vyhledávacích dotazů:

1. „Název prvku“ – pinout.

2. „Název prvku“ – pinout.

3. Datový list „Název prvku“.

To platí jak pro rádiové elektronky, tak pro moderní mikroobvody. Dotazy mají téměř stejný význam. Takto jsem našel pinout tranzistoru KT315.

Obrázek pinout by měl jasně ukazovat, ze které strany počítat nohy, kde se nachází klíč, řez nebo značka, abyste mohli správně určit požadovaný kolík.

Zajímavé:

U bipolárních tranzistorů ukazuje šipka na emitoru směr toku proudu (od plus do mínus), pokud je šipka OD báze tranzistor s reverzním vedením (NPN), a pokud DO báze, pak je to dopředné vedení (PNP) , často můžete vyměnit všechny tranzistory NPN za PNP, jako v multivibrátorovém obvodu, pak budete muset změnit polaritu zdroje energie (místy plus a mínus), protože opakuji, šipka svítí emitor indikuje směr toku proudu.

Ve výše uvedeném schématu je kladná svorka napájecího zdroje připojena k horní části obvodu a záporná svorka ke spodní části. Takže na tranzistoru šipka ukazuje nahoru a dolů – ve směru toku proudu!

V prvcích s velkým počtem nožiček záleží na tom, kam se připojit, stejně jako u diod a LED, když zapletete nohy, v lepším případě nebude obvod fungovat a v horším případě zabijete části.

Co bychom se mohli naučit čtením obvodu multivibrátoru:

Tento obvod využívá tranzistory a elektrolytické kondenzátory a je napájen napětím 9 V (i když to může být více či méně, např. 12 V obvodu neuškodí, stejně jako 5 V).

Ujasnil se způsob spojování dílů a zapínání tranzistorů. A také, že obvod je zařízení fungující na principu samooscilátoru založeného na procesu dobíjení tranzistorů, což je způsobeno střídavým otevíráním a zavíráním každého tranzistoru v pořadí, kdy je první otevřen, druhý je uzavřen .

Sledováním cesty toku proudu (od plus do mínus) a využitím znalostí o tom, jak bipolární tranzistor funguje, vyvodíme závěry o povaze práce.

Tyristory – polořízené spínače, naučit se číst schémata

Podívejme se na obvod se stejně důležitým a společným prvkem – tyristorem. Slovo „polořízený“ jsem zvolil proto, že jej na rozdíl od tranzistoru můžete pouze zapnout, proud v něm bude přerušen buď přerušením napájení, nebo přepólováním na něj přivedeného napětí. Otevírá se přivedením napětí na řídicí elektrodu.

Triaky – obsahují dva tyristory zapojené paralelně zády k sobě. Jednou složkou je tedy možné spínat střídavý proud při průchodu horní části (kladné) půlvlny sinusovky, pokud je signál na řídící elektrodě, otevře se jeden z vnitřních tyristorů. Když půlvlna změní své znaménko na záporné, uzavře se a začne pracovat druhý tyristor.

Dinistory jsou typem tyristoru, bez řídící elektrody, a otevírají se jako zenerovy diody při překonání určité úrovně napětí. Často se používá ve spínaných zdrojích, jako prahový prvek pro spouštění vlastních oscilátorů a v zařízeních pro regulaci napětí.

Takto to ve skutečnosti vypadá na diagramu.

Pozorně se podíváme na spojení. Obvod je navržen pro připojení k síti střídavého proudu, například 220 V, do přerušení jednoho z napájecích vodičů, například fáze (L). Triak VS1 je hlavním výkonovým prvkem obvodu, jeho vývod z datasheetu je uveden vpravo dole, vývod 3 je ovládací. Řídící signál je k němu přiváděn přes obousměrný dinistor VD1 modelu DB3, určený pro spínací napětí asi 30 voltů.

Protože všechna polovodičová zařízení v tomto konkrétním obvodu jsou obousměrná, nastavení se provádí na obou půlvlnách sinusovky. Dinistor se otevře, když se na kondenzátoru C1 objeví požadovaný potenciál (napětí) a jeho rychlost nabíjení je tedy v okamžiku otevření kláves nastavena RC obvodem složeným z R1, proměnlivého odporu (potenciometru) R2 a C1.

Tento jednoduchý obvod má velký význam a uplatnění.

Závěry

Díky schopnosti číst schémata elektrických obvodů můžete určit:

1. Co toto zařízení dělá, k čemu je určeno.

2. Při opravě jmenovitá hodnota vadného dílu.

3. Jak napájet toto zařízení, jaké napětí a typ proudu.

4. Přibližný výkon elektronického zařízení na základě jmenovitých hodnot součástí napájecího obvodu.

Je důležité nejen znát konvenční grafické symboly prvků, ale také princip jejich fungování. Faktem je, že určité části nelze vždy použít ve své obvyklé roli. Ale v rámci dnešního článku je docela obtížné zvážit všechny společné prvky, protože to zabere velmi mnoho místa.

Viz také na webu:

• Vlastnosti moderních magnetických startérů a jejich použití
• Jaký je rozdíl mezi zkratem a přetížením?
• 10 nejčastějších příčin poruch elektrického zařízení

Doufám, že vám byl tento článek užitečný. Podívejte se také na další články z kategorie Elektrická energie v každodenním životě i v práci » Pomoci začínajícím elektrikářům

Přihlaste se k odběru našeho kanálu na Telegram: World of Electricity

Zde můžete zanechat komentář, položit otázku a jen chatovat:
Chat na elektrická témata

Sdílejte tento článek se svými přáteli: