SMD компоненты | Виды и типы SMD компонентов
В наш бурный век электроники главными преимуществами электронного изделия являются малые габариты, надежность, удобство монтажа и демонтажа (разборка оборудования), малое потребление энергии а также удобное юзабилити (от английского – удобство использования). Все эти преимущества ну никак не возможны без технологии поверхностного монтажа – SMT технологии (Surface Mount Technology), и конечно же, без SMD компонентов.
Что такое SMD компоненты
SMD компоненты используются абсолютно во всей современной электронике. SMD (Surface Mounted Device), что в переводе с английского – “прибор, монтируемый на поверхность”. В нашем случае поверхностью является печатная плата, без сквозных отверстий под радиоэлементы:
В этом случае SMD компоненты не вставляются в отверстия плат. Они запаиваются на контактные дорожки, которые расположены прямо на поверхности печатной платы.
Плюсы SMD компонентов
Самыми большим плюсом SMD компонентов являются их маленькие габариты. На фото ниже простые резисторы и SMD резисторы:
Благодаря малым габаритам SMD компонентов, у разработчиков появляется возможность размещать большее количество компонентов на единицу площади, чем простых выводных радиоэлементов. Следовательно, возрастает плотность монтажа и в результате этого уменьшаются габариты электронных устройств. Так как вес SMD компонента в разы легче, чем вес того же самого простого выводного радиоэлемента, то и масса радиоаппаратуры будет также во много раз легче.
У простых радиоэлементов всегда есть паразитные параметры. Это может быть паразитная индуктивность или емкость. Вот, например, эквивалентная схема простого конденсатора, где сопротивление диэлектрика между обкладками, R – сопротивление выводов, L – индуктивность между выводами.
В SMD компонентах эти параметры минимизированы, потому как их габариты очень малы. Вследствие этого улучшается качество передачи слабых сигналов, а также возникают меньшие помехи в высокочастотных схемах, благодаря меньшим значениям паразитных параметров.
SMD компоненты намного проще выпаивать. Для этого нам потребуется паяльная станция с феном. Как выпаивать и запаивать SMD компоненты, можете прочитать в статье как правильно паять SMD. Запаивать их намного труднее. На заводах их располагают на печатной плате специальные роботы. Вручную на производстве их никто не запаивает, кроме радиолюбителей и ремонтников радиоаппаратуры.
[quads id=1]
Основные виды SMD компонентов
Давайте рассмотрим основные SMD элементы, используемые в наших современных устройствах. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности с малым номиналом, предохранители, диоды и другие компоненты выглядят как обычные маленькие прямоугольники, а точнее, параллелепипеды))
На платах без схемы невозможно узнать, то ли это резистор, то ли конденсатор то ли вообще катушка.
Китайцы метят как хотят. На крупных SMD элементах все-таки ставят код или цифры, чтобы определить их принадлежность и номинал. На фото ниже в красном прямоугольнике помечены эти элементы. Без схемы невозможно сказать, к какому типу радиоэлементов они относятся, а также их номинал.
Типоразмеры SMD компонентов могут быть разные. Вот здесь есть описание типоразмеров для резисторов и конденсаторов. Вот, например, прямоугольный SMD конденсатор желтого цвета. Еще их называют танталовыми или просто танталами:
А вот так выглядят SMD транзисторы:
Есть еще и такие виды SMD транзисторов:
Катушки индуктивности, которые обладают большим номиналом, в SMD исполнении выглядят вот так:
Ну и конечно, как же без микросхем в наш век микроэлектроники! Существует очень много SMD типов корпусов микросхем, но я их делю в основном на две группы:
1) Микросхемы, у которых выводы параллельны печатной плате и находятся с двух сторон или по периметру.
2) Микросхемы, у которых выводы находятся под самой микросхемой. Это особый класс микросхем, называется BGA (от английского Ball grid array – массив из шариков). Выводы таких микросхем представляют из себя простые припойные шарики одинаковой величины.
На фото ниже BGA микросхема и обратная ее сторона, состоящая из шариковых выводов.
Микросхемы BGA удобны производителям тем, что они очень сильно экономят место на печатной плате, потому что таких шариков под какой-нибудь микросхемой BGA могут быть тысячи. Это значительно облегчает жизнь производителям, но нисколько не облегчает жизнь ремонтникам.
Многослойные платы
Так как в аппаратуре с SMD компонентами очень плотный монтаж, то и дорожек в плате должно быть больше. Не все дорожки влезают на одну поверхность, поэтому печатные платы делают многослойными. Если аппаратура сложная и имеет очень много SMD компонентов, то и в плате будет больше слоев.
Это как многослойный торт из коржей. Печатные дорожки, связывающие SMD компоненты, находятся прямо внутри платы и их никак нельзя увидеть. Пример многослойных плат – это платы мобильных телефонов, платы компьютеров или ноутбуков (материнская плата, видеокарта, оперативная память и тд).
На фото ниже синяя плата – Iphone 3g, зеленая плата – материнская плата компьютера.
Все ремонтники радиоаппаратуры знают, что если перегреть многослойную плату, то она вздувается пузырем. При этом межслойные связи рвутся и плата приходит в негодность. Поэтому, главным козырем при замене SMD компонентов является правильно подобранная температура.
На некоторых платах используют обе стороны печатной платы, при этом плотность монтажа, как вы поняли, повышается вдвое. Это еще один плюс SMT технологии. Ах да, стоит учесть еще и тот фактор, что материала для производства SMD компонентов уходит в разы меньше, а себестоимость их при серийном производстве в миллионах штук обходится, в прямом смысле, в копейки.
Рекомендую видео к просмотру – “Что такое SMD компоненты и как их паять”:
Прикольный набор радиолюбителя по ссылке <<<
Основные элементы электроники
В подавляющем большинстве случаев электронные устройства, которые выполняют те или иные функции, являются не монолитными, а составленными из целого ряда отдельных деталей, которые соединены между собой по определенной, разработанной конструкторами, принципиальной схеме. То, какие именно электронные компоненты в том или ином устройстве применяются, зависит от целого ряда факторов, среди которых ведущую роль играет его функциональное назначение, сложность конструкции и та среда, в которой оно будет использоваться.
Те, кто изучал основы электроники, отлично знают, что под радиоэлектронной аппаратурой понимаются такие устройства или же их совокупности, для изготовления которых применяются разнообразные электронные компоненты.
При этом среди них центральное место занимают функциональные элементы электроники, которые есть в абсолютно любой конструкции такого рода.
Все электронные компоненты, которые применяются в каких-либо устройствах, чаще всего изготавливаются в заводских условиях на основе определенных стандартов и технических условий, а также обладают законченной формой и определенным видом.
Конструктивные элементы
Те элементы, которые присутствуют в конструкции различного рода специализированных электронных устройств и применяются для того, чтобы механически соединять их отдельные элементы, а также направлять и передавать движение (например, планки, скобы, оси, шестерни, валы, колеса, подшипники и т.п.) принято именовать конструктивными элементами (или же конструктивными деталями).
Вспомогательные элементы
Существуют также и так называемые вспомогательные элементы электроники. Их главной отличительной особенностью является то, что они сочетают выполнение электрических операций с механическими.
Основы электроники гласят о том, что к таковым относятся реле, переключатели, штепсельные разъемы, электродвигатели. Строго говоря, вспомогательные элементы являются изделиями, относящимися к сфере точной механики.
Элементы электрических схем
Очень многие электронные компоненты относятся к третьей категории компонентов, которые являются составными частями различных электрических схем. Специалисты нередко именуют их элементами схемы, а относятся к ним разнообразные электронные и полупроводниковые приборы, трансформаторы, катушки индуктивности, конденсаторы и резисторы. Следует заметить, что они могут иметь довольно сложную конструкцию, однако при этом разделение на отдельные части, которые имеют самостоятельное функциональное назначение, не допускается.
Компоненты общего применения
Основы электроники гласят также о том, что в этой сфере широко распространены и так называемые компоненты общего применения, к которым относят конденсаторы, резисторы, а также отдельные виды моточных изделий.
Типовые элементы электроники
Поскольку элементы общего применения в силу своей высокой востребованности производятся в массовом порядке, они тщательно стандартизованы и нормализованы. Разработанная для их конструирования и изготовления нормативная документация содержит в себе размеры, качественные и технико-экономические показатели, которым эти изделия в обязательном порядке должны соответствовать. Эти электронные компоненты
Специальные элементы
Электронные компоненты, проектирование которых производится со строгим учетом особенностей тех электрических схем, в которых им придется функционировать, называются специальными. Они не подвергаются стандартизации и широкой нормализации.
Все элементы электроники характеризуются целым набором различных электрических параметров.
Среди них основными специалисты считают следующие: те, которые характеризуют стабильность, надежность и потери; те, которые позволяют оценить способность переносить длительные воздействия электрических нагрузок; те, которые определяют пределы допускаемых отклонений и номинальные значения их величин.
| AM | амплитудная модуляция |
| АПЧ | автоматическая подстройка частоты |
| АПЧГ | автоматическая подстройка частоты гетеродина |
| АПЧФ | автоматическая подстройка частоты и фазы |
| АРУ | автоматическая регулировка усиления |
| АРЯ | автоматическая регулировка яркости |
| АС | акустическая система |
| АФУ | антенно-фидерное устройство |
| АЦП | аналого-цифровой преобразователь |
| АЧХ | амплитудно-частотная характеристика |
| БГИМС | большая гибридная интегральная микросхема |
| БДУ | беспроводное дистанционное управление |
| БИС | большая интегральная схема |
| БОС | блок обработки сигналов |
| БП | блок питания |
| БР | блок развертки |
| БРК | блок радиоканала |
| БС | блок сведения |
| БТК | блокинг-трансформатор кадровый |
| БТС | блокинг-трансформатор строчный |
| БУ | блок управления |
| БЦ | блок цветности |
| БЦИ | блок цветности интегральный (с применением микросхем) |
| ВД | видеодетектор |
| ВИМ | время-импульсная модуляция |
| ВУ | видеоусилитель; входное (выходное) устройство |
| ВЧ | высокая частота |
| Г | гетеродин |
| ГВ | головка воспроизводящая |
| ГВЧ | генератор высокой частоты |
| ГВЧ | гипервысокая частота |
| ГЗ | генератор запуска; головка записывающая |
| ГИР | гетеродинный индикатор резонанса |
| ГИС | гибридная интегральная схема |
| ГКР | генератор кадровой развертки |
| ГКЧ | генератор качающейся частоты |
| ГМВ | генератор метровых волн |
| ГПД | генератор плавного диапазона |
| ГО | генератор огибающей |
| ГС | генератор сигналов |
| ГСР | генератор строчной развертки |
| гсс | генератор стандартных сигналов |
| гг | генератор тактовой частоты |
| ГУ | головка универсальная |
| ГУН | генератор, управляемый напряжением |
| Д | детектор |
| дв | длинные волны |
| дд | дробный детектор |
| дн | делитель напряжения |
| дм | делитель мощности |
| дмв | дециметровые волны |
| ДУ | дистанционное управление |
| ДШПФ | динамический шумопонижающий фильтр |
| ЕАСС | единая автоматизированная сеть связи |
| ЕСКД | единая система конструкторской документации |
| зг | генератор звуковой частоты; задающий генератор |
| зс | замедляющая система; звуковой сигнал; звукосниматель |
| ЗЧ | звуковая частота |
| И | интегратор |
| икм | импульсно-кодовая модуляция |
| ИКУ | измеритель квазипикового уровня |
| имс | интегральная микросхема |
| ини | измеритель линейных искажений |
| инч | инфранизкая частота |
| ион | источник образцового напряжения |
| ип | источник питания |
| ичх | измеритель частотных характеристик |
| к | коммутатор |
| КБВ | коэффициент бегущей волны |
| КВ | короткие волны |
| квч | крайне высокая частота |
| кзв | канал записи-воспроизведения |
| КИМ | кодо-импульсная модуляции |
| кк | катушки кадровые отклоняющей системы |
| км | кодирующая матрица |
| кнч | крайне низкая частота |
| кпд | коэффициент полезного действия |
| КС | катушки строчные отклоняющей системы |
| ксв | коэффициент стоячей волны |
| ксвн | коэффициент стоячей волны напряжения |
| КТ | контрольная точка |
| КФ | катушка фокусирующая |
| ЛБВ | лампа бегущей волны |
| лз | линия задержки |
| лов | лампа обратной волны |
| лпд | лавинно-пролетный диод |
| лппт | лампово-полупроводниковый телевизор |
| м | модулятор |
| MA | магнитная антенна |
| MB | метровые волны |
| мдп | структура металл-диэлектрик-полупроводник |
| МОП | структура металл-окисел-полупроводник |
| мс | микросхема |
| МУ | микрофонный усилитель |
| ни | нелинейные искажения |
| нч | низкая частота |
| ОБ | общая база (включение транзистора по схеме с общей базой) |
| овч | очень высокая частота |
| ои | общий исток (включение транзистора *по схеме с общим истоком) |
| ок | общий коллектор (включение транзистора по схеме с обшим коллектором) |
| онч | очень низкая частота |
| оос | отрицательная обратная связь |
| ОС | отклоняющая система |
| ОУ | операционный усилитель |
| ОЭ | обший эмиттер (включение транзистора по схеме с общим эмиттером) |
| ПАВ | поверхностные акустические волны |
| пдс | приставка двухречевого сопровождения |
| ПДУ | пульт дистанционного управления |
| пкн | преобразователь код-напряжение |
| пнк | преобразователь напряжение-код |
| пнч | преобразователь напряжение частота |
| пос | положительная обратная связь |
| ППУ | помехоподавляющее устройство |
| пч | промежуточная частота; преобразователь частоты |
| птк | переключатель телевизионных каналов |
| птс | полный телевизионный сигнал |
| ПТУ | промышленная телевизионная установка |
| ПУ | предварительный усили^егіь |
| ПУВ | предварительный усилитель воспроизведения |
| ПУЗ | предварительный усилитель записи |
| ПФ | полосовой фильтр; пьезофильтр |
| пх | передаточная характеристика |
| пцтс | полный цветовой телевизионный сигнал |
| РЛС | регулятор линейности строк; радиолокационная станция |
| РП | регистр памяти |
| РПЧГ | ручная подстройка частоты гетеродина |
| РРС | регулятор размера строк |
| PC | регистр сдвиговый; регулятор сведения |
| РФ | режекторный или заграждающий фильтр |
| РЭА | радиоэлектронная аппаратура |
| СБДУ | система беспроводного дистанционного управления |
| СБИС | сверхбольшая интегральная схема |
| СВ | средние волны |
| свп | сенсорный выбор программ |
| СВЧ | сверхвысокая частота |
| сг | сигнал-генератор |
| сдв | сверхдлинные волны |
| СДУ | светодинамическая установка; система дистанционного управления |
| СК | селектор каналов |
| СКВ | селектор каналов всеволновый |
| ск-д | селектор каналов дециметровых волн |
| СК-М | селектор каналов метровых волн |
| СМ | смеситель |
| енч | сверхнизкая частота |
| СП | сигнал сетчатого поля |
| сс | синхросигнал |
| сси | строчный синхронизирующий импульс |
| СУ | селектор-усилитель |
| сч | средняя частота |
| ТВ | тропосферные радиоволны; телевидение |
| твс | трансформатор выходной строчный |
| твз | трансформатор выходной канала звука |
| твк | трансформатор выходной кадровый |
| ТИТ | телевизионная испытательная таблица |
| ТКЕ | температурный коэффициент емкости |
| тки | температурный коэффициент индуктивности |
| ткмп | температурный коэффициент начальной магнитной проницаемости |
| ткнс | температурный коэффициент напряжения стабилизации |
| ткс | температурный коэффициент сопротивления |
| тс | трансформатор сетевой |
| тц | телевизионный центр |
| тцп | таблица цветных полос |
| ТУ | технические условия |
| У | усилитель |
| УВ | усилитель воспроизведения |
| УВС | усилитель видеосигнала |
| УВХ | устройство выборки-хранения |
| УВЧ | усилитель сигналов высокой частоты |
| УВЧ | ультравысокая частота |
| УЗ | усилитель записи |
| УЗЧ | усилитель сигналов звуковой частоты |
| УКВ | ультракороткие волны |
| УЛПТ | унифицированный ламповополупроводниковый телевизор |
| УЛЛЦТ | унифицированный лампово полупроводниковый цветной телевизор |
| УЛТ | унифицированный ламповый телевизор |
| УМЗЧ | усилитель мощности сигналов звуковой частоты |
| УНТ | унифицированный телевизор |
| УНЧ | усилитель сигналов низкой частоты |
| УНУ | управляемый напряжением усилитель. |
| УПТ | усилитель постоянного тока; унифицированный полупроводниковый телевизор |
| УПЧ | усилитель сигналов промежуточной частоты |
| УПЧЗ | усилитель сигналов промежуточной частоты звук? |
| УПЧИ | усилитель сигналов промежуточной частоты изображения |
| УРЧ | усилитель сигналов радиочастоты |
| УС | устройство сопряжения; устройство сравнения |
| УСВЧ | усилитель сигналов сверхвысокой частоты |
| УСС | усилитель строчных синхроимпульсов |
| УСУ | универсальное сенсорное устройство |
| УУ | устройство (узел) управления |
| УЭ | ускоряющий (управляющий) электрод |
| УЭИТ | универсальная электронная испытательная таблица |
| ФАПЧ | фазовая автоматическая подстройка частоты |
| ФВЧ | фильтр верхних частот |
| ФД | фазовый детектор; фотодиод |
| ФИМ | фазо-импульсная модуляция |
| ФМ | фазовая модуляция |
| ФНЧ | фильтр низких частот |
| ФПЧ | фильтр промежуточной частоты |
| ФПЧЗ | фильтр промежуточной частоты звука |
| ФПЧИ | фильтр промежуточной частоты изображения |
| ФСИ | фильтр сосредоточенной избирательности |
| ФСС | фильтр сосредоточенной селекции |
| ФТ | фототранзистор |
| ФЧХ | фазо-частотная характеристика |
| ЦАП | цифро-аналоговый преобразователь |
| ЦВМ | цифровая вычислительная машина |
| ЦМУ | цветомузыкальная установка |
| ЦТ | центральное телевидение |
| ЧД | частотный детектор |
| ЧИМ | частотно-импульсная модуляция |
| чм | частотная модуляция |
| шим | широтно-импульсная модуляция |
| шс | шумовой сигнал |
| эв | электрон-вольт (е • В) |
ЭВМ. |
электронная вычислительная машина |
| эдс | электродвижущая сила |
| эк | электронный коммутатор |
| ЭЛТ | электронно-лучевая трубка |
| ЭМИ | электронный музыкальный инструмент |
| эмос | электромеханическая обратная связь |
| ЭМФ | электромеханический фильтр |
| ЭПУ | электропроигрывающее устройство |
| ЭЦВМ | электронная цифровая вычислительная машина |
2. УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ…
Привет, Вы узнаете про условные графические обозначения, Разберем основные ее виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое условные графические обозначения, элементов электрических схем,уго , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база
С 1 февраля 2016 года, введен в действие новый ГОСТ Р МЭК 60617-DB-12M-2015 «Графические символы для схем», который является переведенной на русский язык копией стандарта IEC, определяющего требования к символам условных обозначений для использования в электротехнических схемах.
2.0 . Дополнительные символы обозначения коппусов. заземлений. экранироаний
1 Экранирование.
(электростатическое или электромагнитное) под изображением линии экранирования проставляют буквенные обозначения соответственно: а) электростатическое
Символ электростатического экранирования (проставляют под изображением линии экранирования).
б) электромагнитное
Символ электромагнитного экранирования (проставляют под изображением линии экранирования).
2 Экранирование группы элементов. ( Экранирование допускается изображать с любой конфигурацией контура)
3 Экранирование группы линий электрической связи
4 Индикатор контрольной точки.
5. Прибор, устройство
6. Баллон (электровакуумного и ионного прибора), корпус (полупроводникового прибора).
Примечание. Комбинированные электровакуумные приборы при раздельном изображении систем электродов
7 Линия для выделения устройств, функциональных групп, частей схемы
8 Фигуры символов заземления.Фигуры для обозначения заземления и возможных повреждений изоляции:
Заземление, общее обозначение.
Бесшумное заземление (чистое).
Защитное заземление.
Электрическое соединение с корпусом (массой).
Эквипотенциальность.
Возможность повреждения изоляции.
Каждая из фигур обозначения заземления, имеет текстовое поле и управляющий маркер изменения символа для его расположения снизу, справа или слева от заземляемого объекта.
Пример расположения символа обозначения заземления справа от заземляемого объекта.
2.1. Символы общего применения (ГОСТ 2.721-74)
Для построения
уго с уточнением особенностей элементов схем используют базовые символы и различные знаки.
Большое распространение в схемах радиоустройств, электротехнических изделий имеют знаки регулирования – различные стрелки, пересекающие исходный символ или входящие в него, пересекающие исходный символ под углом 45°, указывающие на переменный параметр элемента схемы (рис. 2.1, а).
Стрелка может быть дополнена знакоцифровым символом. Так, на рис. 2.1, б, в, г показан характер регулирования: линейный, ступенчатый, 8-ступенчатый. На рис. 2.1, д стрелка дополнена условием регулирования. Стрелка с изломом на рис. 2.1, е, ж, и и надпись указывают, что параметр регулирования изменяется по определенному закону. Стрелки на рис. 2.1, к, л, м указывают на подстроечное регулирование. В верхней части стрелки возможно присутствие символа, указывающего на расположение регулирующего элемента в данном изделии: на лицевой панели, задней панели или внутри. Символы общего применения составляют знаки, указывающие направление движения: механических перемещений, магнитных, световых потоков и т .
Об этом говорит сайт https://intellect.icu . д.
|
а б в г д е |
|
ж и к л м |
Рис. 2.1. Знаки регулирования
На рис. 2.2 показаны обозначения вращательного (рис. 2.2, а), качательного (рис. 2.2, б), сложного (рис. 2.2, в) движений, направление восприятия магнитного сигнала (рис. 2.2, г) и светового потока (рис. 2.2, д).
а б в г д
Рис. 2.2. Знаки, указывающие направление движения
Составной частью символов некоторых элементов является знак, указывающий на способ управления подвижными элементами схемы. На рис. 2.3 приведены обозначения ручного нажатия (рис. 2.3, а) или вытягивания (рис.
2.3, б), поворота (рис. 2.3, в), ножного привода (рис. 2.3, г) и фиксации движения (рис. 2.3, д).
а б в г д
Рис. 2.3. Знаки, указывающие на способ управления
УГО элементов электрических схем выделены в группы и сведены в таблицы для лучшего восприятия. В таблицах даны рекомендуемые размеры УГО для выполнения схем радиоустройств и электротехнических изделий. При выполнении чертежей – плакатов – в курсовом и дипломном проектировании следует обратиться к литературе , в которой даны построения УГО по основным фигурам А и В, показывающим пропорциональные отношения элементов.
2.2. Резисторы (ГОСТ 2.728-74)
Основное назначение резисторов – оказывать активное сопротивление в электрической цепи. Параметром резистора является активное сопротивление, которое измеряется в омах, килоомах (1000 Ом) и мегаомах (1000000 Ом).
Резисторы подразделяются на постоянные, переменные, подстроечные и нелинейные (табл.
2.1). По способу исполнения различают резисторы проволочные и непроволочные (металлопленочные).
Буквенно-цифровое позиционное обозначение резисторов состоит из латинской буквы R и порядкового номера по схеме.
Таблица 2.1
УГО резисторов
Конденсаторы – это радиоэлементы с сосредоточенной электрической емкостью, образуемой двумя и более электродами, разделенными диэлектриком. Различают конденсаторы постоянной емкости, переменной (регулируемые) и саморегулируемые. Конденсаторы постоянной большой емкости чаще всего оксидные и, как правило, имеют полярность подключения к электрической цепи. Емкость их измеряется в фарадах, например, 1 пФ (пикофарада) = 10–12 Ф, 1нФ (нанофарада) = 10-9Ф, 1мкФ (микрофарад) = 10-6 Ф (табл. 2.2). Буквенно-цифровое позиционное обозначение конденсаторов состоит из латинской буквы С и порядкового номера по схеме.
Таблица 2.2
УГО конденсаторов
2.
4. Катушки индуктивности, дроссели и трансформаторы (ГОСТ 2.723-69)Буквенно-цифровое позиционное обозначение катушек индуктивности и дросселей состоит из латинской буквы L и порядкового номера по схеме. При необходимости указывают и главный параметр этих изделий – индуктивность , измеряемую в генри (Гн), миллигенри (1 мГн = 10-3 Гн) и микрогенри (1 мкГн = 10-6 Гн). Если катушка или дроссель имеет магнитопровод, УГО дополняют его символом – штриховой или сплошной линией. Радиочастотные трансформаторы могут быть с магнитопроводами или без них и иметь обозначение L1, L2 и т. д. Трансформаторы, работающие в широкой полосе частот, обозначают буквой Т, а их обмотки – римскими цифрами (табл. 2.3).
Таблица 2.3
УГО катушек индуктивности и трансформаторов
2.5. Устройства коммутации (ГОСТ 2.755-74, ГОСТ 2.756-76)
УГО устройств коммутации – выключатели, переключатели, электромагнитные реле – построены на основе символов контактов: замыкающих, размыкающих и переключающих (табл.
2.4). Стандартом предусматривается в УГО таких устройств отражение конструктивных особенностей:неодновременность срабатывания контактов в группе; отсутствие (наличие) фиксации в одном из положений; способ управления коммутационным устройством; функциональное назначение.
Таблица 2.4
УГО устройств коммутации
Окончание табл. 2.4
2.6.1. Диоды, тиристоры , оптроны
Диод – самый простой полупроводниковый прибор, обладающий односторонней проводимостью благодаря электронно-дырочному переходу
(р–n-переход, см. табл. 2.5).
Таблица 2.5
УГО полупроводниковых приборов
В УГО диодов – туннельного, обращенного и диода Шотки – введены дополнительные штрихи к катодам. Свойство обратно смещенного р–n-переходавести себя как электрическая емкость использовано в специальных диодах-варикапах.
Более сложный полупроводниковый прибор – тиристор , имеющий, как правило, три р–n-перехода. Обычно тиристоры используются в качестве переключающих диодов. Тиристоры с выводами от крайних слоев структуры называют динисторами. Тиристоры с дополнительным третьим выводом (от внутреннего слоя структуры) называют тринисторами. УГО симметричного (двунаправленного) тринистора получают из символа симметричного динистора добавлением третьего вывода.
Большую группу составляют полупроводниковые приборы – фотодиоды, светодиоды и светодиодные индикаторы. Особо необходимо остановиться на оптронах – изделиях, основанных на совместной работе светоизлучающих и светопринимающих полупроводниковых приборов. Группа оптронов постоянно пополняется.
Большое пополнение происходит и в группе полевых транзисторов,
условные графические обозначения которых пока никак не отмечены в отечественных стандартах.
2.6.2. Транзисторы
Транзисторы – полупроводниковые приборы, предназначенные для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний.
Большую группу этих приборов составляют биполярные транзисторы , имеющие два р–n-перехода: один из них соединяет базу с эмиттером (эмиттерный переход), другой – с коллектором (коллекторный переход).
Транзистор , база которого имеет проводимость типа n, обозначают формулой р–n–р, а транзистор с базой типа р имеет структуру n–р–n (табл. 2.6). Несколько эмиттерных областей имеют транзисторы, входящие в интегральные сборки. Допускается изображать транзисторы по ГОСТ 2.730-73 без символа корпуса для бескорпусных транзисторов и транзисторных матриц.
Таблица 2.6
УГО транзисторов
Окончание табл. 2.6
2.7. Электровакуумные приборы (ГОСТ 2.731-81)
Электровакуумными называют приборы, действие которых основано на использовании электрических явлений в вакууме.
Система УГО этих приборов построена поэлементным способом. В качестве базовых элементов приняты обозначения баллона, нити накала (подогревателя), сетки, анода и др.Баллон герметичен и может быть стеклянным, металлическим, керамическим, металлокерамическим. Наличие газа в баллоне в газоразрядных приборах показывают точкой внутри символа (табл. 2.7).
Таблица 2.7
УГО электровакуумных приборов
2.8. Электроакустические приборы (ГОСТ 2.741-68*)
Электроакустическими называют приборы, преобразующие энергию звуковых или механических колебаний в электрические, и наоборот. Основ-ной буквенный код (кроме приборов сигнализации) – латинская буква В.
Таблица 2.8
УГО электроакустических приборов
2.9. Пьезоэлектрические устройства, измерительные приборы,
источники питания (ГОСТ 2.736-68, ГОСТ 2.729-68,
ГОСТ 2.742-68, ГОСТ 2.727-68)
В радиоэлектронной аппаратуре (РЭА) широко используются приборы, действие которых основано на так называемом пьезоэлектрическом эффекте (piezo – давлю).
Существует прямой пьезоэффект, когда возникают электрические заряды на поверхности тела, подвергнутого деформации, и обратный. Применение резонаторов в РЭА основано на использовании прямого пьезоэффекта. Буквенный код пьезоэлементов и резонаторов –латинские буквы ВQ. На основе пьезоэлектрических резонаторов изготовляют различные полосовые фильтры (буквенный код Z и ZQ). Пьезоэлементы находят широкое применение в пьезоэлектрических преобразователях (подразд. 2.8). Пьезоэлектрические преобразователи используют также в ультразвуковых линиях задержки. Стандартом не установлен буквенный код этих устройств, рекомендуется обозначать латинской буквой Е.
Для контроля электрических и неэлектрических величин в технике используют всевозможные приборы, их буквенный код – латинская буква Р, а общее УГО приборов – кружок с двумя разнонаправленными линиями – выводами.
Для автономного питания РЭА используются электрохимические источники тока – гальванические элементы и аккумуляторы (код – буква G).
Для защиты от перегрузок по току и коротких замыканий в нагрузке
в приборах с питанием от сети используют плавкие предохранители (табл. 2.9). Код таких изделий – латинская буква F.
Таблица 2.9
УГО устройств, приборов, источников питания
Окончание табл. 2.9
2.10. Электрические машины (ГОСТ 2.722-68*)
В устройствах автоматики и телемеханики, в конструкциях промышленных станков и строительно-дорожных машин для привода различных механизмов используют электрические машины. Базовое обозначение статора и ротора электродвигателя имеет форму окружности (табл. 2.10).
Таблица 2.10
Базовые элементы УГО электрических машин
ГОСТ 2.722-68* предусматривает УГО, поясняющие конструкцию электрических машин (табл. 2.11), УГО электрических машин в двух формах (табл. 2.12). Внутри окружности допускается указывать следующие надписи латинскими буквами: G – генератор; М – двигатель; В – возбудитель; ВR – тахогенератор.
Разрешается также указывать род тока, число фаз, вид соединения обмоток.
Таблица 2.11
УГО, поясняющие конструкцию электрических машин (ГОСТ 2.722-68*)
Таблица 2.12
УГО электрических машин (форма 1 и 2)
Вопросы для самопроверки
- 1. Перечислите типы знаков общего применения на схемах.
- 2. Назовите буквенный код обозначения резисторов.
- 3. Назовите буквенный код обозначения конденсаторов.
- 4. Назовите буквенный код обозначения катушек индуктивности.
- 5. Назовите буквенный код обозначения трансформаторов промышленной частоты.
- 6. Назовите буквенный код обозначения реле.
- 7. Назовите буквенный код обозначения тиристоров .
- 8. Назовите буквенный код обозначения диодов.
- 9. Назовите буквенный код обозначения транзисторов?
- 10.
Назовите буквенный код обозначения звонков, зуммеров и гидрофонов. - 11. Назовите буквенный код обозначения аналоговых измерительных приборов.
- 12. Перечислите буквенные коды электрических машин.
- 13. Преобразуйте значение 100 нФ в микрофарады (мкФ).
- 14. Укажите рекомендуемые размеры УГО резисторов.
- 15. Укажите рекомендуемые размеры УГО транзисторов.
Назовите буквенный код обозначения звонков, зуммеров и гидрофонов.См. также
Я хотел бы услышать твое мнение про условные графические обозначения Надеюсь, что теперь ты понял что такое условные графические обозначения, элементов электрических схем,уго и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база
Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.
Типоразмеры smd корпусов микросхем. Маркировка SMD
Корпус интегральной микросхемы (ИМС) – это герметичная конструкции, предназначенная для защиты кристалла интегральной схемы от внешних воздействий и для электрического соединения с внешними цепями. Длина корпуса микросхем зависит от числа выводов. Давайте рассмотрим некоторые типы корпусов, которые наиболее часто применяются радиолюбителями.
DIP (Dual In-line Package) – тип корпуса микросхем, микросборок и некоторых других электронных компонентов для монтажа в отверстия печатной платы, является самым распространенным типом корпусов. Имеет прямоугольную форму с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Может быть выполнен из пластика или керамики. В обозначении корпуса указывается число выводов. В корпусе DIP могут выпускаться различные полупроводниковые или пассивные компоненты – микросхемы, сборки диодов, ТТЛ-логика, генераторы, усилители, ОУ и прочие… Компоненты в корпусах DIP обычно имеют от 4 до 40 выводов, возможно есть и больше.
Большинство компонентов имеет шаг выводов 2.54 миллиметра и расстояние между рядами 7.62 или 15.24 миллиметра.
Одной из разновидностью корпуса DIP является корпус QDIP на таком корпусе 12 выводов и обычно имеются лепестки для крепления микросхемы на радиатор, вспомните микросхему К174УН7.
Разновидностью DIP является PDIP – (Plastic Dual In- line Package) – корпус имеет форму прямоугольника, снабжен выводами, предназначенными преимущественно для монтажа в отверстия. Существуют две разновидности корпуса: узкая, с расстоянием между выводами 7.62 мм и широкая, с расстоянием между выводами 15.24 мм. Различий между DIP и PDIP в плане корпуса нет, PDIP обычно изготавливается из пластика, CDIP – из керамики. Если у микросхемы много выводов, например 28 и более, то корпус может быть широким.
SIP (Single In-line Package) – плоский корпус для вертикального монтажа в отверстия печатной платы, с одним рядом выводов по длинной стороне.
Обычно в обозначении также указывается число выводов. Нумерация выводов данных типов микросхем начинается слева, если смотреть на маркировку спереди.
ТО92 – распространённый тип корпуса для маломощных транзисторов и других полупроводниковых приборов с двумя или тремя выводами, в том числе и микросхем, например интегральных стабилизаторов напряжения. В СССР данный тип корпуса носил обозначение КТ-26.
TO220 – тип корпуса для транзисторов, выпрямителей, интегральных стабилизаторов напряжения и других полупроводниковых приборов малой и средней мощности. Нумерация выводов для разных элементов может отличаться, у транзисторов одно обозначение, у стабилизаторов напряжения другое…
PENTAWATT – Содержит 5 выводов, в таких корпусах выпускаются, например усилители НЧ (TDA2030, 2050…), или стабилизаторы напряжения.
DPAK – (TO-252, КТ-89) корпус для размещения полупроводниковых устройств. D2PAK аналогичен корпусу DPAK, но больше по размеру; в основном эквивалент TO220 для SMD-монтажа, бывают трёх, пяти, шести, семи или восьмивыводные.
SO (Small Outline) пластиковый корпус малого размера. Корпус имеет форму прямоугольника, снабжен выводами, предназначенными для монтажа на поверхность. Существуют две разновидности корпуса: узкая, с шириной корпуса 3.9 мм (0.15 дюйма) и широкая, с шириной корпуса 7.5 мм (0.3 дюйма).
SOIC (Small-Outline Integrated Circuit) – предназначен для поверхностного монтажа, по сути это то же, что и SO. Имеет форму прямоугольника с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Как правило, нумерация выводов одинаковых микросхем в корпусах DIP и SOIC совпадает. Помимо сокращения SOIC для обозначения корпусов этого типа могут использоваться буквы SO, а также SOP (Small-Outline Package) и число выводов. Такие корпуса могут иметь различную ширину. Обычно обозначаются как SOxx-150, SOxx-208 и SOxx-300 или пишут SOIC-xx и указывают какому чертежу он соответствует. Данный тип корпусов схож с QSOP.
Также существует версия корпуса с загнутыми под корпус (в виде буквы J) выводами.
Такой тип корпуса обозначается как SOJ (Small-Outline J-leaded).
QFP (Quad Flat Package) – семейство корпусов микросхем, имеющих планарные выводы, расположенные по всем четырём сторонам. Форма основания микросхемы – прямоугольная, а зачастую используется квадрат. Корпуса обычно различаются только числом выводов, шагом, размерами и используемыми материалами. BQFP отличается расширениями основания по углам микросхемы, предназначенными для защиты выводов от механических повреждений до запайки.
В это семейство входят корпуса TQFP (Thin QFP) , QFP, LQFP (Low-profile QFP) . Микросхемы в таких корпусах предназначены только для поверхностного монтажа; установка в разъём или монтаж в отверстия штатно не предусмотрена, хотя переходные коммутационные устройства существуют. Количество выводов QFP микросхем обычно не превышает 200, с шагом от 0,4 до 1,0 мм. Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .
QFN (Quad-flat no-leads) – у таких корпусов, так же как и у корпусов SOJ, вывода загнуты под корпус.
Габаритные размеры и расстояние между выводами корпусов QFN можно посмотреть . Данный корпус схож с типом корпусов MLF, у них вывода расположены по периметрии и снизу.
TSOP (Thin Small-Outline Package) – данные корпуса очень тонкие, низкопрофильные, являются разновидностью SOP микросхем. Применяются в модулях оперативной памяти DRAM и для чипов флеш-памяти, особенно для упаковки низковольтных микросхем из-за их малого объёма и большого количества штырьков (контактов). В более современных модулях памяти такие корпуса уже не применяются, их заменили корпуса типа BGA. Обычно различают два типа корпусов, они представлены ниже на фото.
PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) и СLCC (Ceramic Leaded Chip Carrier) – представляют собой квадратный корпус с расположенными по краям контактами, предназначенный для установки в специальную панель (часто называемую «кроваткой»). В настоящее время широкое распространение получили микросхемы флэш-памяти в корпусе PLCC, используемые в качестве микросхемы BIOS на системных платах.
Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .
ZIP (Zigzag-In-line Package) – плоский корпус для вертикального монтажа в отверстия печатной платы со штырьковыми выводами, расположенными зигзагообразно. Бывают ZIP12, ZIP16, ZIP17, ZIP19, ZIP20, ZIP24, ZIP40 цифры означают количество выводов и тип корпуса, кроме этого они различаются габаритами корпусов, а так же расстоянием между выводами. Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .
В этой статье мы рассмотрим самые основные корпуса микросхем, которые очень часто используются в повседневной электронике.
DIP (англ. D ual I n-Line P ackage) – корпус с двумя рядами выводов по длинным сторонам микросхемы. Раньше, да наверное и сейчас, корпус DIP был самым популярным корпусом для многовыводных микросхем. Выглядит он вот так:
В зависимости от количества выводов микросхемы, после слова “DIP” ставится количество ее выводов.
Например, микросхема, а точнее, микроконтроллер atmega8 имеет 28 выводов:
Следовательно, ее корпус будет называться DIP28.
А вот у этой микросхемы корпус будет называться DIP16.
В основном в корпусе DIP в Советском Союзе производили логические микросхемы, операционные усилители и тд. Сейчас же корпус DIP также не теряет своей актуальности и в нем до сих пор делают различные микросхемы, начиная от простых аналоговых и заканчивая микроконтроллерами.
Корпус DIP может быть выполнен из пластика (что в большинстве случаев) и называется он PDIP , а также из керамики – CDIP . На ощупь корпус CDIP твердый как камень, и это неудивительно, так как он сделан из керамики.
Пример CDIP корпуса.
Имеются также модификации HDIP, SDIP.
HDIP (H eat-dissipating DIP ) – теплорассеивающий DIP. Такие микросхемы пропускают через себя большой ток, поэтому сильно нагреваются.
Чтобы отвести излишки тепла, на такой микросхеме должен быть радиатор или его подобие, например, как здесь два крылышка-радиатора посерединке микрухи:
SDIP (S mall DIP ) – маленький DIP. Микросхема в корпусе DIP, но c маленьким расстоянием между ножками микросхемы:
SIP корпус
SIP корпус (S ingle I n line P ackage ) – плоский корпус с выводами с одной стороны. Очень удобен при монтаже и занимает мало места. Количество выводов также пишется после названия корпуса. Например, микруха снизу в корпусе SIP8.
У SIP тоже есть модификации – это HSIP (H eat-dissipating SIP ). То есть тот же самый корпус, но уже с радиатором
ZIP корпус
ZIP (Z igzag I n line P ackage ) – плоский корпус с выводами, расположенными зигзагообразно. На фото ниже корпус ZIP6. Цифра – это количество выводов:
Ну и корпус с радиатором HZIP :
Только что мы с вами рассмотрели основной класс In line Package микросхем.
Эти микросхемы предназначены для сквозного монтажа в отверстиях в печатной плате.
Например, микросхема DIP14, установленная на печатной плате
и ее выводы с обратной стороны платы, уже без припоя.
Кто-то все таки умудряется запаять микросхемы DIP, как микросхемы для поверхностного монтажа (о них чуть ниже), загнув выводы под углом в 90 градусов, или полностью их выпрямив. Это извращение), но работает).
Переходим к другому классу микросхем – микросхемы для поверхностного монтажа или, так называемые SMD компоненты . Еще их называют планарными радиокомпонентами.
Такие микросхемы запаиваются на поверхность печатной платы, под выделенные для них печатные проводники. Видите прямоугольные дорожки в ряд? Это печатные проводники или в народе пятачки . Вот именно на них запаиваются планарные микросхемы.
SOIC корпус
Самым большим представителем этого класса микросхем являются микросхемы в корпусе SOIC (S mall-O utline I ntegrated C ircuit ) – маленькая микросхема с выводами по длинным сторонам.
Она очень напоминает DIP, но обратите внимание на ее выводы. Они параллельны поверхности самого корпуса:
Вот так они запаиваются на плате:
Ну и как обычно, цифра после “SOIC” обозначает количество выводов этой микросхемы. На фото выше микросхемы в корпусе SOIC16.
SOP (S mall O utline P ackage ) – то же самое, что и SOIC.
Модификации корпуса SOP:
PSOP – пластиковый корпус SOP. Чаще всего именно он и используется.
HSOP – теплорассеивающий SOP. Маленькие радиаторы посередине служат для отвода тепла.
SSOP (S hrink S mall O utline P ackage) – ” сморщенный” SOP. То есть еще меньше, чем SOP корпус
TSSOP (T hin S hrink S mall O utline P ackage) – тонкий SSOP. Тот же самый SSOP, но “размазанный” скалкой. Его толщина меньше, чем у SSOP.
В основном в корпусе TSSOP делают микросхемы, которые прилично нагреваются. Поэтому, площадь у таких микросхем больше, чем у обычных. Короче говоря, корпус-радиатор).
SOJ – тот же SOP, но ножки загнуты в форме буквы “J” под саму микросхему. В честь таких ножек и назвали корпус SOJ :
Ну и как обычно, количество выводов обозначается после типа корпуса, например SOIC16, SSOP28, TSSOP48 и тд.
QFP корпус
QFP (Q uad F lat P ackage) – четырехугольный плоский корпус. Главное отличие от собрата SOIC в том, что выводы размещены на всех сторонах такой микросхемы
Модификации:
PQFP – пластиковый корпус QFP. CQFP – керамический корпус QFP. HQFP – теплорассеивающий корпус QFP.
TQFP (T hin Q uad F lat P ack) – тонкий корпус QFP. Его толщина намного меньше, чем у его собрата QFP
PLCC (P lastic L eaded C hip C arrier) и СLCC (C eramic L eaded C hip C arrier) – соответственно пластиковый и керамический корпус с расположенными по краям контактами, предназначенными для установки в специальную панельку, в народе называемую “кроваткой”.
Типичным представителем является микросхема BIOS в ваших компьютерах.
Вот так примерно выглядит “кроватка” для таких микросхем
А вот так микросхема “лежит” в кроватке.
Иногда такие микросхемы называют QFJ , как вы уже догадались, из-за выводов в форме буквы “J”
Ну и количество выводов ставится после названия корпуса, например PLCC32.
PGA корпус
PGA (P in G rid A rray) – матрица из штырьковых выводов. Представляет из себя прямоугольный или квадратный корпус, в нижней части которого расположены выводы-штырьки
Такие микросхемы устанавливаются также в специальные кроватки, которые зажимают выводы микросхемы с помощью специального рычажка.
В корпусе PGA в основном делают процессоры на ваши персональные компьютеры.
Корпус LGA
LGA (L and G rid A rray) – тип корпусов микросхем с матрицей контактных площадок.
Чаще всего используются в компьютерной технике для процессоров.
Кроватка для LGA микросхем выглядит примерно вот так:
Если присмотреться, то можно увидеть подпружиненные контакты.
Сам микросхема, в данном случае процессор ПК, имеет просто металлизированные площадки:
Для того, чтобы все работало, должно выполняться условие: микропроцессор должен быть плотно прижат к кроватке. Для этого используются разного рода защелки.
Корпус BGA
BGA (B all G rid A rray ) – матрица из шариков.
Как мы видим, здесь выводы заменены припойными шариками. На одной такой микросхеме можно разместить сотни шариков-выводов. Экономия места на плате просто фантастическая. Поэтому микросхемы в корпусе BGA применяют в производстве мобильных телефонов, планшетах, ноутбуках и в других микроэлектронных девайсах. О том, как перепаивать BGA, я еще писал в статье Пайка BGA микросхем .
В красных квадратах я пометил микросхемы в корпусе BGA на плате мобильного телефона.
Как вы видите, сейчас вся микроэлектроника строится именно на BGA микросхемах.
Технология BGA является апогеем микроэлектроники. В настоящее время мир перешел уже на технологию корпусов microBGА, где расстояние между шариками еще меньше, и можно уместить даже тысячи(!) выводов под одной микросхемой!
Вот мы с вами и разобрали основные корпуса микросхем.
Ничего страшного нет в том, что вы назовете микросхему в корпусе SOIC SOPом или SOP назовете SSOPом. Также ничего страшного нет и в том, чтобы назвать корпус QFP TQFPом. Границы между ними размыты и это просто условности. Но вот если микросхему в корпусе BGA назовете DIP, то это уже будет полное фиаско.
Начинающим радиолюбителям стоит просто запомнить три самых важных корпуса для микросхем – это DIP, SOIС (SOP) и QFP безо всяких модификаций и стоит также знать их различия. В основном именно эти типы корпусов микросхем радиолюбители используют чаще всего в своей практике.
Современная технология поверхностного монтажа предусматривает следующие требования к электрон-
ным компонентам :
Минимальные масса и габариты, плоскостность, низкий профиль выводов, невысокая стоимость, о6еспечение стандартизации;
Пригодность к автоматизированному монтажу, возможность использования существующих методов пайки;
Высокую термостойкость в условиях длительной тепловой нагрузки в процессе пайки
возможность современного корпусирования.
В настоящее время на рынке ЭК имеется большой
выбор элементов в различных корпусах для поверхно-
стного монтажа. Причем, разработка корпусов для
ЭК приблизилась к такой стадии, кoгда её poль –
становится столь же важной, как и разработка самих компо-
нентов. Основными компонентами для поверхностно-
го монтажа являются большие (БИС) и сверх-большие
(СБИС) интегральные схемы (ИС) и полупроводнико-
вые приборы в малогабаритных корпусах. Существует
большой выбор корпусов для поверхностного
монтажа. Необходимо отметить, что размеры кристалла ИС
продолжают увеличиваться, а размеры элементов в
нем – уменьшаются, поэтому специалисты, занимаю-
щееся вопросами сборки компонентов, столкнулись с
двойной проблемой. Во-первых, необходимо собир-
ать физически большой кристалл,высокая плотность
элементов в котором требует увеличения числа кон
тактных площадок для соединения его с внутренними
выводами корпуса. Во вторых, увеличение размеров и
плотности упаковки элементов в кристаллах БИС и
СБИС требует увеличения числа выводов в корпусах,
в которые они монтируются, что может приводить к
возрастанию их размеров, веса, ухудшению электри-
ческих характеристик и быстродействия микроприбо-
ров.
Поэтому техника корпусирования БИС и СБИС –
динамичная, бурно развивающаяся область микро-
электроники, при этом основной тенденцией является
стремление к минимизации объемов корпуса при –
одновременном росте числа выводов с уменьшением расстояния между ними.
Корпуса классифицируют в зависимости
от конструктивных особенностей и геометрических
pазмеров. Классификация корпусов для поверхност
ного монтажа приведена на рисунке 2.40. B соответствии с
этой классификацией в таблице 2.13 приведены основ-
ные данные о наиболее распространенных и перспективных типах корпусов.
Следует отметить, что некото-
рые изготовители в справочных данных в качестве ос-
новного приводят фирменное обозначение корпуса, а
в комментариях дают сведения о соответствии фирменного
обозначения общепринятому. Кроме того,
часто перед общепринятыми обозначениями корпу-
сов ставят букву, определяющую материал, из которо-
го сделан корпус: P – пластик, С – керамика, М – ме-
таллокерамика.
Рисунок 2.40 – Классификация корпусов микросхем, предназначенных для
поверхностного монтажа
Корпуса с выводами по периметру входят в состав
семейства SOP, SOJ, QFJ, QFP, DIP. Наиболее рас-
пространены корпуса SOP (число выводов от 8 до 100)
и QFP (число выводов от 20 до 304). В корпусах
с большим количеством выводов выпускают цифровые мик-
росхемы средней и высокой степени интеграции, а
корпусах с малым количеством выводов – цифровые
микросхемы малой и средней степени интеграции,
аналоговые микросхемы, диоды и транзисторы.
Микросхемы в исполнении TCP имеют ленточные
выводы из тонкой медной или алюминиевой фольги на
полимерной пленке, прикрепленные к кристаллу пай-
кой или ультразвуковой сваркой. После установки на
плату микросхемы должны герметизироваться в соста-
ве платы. Они поставляются на ленте-носителе и хо-
рошо приспособлены для автоматизированного кон-
троля параметров и монтажа. Этот тип микросхем
применяют в недорогой, не подлежащей ремонту –
аппаратуре с большими объемами выпуска.
Для микросхем высокой и сверхвысокой степени
интеграции в последние годы получили широкое
распространение корпуса BGA, поскольку они от-
носительно недороги и пpи большом количестве вы-
водов занимают мало место на плате. Согласно тех-
нологии ВGА бескорпусные кристаллы (один или не-
сколько) монтируют на поверхность печатной мик-
роплаты и герметизируют полимерным компаундом.
Микросхемы в корпусах BGA паяются на платы с помощью выводов, выполненных в виде массива шариков припоя на контактных площадках микроплаты. Дальнейшее развитие технологии корпусов BGA привело к созданию корпусов типа CSP, в которых отсутствует печатная микроплата, а шариковые выводы размещены непосредственно на контактных площадках в верхнем слое металлизации кристалла. После формирования шариковых выводов кристалл заливают тонким слоем пластмассы и монтируют на печатной плате так же,как корпус BGA. В случае необходимости на верхней стороне микросхемы устанавливают теплоотвод. При эффективности использования площади платы эта технология практически не уступает технологии flip-chip (монтаж на плату перевернутых бескорпусных кристаллов и герметизация их полимерным компаундом в составе платы). Основным тормозом в массовом выпуске микросхем в корпусах типа CSP и широком применении технологии flip-chip является отсутствие надёжного и не
доpогого способа уменьшения напряжений в системе
кристалл-печатная плата, возникающих из-за разли
чия температурных коэффициентов pасширения полупроводникового кристалла (2×10 -6 /°С), меди (16,6×10 -6 /°С)
и диэлектрика типа FR-4 ((15…19)×10 -6 /°С), из которо-
го делают печатные платы.
Поэтому основные усилия
разработчиков направлены на повышение надежнос-
ти таких микросхем путем создания между кристаллом
и платой недорогой переходной структуры, гасящей
температурные напряжения.
Таблица 2.13 – Корпуса микросхем для поверхностного монтажа
| Корпус | Краткое описание | Шаг Выво дов, мм | Внешний вид корпуса | |
| Тип | Полное название | |||
| 1. Kopпycа для микросхем низкой, средней и высокой степени интеграции 1.1.С выводами вдоль двух боковых сторон корпуса 1.1.1. Со стандартным шагом расположения выводов | ||||
| SO, SOP, SOL, SOIC | Small Outline Package, Small Outline Integrated Circuit | Выводы в виде крыла чайки или в виде буквы «L» | 1.27 | |
| SOJ | Small Outline J-Lead Package | Выводы в виде буквы «J» | 1.27 | |
| TSOP, вариант 2 | Thin Small Outline Package | Корпус c уменьшенной высотой над платой (не более 1.27 мм), выводы расположены вдоль длинной стороны корпуса | 1.27 | |
| 1.1.2. С уменьшенным шагом расположения выводов | ||||
| TSOP, вариант 1 | Тhin Small Outline Package | Корпус с уменьшенной высотой над платой (не более 1.27 мм), выводы расположены вдоль короткой стороны корпуса | 0.5 | |
| SSOP, SSOL | Shrink Small Outline Package | Kopпyc SOP c уменьшенным шагом расположения выводов | 1.00 0. 80 0.65 0.50 | |
| TSSOP | Thin Shrink Small Outline Package | Корпус SSOP с уменьшенной высотой над платой (не более 1.27 мм). Стандартизован EIAJ, JEDEC | 0.65 0.50 | |
| TVSOP | Thin Very Small Outline Package | Миниатюрный корпус SOP | 0,10 | |
| uSOIC | microSOIC | Миниатюрный корпус SOIC | 0.65 | |
| 1.2. С выводами вдоль четырех сторон корпуса 1.2.1. Со стандартными размерами корпуса | ||||
| QFP | Quad Flat Package | Выводы в виде крыла чайки вдоль четырех сторон корпуса | 1.00 0.80 0. 65 | |
| PLCC | Plastic Leaded Chip Carrier | Кристаллоноситель с выводами в виде буквы Г. Стандартизован EIAJ, JEDEC | 1.27 0.636 |
Продолжение таблицы 2.13 – Корпуса микросхем для поверхностного монтажа
| Корпус | Краткое описание | Шаг Выво дов, мм | Внешний вид корпуса | |
| Тип | Полное название | |||
| 1.2.2. С уменьшенными размерами корпуса | ||||
| LQFP, NQFP | Low Profile (Thin) Quad Flat Package | Корпус OFP с уменьшенной высотой над платой (не более 1.27 мм) | 0.80 0.65 | |
| MQFP | Metric Thin Quad Flat Package | Корпус QFP с метрическим шагом выводов и уменьшенной высотой над платой | 0.60 | |
| FQFP | Fine Pitch Quad Flat Package | Корпус OFP с малым шагом расположения выводов. Стандартизован EIAJ | 0.40 | |
| 1.3. С матрицей выводов на нижней поверхности корпуса | ||||
| BGA | Ball Grid Array | Микросхема или многокристальный модуль на двухслойной печатной микроплате, снабжен массивом шариковых выводов | 1.27, 1.00 | |
| CPS | Chip Scale Package | Корпус с размерами, незначительно превышающими размеры кристалла. Снабжен массивом шариковых выводов | 1.00, 0.50 | |
| 2. Корпус а для транзисторов и микросхем низкой степени интеграции 2.1. С низкой рассеиваемой мощностью | ||||
| SOT-23 | Small Outline Transistor | Для диодов, транзисторов, микросхем с малым количеством выводов. SOT-23 выпускается также в варианте исполнения с пятью (SOT-5, SOT-23-5) или шестью (SOT-6,S0T-23-6) выводами | 0.95 | |
| SOT-143 | 1.90 | |||
| SOT-323 | 0.65 | |||
| SOT-363 | 0.65 | |||
| 2.2. Со средней рассеиваемой мощностью | ||||
| SOT-223 | Small Outline Transistor | Для транзисторов и микросхем с малым количеством выводов (DC/ DC преобразователей, стабилизаторов напряжения) | 1.95 | |
| DPAC | D-package | 4.80 | ||
| 2.3. С высокой рассеиваемой мощностью | ||||
| D 2 PAC | D-package | Для транзисторов и микросхем с повышенной рассеиваемой мощностью, высокий напряжением питания Как правило это приборы с импульсными токами до 100 А | 2.54/ 5.08 | |
| D 3 PAC | D-package | 10.9 |
Для микросхем, имеющих регулярную структуру,
небольшую потребляемую мощность и малое количе
ство выводов (типичные представители подобных микросхем
– микросхемы памяти) начали развивать тех-
нологию изготовления многоуровневых («этажероч-
ных») модулей 3DМ. Согласно одному из вариантов
этой технологии каждый уровень выполняется анало
гично микросхеме BGA, кристалл устанавливается –
методом flip-chip и заливается слоем полимерного ком-
паунда. Затем микроплаты разных уровней собирают
в столбик, шариковые выводы припаивают для созда-
ния вертикальных соединительных проводников, платы
столбика скрепляют полимерным компаундом. Полу-
ченный модуль монтируют на плату с помощью –
шариковых выводов.
Корпуса семейства SOT первоначально были раз-
работаны для транзисторов и имели три вывода (за ис-
ключением SOT-363, который имел 6 выводов). Одна-
ко впоследствии изготовители начали применять эти
корпуса для микросхем, при необходимости увеличи-
вая количество выводов с сохранением прежних габа
ритов. В частности, выпускаются микросхемы в –
корпусах SOT-23 с пятью выводами и D2PAK – с четырьмя.
С точки зрения конструктора, разнообразие типо-
размеров корпусов незначительно усложняет процесс разработки печатных плат, если их размеры заданы в одной измерительной системе. И наоборот, процесс разработки усложняется, если на плате для части корпусов размеры заданы в дюймах, а для остальных – в
миллиметрах. Поэтому разработчику принципиальной электри
ческой схемы следует стремиться к выбору микросхем, размеры которых заданы в единой измерительной системе.
Тонкопленочные чип-резисторы .
В общем количестве электронных компонентов, используемых при производстве аппаратуры, пассивные составля
ют 70%, причем не менее 50 % из них приходится на резисторы.
Конструкция чип-резисторов показана на рисунке 2.41.
Основанием чип-резисторов служит керамическая
подложка на основе оксида алюминия, на которую наносится резистивный слой. Высокая точность вели
чины сопротивления достигается лазерной подгонкой. Электрический кон
такт с печатной платой обеспечивается трехслойной поверхностью, состоящей из внутреннего слоя выводов палладий- серебро, барьерного
слоя никеля и внешнего слоя выводов олово – свинец или олово. Вв
едение в конструкцию дополнительного
слоя никеля при пайке предотвращает миграцию се
ребра из внутреннего выводного слоя в припой.
На
защитное покрытие из боросиликатного стекла наносится несмываемая кодовая маркировка номинала. Благодаря высокому качеству и стабильности параметров, чип-резисторы являются оптимальным выбором для любой аппаратуры.
Основные характеристики тонкопленочных чип-резисторов приведены в таблице 2.14.
Таблица 2.14 – Характеристики чип-резисторов
Таблица 2.15 – Характеристики чип-конденсаторов
Керамические чип-конденсаторы .
Конденсаторы были первыми ЭК, которые стали выпускать в исполнении, рассчитанном для монтажа на поверхность. Это самый распространенный вид конденсаторов в настоящее время. При малых габаритах они обеспечивают реализацию широкой шкалы ёмкости и заданного температурного коэффициента. Простота технологии изготовления делает керамические конденсаторы массовых серий самым дешевым видом этих компонентов. Конструкция керамического чип-конденсатора приведена на рисунке 2.42.
Рисунок 2.41 – Конструкция чип-резистора
Рисунок 2.42 – Конструкция чип-конденсатора
Такие чип-конденсаторы обладают высокой механической прочностью и выдерживают высокие механические нагрузки, возникающие при изготовлении и эксплуатации. Электрический контакт с печатной платой обеспечивается так же, как и при монтаже чип-резисторов.
Основные преимущества керамических чип-конденсаторов:
Трехслойные контактные поверхности с барьерным слоем никеля;
Высококачественные диэлектрические материалы;
Стойкость ко всем видам пайки.
Основные характеристики керамических конденсаторов приведены в таблице 2.15.
Характеристики диэлектрических материалов:
NPO/SOG – ультрастабильная керамика. Имеет очень малые диэлектрические потери при изменениях температуры и близкие к нулю эффекты старения. Обладает низкой диэлектрической проницаемостью;
X7R – высокая диэлектрическая проницаемость. Средние значения потерь при изменениях температуры и эффектов старения;
Z54, Y5V – высокая диэлектрическая проницаемость.
Необходимо отметить, что развитие элементной базы для поверхностного монтажа характеризуется следующими особенностями:
Дальнейшим повышением степени интеграции полупроводниковых БИС, СБИС с расширением их функциональных возможностей;
Возрастающим разнообразием корпусов для поверхностного монтажа активных и пассивных компонентов;
Появлением для БИС и СБИС корпусов с особо малыми расстояниями между выводами или контактами, число которых возрастает, а также конструкций с использованием технологии flip-chip, безвыводных корпусов и с выводами на нижней стороне корпуса;
Разработкой и выпуском конструкций широкого ряда дискретных элементов (индуктивностей, трансформаторов, переключателей) для монтажа на поверхность КП.
Коммутационные платы
Переход от выводного монтажа к технологии поверхностного монтажа обеспечил уменьшение размеров КП. При этом размеры плат определяются характеристиками материалов, из которых они изготавливаются, так как в процессе пайки электронных компонентов одновременно происходит нагрев плат. Кроме того, необходимость уменьшения размеров плат связана с технологической оснасткой и оборудованием для монтажа и пайки.
Конструкция КП для поверхностного монтажа
должна обеспечивать повышенную плотность монта-
жа (в среднем более восьми компонентов на 1 см 2),
ширину проводящих дорожек и расстояний между ним-
и менее 0,2 мм, минимальную длину межсоединений,
отсутствие навесных перемычек, монтаж компонентов
с двух сторон, возможность более интенсивного теп-
лоотвода, полную автоматизацию сборки и монтажа компонентов, а также контроль качества сборки.
Применение современных компонентов для по-
верхностного монтажа требует особых подходов к
проектированию КП при выборе конфигурации и раз-
меров контактных площадок и соединительных про-
водников, а также допусков на изготовление КП. Следует подчеркнуть, что изготовители в документации на
пассивные и активные электронные компоненты обыч-
но приводят рекомендации по размерам и расположению контактных площадок, а также способу пайки с указанием температурно-временной характеристики процесса.
Для изготовления КП применяют различные органические и неорганические материалы. При этом совершенствуются известные технологические процес-
сы а также появляются новые, позволяющие –
существенно снизить производственные затраты и улучшить
качество КП: лазерное экспонирование рисунка
на шаблонах или самих КП, покрытых резистом; при-
менение неудаляемых резистов, сухих (например, тер-
момагнитных) резистов, способствующих повышению
производительности при получении рисунка
металлизации на КП.
При создании коммутационных проводников пре-
обладают аддитивная и полуаддитвная технологии, о
днако многие зарубежные фирмы используют и субт-
рактивную технологию, которая, как известно, требу-
ет применения фольгированных диэлектрических мате-
риалов, позволяющих получить минимальную ширину
дорожек 50-100 мкм.
Изготовление КП с повышенной плотностью монта-
жа поставило ряд задач, главными из которых являются:
согласование по температурному коэффициенту
расширения платы и монтируемых на ней электрон-
ных компонентов;
Обеспечение теплоотвода при повышенной рассеи-
ваемой мощности;
Оптимизации геометрии элементов коммутации с уче-
том специфики электронных компонентов, а также
свойств применяемых припоев, защитных и клеевых
материалов.
Развитие техники поверхностного монтажа способствовало
появлению новых технических пластмасс, керамических и раз-
личных композиционных материалов, необходимых для опреде-
ленных типов микросборок. При изготовлении простых и отно-
сительно дешевых сборок полностью пригодны традиционные
материалы, такие как слоистые бумажнофенольные и стеклоэпо-
ксидные материалы.
Но поистине вызовом,который бросает технология поверхностного монтажа компонентов (ТПМК) изготовителям
коммутационных плат, являются требования к точности их изготовления:
в ТПМК на всех этапах технологического цикла до
пуски для плат должны составлять от 0,001 до 0,002 дюйма
(0,0254 – 0,0508 мм).
В таблице 2.16 указаны факторы, обусловленные особенностями
ТПМК применительно к изготовлению коммутационных плат.
Они тесно связаны с компромиссом между плотностью монтажа
и эффективным использованием коммутационной платы, а имен-
но: более высокая степень использования плат может служить
как целям уменьшения размеров платы с тем же самым коли-
чеством коммутационных слоев, так и целям повышения функ-
циональной сложности изделий при сохранении размеров плат с одновременным увеличением числа слоев. В обоих случаях в
технологию изготовления плат должны вноситься изменения:
миниатюризация отверстий и коммутационных дорожек, а также
увеличение количества слоев коммутации требуют повышения
точности технологических процессов.
К этому времени уже были разработаны и освоены некоторые компоненты (резисторы, конденсаторы), которые использовались при изгтовлении ГИС и МСБ. Однако ТМП ужесточила требования по устойчивости к воздействию климатических факторов, поскольку чип-резисторы и конденсаторы для ГИС и МСБ изготавливались в незащищённом исполнении для применения внутри корпусов ГИС.
В настоящее время разработана обширная номенклатура компонентов для ТМП, включающая резисторы, конденсаторы (в том числе переменные), катушки индуктивности, микротрансформаторы, реле, кварцевые резонаторы, диоды, транзисторы, микросхемы, микропереключатели и др. Данные компоненты имеют несколько разновидностей корпусов: безвыводные с облуженными торцами, с укороченными выводами типа крыла чайки или J-образными, цилиндрические корпуса с металлизированными торцами. Рассмотрим эти корпуса подробнее.
Чип-корпус – безвыводный корпус прямоугольной формы для простых пассивных компонентов типа резисторов, перемычек и конденсаторов (рисунок 2.1) .
Рисунок 2.1 – Корпуса простых чип-компонентов
Чип-резисторы и чип-конденсаторы изготавливаются по групповой технологии на подложках большого размера (обычно 60×48 мм), затем после скрайбирования подложка разламывается на отдельные части (английское слово chip означает осколок). После разламывания на торцы чип-компонента наносится многослойная металлизация (толстопленочный проводник – барьерный слой никеля – слой припоя) с трех или пяти сторон для каждого торца (последний вариант применяется для высоконадежных компонентов). При изготовлении чип-резисторов обычно применяется толстоплёночная технология. Типовая конструкция толстопленочного чип-резистора приведена на рисунке 2.2. Резистор состоит из керамического основания (подложка из А1 2 О 3), резистивного слоя (окись рутения), внутреннего контактного слоя (палладий-серебро), промежуточного барьерного слоя из никеля, внешнего контактного слоя (сплав олово-свинец). Тело резистора защищается покрытием из боросиликатного стекла с нанесением несмываемой кодовой маркировки номинала.
Рисунок 2.2 – Конструкция толстопленочного чип-резистора
Маркировка резисторов состоит из трёх цифр для простых и четырёх цифр для высокоточных резисторов, причём последняя цифра означает количество нулей, которые необходимо дописать справа к номиналу в Ом. Например: 160-16 Ом, 472-4,7 кОм, 112-1,1 кОм, 106 – 10 МОм, 2741 – 2,74 кОм. Маркировка низкоомных резисторов содержит букву «R», например, 4R7 – 4,7 Ом, 54R9 – 54,9 Ом.
Чип-перемычки, сопротивление которых не должно превышать 0,05 Ом, имеют маркировку 000.
Маркировка конденсаторов обычно наносится на упаковочную тару. Условное обозначение ёмкости: первые две цифры указывают номинал в пикофарадах, третья цифра – количество добавляемых справа нулей. Например: 105 – 1 мкФ, 153 – 0,015 мкФ.
Электролитические конденсаторы, имеющие достаточно большую поверхность, могут содержать кодированное обозначение рабочего напряжения и величины емкости. Возможно несколько вариантов кодировки:
а) код содержит два или три знака (буквы или цифры). Буквы обозначают напряжение и емкость, а цифра указывает множитель
Перед буквами может ставиться цифра, указывающая на диапазон рабочих напряжений:
б) код содержит четыре знака (буквы и цифры), обозначающие номинальную емкость и рабочее напряжение. Первая буква обозначает напряжение, две последующие цифры – емкость в пФ, последняя цифра количество нулей. Например: Е475 – конденсатор емкостью 4,7 мкФ с рабочим напряжением до 25 В. Иногда емкость может указываться с использованием буквы ц: Е4ц7 – обозначение конденсатора, соответствующее вышеприведенному примеру.
В общем случае чип-компонент может быть охарактеризован размерами L (длина), В (ширина), Н (высота), D или / (ширина контактной площадки) как это показано на рисунке 2.3. Размеры чип-резисторов зависят от рассеиваемой мощности, а размеры чип-конденсаторов – от номинальной емкости и рабочего напряжения.
Форма и размеры корпусов стандартизованы международными и национальными стандартами (МЭК115, МЭК384). В этих стандартах используется система обозначения конструктива КМП в виде двух пар чисел, которые характеризуют длину и ширину корпуса в сотых долях дюйма (типоразмеры от 0101 (0,25×0,25 мм) до 2225 (5,7×6,3 мм). Сопоставительные размеры некоторых типоразмеров резисторов по сравнению со спичечной головкой на фоне сетки 1,27 мм приведены на рисунке 2.4.
Некоторые фирмы обозначения типоразмера корпуса приводят в мм: 1005 – (1,0×0,5) мм, что соответствует вышеприведенному обозначению корпуса 0402; 3216 – (3,2×1,6) мм – соответствует обозначению 1206.
Отечественной промышленностью выпускаются чип-резисторы общего применения Р1-12, прецизионные Р1-16, наборы резисторов HP1-29, чип-перемычки Р1-23 . Чип-перемычки используются для обеспечения переходов через проводники при разработке топологии. Выпускаются с габаритными размерами 3,2×1,6×0,6 мм (1206) и имеют сопротивление не более 0,05 Ом.
Чип-конденсаторы для монтажа на поверхность представлены многослойными керамическими (К10-9М, К10-17-4в, К10-42, К10-43, К10-47, К10-50в, К10-56, К10-57, К10-60в, К10-69, К10-73-6в), танталовыми оксидно-полупроводниковыми (К53-25, К53-36, К53-37) и алюминиевыми оксидно-полупроводниковыми К53-40.
Корпус типа MELF (Metal Electrode Face Bonded) – цилиндрический корпус с вмонтированными электродами в виде металлизированных торцов (рисунок 2.5). Предназначен для диодов, резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности. Диаметр корпуса находится в пределах от 1,25 мм до 2,2 мм, длина – от 2 до 5,9 мм.
MELF-корпус имеет низкую стоимость, однако монтаж его затруднён. Получил широкое распространение в Японии в начале развития ТМП. Примерами отечественных компонентов в подобных корпусах являются резисторы Pl-11, P1-30.
Малогабаритный диодный корпус SOD (Small Outline Diode) – пластмассовый корпус с двумя выводами типа «крыло чайки» (рисунок 2.6). Предназначен для диодов, светодиодов, варикапов. Наиболее распространенным является корпус SOD-80, отечественным аналогом которого является корпус КД-34 по ГОСТ 18472-88.
Рисунок 2.5 – Корпус типа MELF Рисунок 2.6 – Корпус типа SOD
Малогабаритный транзисторный корпус SOT (Small Outline Transistor) имеет от 3 до 6 выводов (рисунок 2.7).
Рисунок 2.7 – Корпуса типа SOT
Корпус имеет пластмассовую оболочку и укороченные выводы типа «крыла чайки». Помимо транзисторов, в него могут монтироваться диоды, варикапы, усилители. Является первым корпусом для поверхностного монтажа, программа разработки которого была реализована фирмой Siemens более 25 лет назад. Наиболее распространённый корпус SOT-23 имеет размеры 2,9×1,3×1,1 мм.
Дальнейшим развитием корпусов данного типа являются корпуса SOT-89, SOT-143, S-mini, SS-mini. Последующие разработки характеризуются уменьшением расстояния между выводами до величины 0,65 -0,5 мм, что позволило уменьшить габариты корпуса до размеров 1,6×1,6×0,75 мм. Отечественные корпуса подобного типа представлены корпусами КТ-46 (SOT-23), KT-47 (SOT-89), KT-48 (SOT-143). Основные геометрические размеры корпусов показаны на рисунке 2.8.
SOT-23 (КТ-46)
SOT-89 (KT-47)
Рисунок 2.8 – Габаритные размеры корпусов типа SOT
Малогабаритные корпуса для микросхем могут быть объединены в несколько групп в зависимости от формы выводов (вывод в форме крыла чайки, J-образный), их расположением по двум или четырем сторонам корпуса, материала корпуса (пластмассовый или керамический):
– корпуса типа SOIC (Small Outline Integrated Circuit) u SOP (Small Outline Packages) с двусторонним расположением выводов в форме крыла чайки (рисунок 2.9а, 2.9.6). Шаг расположения выводов у этого типа корпусов 1,27 мм, количество выводов – от 6 до 42. Дальнейшим развитием корпусов подобного типа явилось создание корпуса SSOIC (Shrink Small Outline Integrated Circuit) с уменьшенным до 0,635 мм расстоянием между выводами при максимальном их количестве 64 (рисунок 2.9в) и корпуса TSOP (Thin Small Outline Packages) с уменьшенной до 1,27 мм высотой корпуса (рисунок 2.8г) и уменьшенным до 0,3 – 0,4 мм расстоянием между выводами;
– корпуса типа SOJ (Small Outline with «J» leads) с двусторонним расположением выводов J-образной формы, загнутых под корпус (рисунок 2.10). Шаг расположения выводов – 1,27 мм, общее их количество – от 14 до 28.
Рисунок 2.9 – Разновидности корпусов микросхем с двусторонним расположением выводов в форме крыла чайки: а-корпус типа SOIC; б-корпус типа SOP; в – корпус типа SSOIC; г – корпус типа TSOP
Рисунок 2.10 – Корпус микросхемы с J-образными выводами: а – общий вид корпуса; б – конструкция выводов
– корпуса типа QFP (Quad Flat Pack) и SQFP (Shrink Quad Flat Pack), имеющие выводы в форме «крыла чайки», равномерно распределенные по четырем сторонам (рисунок 2.11 а). Существует также разновидность корпуса в форме прямоугольника – SQFP-R (рисунок 2.11 б). Шаг расположения выводов достаточно мал – всего 0,3 – 0,5 мм, что позволяет создавать корпуса с общим количеством выводов до 440;
Рисунок 2.11 – Разновидности корпусов микросхем с четырехсторонним расположением выводов в форме крыла чайки: а – корпус типа QFP и SQFP; б-корпус типа SQFP-R
– корпуса типа PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) – квадратный пластмассовый кристаллоноситель с J-выводами (рисунок 2.12а) и типа PLCC – R (Plastic Leaded Chip Carrier Rectangular) – прямоугольный пластмассовый кристаллоноситель с J-выводами (рисунок 2.126). Корпуса подобного вида имеют значительный по современным меркам шаг расположения выводов – 1, 27 мм и в связи с этим большие геометрические размеры. Количество выводов квадратного корпуса – от 20 до 124, у прямоугольного – от 18 до 32;
Рисунок 2.12 – Корпус микросхемы с J-образными выводами
и четырехсторонним расположением выводов:
а-квадратный PLCC; б-прямоугольный PLCC-R
– корпуса типа LCCC (Leadless Ceramic Chip Carrier) – безвыводный керамический кристаллоноситель (рисунок 2.13). На боковых поверхностях такого корпуса имеются специальные металлизированные углубления, расположенные с шагом 1,27 мм, которые служат для образования электрического соединения с контактными площадками платы при пайке узла дозированным припоем.
Рисунок 2.13- Корпус типа LCCC
Отечественным аналогом корпусов типа SOIC являются корпуса подтипа 43 по ГОСТ 17467-88. Габаритные чертежи и размеры этих корпусов приведены на рисунке 2.14 и в таблице 2.1.
Рисунок 2.14- Габаритные размеры корпусов подтипа 43
Таблица 2.1 – Габаритные размеры корпусов подтипа 43 в миллиметрах
Шифр типоразмера | Число выводов | ||||
Отечественным аналогом корпусов типа QFP являются корпуса подтипа 44 по ГОСТ 17467-88. Габаритные чертежи и размеры этих корпусов приведены на рисунке 2.15 и в таблице 2.2.
Мировая электронная промышленность около 90% всех ТМП ИС выпускает в пластмассовых корпусах и только 10% в керамических. Керамические корпуса обладают существенно более высокими эксплуатационными показателями. Так, температурный диапазон работы микросхем в керамических корпусах составляет от -55 до +125°С, а в пластмассовых – от -10 до +85°С. Однако керамические корпуса имеют большую массу и стоимость, поэтому они используются, как правило, в наиболее ответственных случаях.
Рисунок 2.15 – Габаритные размеры корпусов подтипа 44
Таблица 2.2 – Габаритные размеры корпусов подтипа 44
Шифр типоразмера | Число выводов | |||||
Нестандартные корпуса для компонентов неправильной формы, например, переключателей, плавких предохранителей, индуктивностей, электролитических конденсаторов, переменных резисторов представлены на рисунке 2.16.
Рисунок 2.16- Нестандартные корпуса для КМП
Отечественной промышленностью выпускаются подстроечные резисторы в ТМП исполнении следующих типов: РП1-75, РП1-82, РП1-83, РП1-98 . Резисторы имеют диапазон сопротивлений от 10 Ом до 3,3 МОм, допускают мощность рассеяния 0,25 Вт. Габаритные размеры не превышают 4,5×4,5×3,5 мм.
В настоящее время по всему миру выпускается невероятное количество микросхем со всевозможными функциями. Насчитывается десятки тысяч различных микросхем от десятков производителей. Но очевидно, что требуется определенная стандартизация корпусов микросхем для того, чтобы разработчики могли удобно их применять для изготовления печатных плат, устанавливаемых в конечных электронных устройствах (телевизоры, магнитофоны, компьютеры и т. д.). Поэтому со временем сформировались формфакторы микросхем, под которые подстраиваются все мировые производители. Все их описать проблематично, да в этом и нет необходимости, поскольку некоторые из них предназначены для специфических задач, с которыми вы можете никогда не столкнуться.
Поэтому ниже приведены только самые распространенные и популярные из известных типов корпусов, которые вы можете встретить в магазинах и использовать в своих проектах.
Аббревиатура DIP расшифровывается как Dual In-line Package, что в переводе означает «пакет из двух линий» Данный тип имеет прямоугольную форму с двумя рядами контактов (ножек), направленных вниз по длинным сторонам корпуса.
Появился такой корпус в 1965 году и стал стандартом для одних из первых промышленно выпускаемых микросхем. Наибольшей популярностью в электронной промышленности пользовался в 1970-х и 1980-х годах. Корпус хорошо подходит для автоматизированной сборки и для установки в макетную плату.
Расстояние между осями соседних ножек по одной стороне – 2,54 мм, что соответствует шагу контактов макетной платы. Поэтому в конструкторах «Эвольвектор» используется именно этот тип микросхем. К настоящему моменту он считается устаревшим. В промышленности для изготовления печатных плат его постепенно вытеснили корпуса, предназначенные для поверхностного монтажа, – например типы PLCC и SOIC.
SOIC – расшифровывается как Small-Outline Integrated Circuit — интегральная схема с малым внешним контуром. Микросхемы с таким типом корпуса предназначены только для поверхностного монтажа на печатную плату и обладают действительно гораздо меньшими размерами по сравнению с типом корпуса DIP. Корпус такого типа имеет форму прямоугольника с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Расстояние между ножками составляет 1,27 мм, высота корпуса в 3 раза меньше, чем у корпуса DIP и не превышает 1,75 мм. Микросхемы в корпусе SOIC занимают на 30-50 % меньше площади печатной платы, чем их аналоги в корпусе DIP, благодаря чему имеют широкое распространение и в настоящее время. На концах ножек есть загибы для удобного припаивания к поверхности платы. Установка такого типа микросхем в макетную плату для быстрого прототипирования устройств невозможна.
Обычно нумерация выводов одинаковых микросхем в корпусах DIP и SOIC совпадает. Для обозначения данного типа микросхем может использоваться не только сокращение SOIC, но и буквы SO с указанием после них числа выводов. Например, если микросхема имеет 16 выводов, то может обозначаться SOIC-16 или SO-16.
Корпуса могут иметь различную ширину. Самые распространенные размеры 0,15; 0,208 и 0,3 дюйма. Возможно использование данных микросхем в дополнительных наборах «Эвольвектор» для изучения пайки.
PLCC – расшифровывает как Plastic Leaded Chip Carrier -пластиковый освинцованный держатель чипа. Тип представляет собой квадратный корпус с расположенными по четырем сторонам контактами. Расстояние между контактами – 1,27 мм. Такой корпус предназначен для установки в специальную панель. Как и DIP корпус, в настоящее время распространен не очень широко. Может использоваться для производства микросхем флэш-памяти, используемых в качестве микросхем BIOS на системных платах в персональных компьютерах или других вычислительных системах.
ТО-92 – расшифровывается как Transistor Outline Package, Case Style 92 — как корпус для транзисторов с модификацией под цифровым обозначением 92. Как следует из названия, этот тип корпуса применяется для транзисторов. В нем изготавливаются маломощные транзисторы и другие электронные полупроводниковые компоненты с тремя выводами, в том числе и простые микросхемы, такие как интегральный стабилизатор напряжения. Корпус имеет малый размер, в чем можно убедиться, взяв в руки биполярный транзистор из конструктора «Эвольвектор» . Фактически корпус — это две склеенные между собой пластиковые половинки, между которыми заключен полупроводниковый компонент на пленке. С одной стороны корпуса есть плоская часть, на которую наносится маркировка.
Из корпуса выходят три вывода (ножки), расстояние между которыми может составлять от 1,15 до 1,39 мм. Компоненты, произведенные в таком корпусе, могут пропускать через себя ток до 5 А и напряжения до 600 В, но из-за малого размера и отсутствия теплорассеивающего элемента рассчитаны на незначительную мощность до 0,6 Вт.
Данный тип корпуса является родственником ТО-92. Отличие заключается в дизайне, ориентированном на компоненты и микросхемы более высокой мощности, чем предусматривает формфактор ТО-92. Корпус ТО-220 также предназначен для транзисторов, интегральных стабилизаторов напряжения или выпрямителей. Корпус ТО-220 рассчитан уже на мощность до 50 Вт благодаря наличию металлической теплоотводящей пластины (называется основанием), к которой припаивается кристалл полупроводникового прибора, выводы и герметичный пластиковый корпус.
Обычный «транзисторный» ТО-220 имеет три вывода, однако бывают и модификации с двумя, четырьмя, пятью и бОльшим количеством выводов. Расстояние между осями выводов составляет 2,54 мм. В основании имеется отверстие ∅4,2 мм для крепления дополнительных охлаждающих радиаторов. В силу улучшенных теплоотводящих свойств электронные компоненты в данном корпусе могут пропускать через себя токи до 70 А.
Аббревиатура TSSOP расшифровывается как Thin Scale Small-Outline Package — тонкий малогабаритный корпус. Такой тип корпуса используется исключительно для поверхностного монтажа на печатные платы. Обладает совсем маленькой толщиной, не более 1,1 мм, и очень маленьким расстоянием между выводами микросхемы — 0,65 мм.
Данные корпуса применяются для изготовления микросхем оперативной памяти персональных компьютеров, а также для чипов флеш-памяти. Несмотря на свою компактность, во многих современных устройствах вытеснены более компактными корпусами типа BGA по причине постоянного повышения требований к плотности расположения компонентов.
Аббревиатура QFP расшифровывается как Quad Flat Package — квадратный плоский корпус. Класс корпусов микросхем QFP представляет собой семейство корпусов, имеющих планарные выводы, которые равномерно расположены по всем четырём сторонам. Микросхемы в таких корпусах предназначены только для поверхностного монтажа. Это самый популярный на сегодняшний день тип корпуса для производства различных чипсетов, микроконтроллеров и процессоров. В этом вы сможете убедиться, когда перейдете ко 2-му и 3-му уровню конструкторов «Эвольвектор» . Контроллеры и одноплатные компьютеры указанных конструкторов оснащены процессорами и микроконтроллерами как раз в таких корпусах.
У класса QFP существует множество подклассов:
. BQFP : от англ. Bumpered Quad Flat Package
. CQFP : от англ. Ceramic Quad Flat Package
. HQFP : от англ. Heat sinked Quad Flat Package
. LQFP : от англ. Low Profile Quad Flat Package
. SQFP : от англ. Small Quad Flat Package
. TQFP : от англ. Thin Quad Flat Package
. VQFP : от англ. Very small Quad Flat Package
Но независимо от подкласса принцип «квадратности» и равномерного распределения контактов сохраняется. Отличаются разновидности только материалом, способностью к теплоотведению и конфигурацией корпуса, а также размерами и расстоянием между выходами. Оно составляет от 0,4 до 1,0 мм. Количество выводов у микросхем в корпусе QFP обычно не превышает 200.
Как найти микросхему. Поиск неисправностей в электронных схемах. Аналоговые и цифровые микросхемы
В этой статье мы рассмотрим самые основные корпуса микросхем, которые очень часто используются в повседневной электронике.
DIP (англ. D ual I n-Line P ackage) – корпус с двумя рядами выводов по длинным сторонам микросхемы. Раньше, да наверное и сейчас, корпус DIP был самым популярным корпусом для многовыводных микросхем. Выглядит он вот так:
В зависимости от количества выводов микросхемы, после слова “DIP” ставится количество ее выводов. Например, микросхема, а точнее, микроконтроллер atmega8 имеет 28 выводов:
Следовательно, ее корпус будет называться DIP28.
А вот у этой микросхемы корпус будет называться DIP16.
В основном в корпусе DIP в Советском Союзе производили логические микросхемы, операционные усилители и тд. Сейчас же корпус DIP также не теряет своей актуальности и в нем до сих пор делают различные микросхемы, начиная от простых аналоговых и заканчивая микроконтроллерами.
Корпус DIP может быть выполнен из пластика (что в большинстве случаев) и называется он PDIP , а также из керамики – CDIP . На ощупь корпус CDIP твердый как камень, и это неудивительно, так как он сделан из керамики.
Пример CDIP корпуса.
Имеются также модификации HDIP, SDIP.
HDIP (H eat-dissipating DIP ) – теплорассеивающий DIP. Такие микросхемы пропускают через себя большой ток, поэтому сильно нагреваются. Чтобы отвести излишки тепла, на такой микросхеме должен быть радиатор или его подобие, например, как здесь два крылышка-радиатора посерединке микрухи:
SDIP (S mall DIP ) – маленький DIP. Микросхема в корпусе DIP, но c маленьким расстоянием между ножками микросхемы:
SIP корпус
SIP корпус (S ingle I n line P ackage ) – плоский корпус с выводами с одной стороны. Очень удобен при монтаже и занимает мало места. Количество выводов также пишется после названия корпуса. Например, микруха снизу в корпусе SIP8.
У SIP тоже есть модификации – это HSIP (H eat-dissipating SIP ). То есть тот же самый корпус, но уже с радиатором
ZIP корпус
ZIP (Z igzag I n line P ackage ) – плоский корпус с выводами, расположенными зигзагообразно. На фото ниже корпус ZIP6. Цифра – это количество выводов:
Ну и корпус с радиатором HZIP :
Только что мы с вами рассмотрели основной класс In line Package микросхем. Эти микросхемы предназначены для сквозного монтажа в отверстиях в печатной плате.
Например, микросхема DIP14, установленная на печатной плате
и ее выводы с обратной стороны платы, уже без припоя.
Кто-то все таки умудряется запаять микросхемы DIP, как микросхемы для поверхностного монтажа (о них чуть ниже), загнув выводы под углом в 90 градусов, или полностью их выпрямив. Это извращение), но работает).
Переходим к другому классу микросхем – микросхемы для поверхностного монтажа или, так называемые SMD компоненты . Еще их называют планарными радиокомпонентами.
Такие микросхемы запаиваются на поверхность печатной платы, под выделенные для них печатные проводники. Видите прямоугольные дорожки в ряд? Это печатные проводники или в народе пятачки . Вот именно на них запаиваются планарные микросхемы.
SOIC корпус
Самым большим представителем этого класса микросхем являются микросхемы в корпусе SOIC (S mall-O utline I ntegrated C ircuit ) – маленькая микросхема с выводами по длинным сторонам. Она очень напоминает DIP, но обратите внимание на ее выводы. Они параллельны поверхности самого корпуса:
Вот так они запаиваются на плате:
Ну и как обычно, цифра после “SOIC” обозначает количество выводов этой микросхемы. На фото выше микросхемы в корпусе SOIC16.
SOP (S mall O utline P ackage ) – то же самое, что и SOIC.
Модификации корпуса SOP:
PSOP – пластиковый корпус SOP. Чаще всего именно он и используется.
HSOP – теплорассеивающий SOP. Маленькие радиаторы посередине служат для отвода тепла.
SSOP (S hrink S mall O utline P ackage) – ” сморщенный” SOP. То есть еще меньше, чем SOP корпус
TSSOP (T hin S hrink S mall O utline P ackage) – тонкий SSOP. Тот же самый SSOP, но “размазанный” скалкой. Его толщина меньше, чем у SSOP. В основном в корпусе TSSOP делают микросхемы, которые прилично нагреваются. Поэтому, площадь у таких микросхем больше, чем у обычных. Короче говоря, корпус-радиатор).
SOJ – тот же SOP, но ножки загнуты в форме буквы “J” под саму микросхему. В честь таких ножек и назвали корпус SOJ :
Ну и как обычно, количество выводов обозначается после типа корпуса, например SOIC16, SSOP28, TSSOP48 и тд.
QFP корпус
QFP (Q uad F lat P ackage) – четырехугольный плоский корпус. Главное отличие от собрата SOIC в том, что выводы размещены на всех сторонах такой микросхемы
Модификации:
PQFP – пластиковый корпус QFP. CQFP – керамический корпус QFP. HQFP – теплорассеивающий корпус QFP.
TQFP (T hin Q uad F lat P ack) – тонкий корпус QFP. Его толщина намного меньше, чем у его собрата QFP
PLCC (P lastic L eaded C hip C arrier) и СLCC (C eramic L eaded C hip C arrier) – соответственно пластиковый и керамический корпус с расположенными по краям контактами, предназначенными для установки в специальную панельку, в народе называемую “кроваткой”. Типичным представителем является микросхема BIOS в ваших компьютерах.
Вот так примерно выглядит “кроватка” для таких микросхем
А вот так микросхема “лежит” в кроватке.
Иногда такие микросхемы называют QFJ , как вы уже догадались, из-за выводов в форме буквы “J”
Ну и количество выводов ставится после названия корпуса, например PLCC32.
PGA корпус
PGA (P in G rid A rray) – матрица из штырьковых выводов. Представляет из себя прямоугольный или квадратный корпус, в нижней части которого расположены выводы-штырьки
Такие микросхемы устанавливаются также в специальные кроватки, которые зажимают выводы микросхемы с помощью специального рычажка.
В корпусе PGA в основном делают процессоры на ваши персональные компьютеры.
Корпус LGA
LGA (L and G rid A rray) – тип корпусов микросхем с матрицей контактных площадок. Чаще всего используются в компьютерной технике для процессоров.
Кроватка для LGA микросхем выглядит примерно вот так:
Если присмотреться, то можно увидеть подпружиненные контакты.
Сам микросхема, в данном случае процессор ПК, имеет просто металлизированные площадки:
Для того, чтобы все работало, должно выполняться условие: микропроцессор должен быть плотно прижат к кроватке. Для этого используются разного рода защелки.
Корпус BGA
BGA (B all G rid A rray ) – матрица из шариков.
Как мы видим, здесь выводы заменены припойными шариками. На одной такой микросхеме можно разместить сотни шариков-выводов. Экономия места на плате просто фантастическая. Поэтому микросхемы в корпусе BGA применяют в производстве мобильных телефонов, планшетах, ноутбуках и в других микроэлектронных девайсах. О том, как перепаивать BGA, я еще писал в статье Пайка BGA микросхем .
В красных квадратах я пометил микросхемы в корпусе BGA на плате мобильного телефона. Как вы видите, сейчас вся микроэлектроника строится именно на BGA микросхемах.
Технология BGA является апогеем микроэлектроники. В настоящее время мир перешел уже на технологию корпусов microBGА, где расстояние между шариками еще меньше, и можно уместить даже тысячи(!) выводов под одной микросхемой!
Вот мы с вами и разобрали основные корпуса микросхем.
Ничего страшного нет в том, что вы назовете микросхему в корпусе SOIC SOPом или SOP назовете SSOPом. Также ничего страшного нет и в том, чтобы назвать корпус QFP TQFPом. Границы между ними размыты и это просто условности. Но вот если микросхему в корпусе BGA назовете DIP, то это уже будет полное фиаско.
Начинающим радиолюбителям стоит просто запомнить три самых важных корпуса для микросхем – это DIP, SOIС (SOP) и QFP безо всяких модификаций и стоит также знать их различия. В основном именно эти типы корпусов микросхем радиолюбители используют чаще всего в своей практике.
Существуют два метода тестирования для диагностики неисправности электронной системы, устройства или печатной платы: функциональный контроль и внутрисхемный контроль. Функциональный контроль обеспечивает проверку работы тестируемого модуля, а внутрисхемный контроль состоит в проверке отдельных элементов этого модуля с целью выяснения их номиналов, полярности включения и т. п. Обычно оба этих метода применяются последовательно. С разработкой аппаратуры автоматического контроля появилась возможность очень быстрого внутрисхемного контроля с индивидуальной проверкой каждого элемента печатной платы, включая транзисторы, логические элементы и счетчики. Функциональный контроль также перешел на новый качественный уровень благодаря применению методов компьютерной обработки данных и компьютерного контроля. Что же касается самих принципов поиска неисправностей, то они совершенно одинаковы, независимо от того, осуществляется ли проверка вручную или автоматически.
Поиск неисправности должен проводиться в определенной логической последовательности, цель которой – выяснить причину неисправности и затем устранить ее. Число проводимых операций следует сводить к минимуму, избегая необязательных или бессмысленных проверок. Прежде чем проверять неисправную схему, нужно тщательно осмотреть ее для возможного обнаружения явных дефектов: перегоревших элементов, разрывов проводников на печатной плате и т. п. Этому следует уделять не более двух-трех минут, с приобретением опыта такой визуальный контроль будет выполняться интуитивно. Если осмотр ничего не дал, можно перейти к процедуре поиска неисправности.
В первую очередь выполняется функциональный тест: проверяется работа платы и делается попытка определить неисправный блок и подозреваемый неисправный элемент. Прежде чем заменять неисправный элемент, нужно провести внутрисхемное измерение параметров этого элемента, для того чтобы убедиться в его неисправности.
Функциональные тесты
Функциональные тесты можно разбить на два класса, или серии. Тесты серии 1 , называемые динамическими тестами, применяются к законченному электронному устройству для выделения неисправного каскада или блока. Когда найден конкретный блок, с которым связана неисправность, применяются тесты серии 2, или статические тесты, для определения одного или двух, возможно, неисправных элементов (резисторов, конденсаторов и т. п.).
Динамические тесты
Это первый набор тестов, выполняемых при поиске неисправности в электронном устройстве. Поиск неисправности должен вестись в направлении от выхода устройства к его входу по методу деления пополам. Суть этого метода заключается в следующем. Сначала вся схема устройства делится на две секции: входную и выходную. На вход выходной секции подается сигнал, аналогичный сигналу, который в нормальных условиях действует в точке разбиения. Если при этом на выходе получается нормальный сигнал, значит, неисправность должна находиться во входной секции. Эта входная секция делится на две подсекции, и повторяется предыдущая процедура. И так до тех пор, пока неисправность не будет локализована в наименьшем функционально отличимом каскаде, например в выходном каскаде, видеоусилителе или усилителе ПЧ, делителе частоты, дешифраторе или отдельном логическом элементе.
Пример 1. Радиоприемник (рис. 38.1)
Самым подходящим первым делением схемы радиоприемника является деление на ЗЧ-секпию и ПЧ/РЧ-секцию. Сначала проверяется ЗЧ-секция: на ее вход (регулятор громкости) подается сигнал с частотой 1 кГц через разделительный конденсатор (10-50 мкФ). Слабый или искаженный сигнал, а также его полное отсутствие указывают на неисправность ЗЧ-секции. Делим теперь эту секцию на две подсекции: выходной каскад и предусилитель. Каждая подсекция проверяется, начиная с выхода. Если же ЗЧ-секция исправна, то из громкоговорителя должен быть слышен чистый тональный сигнал (1 кГц). В этом случае неисправность нужно искать внутри ПЧ/РЧ-секции.
Рис. 38.1.
Очень быстро убедиться в исправности или неисправности ЗЧ-секции можно с помощью так называемого «отверточного» теста. Прикоснитесь концом отвертки к входным зажимам ЗЧ-секции (предварительно установив регулятор громкости на максимальную громкость). Если эта секция исправна, будет отчетливо слышно гудение громкоговорителя.
Если установлено, что неисправность находится внутри ПЧ/РЧ-секции, следует разделить ее на две подсекции: ПЧ-секцию и РЧ-секцию. Сначала проверяется ПЧ-секция: на ее вход, т. е. на базу транзистора первого УПЧ подается амплитудно-модулированный (AM) сигнал с частотой 470 кГц 1 через разделительный конденсатор емкостью 0,01-0,1 мкФ. Для ЧМ-приемников требуется частотно-модулированный (ЧМ) тестовый сигнал с частотой 10,7 МГц. Если ПЧ-секция исправна, в громкоговорителе будет прослушиваться чистый тональный сигнал (400-600 Гц). В противном случае следует продолжить процедуру разбиения ПЧ-секции, пока не будет найден неисправный каскад, например УПЧ или детектор.
Если неисправность находится внутри РЧ-секции, то эта секция по возможности разбивается на две подсекции и проверяется следующим образом. АМ-сигнал с частотой 1000 кГц подается на вход каскада через разделительный конденсатор емкостью 0,01-0,1 мкФ. Приемник настраивается на прием радиосигнала с частотой 1000 кГц, или длиной волны 300 м в средневолновом диапазоне. В случае ЧМ-приемника, естественно, требуется тестовый сигнал другой частоты.
Можно воспользоваться и альтернативным методом проверки – методом покаскадной проверки прохождения сигнала. Радиоприемник включается и настраивается на какую-либо станцию. Затем, начиная от выхода устройства, с помощью осциллографа проверяется наличие или отсутствие сигнала в контрольных точках, а также соответствие его формы и амплитуды требуемым критериям для исправной системы. При поиске неисправности в каком-либо другом электронном устройстве на вход этого устройства подается номинальный сигнал.
Рассмотренные принципы динамических тестов можно применить к любому электронному устройству при условии правильного разбиения системы и подбора параметров тестовых сигналов.
Пример 2. Цифровой делитель частоты и дисплей (рис. 38.2)
Как видно из рисунка, первый тест выполняется в точке, где схема делится приблизительно на две равные части. Для изменения логического состояния сигнала на входе блока 4 применяется генератор импульсов. Светоизлучающий диод (СИД) на выходе должен изменять свое состояние, если фиксатор, усилитель и СИД исправны. Далее поиск неисправности следует продолжить в делителях, предшествующих блоку 4. Повторяется та же самая процедура с использованием генератора импульсов, пока не будет определен неисправный делитель. Если СИД не изменяет свое состояние в первом тесте, то неисправность находится в блоках 4, 5 или 6. Тогда сигнал генератора импульсов следует подавать на вход усилителя и т. д.
Рис. 38.2.
Принципы статических тестов
Эта серия тестов применяется для определения дефектного элемента в каскаде, неисправность которого установлена на предыдущем этапе проверок.
1. Начать с проверки статических режимов. Использовать вольтметр с чувствительностью не ниже 20 кОм/В.
2. Измерять только напряжение. Если требуется определить величину тока, вычислить его, измерив, падение напряжения на резисторе известного номинала.
3. Если измерения на постоянном токе не выявили причину неисправности, то тогда и только тогда перейти к динамическому тестированию неисправного каскада.
Проведение тестирования однокаскадного усилителя (рис. 38.3)
Обычно номинальные значения постоянных напряжений в контрольных точках каскада известны. Если нет, их всегда можно оценить с приемлемой точностью. Сравнив реальные измеренные напряжения с их номинальными значениями, можно найти дефектный элемент. В первую очередь определяется статический режим транзистора. Здесь возможны три варианта.
1. Транзистор находится в состоянии отсечки, не вырабатывая никакого выходного сигнала, или в состоянии, близком к отсечке («уходит» в область отсечки в динамическом режиме).
2. Транзистор находится в состоянии насыщения, вырабатывая слабый искаженный выходной сигнал, или в состоянии, близком к насыщению («уходит» в область насыщения в динамическом режиме).
$11.Транзистор в нормальном статическом режиме.
Рис. 38.3. Номинальные напряжения:
V e = 1,1 В, V b = 1,72 В, V c = 6,37В.
Рис. 38.4. Обрыв резистора R 3 , транзистор
находится в состоянии отсечки: V e = 0,3 В,
V b = 0,94 В, V c = 0,3В.
После того как установлен реальный режим работы транзистора, выясняется причина отсечки или насыщения. Если транзистор работает в нормальном статическом режиме, неисправность связана с прохождением переменного сигнала (такая неисправность будет обсуждаться позже).
ОтсечкаРежим отсечки транзистора, т. е. прекращение протекания тока, имеет место, когда а) переход база-эмиттер транзистора имеет нулевое напряжение смещения или б) разрывается путь протекания тока, а именно: при обрыве (перегорании) резистора R 3 или резистора R 4 или когда неисправен сам транзистор. Обычно, когда транзистор находится в состоянии отсечки, напряжение на коллекторе равно напряжению источника питания V CC . Однако при обрыве резистора R 3 коллектор «плавает» и теоретически должен иметь потенциал базы. Если подключить вольтметр для измерения напряжения на коллекторе, переход база-коллектор попадает в условия прямого смещения, как видно из рис. 38.4. По цепи «резистор R 1 – переход база-коллектор – вольтметр» потечет ток, и вольметр покажет небольшую величину напряжения. Это показание полностью связано с внутренним сопротивлением вольтметра.
Аналогично, когда отсечка вызвана обрывом резистора R 4 , «плавает» эмиттер транзистора, который теоретически должен иметь потенциал базы. Если подключить вольтметр для измерения напряжения на эмиттере, образуется цепь протекания тока с прямым смещением перехода база-эмиттер. В результате вольтметр покажет напряжение, немного большее номинального напряжения на эмиттере (рис. 38.5).
В табл. 38.1 подытоживаются рассмотренные выше неисправности.
Рис. 38.5. Обрыв резистора R 4 , транзистор
находится в состоянии отсечки:
V e = 1,25 В, V b = 1,74 В, V c = 10 В.
Рис. 38.6. Короткое замыкание перехода
база-эмиттер, транзистор находится в
состоянии отсечки: V e = 0,48 В, V b = 0,48 В, V c = 10 В.
Отметим, что термин «высокое V BE » означает превышение нормального напряжения прямого смещения эмиттерного перехода на 0,1 – 0,2 В.
Неисправность транзистора также создает условия отсечки. Напряжения в контрольных точках зависят в этом случае от природы неисправности и номиналов элементов схемы. Например, короткое замыкание эмиттерного перехода (рис. 38.6) приводит к отсечке тока транзистора и параллельному соединению резисторов R 2 и R 4 . В результате потенциал базы и эмиттера уменьшается до величины, определяемой делителем напряжения R 1 – R 2 || R 4 .
Таблица 38.1. Условия отсечки
Неисправность | Причина | |
V b V c V BE | Vac | Обрыв резистора R 1 |
V b V c V BE | Высокое Нормальное V CC Низкое | Обрыв резистора R 4 |
V b V c V BE | Низкое Низкое Низкое Нормальное | Обрыв резистора R 3 |
Потенциал коллектора при этом, очевидно, равен V CC . На рис. 38.7 рассмотрен случай короткого замыкания между коллектором и эмиттером.
Другие случаи неисправности транзистора приведены в табл. 38.2.
Рис. 38.7. Короткое замыкание между коллектором и эмиттером, транзистор находится в состоянии отсечки: V e = 2,29 В, V b = 1,77 В, V c = 2,29 В.
Таблица 38.2
Неисправность | Причина | |
V b V c V BE | 0 Нормальное V CC Очень высокое, не может быть выдержано функционирующим pn -переходом | Разрыв перехода база-эмиттер |
V b V c V BE | Низкое Низкое V CC Нормальное | Разрыв перехода база-коллектор |
Как объяснялось в гл. 21, ток транзистора определяется напряжением прямого смещения перехода база-эмиттер. Небольшое увеличение этого напряжения приводит к сильному возрастанию тока транзистора. Когда ток через транзистор достигает максимальной величины, говорят, что транзистор насыщен (находится в состоянии насыщения). Потенциал
Таблица 38.3
Неисправность | Причина | |
V b V c | Высокое (V c ) Высокое Низкое | Обрыв резистора R 2 или мало сопротивление резистора R 1 |
V b V c | Низкое Очень низкое | Короткое замыкание конденсатора C 3 |
коллектора уменьшается при увеличении тока и при достижении насыщения практически сравнивается с потенциалом эмиттера (0,1 – 0,5 В). Вообще, при насыщении потенциалы эмиттера, базы и коллектора находятся приблизительно на одинаковом уровне (см. табл. 38.3).
Нормальный статический режимСовпадение измеренных и номинальных постоянных напряжений и отсутствие или низкий уровень сигнала на выходе усилителя указывают на неисправность, связанную с прохождением переменного сигнала, например на внутренний обрыв в разделительном конденсаторе. Прежде чем заменять подозреваемый на обрыв конденсатор, убедитесь в его неисправности, подключая параллельно ему исправный конденсатор близкого номинала. Обрыв развязывающего конденсатора в цепи эмиттера (C 3 в схеме на рис. 38.3) приводит к уменьшению уровня сигнала на выходе усилителя, но сигнал воспроизводится без искажений. Большая утечка или короткое замыкание в этом конденсаторе обычно вносит изменения в режим транзистора по постоянному току. Эти изменения зависят от статических режимов предыдущих и последующих каскадов.
При поиске неисправности нужно помнить следующее.
1. Не делайте скоропалительных выводов на основе сравнения измеренного и номинального напряжений только в одной точке. Нужно записать весь набор величин измеренных напряжений (например, на эмиттере, базе и коллекторе транзистора в случае транзисторного каскада) и сравнить его с набором соответствующих номинальных напряжений.
2. При точных измерениях (для вольтметра с чувствительностью 20 кОм/В достижима точность 0,01 В) два одинаковых показания в разных контрольных точках в подавляющем большинстве случаев указывают на короткое замыкание между этими точками. Однако бывают и исключения, поэтому нужно выполнить все дальнейшие проверки для окончательного вывода.
Особенности диагностики цифровых схем
В цифровых устройствах самой распространенной неисправностью является так называемое «залипание», когда на выводе ИС или в узле схемы постоянно действует уровень логического 0 («константный нуль») или логической 1 («константная единица»). Возможны и другие неисправности, включая обрывы выводов ИС или короткое замыкание между проводниками печатной платы.
Рис. 38.8.
Диагностика неисправностей в цифровых схемах осуществляется путем подачи сигналов логического импульсного генератора на входы проверяемого элемента и наблюдения воздействия этих сигналов на состояние выходов с помощью логического пробника. Для полной проверки логического элемента «проходится» вся его таблица истинности. Рассмотрим, например, цифровую схему на рис. 38.8. Сначала записываются логические состояния входов и выходов каждого логического элемента и сопоставляются с состояниями в таблице истинности. Подозрительный логический элемент тестируется с помощью генератора импульсов и логического пробника. Рассмотрим, например, логический элемент G 1 . На его входе 2 постоянно действует уровень логического 0. Для проверки элемента щуп генератора устанавливается на выводе 3 (один из двух входов элемента), а щуп пробника – на выводе 1 (выход элемента). Обращаясь к таблице истинности элемента ИЛИ-НЕ, мы видим, что если на одном из входов (вывод 2) этого элемента действует уровень логического 0, то уровень сигнала на его выходе изменяется при изменении логического состояния второго входа (вывод 3).
Таблица истинности элемента G 1
Вывод 2 | Вывод 3 | Вывод 1 |
Например, если в исходном состоянии на выводе 3 действует логический 0, то на выходе элемента (вывод 1) присутствует логическая 1. Если теперь с помощью генератора изменить логическое состояние вывода 3 к логической 1, то уровень выходного сигнала изменится от 1 к 0, что и зарегистрирует пробник. Обратный результат наблюдается в том случае, когда в исходном состоянии на выводе 3 действует уровень логической 1. Аналогичные тесты можно применить к другим логическим элементам. При этих тестах нужно обязательно пользоваться таблицей истинности проверяемого логического элемента, потому что только в этом случае можно быть уверенным в правильности тестирования.
Особенности диагностики микропроцессорных систем
Диагностика неисправностей в микропроцессорной системе с шинной структурой имеет форму выборки последовательности адресов и данных, которые появляются на адресной шине и шине данных, и последующего сравнения их с хорошо известной последовательностью для работающей системы. Например, такая неисправность, как константный 0 на линии 3 (D 3) шины данных, будет указываться постоянным логическим нулем на линии D 3 . Соответствующий листинг, называемый листингом состояния, получается с помощью логического анализатора. Типичный листинг состояния, отображаемый на экране монитора, показан на рис. 38.9. Как альтернатива может использоваться сигнатурный анализатор для сбора потока битов, называемого сигнатурой, в некотором узле схемы и сравнения его с эталонной сигнатурой. Различие этих сигнатур указывает на неисправность.
Рис. 38.9.
В данном видео рассказывается о компьютерном тестере для диагностики неисправностей персональных компьютеров типа IBM PC:
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ “
Микросхема (ИС – Интегральная Схема, ИМС – Интегральная Микросхема , чип или микрочип от английского Chip, Microchip) представляет собой целое устройство, содержащее в себе транзисторы, диоды, резисторы и другие, активные и пассивные элементы, общее число которых может достигать нескольких десятков, сотен, тысяч, десятков тысяч и более. Разновидностей микросхем достаточно много. Наиболее применяемые среди них – логические , операционные усилители , специализированные .
Большая часть микросхем помещена в пластмассовый корпус прямоугольной формы с гибкими пластинчатыми выводами (см. Рис. 1), расположенными вдоль обеих сторон корпуса. Сверху на корпусе есть условный ключ – круглая или иной формы метка, от которой ведется нумерация выводов. Если на микросхему смотреть сверху, то отсчитывать выводы нужно против движения часовой стрелки, а если снизу – то в направлении движения часовой стрелки. Микросхемы могут иметь любое количество выводов.
В отечественной электронике (впрочем, в зарубежной тоже) особой популярностью среди микросхем пользуются логические, построенные на основе биполярных транзисторов и резисторов. Их еще называют ТТЛ-микросхемами (ТТЛ – Транзисторно-Транзисторная Логика) . Название транзисторно-транзисторный возникло из-за того, что транзисторы используются как для выполнения логических функций, так и для усиления выходного сигнала. Весь их принцип работы построен на двух условных уровнях: низком или высоком или, что эквивалентно, состоянию логического 0 или логической 1. Так, для микросхем серии К155 за низкий уровень, соответствующий логическому 0, приняты напряжения от 0 до 0,4. В, то есть не более 0,4 В, а за высокий, соответствующий логической 1, – не менее 2,4 В и не более напряжения источника питания – 5 В, а для микросхем серии К176, рассчитанных на питание от источника, напряжением 9 В, соответственно 0,02. ..0,05 и 8,6. ..8,8 В.
Маркировка зарубежных ТТЛ-микросхем начинается с цифр 74 , например 7400. Условные графические обозначения основных элементов логических микросхем показаны на Рис. 2. Там же приведены таблицы истинности, дающие представление о логике действия этих элементов.
Символом логического элемента И служит знак “&” (союз “и” в английском языке) , стоящий внутри прямоугольника (см. Рис.2). Слева – два (или больше) входных вывода, справа – один выходной вывод. Логика действия этого элемента такова: напряжение высокого уровня на выходе появится лишь тогда, когда сигналы такого же уровня будут на всех его входах. Такой же вывод можно сделать, глядя на таблицу истинности, характеризующую электрическое состояние элемента И и логическую связь между его выходным и входными сигналами. Так, например, чтобы на выходе (Вых.) элемента было напряжение высокого уровня, что соответствует единичному (1) состоянию элемента, на обоих входах (Вх. 1 и Вх. 2) должны быть напряжения такого же уровня. Во всех других случаях элемент будет в нулевом (0) состоянии, то есть на его выходе будет действовать напряжение низкого уровня.
Условный символ логического элемента ИЛИ – цифра 1 в прямоугольнике. У него, как и у элемента И, может быть два и больше входов. Сигнал на выходе, соответствующий высокому уровню (логической 1) , появляется при подаче сигнала такого же уровня на вход 1 или на вход 2 или одновременно на все входы. Проверьте эти логические взаимосвязи выходного и входного сигналов этого элемента по его таблице истинности.
Условный символ элемента НЕ – тоже цифра 1 внутри прямоугольника. Но у него один вход и один выход. Небольшой кружок, которым начинается линия связи выходного сигнала, символизирует логическое отрицание “НЕ” на выходе элемента. На языке цифровой техники “НЕ” означает, что элемент НЕ является инвертором, то есть электронным “кирпичиком”, выходной сигнал которого по уровню противоположен входному. Другими словами: пока на его входе присутствует сигнал низкого уровня, на выходе будет сигнал высокого уровня, и наоборот. Об этом говорят и логические уровни в таблице истинности работы этого элемента.
Логический элемент И-НЕ является комбинацией элементов И и НЕ , поэтому на его условном графическом обозначении есть знак “& ” и небольшой кружок на линии выходного сигнала, символизирующий логическое отрицание. Выход один, а входов два и больше. Логика работы элемента такова: сигнал высокого уровня на выходе появляется лишь тогда, когда на всех входах будут сигналы низкого уровня. Если хотя бы на одном из входов будет сигнал низкого уровня, на выходе элемента И-НЕ будет сигнал высокого уровня, то есть он будет в единичном состоянии, а если на всех входах будет сигнал высокого уровня – в нулевом состоянии. Элемент И-НЕ может выполнять функцию элемента НЕ, то есть стать инвертором. Для этого надо лишь соединить вместе все его входы. Тогда при подаче на такой объединенный вход сигнала низкого уровня на выходе элемента будет сигнал высокого уровня, и наоборот. Это свойство элемента И-НЕ очень широко используется в цифровой технике.
Обозначение символов логических элементов (знаков “&” или “1”) применяется только в отечественной схемотехнике.
ТТЛ-микросхемы обеспечивают построение самых различных цифровых устройств, работающих на частотах до 80 МГц, однако их существенный недостаток – большая потребляемая мощность.
В ряде случаев, когда не нужно высокое быстродействие, а необходима минимальная потребляемая мощность, применяют КМОП-микросхемы , которые используются полевые транзисторы, а не биполярные. Сокращение КМОП (CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor) расшифровывается как Комплементарный Металло-Оксидный Полупроводник. Основная особенность микросхем КМОП – ничтожное потребление тока в статическом режиме – 0,1…100 мкА. При работе на максимальной рабочей частоте потребляемая мощность увеличивается и приближается к потребляемой мощности наименее мощных микросхем ТТЛ. К КМОП-микросхемам относятся такие известные серии, как К176, К561, КР1561 и 564.
В классе аналоговых микросхем выделяют микросхемы с линейными характеристиками – линейные микросхемы , к которым относятся ОУ – Операционные Усилители . Наименование “операционный усилитель ” обусловлено тем, что, прежде всего такие усилители получили применение для выполнения операций суммирования сигналов, их дифференцирования, интегрирования, инвертирования и т.д. Аналоговые микросхемы выпускают, как правило, функционально незавершенными, что открывает широкий простор для радиолюбительского творчества.
Операционные усилители имеют два входа – инвертирующий и неинвертирующий. На схеме обозначаются минусом и плюсом соответственно (см. Рис.3). Подавая сигнал на вход плюс – на выходе получается неизменный, но усиленный сигнал. Подавая его на вход минус, на выходе получается перевернутый, но тоже усиленный сигнал.
При производстве радиоэлектронной продукции использование многофункциональных специализированных микросхем, требующих минимального количества внешних компонентов, позволяет значительно сократить время разработки конечного устройства и производственные затраты. К этой категории микросхем относятся чипы, которые предназначены для чего-то определенного. Например, существуют микросхемы усилителей мощности, стереоприемников, различных декодеров. Все они могут иметь совершенно разный вид. Если одна из таких микросхем имеет металлическую часть с отверстием, это означает, что ее нужно привинчивать к
радиатору.
Со специализированными микросхемами иметь дело куда приятнее, чем с массой транзисторов и резисторов. Если раньше для сборки радиоприемника необходимо было множество деталей, то теперь можно обойтись одной микросхемой.
Электроника сопровождает современного человека повсеместно: на работе, дома, в автомобиле. Работая на производстве, и неважно, в какой конкретно сфере, часто приходится ремонтировать что-то электронное. Условимся это «что-то» называть «прибор». Это такой абстрактный собирательный образ. Сегодня поговорим о всевозможных премудростях ремонта, освоив которые, вы сможете починить практически любой электронный «прибор», вне зависимости от его конструкции, принципа работы и области применения.
С чего начать
Невелика премудрость перепаять детальку, а вот найти дефектный элемент и есть главная задача в ремонте. Начинать следует с определения типа неисправности, так как от этого зависит, с чего начинать ремонт.
Типов таких три:
1. прибор не работает вообще – не светятся индикаторы, ничто не движется, ничто не гудит, нет никаких откликов на управление;
2. не работает какая-либо часть прибора, то есть не выполняется часть его функций, но хотя проблески жизни в нём всё же видны;
3. прибор в основном работает исправно, но иногда делает так называемые сбои. Назвать такой прибор сломанным пока нельзя, но всё же что-то ему мешает работать нормально. Ремонт в этом случае как раз и заключается в поиске этой помехи. Считается, что это самый сложный ремонт.
Разберём примеры ремонта каждого из трёх типов неисправностей.
Ремонт первой категории
Начнём с самой простой – поломка первого типа, это когда прибор совсем мёртвый. Любой догадается, что начинать нужно с питания. Все приборы, живущие в своём мире машин, обязательно потребляют энергию в том или ином виде. И если прибор наш совсем не шевелится, то вероятность отсутствия этой самой энергии весьма высока. Небольшое отступление. При поиске неисправности в нашем приборе речь часто будет идти именно о «вероятности». Ремонт всегда начинается с процесса определения возможных точек влияния на неисправность прибора и оценки величины вероятности причастности каждой такой точки к данному конкретному дефекту, с последующим превращением этой вероятности в факт. При этом сделать правильную, то есть с самой высокой степенью вероятности оценку влияния какого-либо блока или узла на проблемы прибора поможет самое полное знание устройства прибора, алгоритма его работы, физических законов, на которых основана работа прибора, умение логически мыслить и, конечно же, его величество опыт. Одним из самых эффективных методов ведения ремонта является так называемый метод исключения. Из всего списка всех подозреваемых в причастности к дефекту прибора блоков и узлов, с той или иной степенью вероятности, необходимо последовательно исключать невиновных.
Начинать поиск надо соответственно с тех блоков, вероятность которых может быть виновниками этой неисправности самая высокая. Отсюда и выходит, что чем точнее определена эта самая степень вероятности, тем меньше времени будет затрачено на ремонт. В современных «приборах» внутренние узлы сильно интегрированы между собой, и связей очень много. Поэтому количество точек влияния зачастую бывает чрезвычайно велико. Но и ваш опыт растёт, и со временем вы будете выявлять «вредителя» максимум с двух-трёх попыток.
Например, есть предположение, что с высокой вероятностью виноват в болезни прибора блок «X». Тогда нужно провести ряд проверок, замеров, экспериментов, которые бы подтвердили либо опровергли это предположение. Если после таких экспериментов останутся хоть самые малые сомнения в непричастности блока к «преступному» влиянию на прибор, то исключать полностью этот блок из числа подозреваемых нельзя. Нужно искать такой способ проверки алиби подозреваемого, чтобы на все 100% быть уверенным в его невиновности. Это очень важно в методе исключения. А самый надёжный способ такой проверки подозреваемого – это замена блока на заведомо исправный.
Вернёмся всё же к нашему «больному», у которого мы предположили неисправность питания. С чего начать в этом случае? А как и во всех других случаях – с полного внешнего и внутреннего осмотра «больного». Никогда не пренебрегайте этой процедурой, даже когда уверены в том, что знаете точное местоположение поломки. Осматривайте прибор всегда полностью и очень внимательно, не торопясь. Нередко во время осмотра можно найти дефекты, не влияющие напрямую на искомую неисправность, но которые могут вызвать поломку в будущем. Ищите подгоревшие электроэлементы, вздувшиеся конденсаторы и прочие подозрительно выглядящие элементы.
Если внешний и внутренний осмотр не принёс никаких результатов, тогда берите в руки мультиметр и приступайте к работе. Надеюсь, про проверку наличия напряжения сети и про предохранители напоминать не надо. А вот о блоках питания немного поговорим. В первую очередь, проверяйте высокоэнергетические элементы блока питания (БП): выходные транзисторы, тиристоры, диоды, силовые микросхемы. Потом можно начать грешить на оставшиеся полупроводники, электролитические конденсаторы и, в последнюю очередь, на остальные пассивные электроэлементы. Вообще величина вероятности выхода из строя элемента зависит от его энергетической насыщенности. Чем большую энергию использует электроэлемент для своего функционирования, тем больше вероятность его поломки.
Если механические узлы изнашивает трение, то электрические – ток. Чем больше ток, тем больше нагрев элемента, а нагревание/остывание изнашивает любые материалы не хуже трения. Колебания температуры приводят к деформации материала электроэлементов на микроуровне из-за температурного расширения. Такие переменные температурные нагрузки и являются основной причиной так называемого эффекта усталости материала при эксплуатации электроэлементов. Это необходимо учитывать при определении очерёдности проверки элементов.
Не забывайте проверять БП па предмет пульсаций выходных напряжений, либо каких-то иных помех на шинах питания. Хоть и нечасто, но и такие дефекты бывают причиной неработоспособности прибора. Проверьте, доходит ли реально питание до всех потребителей. Может, из-за проблем в разъёме/кабеле/проводе эта «пища» не доходит до них? БП будет исправен, а энергии-то в блоках прибора всё одно нет.
Ещё бывает, что неисправность таится в самой нагрузке – короткое замыкание (КЗ) там штука нередкая. При этом в некоторых «экономных» БП нет защиты по току и, соответственно, нет такой индикации. Поэтому версию короткого замыкания в нагрузке тоже следует проверить.
Теперь поломка второго типа. Хотя здесь также всё следует начинать всё с того же внешне-внутреннего осмотра, тут таится гораздо большее разнообразие аспектов, па которые следует обратить внимание. – Самое главное – успеть запомнить (записать) всю картину состояния звуковой, световой, цифровой индикации прибора, кодов ошибок на мониторе, дисплее, положение аварийных сигнализаторов, флажков, блинкеров на момент аварии. Причём обязательно до того, как произойдёт её сброс, квитирование, отключение питания! Это очень важно! Упустить какую-нибудь важную информацию – значит непременно увеличить время, затраченное на ремонт. Осмотрите всю имеющуюся индикацию – и аварийную, и рабочую, и запомните все показания. Откройте шкафы управления и запомните (запишите) состояние внутренней индикации при её наличии. Пошатайте платы, установленные на материнке, в корпусе прибора шлейфы, блоки. Может, неисправность исчезнет. И обязательно прочистите радиаторы охлаждения.
Иногда имеет смысл проверить напряжение на каком-нибудь подозрительном индикаторе, особенно если им является лампа накаливания. Внимательно прочтите показания монитора (дисплея), при его наличии. Расшифруйте коды ошибок. Посмотрите таблицы входных и выходных сигналов на момент аварии, запишите их состояние. Если прибор обладает функцией записи происходящих с ним процессов, не забудьте прочесть и проанализировать такой журнал событий.
Не стесняйтесь — понюхайте прибор. Нет ли характерного запаха горелой изоляции? Особое внимание уделите изделиям из карболита и других реактивных пластмасс. Нечасто, но бывает, что их пробивает, и пробой этот порою очень плохо видно, особенно если изолятор чёрного цвета. Из-за своих реактивных свойств эти пластмассы не коробит при сильном нагреве, что также затрудняет обнаружение пробитой изоляции.
Посмотрите, нет ли потемневшей изоляции обмоток реле, пускателей, электродвигателей. Нет ли потемневших резисторов и изменивших нормальный цвет и форму других электрорадиоэлементов.
Нет ли вздувшихся или «стрельнувших» конденсаторов.
Проверьте, нет ли в приборе воды, грязи, посторонних предметов.
Посмотрите, нет ли перекоса разъёма, или блок/плата не до конца вставлены в своё место. Попробуйте вынуть и заново вставить их.
Возможно, какой-либо переключатель на приборе стоит в не соответствующем положении. Заела кнопка, либо подвижные контакты у переключателя стали в промежуточном, не зафиксированном положении. Возможно пропал контакт в каком-нибудь тумблере, переключателе, потенциометре. Потрогайте их все (при обесточенном приборе), пошевелите, повключайте. Лишним это не будет.
Проверьте на предмет заклинивания механические части исполнительных органов – проверните роторы электродвигателей, шаговых двигателей. Подвигайте по необходимости другие механизмы. Сравните прилагаемое при этом усилие с другими такими же рабочими устройствами, если конечно есть такая возможность.
Осмотрите внутренности прибора в работающем состоянии – возможно увидите сильное искрение в контактах реле, пускателей, переключателей, что будет свидетельствовать о чрезмерно высокой величине тока в этой цепи. А это уже хорошая зацепка для поиска неисправности. Часто виной такой поломки бывает дефект какого-либо датчика. Эти посредники между внешним миром и прибором, которому они служат, обычно вынесены далеко за порубежье самого корпуса прибора. И при этом работают они обычно в более агрессивной среде, чем внутренне части прибора, которые так или иначе, но защищены от внешнего воздействия. Поэтому все датчики требуют повышенного внимания к себе. Проверьте их работоспособность и не поленитесь почистить от загрязнения. Концевые выключатели, различные блокирующие контакты и прочие датчики с гальваническими контактами – являются подозреваемыми с высоким приоритетом. Да и вообще любой «сухой контакт» т.е. не пропаянный, должен стать элементом пристального внимания.
И ещё момент – если прибор прослужил уже немало времени, то следует обратить внимание на элементы, наиболее подверженные какому-либо износу или изменению своих параметров с течением времени. Например: механические узлы и детали; элементы, подвергающиеся во время работы повышенному нагреву или иному агрессивному воздействию; электролитические конденсаторы, некоторые виды которых склонны терять ёмкость со временем из-за высыхания электролита; все контактные соединения; органы управления прибором.
Практически все виды «сухих» контактов с течением времени теряют свою надёжность. Особое внимание следует уделить контактам с серебряным покрытием. Если прибор долгое время проработал без технического обслуживания, рекомендую перед тем, как приступать к углублённому поиску неисправности, сделать профилактику контактам – осветлить их обычным ластиком и протереть спиртом. Внимание! Никогда не пользуйся абразивными шкурками для чистки посеребрённых и позолоченных контактов. Это верная смерть разъёму. Покрытие серебром или золотом делается всегда очень тонким слоем, и стереть абразивом его до меди очень легко. Полезно провести процедуру самоочистки контактов розеточной части разъёма, на профессиональном сленге «мамы»: соедините-разъедините разъём несколько раз, от трения пружинящие контакты немного очищаются. Ещё советую, работая с любыми контактными соединениями, не трогать их руками – масляные пятна от пальцев негативно влияют на надёжность электрического контакта. Чистота залог надёжной работы контакта.
Первейшее дело – проверить срабатывание какой-либо блокировки, защиты в начале ремонта. (В любой нормальной технической документации на прибор есть глава с подробным описанием применяемых в нём блокировок.)
После осмотра и проверки питания прикиньте навскидку – что наиболее вероятно сломалось в приборе, и проверьте эти версии. Сразу в дебри прибора не стоит лезть. Сначала проверьте всю периферию, особенно исправность исполнительных органов – возможно сломался не сам прибор, а какой-либо механизм, управляемый им. Вообще рекомендуется изучить, пусть и не до тонкостей, весь производственный процесс, участником которого является подопечный прибор. Когда очевидные версии исчерпаны – вот тогда садитесь за свой рабочий стол, заваривайте чайку, раскладывайте схемы и прочую документацию на прибор и «рожайте» новые идеи. Думайте, что ещё могло вызвать эту болезнь прибора.
Через некоторое время у вас должно «родиться» определённое количество новых версий. Тут рекомендую не спешить бежать проверять их. Сядьте где-нибудь в спокойной обстановке и подумайте над этими версиями па предмет величины вероятности каждой из них. Тренируйте себя в деле оценки таких вероятностей, а когда накопится опыт в подобной селекции – станете делать ремонт гораздо быстрее.
Самый результативный и надёжный способ проверки подозреваемого блока, узла прибора на работоспособность, как уже говорилось, это замена его на заведомо исправный. Не забывайте при этом внимательно проверять блоки на предмет их полной идентичности. Если будете подключать тестируемый блок к работающему исправно прибору, то по возможности подстрахуйтесь – проверьте блок на предмет завышенных выходных напряжений, короткое замыкание по питанию и в силовой части, и прочие возможные неисправности, которые могут вывести из строя рабочий прибор. Бывает и обратное: подключаешь донорскую рабочую плату в сломанный прибор, проверяешь, что хотел, а когда её возвращаешь назад – она оказывается уже неработоспособной. Такое бывает нечасто, но всё же имейте в виду этот момент.
Если таким образом удалось найти неисправный блок, то дальше локализовать поиск неисправности до конкретного электроэлемента поможет так называемый «сигнатурный анализ». Так называют метод, при котором ремонтник проводит интеллектуальный анализ всех сигналов, коими «живёт» испытуемый узел. Подключите исследуемый блок, узел, плату к прибору с помощью специальных удлинителей-переходников (такие обычно поставляются в комплекте с прибором), чтобы был свободный доступ ко всем электроэлементам. Разложите рядом схему, измерительные приборы и включите питание. Теперь сверьте сигналы в контрольных точках на плате с напряжениями, осциллограммами на схеме (в документации). Если схема и документация не блещут такими подробностями, тут уж напрягайте мозги. Хорошие знания по схемотехнике здесь будут весьма кстати.
Если появились какие-то сомнения, то можно «повесить» на переходник исправную образцовую плату с рабочего прибора и сравнить сигналы. Сверьте со схемой (с документацией) все возможные сигналы, напряжения, осциллограммы. Если найдено отклонение какого-либо сигнала от нормы, не спешите делать вывод о неисправности именно этого электроэлемента. Он может быть не причиной, а всего лишь следствием другого нештатного сигнала, который вынудил этот элемент выдать ложный сигнал. Во время ремонта старайтесь сужать круг поиска, максимально локализовать неисправность. Работая с подозреваемым узлом/блоком, придумывайте такие испытания и измерения для него, которые бы исключили (или подтвердили) причастность этого узла/блока к данной неисправности наверняка! Семь раз подумайте, когда исключаете блок из числа неблагонадёжных. Все сомнения в этом деле должны быть развеяны явными уликами.
Эксперименты делайте всегда осмысленно, метод «научного тыка» не наш метод. Дескать, дай-ка я вот этот провод сюда ткну и посмотрю, что будет. Никогда не уподобляйтесь таким «ремонтёрам». Последствия всякого эксперимента обязательно должны быть продуманы и нести полезную информацию. Бессмысленные же эксперименты – пустая трата времени, и к тому же ещё поломать можно что- нибудь. Развивайте в себе способность логически мыслить, стремитесь видеть чёткие причинно-следственные связи в работе устройства. Даже в работе сломанного прибора есть своя логика, всему есть объяснение. Сможете понять и объяснить нестандартное поведение прибора – найдёте его дефект. В деле ремонта очень важно самым чётким образом представлять себе алгоритм работы прибора. Если у вас есть пробелы в этой области, читайте документацию, спрашивайте всех, кто хоть что-то знает об интересующем вопросе. И не бойтесь спрашивать, вопреки распространённому мнению, это не убавляет авторитет в глазах коллег, а наоборот, умные люди всегда это оценят положительно. Помнить наизусть схему прибора абсолютно ненужно, для этого бумагу придумали. А вот алгоритм его работы надо знать «назубок». И вот вы «трясёте» прибор уже который день. Изучили его так, что кажется дальше некуда. И уже неоднократно пытали все подозреваемые блоки/узлы. Испробованы даже казалось бы самые фантастические варианты, а неисправность так и не найдена. Вы уже начинаете понемногу нервничать, может даже паниковать. Поздравляю! Вы достигли апогея в данном ремонте. И тут поможет только… отдых! Вы просто устали, нужно отвлечься от работы. У вас, как говорят опытные люди, «глаз замылился». Так что бросайте работу и полностью отключите своё внимание от подопечного прибора. Можно заняться другой работой, или вовсе ничем не заниматься. Но о приборе нужно забыть. А вот когда отдохнёте, то сами почувствуете желание продолжить битву. И как часто бывает, после такого перерыва вы вдруг увидите такое простое решение проблемы, что удивитесь несказанно!
А вот с неисправностью третьего типа всё гораздо сложнее. Так как сбои в работе прибора носят обычно случайный характер, то для того чтобы поймать момент проявления сбоя, времени часто требуется очень много. Особенности внешнего осмотра в этом случае заключаются совмещении поиска возможной причины сбоя с проведением профилактических работ. Вот для ориентира перечень некоторых возможных причин появления сбоев.
Плохой контакт (в первую очередь!). Почистите разъёмы все сразу во всём приборе и внимательно осматривайте при этом контакты.
Перегрев (как и переохлаждение) всего прибора, вызванный повышенной (пониженной) температурой окружающей среды, либо вызванный длительной работой с высокой нагрузкой.
Пыль на платах, узлах, блоках.
Загрязнение радиаторов охлаждения. Перегрев полупроводниковых элементов, которые они охлаждают, тоже может быть причиной сбоев.
Помехи в сети питания. Если фильтр питания отсутствует или вышел из строя, либо его фильтрующих свойств недостаточно для данных условий эксплуатации прибора, то сбои в его работе будут нередкими гостями. Попробуйте связать сбои с включением какой-либо нагрузки в той же электросети, от которой питается прибор, и тем самым найти виновника помехи. Возможно именно в соседнем приборе неисправен сетевой фильтр, либо ещё какая другая неисправность в нём, а не в ремонтируемом приборе. По возможности запитайте прибор на некоторое время от бесперебойника с хорошим встроенным сетевым фильтром. Сбои пропадут – ищите проблему в сети.
И здесь, как и в предыдущем случае, самым эффективным способом ремонта является метод замены блоков на заведомо исправные. Меняя блоки и узлы между одинаковыми приборами, внимательно следите за их полной идентичностью. Обратите внимание на наличие персональных настроек в них – различные потенциометры, настроенные контуры индуктивности, переключатели, джемперы, перемычки, программные вставки, ПЗУ с различными версиями прошивок. Если они имеются, то решение о замене принимайте, обдумав все возможные проблемы, которые могут возникнуть в связи с опасностью нарушения работы блока/узла и прибора в целом, из-за разницы в таких настройках. Если всё же имеется острая необходимость в такой замене, то делайте перенастройку блоков с обязательной записью предыдущего состояния – пригодится при возврате.
Бывает так, что заменены все составляющие прибор платы, блоки, узлы, а дефект остался. Значит, логично предположить, что неисправность засела в оставшейся периферии в жгутах проводов, внутри какого-либо разъёма проводок оторвался, может быть дефект кросс-платы. Иногда виноват бывает замятый контакт разъёма, например в боксе для плат. При работе с микропроцессорными системами иногда помогает многократный прогон тестовых программ. Их можно закольцевать или настроить на большое количество циклов. Причём лучше, если они будут именно специализированные тестовые, а не рабочие. Эти программы умеют фиксировать сбой и всю сопутствующую ему информацию. Если умеете, сами напишите такую тестовую программу, с ориентацией на конкретный сбой.
Бывает, что периодичность проявления сбоя имеет некую закономерность. Если сбой можно связать по времени с исполнением какого-либо конкретного процесса в приборе, тогда вам повезло. Это очень хорошая зацепка для анализа. Поэтому всегда внимательно наблюдайте за сбоями прибора, замечайте все обстоятельства, при которых они проявляются, и старайтесь связать их с исполнением какой-либо функции прибора. Длительное наблюдение за сбоящим прибором в этом случае может дать ключ к разгадке тайны сбоя. Если найти зависимость появления сбоя от, например, перегрева, повышения/ понижения напряжения питания, от вибрационного воздействия, это даст некоторое представление о характере неисправности. А дальше – «ищущий да обрящет».
Способ контрольной замены почти всегда приносит положительные результаты. Но в найденном таким образом блоке может быть множество микросхем и других элементов. А значит, есть возможность восстановить работу блока заменой лишь одной, недорогой детальки. Как в этом случае локализовать поиск дальше? Тут тоже не всё потеряно, существуют несколько интересных приёмов. Сигнатурным анализом поймать сбой практически нереально. Поэтому попробуем использовать некоторые нестандартные методы. Нужно спровоцировать блок на сбой при определённом локальном воздействии на пего и при этом надо, чтобы момент проявления сбоя можно было привязать к конкретной детали блока. Вешайте блок на переходник/удлинитель и начинайте его мучить. Если подозреваете в плате микротрещину, можно попробовать закрепить плату на каком-нибудь жёстком основании и деформировать только малые части её площади (углы, края) и гнуть их в разных плоскостях. И наблюдайте при этом за работой прибора – ловите сбой. Можно попробовать постучать ручкой отвёртки по частям платы. Определились с участком платы – берите линзу и внимательно высматривайте трещинку. Нечасто, но иногда всё-таки удаётся обнаружить дефект, и, кстати, при этом далеко не всегда виновной оказывается микротрещина. Гораздо чаще находятся дефекты пайки. Поэтому рекомендуется не только гнуть саму плату, но и шевелить все её электроэлементы, внимательно наблюдая за их паяным соединением. Если подозрительных элементов немного, можно просто сразу все пропаять, чтобы в будущем больше не было проблем с этим блоком.
А вот если в причине сбоя подозревается какой-либо полупроводниковый элемент платы, найти его будет непросто. Но и тут тоже можно словчить, есть такой несколько радикальный способ спровоцировать сбой: в рабочем состоянии нагревайте паяльником по очереди каждый электроэлемент и следите за поведением прибора. К металлическим частям электроэлементов паяльник нужно прикладывать через тонкую пластинку слюды. Греть примерно градусов до 100-120, хотя иногда и больше требуется. При этом, конечно, есть определённая доля вероятности дополнительно испортить какой-ни- будь «невинный» элемент на плате, но стоит ли рисковать в этом случае, это уже решать вам. Можно попробовать наоборот, охлаждать льдинкой. Тоже не часто, но всё же можно и таким способом попробовать, как у нас говорят, – «выковырять клопа». Если уж сильно припекло, и при наличии возможности, конечно, то меняйте все подряд полупроводники на плате. Очерёдность замены – по нисходящей эиергоиасыщеипости. Меняйте блоками по нескольку штук, периодически проверяя работоспособность блока на отсутствие сбоев. Попробуйте хорошенько пропаять все подряд электроэлементы на плате, иногда только уже одна эта процедура возвращает прибор к здоровой жизни. Вообще с неисправностью такого типа никогда нельзя гарантировать полное выздоровление прибора. Часто бывает так, что вы во время поиска неисправности шевельнули случайно какой-то элемент, у которого был слабый контакт. При этом неисправность исчезла, но скорее всего этот контакт опять себя проявит со временем. Ремонт редко проявляющегося сбоя – занятие неблагодарное, времени и усилий требует много, а гарантии, что прибор будет обязательно отремонтирован, нет никакой. Поэтому многие мастера часто отказываются браться за ремонт таких капризных приборов, и, честно говоря, я их за это не виню.
Микросхемы – наиболее приближены к тому, чтобы называться «черным ящиком» – они и вправду черные, и внутренности их – для многих остаются загадкой.
Эту завесу тайны мы сегодня и приподнимем, и поможет нам в этом – серная и азотная кислота.
Внимание! Любые операции с концентрированными (а тем более кипящими) кислотами крайне опасны, и работать с ними можно только используя соответствующие средства защиты (перчатки, очки, фартук, вытяжка). Помните, у нас всего 2 глаза, и каждому хватит одной капли: потому все что тут написано – повторять не стоит.
Берем интересующие нас микросхемы, добавляем концентрированной серной кислоты. Довести до кипения (~300 градусов), не помешивать:-) На дне насыпана сода – чтобы нейтрализовать пролитую кислоту и её пары.Через 30-40 минут от пластика остается углерод:
Достаем и выбираем, что пойдет еще на одну живительную кислотную ванну, а что уже готово:
Если куски углерода намертво прилипли к кристаллу, их можно удалить кипящей концентрированной азотной кислотой (но температура тут уже намного ниже, ~110-120C). Разбавленная кислота съест металлизацию, потому нужна именно концентрированная:
Картинки кликабельны (5-25Мб JPEG-и). Некоторые фотографии кто-то из вас мог уже видеть у меня.Цвета традиционно «усилены» до максимума – в реальности буйство красок намного меньше.
PL2303HX – конвертор USBRS232, такие используются во всяких Arduino и иже с ними:
LM1117 – линейный регулятор питания:
74HC595 – 8-и битный сдвиговой регистр:
NXP 74AHC00
74AHC00 – 4 NAND (2И-НЕ) элемента. Глядя на гигантский размер кристалла (944×854 µm) – становится очевидно что и «старые» микронные технологии до сих пор используются. Интересно обилие «резервных» via для увеличения выхода годных.
Micron MT4C1024 – микросхема динамической памяти, 1 Мебибит (2 20 бит). Использовалась во времена 286 и 386. Размер кристалла – 8662×3969µm.
AMD Palce16V8h
Микросхемы GAL(Generic array logic) – предшественники FPGA и CPLD.
AMD Palce16V8h это 32×64 массив элементов AND.
Размер кристалла – 2434×2079µm, технология 1µm.
ATtiny13A – один из самых мелких микроконтроллеров Atmel: 1кб флеш-памяти и 32 байта SRAM. Размер кристалла – 1620×1640 µm. Технологические нормы – 500nm.
ATmega8 – один из наиболее популярных 8-и битных микроконтроллеров.
Размер кристалла – 2855×2795µm, технологические нормы 500nm.
КР580ИК80А (позже переименованный в КР580ВМ80А) – один из наиболее массовых советских процессоров.
Оказалось, что вопреки распространенному убеждению, он не является послойной копией Intel 8080/8080A (некоторые блоки похожи, но разводка и расположение контактных площадок существенно отличается).
Самые тонкие линии – 6µm.
STM32F100C4T6B – самый маленький микроконтроллер на ядре ARM Cortex-M3 производства STMicroelectronics. Размер кристалла – 2854×3123µm.
Altera EPM7032 – CPLD повидавшая многое, и одна из немногих работавших на 5В питании. Размер кристалла – 3446×2252µm, технологические нормы 1µm.
Черный ящик теперь открыт:-)
PS. Если у вас есть микросхемы имеющие историческое значение (например Т34ВМ1, советский 286, зарубежные старые и уникальные для своего времени чипы), присылайте – посмотрим что у них внутри.
Фотографии распространяются под лицензией
Глава 1 Принципы сервисного обслуживания . Поиск неисправностей в электронике
Карьера в сфере сервисного обслуживания электрических и электронных устройств может быть финансово привлекательной и приносить подлинное удовлетворение от работы. Эксперт обладает уникальным набором знаний в области электронной теории, техники решения проблем и квалификации в выполнении работ. Большинство электронных изделий и приборов содержат такие сходные элементы, как резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, выводы, разъемы, провода. Понимание причин стандартных поломок этих элементов и способов их тестирования является необходимой предпосылкой для специалиста. В этой главе вы научитесь основам анализа решения проблем, узнаете распространенные неполадки и основные процедуры проверки работоспособности наиболее часто встречающихся электрических и электронных компонентов.
Анализ решения проблем
Прежде чем пытаться обслуживать прибор, вы должны сначала разработать концепцию решения проблем и применить ее к поиску неисправностей и ремонту. Первоначальный план действий таков:
1. Анализ ситуации.
2. Определение причин возникновения проблемы.
3. Принятие решения.
Вы должны поступать именно в таком логическом порядке, в противном случае могут возникнуть ошибки, несчастные случаи, потери времени и лишние расходы. Например, многие специалисты по ремонту, обнаружив сгоревший предохранитель, просто заменяют его, вместо того, чтобы сначала определить причину возникновения проблемы. В результате может сгореть и следующий предохранитель.
Поэтому первым шагом в обслуживании устройства является анализ ситуации. Он предполагает критический обзор и всестороннее исследование возникшей проблемы, что позволяет специалисту понять причины, которые не позволяют прибору правильно работать. Это определяется простым осмотром общего состояния устройства.
Начните этот этап, задав вопросы заказчику и проведя наблюдения по следующим пунктам:
1. Обсудите дефект с владельцем или пользователем.
2. Сравните проблему с другими из вашего прошлого опыта.
3. Может быть, неисправности и нет, а имеет место ошибка пользователя.
4. Определите различия между текущим состоянием устройства и тем, которое должно быть при правильной работе.
5. Оцените ситуацию в целом, отметив симптомы и необходимые изменения.
Определение причин возникновения проблемы вступает в силу, когда наблюдается отклонение от стандартного или желаемого состояния устройства.
Примером является неправильно функционирующее или неработающее устройство. Поиск неисправностей представляет собой процесс определения причин проблемы. Первым шагом является организация работы. Начните с подготовки соответствующих схем, спецификаций производителя и руководств по техническому обслуживанию, инструментов и оборудования. Не старайтесь сократить этот этап, бросаясь сразу работать и тратя много времени на исправление устройства, в то время как простое чтение руководства по техническому обслуживанию может способствовать скорейшему решению проблемы. Другими словами, кто провалил этап планирования, тот гарантировал провал на пути устранения неполадок. Когда вы подготовились, выполните следующие операции:
1. Опишите проблему.
2. Сравните ситуацию с условиями работы устройства до возникновения неисправности.
3. Опишите такие различия, как симптомы, шумы, запахи, которые были замечены при возникновении дефекта.
4. Сравните: что есть и чего нет. Какие компоненты в порядке, а какие нет, и до какой степени они дефектны.
5. Проанализируйте разницу с помощью тестирования, обращая особое внимание на неочевидные и непрямые связи. Например, небольшие изменения допусков элементов или цвета могут указывать на причину неисправности.
Когда вы определили истинную причину возникновения проблемы, то готовы перейти к заключительной фазе, которая называется «принятие решений».
На этом этапе специалист рассматривает различные варианты решения проблемы и выбор наилучшего. Например, если выяснено, что причиной неполадок стал электродвигатель, может быть несколько способов исправления. В зависимости от условий работы всей системы в целом можно починить двигатель или поставить новый той же модели. Третий вариант: выбрать более современную версию двигателя. Принимая решение, вы должны обратить внимание на преимущества и недостатки каждого способа. Планирование действий при аварийной ситуации учитывает будущие изменения всей системы: ожидаемый срок службы, условия работы и внесенные изменения. Например, может быть не совсем разумно ставить новый двигатель, если вся система в скором времени морально устареет и, в любом случае, будет заменена.
Помните о необходимости всегда выполнять все три фазы: ситуационный анализ, определение причин возникновения проблемы (поиск неисправностей) и принятие решения (ремонт). Для того чтобы стать умелым экспертом необходимо понимать важность этой последовательности и не изменять ей.
Неисправности схем
Большинство людей хотели бы, чтобы электрические и электронные изделия были гарантированно предохранены от неисправностей, но, к несчастью, это невозможно. Вероятно, большинство поломок — прямо или косвенно — возникают в результате неправильного использования или неудовлетворительного технического обслуживания.
Электрические или электронные неисправности можно классифицировать по основным причинам их возникновения следующим образом:
♦ тепло:
♦ влага;
♦ грязь и загрязнения;
♦ ненормальное или излишнее перемещение;
♦ неправильная установка;
♦ производственные дефекты;
♦ животные и грызуны.
Когда электронные приборы подвергаются слишком сильному тепловому воздействию, возникают проблемы. Тепло увеличивает сопротивление некоторых элементов схем, что в свою очередь приводит к возрастанию тока. Высокая температура заставляет материалы расширяться, высыхать, трескаться, вздуваться и изнашиваться гораздо быстрее, и, рано или поздно, устройство выйдет из строя.
Влага вызывает больший ток в цепях и может привести к поломке элементов. Вода и другие жидкости вызывает расширение, деформацию, ускоренный износ материалов и аномальный ток (короткие замыкания).
Грязь, дым, испарения, абразивные материалы, сажа, жир, масла приводят к тому, что электронные устройства засоряются и покрываются липким налетом, начинают работать в ненормальном режиме и затем выходят из строя.
Чрезмерные и не соответствующие рекомендованным условиям эксплуатации перемещения устройства и вибрации могут вызвать его поломку.
Неправильная установка часто является результатом работы неквалифицированного или невнимательного специалиста. Недостаточно затянутый винт или неправильное паяное соединение могут вызвать преждевременный выход прибора из строя. Производственные дефекты также очень распространены. Например, уже после доставки и установки оборудования нередко обнаруживается незакрепленная монтажная плата. Отгрузка и транспортировка могут нарушить крепление или вызвать повреждение компонентов устройства.
Животные и грызуны могут явиться причиной электрических и электронных неисправностей. Например, крыса может разгрызть провод или пробраться внутрь двигателя.
Очень важно, чтобы каждый специалист по поиску неисправностей понимал четыре основные причины поломок схем:
♦ короткое замыкание;
♦ обрыв в цепи;
♦ замыкание на землю;
♦ механический дефект.
В основном короткое замыкание возникает тогда, когда ток находит прямой путь. Например, короткое замыкание электродвигателя вызывается дефектом двигателя, при котором два провода схемы замыкаются и создают для тока путь обхода нормальной цепи.
Короткое замыкание, вызванное уменьшением сопротивления цепи, приводит к возрастанию тока. Типичные признаки короткого замыкания следующие:
♦ сгоревшие предохранители;
♦ нагрев;
♦ низкое напряжение;
♦ большой ток;
♦ дым.
Обрыв цепи размыкает электрический контур схемы. Например, разомкнутая цепь, содержащая электродвигатель, может иметь обрыв в обмотке, не позволяющий току совершить замкнутый путь в общей цепи. Цепь теоретически будет иметь бесконечное (неограниченное) сопротивление и нулевой ток, поскольку путь заряженных частиц разорван. Типичными признаками этого являются:
♦ бесконечное сопротивление;
♦ нулевой ток;
♦ неработающее устройство.
Замыкание на землю возникает, когда неправильное размещение или изолирование компонента заставляет ток течь по непредусмотренному пути и приводит к тому, что образуется контакт части обмоток с металлическим корпусом двигателя. Данное явление теоретически аналогично короткому замыканию, но имеет другие характеристики. В общем, короткое замыкание приводит к остановке работы устройства и выключает автоматический прерыватель по причине непосредственного образования обходного пути для тока. При замыкании на землю устройство часто сохраняет работоспособность вследствие непрямого обходного пути для тока, который может явиться недостаточным для срабатывания защитного выключателя. Схема с замыканием на землю может быть наиболее опасной: поскольку устройство часто продолжает работать, оператор может подвергнуться электрическому удару, особенно в случае, если не установлены устройства защитного отключения.
Замыкание на землю происходит при недостаточной изоляции, проблемах в проводах или неправильно размещенных компонентах устройств. Поражение током от двигателя возникает вследствие того, что его корпус и оператор становятся частью электрической цепи. Типичные признаки замыкания на землю следующие:
♦ аномальный ток;
♦ аномальное напряжение;
♦ аномальное сопротивление;
♦ поражение током;
♦ аномальная работа схемы;
♦ срабатывают устройства защитного отключения;
♦ периодически выгорают плавкие предохранители и прерыватели.
Механические проблемы возникают в результате избыточного трения, износа, неправильного использования, вибрации и т. д., при которых физическая часть электротехнического или электронного устройства вызывает неисправность. Разорванные ремни, изношенные подшипники и контакты, ослабленные болты, поврежденные шасси, сломанные средства управления являются типичными примерами механических проблем. Наиболее очевидные признаки возникновения механических дефектов следующие:
♦ шум при работе;
♦ аномальная работа;
♦ визуальные признаки;
♦ неисправности электрической схемы.
Наиболее важный инструмент, который может использовать специалист, — это его собственные органы чувств. Большинство проблем можно выявить с помощью зрения, слуха, обоняния, осязания.
Прежде чем применять сложные технические средства для анализа проблемы, сначала рассмотрите очевидные варианты. Сломанная печатная плата, разорванный провод, сгоревший или обугленный элемент, любой тип повреждения может привести специалиста к источнику проблемы.
Для специалиста нет более знакомого ощущения, чем запах сгоревшего транзистора. Мастер должен с легкостью узнавать его. Поврежденная огнем изоляция, кабель, провода и элементы — ключ к обнаружению неполадок схемы, который поможет локализовать их основную причину.
Многие специалисты полагаются на осязание при определении вышедшего из строя компонента. Горячая интегральная микросхема в ряду себе подобных показывает, что в ней, вероятно, произошло короткое замыкание. Аналогично, дымящийся двигатель является обычным признаком разрыва электрической цепи.
С другой стороны, линейный резистор 10 Вт должен быть теплым или горячим. Если это не так, значит в этом элементе произошел обрыв цепи. Из собственного опыта специалисты по поиску неисправностей узнают, что разные компоненты имеют разную температуру при работе, соответствующую области их применения. Когда вы научитесь узнавать эти различия, нахождение вышедших из строя компонентов устройств станет для вас значительно проще.
Методы поиска неисправностей
Существуют основные приемы, которыми пользуются все сервисные инженеры при обслуживании электрических или электронных устройств. Какую именно технику взять на вооружение, зависит от типа дефекта или возникающих симптомов.
В книге представлены следующие методы, которые будут далее разобраны и объяснены:
♦ измерения напряжения;
♦ измерения тока;
♦ измерения сопротивления;
♦ замена;
♦ шунтирование;
♦ нагрев;
♦ охлаждение;
♦ подача сигналов и контроль их прохождения;
♦ тестеры компонентов, тестовые индикаторы;
♦ повторная пайка, настройка и т. д.;
♦ обходные цепи.
Измерения напряжения в схеме обычно производятся с помощью вольтметра или осциллографа. Нулевое напряжение может показывать обрыв цепи, а низкое напряжение может указать на короткозамкнутый компонент. Помните, что всегда следует подключать вольтметр параллельно цепи, в которой вы измеряете напряжение (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Всегда подключайте вольтметр параллельно цепи
Измерение тока в схеме обычно осуществляется с помощью амперметра или токоизмерительных клещей. Амперметр указывает и локализует обычные дефекты схем, например короткие замыкания, обрывы в цепях, замыкания на землю. Помните, что амперметр должен подключаться последовательно с цепью, в которой вы измеряете ток (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Всегда подключайте амперметр последовательно
Омметр используется для измерения целостности цепи, сопротивления цепи или сопротивления компонента. Эти измерения применяют при локализации коротких замыканий, замыканий на землю и обрыва цепей. Помните, что вы должны выключить питание, прежде чем проводить эту процедуру (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Всегда выключайте питание схемы перед измерением сопротивления
Метод замены предлагает вам просто избавиться от элемента, который, по вашим предположениям, вышел из строя, и заменить его заведомо исправным. Этот метод может сэкономить драгоценное время специалиста и избавить его от разочарования. Однако есть определенный риск. Если плата заменяется новой, а проблема остается неразрешенной, новая деталь также может быть повреждена. Кроме того, многие поставщики запасных частей не принимают новые детали к возврату; если те уже использовались, поскольку их качество сомнительно. Тем не менее, если не злоупотреблять этим методом, то он остается важным и ценным.
Когда специалист по поиску неисправностей подозревает, что элемент (обычно конденсатор) вышел из строя, он помещает хороший элемент в схему параллельно подозрительному. Если схема начинает работать, значит, проблема локализована. Это называется шунтирование. Специалист может сэкономить драгоценное время таким способом (рис. 1.4). Помните, однако, что использование этой техники обычно ограничено элементами, где произошел обрыв, а не короткое замыкание. Шунтирование замкнутого элемента может не иметь результата или привести к повреждению нового элемента.
Рис. 1.4. Шунтирование исправным элементом предположительно вышедшего из строя
Нагрев элемента подозреваемого в нестабильной работе, также является одним из способов поиска неисправностей. При воздействии тепла он выходит из строя. Специалист, обычно с помощью фена или жала паяльника, может определить качество элемента. Не перегрейте его и старайтесь не повредить также расположенные рядом компоненты, особенно в пластмассовом корпусе.
Метод охлаждения используется для временного восстановления нормальной работы элемента и предполагает наличие холодного воздух от вентилятора или химического охладителя. Если понизить температуру подозрительного термонестабильного элемента, то часто можно временно восстановить его работоспособность. Применение и тепла, и холода очень полезно для определения микротрещин плат и микроразрывов соединений. Тепло и холод вызывают расширение и сжатие, что может временно дать возможность схеме работать, позволяя специалисту локализовать неисправность.
Подача сигнала и контроль его прохождения наиболее часто используется при работе с радиоприемниками. Технический специалист подает сигнал в приемник, чтобы локализовать неработающий узел (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Использование метода подачи сигнала в неправильно работающей схеме
Сигнал подастся в различные точки, предшествующие каждому каскаду. Если каскад работает, то в динамике слышен звук. Дефектный каскад не пропустит или исказит сигнал и в динамике не будет слышен звук, или звук будет содержать искажения.
Тестеры элементов представляют собой инструменты, которые используются для проверки качества компонентов схемы. К их числу относятся: мегомметры, приборы для проверки конденсаторов, тестовые лампы, тестеры диодов и транзисторов, приборы для проверки электронно-лучевых трубок, тестеры интегральных микросхем и др.
Повторная пайка, настройка, выравнивание — все это методы, которые специалист применяет к подозрительным компонентам. Во многих случаях он использует их, следуя интуиции, или предыдущий опыт подсказывает ему, что проблема кроется именно здесь. Если в прошлом подобные устройства часто выходили из строя из-за плохих паяных соединений, которые называются холодной пайкой, быстрое касание паяльником может решить проблему.
Обходные цепи — это способ, требующий отключения одной или нескольких цепей, который может использоваться для локализации предполагаемой неполадки. Например, при запирании транзистора можно отследить его воздействие на работу схемы в целом. В других случаях вся плата может быть отключена для того чтобы проверить напряжение или провести другие измерения, а также наблюдать изменения системы в целом. Например, плата с замыканием может отрицательно воздействовать и на другие цепи. За счет обхода замкнутой платы можно попытаться восстановить нормальную работу устройства, тем самым локализовав проблему.
При диагностике электрических и электронных неисправностей очень важно, чтобы специалист следовал логической систематической процедуре для предотвращения ненужных затрат времени, тестов, замены частей. Время — деньги, и хороший специалист нуждается в хорошей «поваренной книге, где изложен подход к поиску неисправностей. Например, большинство процедур можно значительно облегчить при использовании диаграмм, схем, чертежей.
Принципиальные схемы содержат план размещения и соединения электрических или электронных цепей. На этих диаграммах приводятся номиналы элементов и конкретная информация о них. Диаграммы также указывают рабочее напряжение и ток, формы сигналов и др.
Основные схемы и чертежи показывают размещение проводки или кабелей и органов управления. Чертежи обычно используются при организации бытовых и промышленных электрических сетей и органов управления, чтобы помочь при установке, локализации и прослеживании цепей.
Эскизные схемы могут быть полезны при рассмотрении плана размещения специфических деталей. Во многих случаях схема сопровождается эскизами. В таком случае она показывает только «картинку» схемы.
Успех при поиске неисправностей устройства часто зависит от наличия сервисных чертежей. С некоторыми малораспространенными изделиями иностранного производства и оборудованием трудно работать, поскольку отсутствует справочная литература. Часто специалист считает обслуживание этих изделий пустой тратой времени и бесполезным занятием и предпочитает не связываться с ними.
Независимо от проблемы или ситуации, хороший мастер, прежде всего, составит письменный или воображаемый отчет о проблеме, которую он устранил, и использует эту информацию в будущем.
Тестирование основных элементов
Некоторые элементы используются в большинстве электротехнических и электронных устройств. Для мастера по ремонту очень важно знать, как тестировать наиболее часто встречающиеся элементы.
Резисторы выпускаются разной формы, размера и номинала. Основная задача резистора заключается в ограничении тока и/или уменьшении напряжения. Большинство структурных элементов электрической цепи подобного типа изготавливаются из углерода или проволоки с заданной величиной сопротивления. Например, резистор 1000 Ом с допуском 10 % помечается коричневым, черным, красным или серебряным цветом. Поэтому омметр должен показывать величину сопротивления 900-1100 Ом. Резистор, в котором произошел обрыв, имеет бесконечное сопротивление, а неисправный элемент может иметь любое значение, меньше 900 Ом и больше 1100 Ом.
Данный структурный элемент рассчитан на определенную мощность, которая определяет способность резистора поглощать образующееся тепло. Мощность резистора задаст его реальный физический размер.
Наиболее часто встречающиеся дефекты резисторов имеют физическое происхождение — они трескаются или обугливаются. Когда чрезмерный ток или рассеиваемая мощность приводят к чрезмерному повышению температуры, в резисторе происходит обрыв. Обугленный или потерявший цвет резистор следует заменить. Он может показывать нормальное сопротивление при измерениях омметром, но при подаче напряжения во время работы схемы возникает обрыв.
Омметр является одним из наиболее важных элементов, используемых при диагностике компонентов устройств. Этот прибор используется для измерения целостности и сопротивления резисторов и других составляющих схемы. Компонент, целостность цепи в котором не нарушена, имеет сопротивление близкое к 0. С другой стороны, компонент, в котором возник обрыв, имеет бесконечное сопротивление.
При тестировании основных элементов специалист, в основном, занимается измерением сопротивления и проверкой отсутствия обрыва. Например, когда происходит проверка плавкого предохранителя, годный предохранитель будет иметь сопротивление 0 Ом, а разорванный (сгоревший) будет иметь бесконечное сопротивление (рис. 1.6).
Рис. 1.6. Проверка плавкого предохранителя на отсутствие обрывов
Как и в случае с предохранителем, при проверке кабелей, проводов или жгута электропроводки, исправный провод будет обладать целостностью, а разорванный нет. Когда вы проверяете провод на наличие возможного дефекта, подключите омметр и аккуратно согните провод в нескольких местах, особенно там, где наиболее часто возникают неисправности, например около точек подключения. Поскольку провода часто имеют скрытые дефекты, неисправность может проявиться, когда вы их сгибаете.
При проверке переключателей используется такая же процедура. Однополюсный переключатель должен обеспечивать прохождение тока только в одном положении (рис. 1.7).
Рис. 1.7. Проверка переключателя на целостность с использованием омметра
Когда вы проверяете переключатель с помощью омметра, аккуратно пошевелите переключатель для выявления потенциально скрытых дефектов. Эта процедура позволит вам также оценить механическое качество переключателя. Переключатели, как правило, срабатывают четко и надежно, их компоненты нс должны болтаться и иметь плохие контакты. Некоторые дефектные переключатели можно легко исправить, затянув винт или прочистив. Однако в большинстве случаев их надо заменять.
Характеристики переменных резисторов (или потенциометров), можно измерять и проверять двумя простыми способами. Один из них заключается в использовании омметра для измерения сопротивления потенциометра между крайними выводами. Величина противодействия цепи электрическому току должна быть равна той, которая указана на самом потенциометре. Подключите один щуп омметра к центральному выводу потенциометра, соединенному с подвижным скользящим контактом (движком). При вращении вала потенциометра сопротивление должно изменяться соответствующим образом (рис. 1.8).
Рис. 1.8. Проверка потенциометра с использованием омметра
Другой способ проверки потенциометра заключается в том, чтобы поворачивать вал потенциометра, находящийся в схеме. Если в динамике слышится резкий скрежещущий звук — потенциометр нуждается в чистке или замене. Для этого выключите питание и нанесите средство для очистки элементов на скользящий контакт, одновременно вращая вал.
Очень важно иметь неразряженную аккумуляторную батарею, а проверить это можно с помощью измерения напряжения и тока. Хороший источник питания должен давать величину, немного превышающую указанное на нем значение. Например, новая сухая батарея 1,5 В постоянного тока, должна при измерениях давать 1,5–1,6 В. В то же время «севшая» батарея будет давать меньше 1.5 В. Полностью заряженная автомобильная аккумуляторная батарея (свинцово-кислотный аккумулятор) с номинальным значением напряжения 12 В обычно имеет напряжение 13,5-14 В.
Следить за состоянием источников питания необходимо для обеспечения достаточного для измерений тока. При необходимости батарею следует зарядить или заменить.
Динамики являются обычными деталями, которые используются во многих устройствах, например компьютерах, телевизорах, стереоприемниках. Во время проверки этого компонента сначала проведите внешний осмотр. Треск и сильная вибрация часто являются признаками дефекта. Проинспектируйте динамик на наличие трещин, грязи, обрыва гибких проводников, соединяющих его выводы со звуковой катушкой, и др. Если у вас есть сомнения относительно качества выходного устройства, лучше его заменить. Многие динамики работают периодически при нажатии на диффузор. Это верный признак того, что дефект заключается в звуковой катушке, соединениях и т. п.
Когда вы заменяете динамик, важно найти его аналог с таким же импедансом и номиналом мощности, а также с тем же частотным диапазоном — низко-, средне- или высокочастотным. Эти параметры определяются, прежде всего, звуковой катушкой. Номинальная мощность, которая измеряется в ваттах, указывает максимальную мощность, при которой должен работать динамик. Импеданс (в омах) используется для обеспечения электрического согласования входа динамика и выхода приемника. Импеданс динамика можно приближенно определить, измерив сопротивление катушки омметром, и умножив эту величину на 1,25. Часто встречающиеся величины для динамика: 3,2 Ом. 4 Ом, 8 Ом, 10 Ом, 16 Ом и 20 Ом.
Другой метод проверки динамика заключается в подключении омметра к выводам звуковой катушки. В момент подсоединения тестера вы должны услышать щелчок и увидеть небольшое перемещение диффузора. У неисправного динамика эти проявления отсутствуют. Этот метод также может быть полезен для совместного фазирования двух и более динамиков. Подключите омметр к выводам звуковой катушки и проверьте, движется ли диффузор внутрь или наружу. Измените полярность омметра, чтобы изменить направление движения диффузора. Отметьте полярность выводов каждого динамика, соответствующую движению диффузора наружу (рис. 1.9).
Рис. 1.9. Синхронизация динамиков с помощью омметра
Затем подключите динамики к звуковому усилителю с соблюдением правильной полярности. Воспроизведение звука должно улучшиться, поскольку диффузоры динамиков будут двигаться внутрь и наружу синфазно. Если они разбалансированы или работают в противоположных фазах, то звуковые волны определенных частот будут ослабляться.
Конденсаторы используются в сотнях различных случаях: для фильтрации, регулировки напряжения, шунтирования, коррекции фазы, контроля частоты. Прибор различных размеров, форм, типов, номиналов, по сути, конденсатор является элементом, который обладает способностью накапливать электрический заряд. Он состоит из двух проводящих пластин, разделенных изолирующим диэлектрическим материалом. Есть несколько типов конденсаторов: слюдяные, бумажные, керамические, пленочные, алюминиевые, танталовые. Единицей измерения емкости является фарада (Ф), но большинство конденсаторов имеют гораздо меньшие габариты, измеряемые микрофарадами (мкФ). Итак, величина емкости показывает количество заряда, который может хранить этот компонент.
Существует несколько приемов для тестирования конденсаторов:
♦ измерение сопротивления (омметр):
♦ измерение емкости (устройство проверки конденсаторов):
♦ проба на искру;
♦ шунтирование;
♦ замена.
Омметром затруднительно проверять конденсаторы емкостью порядка десятых долей микрофарады и менее, поскольку заряд прибора происходит так быстро, что стрелка не успевает отклониться. Показания, близкие нулевым, свидетельствуют о коротком замыкании в конденсаторе. Элементы емкостью более 0,25 мкФ должны регистрироваться омметром.
Когда вы проверяете конденсатор, установите переключатель пределов измерения омметра на один из верхних диапазонов, например до 10000 Ом, и подключите его к выводам элемента. Предварительно обязательно разрядите конденсатор, замкнув его выводы куском провода или отверткой. Когда вы подключите выводы омметра к контактам конденсатора, стрелка должна сначала отклониться вправо, а затем медленно вернуться к 0. Если этого не произошло, значит существует обрыв в конденсаторе. Стрелка не возвращается — это говорит о замыкании в данном элементе (рис. 1.10).
Рис. 1.10. Проверка конденсатора с помощью омметра
Другой метод, который используется для проверки конденсаторов с большей емкостью, — проба на искру. Подключите на несколько мгновений конденсатор к выводам постоянного источника напряжения. Не забудьте о соблюдении полярности, если проверяете электролитический полярный конденсатор. Убедитесь, что напряжение, которое вы собираетесь приложить, не превосходит номинального напряжения данного элемента цепи (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Проверка конденсатора с помощью пробы на искру
Обычно для заряда достаточно 1 с. Не прикладывайте напряжение на долгое время — это повредит элемент или может травмировать вас. После того, как конденсатор зарядится, замкните его контакты с помощью отвертки или аналогичного инструмента с изолированной ручкой, чтобы не получить удар током. Если конденсатор исправен, возникает искра. Отсутствие ее говорит о поломке элемента.
Устройство тестирования является полезным прибором для проверки характеристик конденсатора. Причем некоторые из них можно подвергнуть данной процедуре, не отключая от сети. Помимо измерения емкости, это устройство позволяет проверить и такие характеристики, как ток утечки и обрыв. Шунтирование также является действенным благодаря своей оперативности способом проверки конденсатора. В этом случае подозрительный элемент шунтируется другим заведомо исправным конденсатором с номиналом на 10 % больше. Во время этой процедуры должна наблюдаться заметная разница в работе изделия или прибора (радио, телевизора и т. п.). Например, неисправный фильтрующий конденсатор часто вызывает заметный гул в радиоприемнике. За счет шунтирования восстанавливается нормальная работа схемы, и посторонние звуки исчезают.
Метод замены, подобно шунтированию, определяет качество конденсатора за счет использования другого конденсатора. При замене вы просто ставите новый элемент с такими же характеристиками и номинальными значениями. Работа изделия или прибора покажет эффект использования компонента. Помните, что не следует превышать номинальное напряжение конденсатора. Элемент с номинальным напряжением 100 В можно заменить только конденсатором 100 В и выше. Иначе он выйдет из строя. Удобным средством при поиске неисправностей являются магазины конденсаторов, особенно, содержащие переключатели для формирования емкости близкого номинала к испытываемому. Эти наборы содержат элементы с наиболее часто встречающимися номиналами, что исключает необходимость искать конкретные конденсаторы в каждом случае. Их можно легко изготовить или купить, они дают быстрый, удобный и доступный способ получения конденсатора для замены.
Полупроводниковые элементы
Понимание основ теории полупроводников может быть серьезным подспорьем для специалиста при тестировании этих элементов. Одним из первых известных полупроводниковых устройств являлся кристаллический детектор. Он состоял из кусочка кристаллического галенита с проволочным контактом и прижимающей пружиной. Это сочетание выпрямляло ток, позволяя ему течь только в одном направлении.
Хотя кристалл галенита был ненадежен, он был первым шагом в применении полупроводников. Развитие современных диодов и транзисторов началось с базовой теории и разработки материалов р– и n-типа.
Для создания материалов р- и n-типа используется кристаллический германий или кремний. Атомный номер кремния 14, с 4 валентными электронами на внешней орбите. Атомный номер германия 32, и он также имеет 4 валентных электрона на внешней орбите (рис. 1.12).
Рис. 1.12. Строение атомов кремния и германия
Для образования материала р-типа, добавляются примеси, галлий или индий, которые называются трехвалентными, поскольку имеют 3 электрона на внешней оболочке. Когда галлий или индий добавляются к кремнию или германию (которые имеют валентность 4), место одного валентного электрона остается незанятым и называется дыркой. Оно имеет положительный заряд и в результате образуется материал p-типа. Примесь, которая приводит к образованию дырок, называется акцепторной (рис. 1.13).
Рис. 1.13. Добавление акцепторной примеси в кристалл вызывает образование дырки, в результате образуется материал р-типа
Для формирования материала n-типа добавляется примесь из мышьяка или сурьмы. Она является пятивалентной, то есть имеющей 5 валентных электронов на внешней орбите. При добавлении в германий или кремний соединяется с 4 валентными электронами и образует 1 свободный электрон, который дает атому отрицательный заряд, поэтому эта примесь называется донорной (рис. 1.14).
Рис. 1.14. Добавление донорной примеси в кристалл вызывает образование «лишнего» электрона, в результате образуется материал n-типа
Когда материалы р– и n-типа вступают в контакт, образуется р-n-переход. Такая структура называется диодом, поскольку она позволяет току проходить только в одном направлении. Когда к диоду подключена батарея таким образом, что положительный полюс батареи соединен с положительным полюсом диода, а отрицательный полюс батареи соединен с отрицательным полюсом диода, через диод течет ток. Это называется прямым смещением перехода (диода) и показано на рис. 1.15.
Рис. 1.15. Прямое смещение диода
Если положительный полюс напряжения приложен к зоне р с основными носителями заряда — дырками, а отрицательный полюс — к зоне n, где основные носители — электроны — под действием внешнего поля дырки будут отталкиваться положительным потенциалом, а электроны — отрицательным. Под действием этих сил дырки и электроны двигаются навстречу друг другу, к р-n переходу, где происходит их рекомбинация, и в цепи протекает ток.
Изменив полярность включения внешнего источника, можно добиться того, что дырки будут притягиваться к отрицательному полюсу, а электроны — к положительному. Под действием этих сил электроны и дырки будут двигаться в направлении от перехода, вследствие чего переход будет обеднен носителями заряда, число рекомбинаций значительно сократится и ток через переход будет близок к нулю. В этом случае говорят, что к переходу приложено обратное запирающее напряжение.
Обратно смещенный диод показан на рис. 1.6.
Рис. 1.16. Обратно смещенный диод
Положительная р-сторона диода называется анодом, а отрицательная n-сторона — катодом. Для специалиста важно хорошо разбираться в этом. Стрелка показывает р-сторону. Линия показывает сторону n. Линия или точка, поставленная изготовителем на диоде, показывает катод. Имейте в виду, что изготовители обычно отмечают катод полоской. Когда конец диода с полосой подключен к положительному полюсу источника питания, диод будет смещен в обратную сторону.
Для проверки диода специалист может использовать или цифровой вольтомметр, или устройство проверки диодов или транзисторов. При проверке диода с помощью омметра вы можете использовать метод измерения низкого/высокого сопротивления. Вы помещаете переключатель диапазонов на Rx100 и подключаете прибор к выводам диода. При прямом смещении омметр должен показывать меньше: от нескольких десятков до нескольких сотен Ом (то есть низкое сопротивление). При обратном смещении омметр должен показывать десятки и сотни кОм (то есть высокое сопротивление). Такие показания означают, что диод, возможно, исправен. Если ваши измерения свидетельствуют в обоих случаях о высоких или низких значениях сопротивления, это означает, что диод, вероятно, неисправен. Рис. 1.17 показывает правильную проверку диода с помощью омметра.
Рис. 1.17. Проверка диода с помощью омметра
Большинство диодов можно проверить с помощью омметра. Помните, что когда вы проводите измерения низкое/высокое, настоящая величина сопротивления диода не очень важна при изменении полярности подключения омметра. Если после проверки с помощью омметра остаются какие-либо сомнения, следует заменить диод. Кроме того, помните, что когда диод проверяется внутри цепи, его сопротивление может быть низким в обоих направлениях благодаря возможному шунтированию элементами прибора. Чтобы быть уверенным в исправности прибора, отпаяйте один вывод и снова проверьте диод с помощью омметра. Когда вы заменяете диод, имейте в виду, что он выдерживает только определенное напряжение при включении в обратном направлении. Это называется пиковым обратным напряжением диода. Никогда не превышайте этот параметр, иначе диод выйдет из строя.
Хотя существуют различные типы диодов (стабилитроны, светодиоды, фотопроводящие, варисторы, туннельные), каждый из них имеет свои уникальные характеристики. Когда вы сомневаетесь в качестве прибора, наилучшим методом является замена. Например, стабилитроны могут работать при обратном смещении. Однако этот тип диодов заперт до определенного порога напряжения, или напряжения пробоя, а затем он проводит ток. сохраняя относительно постоянное напряжение. Такая работа дает стабилитрону возможность действовать как стабилизатор напряжения, и его можно использовать для источников питания со стабилизированным напряжением.
Транзистор фактически представляет собой два включенных во встречном направлении диода, комбинацию р-n-р или n-р-n. Первая область транзистора называется эмиттером, вторая — базой, третья — коллектором (рис. 1.18).
Рис. 1.18. Три части транзистора
Специалист должен понимать принцип действия транзистора. Рис. 1.19 показывает n-р-n транзистор, где переход эмиттер-база смещен в прямом направлении, поэтому он имеет низкое сопротивление току.
Рис. 1.19. Движение электронов в транзисторе n-р-n
Переход коллектор-база имеет высокое сопротивление, так как он смещен в обратном направлении. Отрицательный потенциал батареи заставляет электроны эмиттера направляться в базу и очень небольшое число этих электронов соединяться с положительными дырками, большинство же продолжает движение к области коллектора. Это происходит вследствие сильного действия положительного полюса батареи. Электроны замыкают цепь, возвращаясь к источнику питания. Помните, что новые дырки поступают в область базы от батареи, когда электроны заполняют старые.
Поскольку область коллектора имеет более высокое сопротивление, чем эмиттера, любое изменение тока в области эмиттера вызовет пропорциональную реакцию в области коллектора. Проходящий через транзистор сигнал будет, таким образом, усилен.
Величиной усиления сигнала можно управлять, регулируя поток электронов в область базы. Количество электронов, поступающих в область базы, определяет количество электронов, которые имеются в области коллектора. Регулирование числа электронов в базе называется смещением. В транзисторе прямое смещение (смещение перехода эмиттер-база) определяет усиление транзистора. Прямым смещением транзистора можно управлять, увеличивая или уменьшая напряжение или сопротивление области эмиттер-база (рис. 1.19).
Поведение потока электронов в транзисторе р-n-р напоминает действия в транзисторе n-р-n, но ток образуется за счет движения дырок. Положительное воздействие батареи заставляет положительные дырки проходить из эмиттера через область база-коллектор и возвращаться к отрицательному полюсу батареи. Здесь снова, как в случае с электронами в транзисторе n-р-n, небольшое число вакансий заполняется электронами в области базы, но большинство дырок продолжает двигаться в область коллектора. Проводимость обеспечивается за счет тока дырок от эмиттера к коллектору. Поток электронов противоположен потоку дырок. Поэтому считается, что поток электронов в этой цепи идет в обратном направлении, от коллектора к эмиттеру. Пусть вас не смущает такое объяснение, в целом, основная функция обоих типов транзисторов в схемах одинакова. Оба транзистора усиливают ток (рис. 1.20).
Рис. 1.20. Движение электронов в транзисторе р-n-р
Существуют три основные схемы включения транзисторов — с общей базой, общим эмиттером и общим коллектором. Каждая схема обладает собственными уникальными характеристиками. Рис. 1.21. и табл. 1.1. показывают их основные различия.
Рис. 1.21. Три основных схемы включения транзистора
Работа схем и рекомендации по поиску неисправностей в них более подробно обсуждаются в следующих главах. Транзисторы обычно тестируют с помощью специального устройства, или с помощью омметра (рис. 1.22).
Рис. 1.22. Проверка транзистора на короткое замыкание и обрыв с использованием омметра
Имейте в виду; что транзистор фактически представляет собой два включенных в разные стороны диода и, следовательно, может быть проверен аналогично диоду. Для тестирования транзистора на короткое замыкание или обрыв подключите положительный контакт омметра (Rx100) к базе, а отрицательный — к эмиттеру n-р-n-транзистора. Теперь переход база-эмиттер смещен в прямом направлении и его сопротивление должно быть низким. Поменяв контакты местами мы сместим переход база-эмиттер в обратном направлении, и омметр будет показывать большое сопротивление. Переход коллектор-база проверяется аналогично.
Помните, что всегда должны наблюдаться малые/большие показания омметра. Если при любом положении контактов прибора наблюдается большое сопротивление, это означает, что в транзисторе произошел обрыв, а в случае малого сопротивления в обоих измерениях — короткое замыкание (при проверке не включенного в схему транзистора).
Во многих случаях можно проверить подобным образом транзисторы и в схеме. Если при тестировании в схеме данные показывают на вероятную неисправность транзистора, рекомендуется извлечь его из схемы и снова проверить.
Использование омметра является способом, который помогает определить, какому назначению соответствует конкретный вывод и/или качество транзистора. Сначала найдите эмиттер и коллектор, используя руководство изготовителя со схемой или с помощью измерений малое/большое омметром. Поместите один контакт омметра на эмиттер, а другой — на коллектор. Омметр покажет некую величину. Теперь закоротите базу на эмиттер. Сопротивление на приборе должно возрасти. При замыкании базы на коллектор сопротивление должно уменьшаться (рис. 1.23).
Рис. 1.23. Проверка качества транзистора с помощью омметра
Полевой транзистор (ПТ) представляет собой класс приборов, который часто используется в электронных схемах. Хотя по внешнему виду он похож на биполярный транзистор (n-р-n и р-n-р), полевой транзистор имеет другую конструкцию: три вывода — исток, затвор и сток, которые соответствуют эмиттеру, базе и коллектору биполярного транзистора (рис. 1.24).
Рис. 1.24. Изображение на схеме полевых транзисторов с каналами n и р типа
Движение заряженных частиц происходит между истоком и стоком по «резистивной», то есть образованной полупроводниковой подложкой, части ПТ. Затвор представляет собой диодный переход, который смещен в обратном направлении, в отличие от прямо смещенного перехода биполярного транзистора. Поэтому затвор имеет очень высокое сопротивление, обеспечивая высокий входной импеданс, необходимый во многих цепях.
Устройство, имеющее плоскостной затвор, называется полевым транзистором с управляющим р-n-переходом между затвором и каналом. Такой ПТ можно проверить с помощью омметра аналогично биполярному транзистору. Омметр (Rx100) покажет результаты, аналогичные измерениям диода (большое/малое сопротивление) между стоком и затвором. Подобным же образом проверяется переход исток-затвор. Большие величины сопротивления, измеренные омметром, в обоих случаях указывает на обрыв в транзисторе, малые — на замыкание. В исправном транзисторе омметр при включении между истоком и стоком показывает малое сопротивление при любой полярности. Большое сопротивление при обоих измерениях указывает на обрыв в цепи (рис. 1.25).
Рис. 1.25. Проверка полевого транзистора с управляющим р-n-переходом на обрыв и короткое замыкание с использованием омметра
Аббревиатура МОП обозначает металл-оксид-полупроводниковый полевой транзистор. Прибор называют также полевым транзистором с изолированным затвором, поскольку затвор здесь электрически изолирован от канала исток-сток (то есть от полупроводниковой подложки) тонким слоем диоксида кремния (рис. 1.26).
Рис. 1.26. Схематическое изображение МОП-транзисторов с n– и р-каналом
МОП-транзистор может иметь канал p-типа или n-типа. Ток, протекающий в p-канале, уменьшается за счет положительного напряжения и увеличивается при приложении отрицательного напряжения. Существует три основных типа МОП-транзисторов, различающиеся по зависимости состояния канала от напряжения на затворе.
1. При прямом смещении проводит ток от истока к стоку и остается в режиме «отсечки» (то есть тока нет) при нулевом смещении.
2. Проводит при нулевом смещении и уменьшает ток при обратном смещении, а при достаточном обратном смещении переходит в режим отсечки.
3. При нулевом смещении обладает определенной проводимостью. При обратном смещении ток уменьшается, а при прямом возрастает.
Транзисторы МОП имеют высокий входной импеданс, кроме того, они чувствительны к статическому электричеству и с ними надо обращаться аккуратно.
По этой причине при перемещении у МОП-транзисторов затвор и исток закорачиваются. Для этого их выводы скручиваются вместе, или на них надевается специальная пружина. Защищенный МОП-транзистор с двойным затвором позволяет решить эту проблему, правда, за счет уменьшения входного сопротивления (рис. 1.27).
Рис. 1.27. Схематическое изображение двухзатворного МОП-транзистора и каналом n-типа
При соединении выводов затворов вместе он работает как обычный МОП-транзистор, и его можно проверить с помощью омметра. Межу затвором и стоком или истоком должно быть нулевое сопротивление. Какие-либо показания омметра означают короткое замыкание. Для проверки состояния перехода сток-исток подключите между затвором и стоком резистор 15 кОм. Если сопротивление изменяется, это означает, что MOSFET исправен. Но имейте в виду, что наилучшим способом проверки является замена или использование тестового оборудования (рис. 1.28).
Рис. 1.28. Проверка МОП-транзистора на обрыв и короткое замыкание с использованием омметра
Существуют различные методы тестирования. Многие из них можно прямо или косвенно использовать для определения работоспособности транзистора. Помимо проверки сопротивления и использования устройств тестирования компонентов можно также применять:
♦ измерения напряжения;
♦ нагревание и/или охлаждение;
♦ контроль прохождения сигналов;
♦ замену;
♦ запирание транзистора.
Измерения напряжения могут быть полезны для определения работоспособности схемы с транзистором. Например, на схеме изготовителем указаны номинальные рабочие значения напряжения. Если в транзисторе обрыв или он не проводит ток, то напряжение на коллекторе будет полным — 10 В, а не 6 В как в обычном состоянии. Когда прибор закорочен, через него будет течь чрезмерный ток. Это увеличит нагрузку цепи. Поэтому если напряжение на коллекторе низкое, эго может указывать на короткое замыкание транзистора или наличие неисправного резистора смещения (рис. 1.29).
Рис. 1.29. Типичные рабочие напряжения транзистора
Часто можно проверить транзисторы при помощи температурного теста. Сначала нагрейте предположительно неисправный прибор с помощью фена или горячего жала паяльника. Если это вызывает пробой, используйте химический охладитель или холодный воздух от вентилятора. Если при охлаждении транзистор возобновляет нормальную работу, его можно считать неисправным. Термозависимый режим работы обычно свидетельствует о неисправности и чреват выходом из строя при продолжительной работе.
Повышение температуры увеличивает количество заряженных частиц, что в свою очередь вызывает выделение тепла, которое заставляет проводить еще больший ток. В конце концов, транзистор разрушает себя. Такой процесс называется тепловой пробой. Помните: не следует без особой надобности подвергать прибор слишком сильной тепловой атаке, так как это может привести к фатальным повреждениям.
Контроль прохождения сигналов также может быть использован для локализации неисправного транзистора. Например, подавая сигнал в каждый каскад приемника, начиная с динамика и продвигаясь к входному каскаду, вы найдете место, где неисправный транзистор (в котором произошел, например, обрыв) не позволяет сигналу пройти.
Замена транзистора может быть эффективна для определения неисправного прибора. Помните, что при этом вы, должны использовать аналогичную модель. Многие специалисты предпочитают сначала присоединить новый транзистор к обратной стороне печатной платы, где расположены дорожки, чтобы удостовериться, что подозреваемый прибор действительно неисправен. Это может сэкономить ценное рабочее время.
Другой прием заключается в замыкании базы и эмиттера, при котором происходит запирание транзистора (рис. 1.30).
Рис. 1.30. Отключение транзистора с помощью закорачивания базы и эмиттера
В этом случае должна наблюдаться заметная разница в работе всего устройства по сравнению с нормальным режимом. Если явных перемен не обнаружено, прибор, скорее всего, неисправен. При проведении этого теста соблюдайте осторожность, чтобы не замкнуть коллектор и базу, поскольку это может заставить транзистор пропускать большой ток и вывести его из строя. Кроме того, этот метод пригоден только для некоторых схем, в частности для усилителей и генераторов колебаний.
Способ отключения транзистора можно сравнить с поиском неисправной свечи в автомобиле. Для успешного теста необходимо при работе двигателя в режиме холостого хода на короткое время отключить каждую свечу. Таким образом далее ведется наблюдение за двигателем. Если проведенная операция повлияла на его работу, значит, свеча исправна. Отсутствие явных перемен говорит об обратном.
Отметим, однако, что при замене транзистора необходимо соблюдать некоторые предосторожности:
♦ никогда не перегревайте транзистор;
♦ используйте теплоотвод;
♦ используйте паяльник 35 Вт или менее;
♦ используйте для замены только такой же или рекомендованный транзистор;
♦ идентифицируйте положение эмиттера, коллектора и базы.
Еще один тип полупроводниковых приборов, тиристор, представляет собой последовательное соединение грех диодов в разном направлении (рис. 1.31).
Рис. 1.31. Конструкция тиристора
Тиристор работает как управляемый выпрямитель и может проводить ток, если к затвору приложено достаточное напряжение (или напряжение на аноде будет нарастать с недопустимой для данной марки прибора скоростью). Это происходит до тех пор, пока его величина не уменьшится почти до нуля.
Данный полупроводниковый прибор является весьма распространенным элементом в системах электропитания, в автоматике. В частности, используется в устройствах подачи сигнала тревоги при несанкционированном проникновении.
Его работоспособность лучше всего проверять методом замены или с помощью омметра.
Для теста омметром, установите переключатель шкалы в положение Rx10 000. При подключении отрицательного вывода к катоду, а положительного к аноду, исправный тиристор должен показать более 1 МОм. Малое или нулевое сопротивление означает замыкание. Для проверки работы управляющего электрода закоротите его вывод на анод, при этом омметр должен показать сопротивление, близкое к 0.
Интегральные микросхемы
Хотя реальная конструкция интегральных микросхем (ИМС) достаточно сложна, процесс их проверки легок для понимания.
Существует три основных конструктивных типа интегральных схем: в корпусе с двухрядным расположением выводов (DIP), круглые и плоские (рис. 1.32).
Рис. 1.32. Три основных конструкции интегральных микросхем
Одна небольшая ИМС состоит из нескольких резисторов, конденсаторов, диодов и транзисторов, которые соединены в микросхему (рис. 1.33).
Рис. 1.33. Типичный образец выполненного в виде интегральной микросхемы предварительного звукового усилителя каскада с выходной мощностью 1 Вт на примере ECG 1043
Они герметически закрыты в керамическом или пластмассовом корпусе. Два основных метода изготовления микросхем называются монолитным и гибридным. При изготовлении монолитных (или стандартных) ИМС компоненты выполняются на одной подложке. Гибридные имеют специальное назначение, что требует отдельных компонентов с последующей сборкой на подложке. Подход к проверке ИМС остается прежним.
Несмотря на то что интегральные схемы имеют различные формы, типы и размеры, для поиска неисправностей обычно применяются следующие стандартные методы:
Когда схема работает, коснитесь верхней части изолирующего корпуса пальцем для проверки температуры. Горячая ИМС — индикатор неисправного или закороченного элемента. Большинство микросхем должны быть холодными или теплыми.
Нагрев и/или охлаждение также часто используются для проверки ИМС на дефекты. Как было указано выше, подозрительный элемент, работоспособность которого зависит от температуры, можно проверить с помощью наблюдения функционирования схемы во время нагрева феном и последующего охлаждения или замораживания. Неисправная, термозависимая ИМС при нагреве прекратит работать, но снова активируется при охлаждении.
Проверку напряжения можно легко осуществить с помощью вольтметра или осциллографа. Измерьте напряжение на каждом выводе ИМС и наблюдайте форму сигнала на экране измерительного прибора. Затем сравните результаты с указанными изготовителем параметрами. Несоответствие напряжения и сигналов говорит о возможной неисправности ИМС или связанных с ней элементов.
Иногда подозрительную ИМС можно игнорировать с использованием конденсатора, который проводит сигнал в обход (рис. 1.34).
Рис. 1.34. Шунтирование ИМС с помощью конденсатора
Если сигнал возрастает при шунтировании ИМС, это означает, что схема, возможно, неисправна.
Любую подозрительную ИМС можно заменить аналогичной исправной. Этот метод экономит ценное время специалиста по обслуживанию. Но если взглянуть на вещи реально, мастера не могут полагаться только на эту технику, поскольку она потребует очень большого количества ИС, а это достаточно дорого. Имейте также в виду, что если причина проблемы неправильно определена, то замена может привести к выходу из строя и новой микросхемы. Обычно на печатных платах установлено довольно много ИМС, и часто гораздо более практичным является замена всей платы.
Для проверки ИМС существуют специальные тестеры и наборы, однако в ряде случаев они могут работать только с ИМС вне схемы. Можно использовать компараторы с многоконтактными зажимами. Они очень удобны, но, к сожалению, дороги.
Цифровой логический пробник является, наверное, одним из самых важных тестовых инструментов для специалистов. Этот небольшой ручной прибор обычно используется для тестирования логических импульсов и уровней. Пробник содержит сложную схему, которая с помощью светодиодов (СД), срабатывающих по высокому или низкому уровням, индицирует сигналы логических уровней схемы. Подобно вольтметру логический пробник присоединяется к каждому выводу ИС или к каждой точке, где проводится контроль. Результат сравнивается с данными производителя (рис. 1.35).
Рис. 1.35. Использование логического пробника для тестирования ИМС
Концепция «черного ящика» является стандартным подходом к тестированию ИМС, которая рассматривается как некое устройство с неизвестным принципом действия, но с очевидными входными и выходными характеристиками. Если вы знаете, что должно быть на входе и выходе ИМС, вы измеряете эти величины и по результатам определяете, исправна ли эта микросхема. Такое представление о интегральной микросхеме часто устраняет необходимость понимания ее сложной внутренней структуры. Например, вы можете использовать осциллограф для замера входных и выходных напряжений и сигналов, а затем сравнить результаты с приведенными изготовителем диаграммами. Схемы с цифровой логикой обычно имеют два логических уровня 0 и 1. Подача соответствующих тестовых сигналов позволяет определить, происходит ли переключение.
Метод контроля прохождения сигналов с использованием осциллографа обычно предпочтителен для измерений напряжения и сопротивления, поскольку правильная работа ИМС зависит от динамических характеристик схемы. Метод контроля сигналов будет подробно объяснен в последующих главах с помощью диаграмм.
Когда обнаружена неисправная ИМС, замените ее, имея в виду следующее:
1. Закажите точно такой же компонент для замены.
2. Вставьте или разместите микросхему в точном соответствии с оригинальной ИМС. Очень легко вставить ИМС в противоположном направлении! Всегда идентифицируйте контакт 1 микросхемы — производители часто помечают его небольшой точкой.
4. Когда вы вставляете ИМС с 16 контактами в планарном корпусе в гнездо, можно ненароком согнуть ее выводы. Прежде чем нажимать на ИМС, чтобы полностью вставить ее в панельку, убедитесь, что все выводы направлены верно. Никогда не перегревайте ИМС. Если необходимо произвести пайку, используйте небольшой паяльник мощностью 35 Вт.
5. Не злоупотребляйте припоем, избегайте слишком большого стекания его на плату. Это может вызвать образование перемычек между соседними контактами и компонентами.
6. Пользуйтесь тампонами или отсосами для удаления лишнего припоя.
Электронные лампы
В настоящее время электронные лампы используются редко, поэтому мы лишь коснемся теории их работы.
Электронные лампы применяются и некоторых военных и промышленных направлениях, в радиовещании, в усилителях для гитар. Некоторые музыканты-гитаристы предпочитают более «мягкий» тип ограничения амплитуды звука усилителей на электронных лампах по сравнению с транзисторными усилителями. Помимо электронно-лучевых трубок, специалист может изредка встретить диоды, триоды, тетроды, пентоды, газовые и многоэлементные трубки.
Диодная лампа состоит из отрицательного катода и положительного анода. При нагревании отрицательный катод излучает электроны. Приложение напряжения к аноду и катоду ведет к возникновению тока в цепи. Процесс излучения электронов из катода называется термоэлектронной эмиссией. Когда полярность анодного напряжения изменяется, термоэлектронной эмиссии не происходит и тока не возникает. Это, подобное клапану, действие обеспечивает протекание заряженных частиц только в одном направлении, что позволяет использовать этот прибор в качестве выпрямителя.
Количество электронов, которые после эмиссии с катода достигают анода, в триодной лампе регулируется с помощью размещенной в виде ячеек проволоки, называемой сеткой. Эта управляющая сетка имеет отрицательный заряд по отношению к катоду. Чем более отрицательна сетка, тем меньше ток, чем менее отрицательна сетка, тем больше ток.
Отсечкой называется точка, в которой сетка становится слишком отрицательной, и ток прекращается.
Насыщением называется точка, в которой сетка наименее отрицательна, и ток между сеткой и катодом максимален.
Для минимизации межэлектродной емкости, уменьшающей усиление триода на высоких частотах, в тетродной лампе добавлена еще одна сетка, которая называется экранирующей.
В определенных случаях требуется повышенное усиление. Тогда добавляется третья сетка, которая называется защитной и лампа (пентод). Защитная сетка пентода устраняет вторичную эмиссию (неконтролируемые ускоренные электроны около анода) и обеспечивает управление этими электронами.
Мощные лампы обычно используются в соответствующих установках. Газовые, заполненные азотом или парами ртути, — в сильноточных приборах. Тиратрон — типичный пример газонаполненной трубки. Многоэлементные состоят из двух и более ламп, помещенных в единый стеклянных корпус. Пятисеточный преобразователь — образец стандартной многоэлементной лампы. Он одновременно содержит каскады гетеродина и смесителя приемника.
Для тестирования электронных ламп могут использоваться, например, следующие приемы:
♦ постукивание;
♦ осмотр;
♦ устройство проверки ламп;
♦ замена.
Хотя электронные лампы используются сегодня редко, вы можете встретить их, особенно при обслуживании старых гибридных телевизоров, электронно-лучевых трубок компьютерных мониторов, промышленного и коммуникационного оборудования. Для проверки качества лампы при работе схемы используйте пластмассовый конец отвертки. Аккуратно постучите по каждой из них, слушая и наблюдая работу схемы, например радиоприемника или телевизора. Если при постукивании что-либо слышно или видно, наблюдаются помехи в изображении, то лампа, возможно, вышла из строя. Имейте в виду, что такие же проблемы могут быть вызваны ослабленным, окислившимся контактом или некачественной пайкой.
Можно также быстро проверить исправность некоторых ламп, наблюдая за свечением нити накала. Если нить накала оборвана, то лампа не светится и не работает. Проверить ее можно также с помощью омметра. Исправная нить накала должна иметь сопротивление около 0, а при обрыве сопротивление будет бесконечно большим.
Тестер ламп может быть очень полезным инструментом, но проблемы не исключаются. Пару-тройку лет назад не было ничего более комичного, чем наблюдать любителя наборов «сделай сам», который вынимает каждую лампу из своего телевизионного приемника и несет их в ближайший магазин для проверки тестером. К сожалению, тестер не может выявить неисправности всех существующих типов ламп, но понимание назначения каждой лампы и возможностей тестера поможет сэкономить время и деньги. Например, тестеры ламп могут не соответствовать рабочим параметрам схемы. Они не могут адекватно измерять межэлектродную емкость. Кроме того, гетеродины, ограничители и лампы высокого напряжения (для которых важны характеристические кривые) трудно проверить с помощью тестера ламп. Лучший совет здесь: если сомневаетесь. найдите аналог по приемлемой цене и установите новую лампу. Это может сэкономить много времени. Но помните, что если поломка произошла из-за проблем в схеме, такой способ только повредит новому элементу. Например, если при обслуживании электронного прибора выяснилось, что лампа выпрямителя закорочена, ищите также и короткозамкнутый конденсатор. Может быть, именно фильтрующий конденсатор является источником короткого замыкания. Кроме того, перед заменой любой лампы рекомендуется тщательно проверить окружающие компоненты на наличие обугленных резисторов или других проблем.
В отличие от транзисторов, которые теоретически могут работать до бесконечности, жизнь электронных ламп ограничена вследствие изнашиваемости катода, который со временем испускает все меньше и меньше электронов. Кроме того, механические вибрации, излишнее нагревание и ток способствуют нарушению герметичности баллона лампы, что ведет к поломке. Обязательно, убедитесь, что вы используете аналог элемента в качестве замены и чистое неокисленное гнездо для лампы. Кроме того, будьте внимательны и не согните контакты.
Конденсаторы сверхбольшой емкости
Конденсаторы сверхбольшой емкости, которые также называют двухслойными или ионисторами очень вместительны. Они могут хранить в сотни раз больше энергии, чем обычные и работают за счет движения заряженных ионов. Состоят из нереактивных пористых плат, помещенных в электролитический раствор, с очень большой площадью поверхности. Электрическая энергия накапливается электростатически. Ток утечки также очень небольшой. Это обеспечивает способность конденсатора поддерживать колоссальную емкость. Ионисторы дают много преимуществ по сравнению с обычными конденсаторами и аккумуляторными батареями: быстрый заряд, высокая энергия, малый вес, высокая надежность, длительный срок службы, простота в техническом обслуживании и применяются в различных областях: в медицинских приборах, компьютерах, детских игрушках, электроинструментах, радиопередатчиках, гибридных электрических средствах передвижения, источниках резервного электропитания.
На рис. 1.36 показан пример ионнстора фирмы Maxwell Technologies, который весит всего 6,4 г, но обеспечивает емкость около 10 Ф, что является идеальным для питания малогабаритных бытовых электронных изделий.
Рис. 1.36. Ионистор 10 Ф
При использовании вместе с батареями ионисторы могут также увеличить эффективность и позволить уменьшить вес и размер батарей за счет подачи дополнительного питания при пиковых нагрузках.
Одним из наиболее популярных применений двухслойных конденсаторов является автомобильная промышленность. Они используются в рекуперативных тормозных системах, дизель-электрических автобусах и совместно с электролитическими батареями, в гибридных средствах передвижения. Ионисторы могут работать дольше, эффективнее при любом напряжении в пределах своего номинального, в более широком температурном диапазоне, чем батареи, в отличие от которых ионисторы можно установить незаряженными, чтобы затем быстро зарядить.
Использование ионисторов совместно с батареями может обеспечить отличный источник питания и энергии для гибридных средств передвижения. Они могут увеличить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов за счет подачи дополнительного питания при пиковых нагрузках и помочь обеспечить быстрый разгон и рекуперативное торможение. Ионистор РС2500 фирмы Maxwell Technologies имеет емкость 2700 Ф, что обеспечивает 8400 Дж энергии при напряжении 2,5 В. Это делает его идеальным для применений в гибридных средствах передвижения (рис. 1.37). К тому же он мало весит, у него небольшой ток утечки и прекрасная циклическая надежность, что делает его пригодным и для применений, не связанных со средствами передвижения, например для резервных источников питания во время прекращения подачи питания на промышленных предприятиях и в медицинских учреждениях.
Рис. 1.37. Ионистор 2700 Ф
Как и в других электрических компонентах, в ионисторах могут возникать такие неисправности, как внутренние замыкания, обрывы, утечки в ячейках, механические разрушения, которые часто связаны с внутренним напряжением вследствие излишней вибрации, термического расширения, механического повреждения или неправильного использования. Обычные тесты ионисторов включают заряд-разряд и измерение эквивалентного последовательного сопротивления. Параметры ионистора: начальное рабочее напряжение, ток разряда, минимальное напряжение под нагрузкой, напряжение после снятия нагрузки и время разряда от начального заряда до минимального напряжения — можно измерить для проверки его качества. Приложение 12 детально описывает тестовые процедуры фирмы Maxwell Technologies для проверки ионистора.
Катушки индуктивности
Катушка индуктивности представляет собой электромагнит, который используется во многих приложениях: трансформаторах, фильтрах, генераторах, фазовращателях, интеграторах и дифференциаторах. По сути катушка прспятствует всякому изменению тока, и это свойство часто называют индуктивностью. Она создает магнитное поде, которое вызывает противодействующую электродвижущую силу. Индуктивность L измеряется в Генри (Гн). Существуют различные типы катушек: без сердечника, со стальным сердечником, с ферритовым сердечником, постоянной индуктивности и переменной индуктивности.
Обычным применением для них является использование в цепях фильтров. В целом они пропускают низкие частоты и ослабляют высокие. Конденсаторы, с другой стороны, пропускают высокие частоты и ослабляют низкие. Поэтому, когда конденсаторы и катушки используются совместно, они могут работать как фильтр. Например, в звукоусилительной системе индуктивность может использоваться для ослабления высокочастотной составляющей звукового сигнала, подаваемого к низкочастотному динамику, а конденсатор может использоваться для ослабления низкочастотной составляющей сигнала в динамике высоких частот. Комбинация катушки и конденсатора может использоваться для формирования среднечастотного диапазона для динамика средних частот.
Многие изолированные проводники можно протестировать с использованием омметра. Хотя часто возникают и короткие замыкания обмоток, большинство неисправностей связаны с обрывом. При измерениях омметром катушка, в зависимости от размера и числа витков обмоток, должна иметь сопротивление от 0 до нескольких сот Ом. Как правило, чем крупнее катушка, тем больше сопротивление.
Закороченная катушка должна иметь нулевое сопротивление, а с обрывом показывать бесконечное противодействие электрической цепи. С помощью омметра может быть трудно определить, закорочена ли катушка, поскольку замыкание одного или нескольких витков может не повлиять на сопротивление катушки, которая изначально имеет небольшое сопротивление. Поэтому может быть необходимо использовать специальный измеритель индуктивности.
Вопросы для самоконтроля
Выберите наилучший ответ:
1. Какой из следующих факторов не является причиной неисправности:
а) тепло;
б) влага;
в) неправильная установка;
г) животные и грызуны;
д) никакой из перечисленных.
2. Какое из перечисленных чувств обычно не используется специалистами по поиску неисправностей:
а) зрение;
б) слух;
в) осязание;
г) вкус;
д) запах.
3. Горячее дымящееся устройство или прибор часто является признаком того, что возникла неисправность:
а) короткое замыкание;
б) замыкание на землю;
в) обрыв цепи;
г) все перечисленное;
д) ничего из перечисленного.
4. Если цепь имеет бесконечное сопротивление, эта неисправность называется:
а) короткое замыкание;
б) замыкание на землю;
в) обрыв;
г) все перечисленное;
д) ничего из перечисленного.
5. Измерения напряжения часто выполняются с помощью вольтметра или:
а) амперметра;
б) осциллографа;
в) омметра;
г) ваттметра;
д) никаким из перечисленных приборов.
6. Подача сигнала или контроль за его прохождением — это метод, который часто используется специалистами при поиске неисправностей:
а) электродвигателей;
б) проводки бытового назначения;
в) промышленной проводки;
г) радио;
д) любого из перечисленных.
7. Метод, при котором компонент с подозрением на неисправность заменяется другим, называется:
а) обход;
б) замена;
в) шунтирование;
г) оба: «б» и «в».
8. Соединение с холодной пайкой лучше всего исправить с помощью:
а) замены;
б) шунтирования;
в) повторной пайки;
г) охлаждения;
д) замораживания.
9. Когда вы используете пошаговый анализ при поиске неисправностей, первым шагом должен быть:
а) обсуждение дефекта с заказчиком;
б) сбор сервисной информации;
в) выбор метода поиска неисправностей;
г) ремонт;
д) все, указанное выше.
10. Диаграмма, которая иллюстрирует компоненты изделия или прибора, называется:
а) однолинейная схема;
б) принципиальная схема;
в) калька;
г) эскизная схема;
д) схематический чертеж.
11. Компонент, в котором произошел обрыв, имеет:
а) нулевое сопротивление;
б) бесконечное сопротивление;
в) оба: «а» и «б»;
г) ничего из перечисленного;
д) небольшое сопротивление.
12. Годный плавкий предохранитель должен иметь:
а) нулевое сопротивление;
б) бесконечное сопротивление;
в) небольшое сопротивление;
г) оба: «а» и «б»;
д) ничего из перечисленного.
13. Физическая величина резистора, которая определяет способность резистора рассеивать тепло, измеряется в:
а) омах;
б) вольтах;
в) ваттах;
г) фарадах;
д) ничего из перечисленного.
14. Новый, полностью заряженный кислотный аккумулятор при измерении напряжения должен показывать:
а) более 12 В;
б) 2 В;
в) 11 В;
г) 12 В;
д) иное.
15. Конденсаторы можно проверить:
а) омметром;
б) пробой на искру;
в) шунтированием;
г) только «б» и «в»;
д) «а», «б» и «в».
16. Для изготовления кристалла р-типа:
а) добавляется пятивалентный галлий;
б) добавляется трехвалентный индий;
в) добавляется пятивалентная сурьма;
г) добавляется трех валентный мышьяк;
д) ничего из перечисленного.
17. Термин «акцептор» употребляется для обозначения:
а) добавление пятивалентного элемента в кристалл;
б) добавление трехвалентного элемента в кристалл;
в) оба «а- и «б»;
г) ничего из перечисленного выше.
18. Фактически транзистор представляет собой:
а) один диод;
б) два диода, включенные встречно;
в) три диода, включенные встречно;
г) четыре диода, включенные встречно;
д) ничего из перечисленного.
19. Высокий коэффициент усиления по напряжению и низкий коэффициент усиления по току являются характеристиками:
а) схемы с общей базой;
б) схемы с общим эмиттером;
в) схемы с общим коллектором;
г) оба «а» и» в»;
д) ничего из перечисленного.
20. Если рабочее напряжение коллектора транзистора намного меньше нормального, это может означать:
а) неисправный фильтр;
б) обрыв в резисторе;
в) обрыв в транзисторе;
г) замыкание в транзисторе;
д) ничего из перечисленного.
21. Для отключения транзистора для поиска неисправностей:
а) закоротить эмиттер и базу;
б) закоротить базу и коллектор;
в) закоротить затвор и анод;
г) «а» или «б»;
д) ничего из перечисленного.
22. Тиристор можно рассматривать как встречное включение ___ диодов, и он состоит из анода, катода и ___.
а) двух, анода;
б) трех, управляющего электрода;
в) четырех, базы;
г) двух, эмиттера;
д) трех, анода.
23. Когда вы проверяете ИМС, работоспособность которых изменяется в зависимости от температуры, наилучшим методом является:
а) проверка напряжения;
б) проверка сопротивления;
в) нагревание и /или замораживание;
г) проверка тока;
д) шунтирование.
24. Лампа с тремя сетками это:
а) триод;
б) тетрод;
в) пентод;
г) многосеточная лампа;
д) мощная лампа.
25. Какой из перечисленных способов не используется обычно при поиске неисправностей электронных ламп:
а) постукивание;
б) устройство проверки ламп;
в) «Шунтирование»;
г) замена;
д) оба: «а» и «б».
26. Затвор в полевом транзисторе обычно:
а) обратно смещен;
б) прямо смещен;
в) не смещен;
г) ничего из перечисленного.
27. МОП транзистор часто называют:
а) полевой транзистор;
б) биполярный транзистор;
в) полевой транзистор с изолированы затвором МДП;
г) тиристор.
28. МОП транзистор с индуцированным p-каналом проводит при:
а) прямом смещении;
б) обратном смещении;
в) нулевом смещении;
г) ничего из перечисленного.
29. Ток в МОП транзисторе с индуцированным n-каналом уменьшается при:
а) прямом смещении;
б) обратном смещении;
в) нулевом смещении;
г) ничего из перечисленного.
30. Ионистор иначе называется:
а) двухслойный конденсатор;
б) диэлектрический конденсатор;
в) конденсатор накопления энергии;
г) электростатический конденсатор.
Вопросы и проблемы
1. Перечислите и поясните семь причин выхода из строя электронных и электрических устройств.
2. Перечислите и поясните четыре чувства, которые обычно используются при поиске неисправностей.
3. Каковы четыре причины неисправностей в схемах? Расскажите, чем они отличаются друг от друга.
4. Каковы характеристики короткого замыкания?
5. Каковы характеристики обрыва в схеме?
6. Каковы характеристики замыкания на землю в схеме?
7. Каковы характеристики наличия механических проблем в схеме?
8. Объясните разницу между терминами «шунтирование» и «замена».
9. Опишите метод контроля прохождения сигнала.
10. Перечислите и объясните различные типы технических чертежей.
11. Опишите способы поиска неисправностей конденсаторов.
12. Назовите несколько типов конденсаторов.
13. Опишите структуру диода.
14. Объясните, как тестировать диод.
15. Что такое кристаллический детектор?
16. Опишите структуру транзистора.
17. Опишите, как тестировать транзистор.
18. Опишите, как тестировать тиристор.
19. Опишите различные методы, которые используются для поиска неисправностей транзисторов.
20. Опишите различные методы, которые используются для поиска неисправностей интегральных микросхем.
21. Опишите различия между некоторыми типами электронных ламп.
22. Опишите основные способы проверки электронных ламп.
23. Почему использовать специальные тестеры для проверки электронных ламп следует с осторожностью?
24. Что такое тиристор?
25. Что такое тиратрон?
26. Расскажите, как проверять полевой транзистор.
27. Что такое МОП?
28. Расскажите о различных типах МОП-транзисторов.
29. Расскажите, как проверить МОП-транзистор.
30. На что следует обратить особое внимание при транспортировке и работе с МОП-транзисторами?
Методы выбора плавких резисторов
Каталог Ⅰ Предохранитель R esistorРезисторы и предохранители аналогичны по материалу и конструкции, а резисторы предохранительного типа выполняют обе функции. Их можно использовать как резисторы. Когда ток становится ненормальным, они действуют как предохранители для защиты оборудования. Стоимость снижена за счет двойной функции.Плавкий резистор можно разделить на металлический пленочный плавкий резистор, плавкий резистор с проволочной обмоткой и цементный резистор плавкого типа. Мощность составляет 1/4 Вт, 1/2 Вт, 1 Вт и 2 Вт. По мере увеличения мощности размер продукта будет продолжать увеличиваться.
Сопротивление предохранителя резистора обычно невелико, и в большинстве случаев оно меньше 1 Ом. Он часто действует как резистор выборки в цепи. Когда происходит скачок напряжения или генерируются другие большие токи, он прерывается, чтобы сделать цепь разомкнутой и защитной.В то же время большинство предохранительных резисторов устанавливаются на поверхность, и их характеристики относительно стабильны. Его обычно называют плавким резистором Jetbe и плавким резистором Jetbe для поверхностного монтажа. У продукта есть быстроразрушающийся и медленно ломающийся.
Explore Learning – Предохранители и резисторы
Подходящий предохранитель должен отвечать как минимум трем требованиям: быть сломанным, когда это необходимо, не сломаться, когда в этом нет необходимости, и перерыв должен быть безопасным.
Первая функция предохранителя – это функция защиты, то есть предохранитель должен срабатывать, когда требуется защита, что является первым соображением при выборе предохранителя. В нормальных условиях номинальный ток предохранителя должен быть больше нормального рабочего тока цепи и иметь определенную перегрузочную способность. Но если запас слишком велик, это снизит или ослабит его защитную функцию. Предохранитель не срабатывает при необходимости и может вызвать повреждение защищаемых компонентов или даже более серьезные опасные последствия.
Основным справочным инструментом для разработчиков при выборе предохранителей является «время-токовая характеристика» в спецификации продукта, предоставленной производителем предохранителя. Поскольку время отключения, отображаемое на кривой, соответствует нормальным атмосферным условиям, нам необходимо должным образом учитывать влияние температуры окружающей среды и т. Д., Если это необходимо. Защитная функция предохранителя может быть обеспечена только при выборе предохранителя с надлежащими отключающими характеристиками и соответствующими характеристиками номинального тока.
Вторая функция предохранителя – это функция нагрузки, которую обычно называют импульсной стойкостью. Это важный вопрос, который необходимо учитывать при выборе предохранителя. Во время использования предохранителя вероятность нормальных колебаний тока или переходных импульсов намного больше, чем вероятность неправильного перегрузки по току. Таким образом, в некотором смысле это соображение особенно важно и практично при использовании предохранителя. Пока значение теплоты плавления предохранителя I2t больше, чем энергия импульса цепи, предохранитель может выдержать.«Кривая плавления во времени» – это инструмент, с помощью которого проектировщики могут выбрать плавкий предохранитель, способный выдерживать импульс (опять же, можно использовать кривую плавления током тепла).
Кроме того, можно увидеть, что предохранитель будет поврежден, даже если он не перегорел во время импульса. Другими словами, I2t предохранителя уменьшится, то есть снизится способность выдерживать импульсы. Следовательно, при выборе предохранителя также необходимо учитывать коэффициент затухания. Типичный простой расчет требует запаса в 3-5 раз для обеспечения достаточного импульсного сопротивления предохранителя.Существует противоречие между импульсным сопротивлением предохранителя и его защитными характеристиками. В этих двух аспектах необходимо найти разумный баланс и лучшую комбинацию. Только выбрав подходящий предохранитель с подходящей теплотой плавления и достаточным и разумным запасом прочности, можно обеспечить несущую функцию (антипульсационную способность).
Третья функция предохранителя – это функция безопасности. Качественные и надежные предохранители должны гарантировать безопасность до, во время и после срабатывания, то есть безопасный запуск и безопасный разрыв провода.Основным техническим показателем, гарантирующим работоспособность предохранителя, является отключающая способность. Отключающая способность – это максимальный ток, при котором предохранитель может безопасно отключить цепь.
В общем, это относится к току короткого замыкания, то есть предохранитель должен иметь возможность абсолютно безопасно размыкать цепь, когда он встречает ток короткого замыкания, что означает, что во время процесса размыкания не возникают опасные факторы, такие как непрерывная дуга, множественная проводимость, раздавливание, разбрызгивание, горение и даже взрыв.Отключающая способность каждого предохранителя должна быть больше или равна максимальному току короткого замыкания защищаемой цепи. Номинальное напряжение предохранителя определяет его выдерживаемое напряжение, и это еще один показатель безопасности предохранителя. Его можно использовать только в цепях, где рабочее напряжение меньше или равно номинальному напряжению предохранителя.
Компоненты безопасности надежно сертифицированы в странах и регионах по всему миру. Сертификация безопасности предохранителей также важна для их функций безопасности.Функция безопасности предохранителя может быть обеспечена путем выбора типа предохранителя, который имеет достаточную отключающую способность и номинальное напряжение и имеет сертификат безопасности для требуемой области применения.
Таким образом, для обеспечения основных функций предохранителя он должен иметь соответствующие отключающие характеристики и номинальный ток, адекватную и разумную теплотворную способность предохранителя, соответствующую отключающую способность, номинальное напряжение и сертификат безопасности. Только на основе этих трех условий, согласовывая ограничения между характеристиками защиты и импульсным сопротивлением и получая наиболее разумный баланс, можно сделать суждение.Другими словами, такой предохранитель – хороший и надежный предохранитель.
2.1 Номинальный ток – InНоминальный ток предохранителя – это его номинальный номинальный ток, который обычно является максимальным током, который может работать цепь.
Правильный выбор номинального тока предохранителя:
• Например: Рабочий ток цепи: Ir = 1,5 A, номинальный ток предохранителя L должен быть: In = Ir / Of = 1,5 / 0,75 = 2A
Здесь Ir – рабочий ток цепи, а Of – коэффициент понижения предохранителя UL, поэтому следует выбирать предохранитель на 2А.
Для предохранителей IEC нет требований по степени снижения, это означает, что Ir = In
Если специальный номинальный ток не универсален, следует выбрать ближайшее большее значение.
Неправильный выбор: считайте значение тока, при котором вы хотите, чтобы предохранитель сломался, как номинальное значение тока.
2.2 Номинальное напряжение – UnНоминальное напряжение предохранителя – это его номинальное напряжение, которое обычно является максимальным напряжением, которое предохранитель может выдерживать при отключении.Когда предохранитель находится под напряжением, напряжение на обоих концах намного меньше его номинального напряжения, поэтому номинальное напряжение в основном не имеет значения.
Правильный выбор номинального напряжения предохранителя: должно быть равно или больше напряжения цепи.
• Например, предохранитель на 250 В можно использовать для цепи 125 В.
Для низковольтных электронных устройств в цепи постоянного тока можно использовать предохранитель переменного тока. Что касается номинального напряжения предохранителя, вы должны в основном учитывать, имеет ли предохранитель способность отключать максимальный ток, указанный, когда напряжение цепи не превышает номинальное напряжение предохранителя.
Недоразумение: Номинальное напряжение предохранителя должно соответствовать напряжению цепи.
2,3 Температура окружающей средыТемпература окружающей среды или известная рабочая температура предохранителя влияет на его работу: чем выше температура окружающей среды , тем горячее предохранитель и тем короче срок его службы.
Независимо от того, UL или IEC, индикаторы предохранителя указывают температуру как 25 ° C.Если рабочая температура высока в небольшом помещении, например:
Используйте быстросъемный предохранитель для работы в небольших помещениях с температурой 90 ° C и током менее 1,5 А. Если используется предохранитель IEC, номинальный ток составляет: In = In / Tf = 1,5 A / 0,95 = 1,58 A, рекомендуется предохранитель 1,6 A или 2 A.
Если используется предохранитель UL, то номинальный ток составляет: In = In / OfxTf = 1,5 A / 0,75×0,95 = 2,1 A, следует выбрать предохранитель на 2,5 A.
2 . 4 Напряжение D rop / C old R esistance – Ud / RКак правило, сопротивление предохранителя обратно пропорционально его номинальному току.
В схеме защиты чем меньше значение сопротивления предохранителя, тем лучше, потому что потери мощности меньше. Поэтому максимальное падение напряжения или значение хладостойкости указано в технических параметрах предохранителя. Однако он не используется как основание для приемки продукции.
Падение напряжения предохранителя: значение после того, как предохранитель достигает теплового баланса при номинальном постоянном токе.
Холодостойкость предохранителя: значение, измеренное при менее 10% номинального тока
△ Значения падения напряжения и хладостойкости предохранителя могут быть преобразованы друг в друга.
Падение напряжения предохранителя, указанного в спецификации, оказывает большое влияние на цепь низкого напряжения, поэтому будьте осторожны! В крайних случаях требуемый рабочий ток не может быть выведен из-за большого сопротивления.
2.5 Отключающая характеристикаОна также известна как время-токовая характеристика или I-T характеристика или амперная характеристика предохранителя. Это основной показатель электрических характеристик предохранителя, который указывает временной диапазон, в течение которого предохранитель выходит из строя при различных нагрузках по току перегрузки.Когда ток, протекающий через предохранитель, превышает номинальный, температура плавления постепенно повышается, и, наконец, предохранитель выходит из строя, и мы связываем все это с состоянием перегрузки.
Предохранитель должен иметь определенную перегрузочную способность: Максимальный неразрывный ток предохранителя UL составляет 110% In; максимальный неразрывный ток предохранителя IEC составляет 150% In или 120% In
Предохранитель также требует своевременного отключения при превышении ограниченного значения тока перегрузки: минимальный ток отключения предохранителей UL составляет около 130% In; минимальный ток отключения предохранителей IEC составляет около 180% в
Согласно различным характеристикам предохранителей, предохранители можно разделить на быстродействующие и с выдержкой времени:
Быстрые предохранители обычно используются в резистивных цепях для защиты компонентов, особенно чувствительных к колебаниям тока. Предохранители с выдержкой времени обычно используются в индуктивных или емкостных цепях с большими пусковыми токами при изменении состояния цепи. Он может выдерживать воздействие импульсных перенапряжений при включении и выключении, а также может быстрее размыкать цепь при возникновении неисправности.
Каждая кривая представляет отключающие характеристики предохранителя согласно спецификации, и его время отключения можно найти для каждого тока нагрузки. Различные типы предохранителей имеют характерные кривые разной формы.Кривая время / ток наилучшим образом описывает характеристики предохранителя при перегрузке и является основным ориентиром для разработчика при выборе предохранителя.
Рисунок 1. Таблица временических характеристик
Обычно предусматривается использование нескольких ключевых точек на кривой для оценки перегрузочной способности предохранителя. Это основная основа для оценки или приемки предохранителей.
2.6 Отключающая способность – IrОтключающая способность также называется максимальной отключающей способностью или отключающей способностью при коротком замыкании или током отключения.Отключающая способность – самый важный показатель безопасности предохранителей. Он показывает максимальный ток, который предохранитель может безопасно отключить при указанном напряжении. Когда ток, протекающий через предохранитель, настолько велик, что происходит короткое замыкание, все же необходимо использовать предохранитель для безопасного отключения цепи, не вызывая каких-либо повреждений. При превышении номинального тока отключения предохранитель может сломаться, взорваться, разбрызгиваться, вызывая такие явления, как возгорание и разрушение окружающих людей или других компонентов.
Обычно, когда защищаемая система напрямую подключена к цепи ввода питания, а предохранитель размещается в секции ввода питания, необходимо использовать предохранитель с высокой отключающей способностью. В большинстве вторичных цепей, особенно когда напряжение ниже напряжения питания, достаточно плавкого предохранителя.
2,7 Плавление H eat V alue – I2tТеплотворная способность плавкого предохранителя (If2t) относится к энергетической ценности, необходимой для разрушения расплава.Обычно он используется в качестве технических характеристик предохранителя, чтобы выдерживать импульсные перенапряжения, где I – ток перегрузки, а t – время отключения.
• Принцип:
При выборе предохранителя необходимо учитывать If2t> Ir2t, то есть теплота плавления предохранителя должна быть больше, чем тепло, выделяемое импульсным током.
Время срабатывания предохранителя зависит от тепла, выделяемого током, условий рассеивания тепла и характеристик теплоемкости предохранителя.Многие факторы будут влиять на время отключения предохранителя, поэтому предохранитель будет иметь другое значение If2t при d. Время плавления предохранителя связано с теплотой, выделяемой током, условиями рассеивания тепла и характеристиками теплоемкости предохранителя. Многие факторы будут влиять на время срабатывания предохранителя, поэтому предохранитель будет иметь различное значение If2t при разном времени отключения или при разных токах отключения, то есть If2t не является постоянной величиной.
Кривая энергия / время наилучшим образом описывает изменения теплоты плавления плавкого предохранителя и является основным ориентиром для разработчиков при выборе импульса, способного выдержать характеристики предохранителя.
• Частота импульса импульсного сопротивления:
Когда If2t> Ir2t, предохранитель должен выдерживать воздействие импульса. И он не будет сломан, но получит некоторый урон, что немного снизит его If2t. Вычислив и выбрав соотношение между If2t и Ir2t, вы можете узнать частоту импульсного сопротивления, которое может выдержать предохранитель. И наоборот, частота импульсного перенапряжения, которую может выдержать предохранитель, зависит от соотношения между If2t предохранителя и Ir2t импульса цепи, который вы выбираете.
• Примерное соотношение между If2t и Ir2t предохранителей AEM:
Ir2t ≤ 30% If2t: 100000 раз
Ir2t ≤ 38% If2t: 10000 раз
Ir2t ≤ 48% If2t: 1000 раз
• Примерное соотношение между If2t и Ir2t предохранителей Littelfuse:
Ir2t ≤ 22% If2t: 100000 раз
Ir2t ≤ 29% If2t: 10000 раз
Ir2t ≤ 38% If2t: 1000 раз
2,8 Долговечность / L ifeСрок службы предохранителя очень долгий и может быть синхронизирован со сроком службы устройства при отсутствии неисправностей.
Метод проверки срока службы небольшого трубчатого предохранителя IEC: в условиях постоянного тока ток 1,20 In (или 1,05 In) проводится в течение одного часа, отключается на 15 минут и длится 100 последовательных циклов. Наконец, ток 1,5 In (или 1,15 In) проходит в течение одного часа без прерывания или других отклонений.
Срок хранения предохранителя при нормальных условиях составляет не менее двух лет и может храниться повторно после прохождения повторной проверки.
2,9 Конструкционный F элементов и I установка F orms• Трубчатый:
Стеклянная трубка – низкая разрывная способность, керамическая трубка – высокая разрывная способность;
Заполнен мелкозернистым кварцевым песком – используется для тушения дуги, обесцвечивания стеклянной трубки – индикации разрушения;
Внутренняя сварка и внешняя сварка;
Добавить свинцовые заглушки – для пайки (иногда сначала необходимо сформировать выводы)
• Миниатюрный: резистивный, транзисторный, тонкопленочный
• Срез: пленочный, многослойный монолит, резистивный
• Другое: тип вставки, тип болта, тип уплотнения, тип сигнализации
• Структура расплава: круглая проволока, плоская проволока, моноволокно, двойная проволока, композитная проволока
Ⅲ Методы выбора резисторов 3.1 Краткое изложение N ormalized S Выбор D Направление R esistorsЭтот принцип выбора нормализации является только «контуром» для выбора сопротивления. Согласно прошлому опыту инженеров в выборе, он имеет популярное значение выбора. В сложной конструкции схемы необходимо дополнительно рассмотреть выбор резистора в соответствии с электрическими требованиями конкретной схемы.
• «Контур» выбора резистора
1. Металлопленочный резистор: мощностью 1 Вт или менее предпочтительно является резистор с металлической пленкой, а мощностью 1 Вт или более предпочтительно является резистор с металлооксидной пленкой.
2. Углеродный пленочный резистор : Это категория для конкретного телефона. Информация о предпочтительном рейтинге отмечена буквой «T».
3. Плавкий резистор: не рекомендуется. Скорость реакции низкая и не может быть восстановлена.Рекомендуется использовать устройства с быстрым восстановлением для защиты цепи и снижения затрат на обслуживание.
4. Резистор с проволочной обмоткой: резисторы большой мощности.
5. Встроенный резистор: SMT. В проекте подключаемого модуля сохраняется только параллельный тип, а проект, независимый от подключаемого модуля, будет постепенно прекращен, заменив его интегрированным в микросхему резистором той же классификации.
6. Чиповые толстопленочные резисторы: в направлении миниатюризации и высокой мощности предпочтительная библиотека будет динамически регулироваться по мере развития направления адаптации.Этот тип резистора является предпочтительным объектом для резисторов малой мощности.
7. Чип-тонкопленочные резисторы: рекомендуется использовать более высокую категорию точности.
• Таблица сопряжения для выбора и требований к применению
1. Требования к рабочим характеристикам – дополнительные типы
Рис. 2. Требования к характеристикам и таблица выбора дополнительной категории
2.Номинальная мощность – диапазон значений сопротивления
Рисунок 3. Таблица выбора диапазона номинальной мощности и сопротивления
3,2 Краткое изложение S выборов P принцип C характеристики P параметры первого R R 900 В части подробно описаны характерные параметры резистора.Среди множества концепций две концепции особенно важны для выбора резистора – номинальное сопротивление и допуск сопротивления.Номинальное сопротивление определяется конструкцией резистора и обычно представляет собой значение сопротивления, указанное на резисторе. Сопротивление, полученное путем измерения резистора при определенных условиях, называется фактическим сопротивлением. Чтобы облегчить производство и использование, штат установил ряд значений сопротивления в качестве стандартных значений продуктов.Эти значения сопротивления называются серией номинальных сопротивлений резисторов. Как правило, точность связана с серией номинальных сопротивлений. Чем выше точность, тем плотнее выбранный номинальный ряд; чем ниже точность, тем тоньше выбранная номинальная серия. В связи с потребностями промышленного производства на заводе спецификации продуктов с реактивными компонентами представлены в определенной серии. Учитывая техническую и экономическую рациональность, серия E в настоящее время в основном используется в качестве спецификации реактивного компонента.Обычно используются серии E6, E12, E24, E96.
Может быть отклонение между фактическим сопротивлением резистора и номинальным сопротивлением. Максимально допустимый диапазон этого отклонения называется допуском сопротивления, также известным как точность. Обычно выражается в процентах от номинального сопротивления. Поняв номинальное сопротивление и допуски сопротивления, давайте посмотрим на выбор резисторов.
• Требования к выбору параметров общих характеристик для резисторов:
1) Точность
Не следует слепо стремиться к точности самого резистора при проектировании, даже если на высокоточный резистор влияют окружающие условия и он может выйти за пределы допустимого диапазона.Поэтому следует уделять больше внимания показателям тестирования надежности. В настоящее время точность подбора резисторов не рекомендуется превышать 0,1%. Точность обычно используемых толстопленочных резисторов составляет 5%. Точность 1% требует выбора толстопленочных резисторов. Требование точности не более 1% рекомендуется для использования тонкопленочных резисторов.
2) Не используйте ограничения и кромки
Предельные значения для каждого класса резисторов не используются, например, предельные значения максимального и минимального значений сопротивления в конкретной серии резисторов.
3) Снижение мощности
Снижение номинальных характеристик является наиболее важным средством повышения надежности и срока службы резисторов. Мощность резистора зависит от размера корпуса. Мощность тонкопленочного резистора очень мала, обычно менее 1 Вт. Когда используется резистор, мощность должна быть снижена.
Разные типы резисторов имеют разные изолирующие среды и механизмы самовосстановления. Требования к степени снижения характеристик выдерживаемого напряжения (в основном, рабочее напряжение, потребляемая мощность и температура рабочей среды) различны, но обычно они используются при 0.6-кратное номинальное выдерживаемое напряжение и не более 0,75-кратного. Рекомендуется уменьшить кривую снижения еще на 80%. Обмоточный резистор имеет большую силовую характеристику.
• Методика расчета номинальной мощности резистора:
Когда сопротивление меньше номинального сопротивления, номинальное напряжение:
Расчет номинальной мощности
Когда сопротивление меньше номинального сопротивления, номинальное напряжение равно максимальному напряжению.
4) Изменения значения сопротивления
Значение сопротивления резистора в реальном режиме работы отличается от номинального значения сопротивления и связано со следующими факторами:
– Отклонение сопротивления: при фактическом производстве сопротивление резистора будет отклоняться от номинального сопротивления, и это отклонение должно находиться в пределах допуска сопротивления.
– Рабочая температура: сопротивление резистора изменяется в зависимости от температуры.Эта характеристика измеряется значением T.C.R, которое представляет собой температурный коэффициент резистора.
– Влияние напряжения: сопротивление резистора зависит от приложенного напряжения, и изменение может быть выражено коэффициентом напряжения. Коэффициент напряжения – это относительное изменение сопротивления резистора при изменении приложенного напряжения на 1 В.
– Частотный эффект. По мере увеличения рабочей частоты распределенная емкость и индуктивность самого резистора играют все более важную роль.
– Эффект рассеяния времени. Резистор постепенно стареет по мере увеличения рабочего времени, а величина сопротивления постепенно изменяется (как правило, увеличивается).
Дрейф значения сопротивления при внешнем напряжении должен находиться в пределах диапазона, требуемого схемой, и следует также учитывать фактор старения. Должны быть даны расчетные запасы (обычно половина диапазона требований схемы), например, для схемы требуется, чтобы он мог изменяться в пределах ± 10%, следует выбирать резисторы, которые изменяются в пределах ± 5%.
5) Номинальная рабочая температура
Каждый конкретный тип резистора имеет указанный номинальный диапазон рабочих температур окружающей среды и не должен превышать указанный диапазон рабочих температур окружающей среды при фактическом использовании.
В настоящее время резистор с малым TCR представляет собой только тонкопленочный резистор. Как правило, углеродная пленка и керамический резистор имеют отрицательный TCR. Для конструкций с низким TCR рекомендуется 10 ppm. TCR резистора из разных материалов сильно различается.Примерный диапазон можно увидеть из следующей таблицы:
Рисунок 4. TCR сопротивления различных материалов
6) Кривая снижения мощности
Если температура рабочей среды выше 70 ° C, снижение номинальных характеристик следует проводить в соответствии с первоначальным использованием. Кривая снижения мощности показана на рисунке 5:
Рисунок 5. Кривая снижения мощности резистора
7) Металлическая поверхность штифта
Металл поверхности штифта – Sn, Pb или Sn.Качество пайки хорошее, а цена невысокая. Старайтесь избегать использования булавок из драгоценных металлов или внешних электродных резисторов. (Для специальных типов резисторов, если промышленность обычно использует драгоценный металл в качестве металла поверхности штифта, вам следует принять общие отраслевые стандарты).
8) Установка
По возможности используйте резисторы для поверхностного монтажа. Поверхностный монтаж не только эффективен в производстве, имеет небольшие размеры, но и дешев из-за интенсивного использования.Для экономии места можно использовать интегрированные резисторы для поверхностного монтажа (которые представляют собой массивы толстопленочных резисторов, также известные как блоки резисторов или резисторные сети).
3.3 Анализ случая выбора резистора измерителя мощностиТеперь возьмем выборку резистора напряжения на измерителе мощности в качестве примера, чтобы объяснить, как выбрать резистор. Конкретные требования к схеме:
1. Применяется к цепи отбора проб
2. Напряжение на резисторе 500VAC
3.На резистор меньше влияет температура окружающей среды
4. Значение сопротивления составляет около 1,5 млн.
5. Требования к высокой точности резистора
· Этот резистор используется в цепи выборки. Требования к мощности невысоки, а требования к точности относительно высоки. Можно использовать пленочные резисторы (металлическая пленка, толстопленочная микросхема, тонкопленочная микросхема). Пленочный резистор выбирается исходя из цены, комплекта резисторов и схемы монтажа.
· Этот контур меньше подвержен влиянию температуры (значение TCR небольшое, обычно менее 100 ppm).
· Выбор параметров:
(1) В соответствии с серией обычных компонентов E24 мы выбираем 1,5M
(2) В зависимости от фактического использования точность резистора составляет 1%.
(3) TCR составляет 100 частей на миллион, а его точность находится в диапазоне трех тысячных.
(4) Мощность = U * U * ÷ 1,5 МОм = 0,3 Вт, уменьшите мощность на 70% и выберите резистор 1 Вт
(5) Номинальное напряжение = 500 * 1.414 = 700, выберите выдерживаемое напряжение 1 кВ
Предварительные результаты отбора следующие:
Металлопленочный резистор, 1,5 МОм, точность 1%, TCR 100 ppm, мощность 1 Вт.
После предварительного выбора схему необходимо протестировать после изготовления образца, настроить конкретные параметры резистора и повторить выборочный тест для достижения стабильной работы системы, который представляет собой полный выбор резистора.
Ⅳ Часто задаваемые вопросы о Fuse Resistors Tech1.Предохранители действуют как резисторы?
РезисторА ограничивает ток величиной сопротивления, измеряемой в омах. Предохранитель ограничивает повреждение от перегрузки по току, размыкая цепь при превышении определенного значения тока. … В качестве резистора можно использовать предохранитель. Существуют даже плавкие резисторы, которые действуют как резисторы с определенным номиналом, но они также действуют как предохранители при перегрузке по току.
2. Что такое плавкий резистор?
Плавкий резистор – это резистор особого типа, предназначенный для защиты любой цепи…. Плавкий резистор полезен для высокочувствительных цепей с низким энергопотреблением и в приложениях, где требования к перегрузкам и перенапряжениям не слишком строгие.
3. Как работают плавкие резисторы?
Плавкий резистор размыкается как плавкий предохранитель при превышении его номинального тока. Компонент обычно представляет собой нихром с температурой плавления около 1400 ° C. Нихром имеет низкий тепловой коэффициент сопротивления, что позволяет резистору иметь стабильное сопротивление при повышении температуры.
4. Какое сопротивление предохранителя?
Следующий вопрос: какое сопротивление у предохранителя? Ну, это зависит от его типа и от его номинальных значений напряжения, тока и I2t. Номинальное «холодное» сопротивление (т. Е. При номинальном токе <10%) может находиться в диапазоне от <10 миллиОм до нескольких Ом.
5. Как рассчитать сопротивление предохранителя?
Преобразование формулы V = IR в I = V / R позволяет заменить V / R вместо I в P = IV, что дает P = V ^ 2 / R, а преобразование для R дает R = V ^ 2 / P.Для предохранителя: сила тока предохранителя обычно указана на внешней стороне предохранителя; у элемента очень небольшое сопротивление, но его сопротивление можно измерить с помощью мультиметра.
6. Почему у предохранителя высокое сопротивление?
Плавкий предохранительА должен иметь высокое сопротивление, выделять много тепла, и плавкий предохранитель легче достигает точки плавления. Кроме того, высокое сопротивление снижает ток, протекающий в цепи, по сравнению с тем, что было бы без него.
7. Что такое предохранительный резистор?
A Плавкий резистор – это резистор с проволочной обмоткой, который предназначен для легкого возгорания при превышении номинальной мощности резистора.
8. Какова функция плавкого резистора?
Резистор, предназначенный для защиты цепи от перегрузки; его сопротивление ограничивает прохождение тока и тем самым защищает от скачков напряжения при первом подаче питания в цепь; его предохранитель размыкает цепь, когда ток утечки превышает расчетные пределы.
9. Можно ли использовать предохранитель вместо резистора?
В качестве резистора можно использовать предохранительА. Существуют даже плавкие резисторы, которые действуют как резисторы с определенным номиналом, но они также действуют как предохранители при перегрузке по току. … Резистор ограничивает ток величиной сопротивления, измеряемой в омах. Предохранитель ограничивает повреждение от перегрузки по току, размыкая цепь при превышении определенного значения тока.
10. Добавляет ли предохранитель сопротивление?
Да, будет, потому что у любого реального предохранителя есть сопротивление.И это сопротивление также будет изменяться с температурой.
Основы электричества: сопротивление, индуктивность и емкость
Электронные схемы являются неотъемлемой частью почти всех технологических достижений, которые происходят в нашей жизни сегодня. Сразу приходят на ум телевидение, радио, телефоны и компьютеры, но электроника также используется в автомобилях, кухонной технике, медицинском оборудовании и промышленных системах управления.В основе этих устройств лежат активные компоненты или компоненты схемы, которые электронным образом управляют потоком электронов, например, полупроводники. Однако эти устройства не могли функционировать без гораздо более простых пассивных компонентов, которые предшествовали полупроводникам на многие десятилетия. В отличие от активных компонентов, пассивные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, не могут управлять потоком электронов с помощью электронных сигналов.
Сопротивление
Как следует из названия, резистор – это электронный компонент, который препятствует прохождению электрического тока в цепи.
В металлах, таких как серебро или медь, которые имеют высокую электропроводность и, следовательно, низкое удельное сопротивление, электроны могут свободно переходить от одного атома к другому с небольшим сопротивлением.
Электрическое сопротивление компонента схемы определяется как отношение приложенного напряжения к протекающему через него электрическому току, согласно HyperPhysics, веб-сайту физических ресурсов, размещенному на кафедре физики и астрономии в Университете штата Джорджия. Стандартной единицей измерения сопротивления является ом, названный в честь немецкого физика Георга Симона Ома.Он определяется как сопротивление в цепи с током 1 ампер при 1 вольте. Сопротивление можно рассчитать с помощью закона Ома, который гласит, что сопротивление равно напряжению, разделенному на ток, или R = V / I (чаще записывается как V = IR), где R – сопротивление, V – напряжение, а I – ток.
Резисторы обычно классифицируются как постоянные или переменные. Резисторы с фиксированным значением представляют собой простые пассивные компоненты, которые всегда имеют одинаковое сопротивление в установленных пределах по току и напряжению.Они доступны в широком диапазоне значений сопротивления от менее 1 Ом до нескольких миллионов Ом.
Переменные резисторы – это простые электромеханические устройства, такие как регуляторы громкости и переключатели яркости, которые изменяют эффективную длину или эффективную температуру резистора, когда вы поворачиваете ручку или перемещаете ползунок.
Пример индуктора из медного провода, установленного на печатной плате. (Изображение предоставлено Shutterstock)Индуктивность
Индуктор – это электронный компонент, состоящий из катушки с проволокой, через которую проходит электрический ток, создающий магнитное поле.Единицей измерения индуктивности является генри (H), названный в честь Джозефа Генри, американского физика, который открыл индуктивность независимо примерно в то же время, что и английский физик Майкл Фарадей. Один генри – это величина индуктивности, которая требуется для создания 1 вольт электродвижущей силы (электрического давления от источника энергии), когда ток изменяется со скоростью 1 ампер в секунду.
Одним из важных применений индукторов в активных цепях является то, что они имеют тенденцию блокировать высокочастотные сигналы, пропуская низкочастотные колебания.Обратите внимание, что это противоположная функция конденсаторов. Объединение двух компонентов в цепь может выборочно фильтровать или генерировать колебания практически любой желаемой частоты.
С появлением интегральных схем, таких как микрочипы, катушки индуктивности становятся все менее распространенными, потому что трехмерные катушки чрезвычайно сложно изготовить в двумерных печатных схемах. По этой причине, по словам Майкла Дубсона, профессора физики из Университета Колорадо в Боулдере, микросхемы разрабатываются без катушек индуктивности и вместо них используют конденсаторы для достижения практически тех же результатов.
Несколько примеров конденсаторов. Конденсаторы хранят электрический заряд. (Изображение предоставлено Питером Матисом, Университет Колорадо)Емкость
Емкость – это способность устройства накапливать электрический заряд, и поэтому электронный компонент, который накапливает электрический заряд, называется конденсатором. Самый ранний пример конденсатора – лейденская банка. Это устройство было изобретено для накопления статического электрического заряда на проводящей фольге, которая выстилала внутреннюю и внешнюю поверхность стеклянной банки.
Простейший конденсатор состоит из двух плоских проводящих пластин, разделенных небольшим зазором. Разность потенциалов или напряжение между пластинами пропорциональна разнице в количестве заряда на пластинах. Это выражается как Q = CV, где Q – заряд, V – напряжение, а C – емкость.
Емкость конденсатора – это количество заряда, которое он может хранить на единицу напряжения. Единицей измерения емкости является фарад (Ф), названный в честь Фарадея, и определяется как способность хранить 1 кулон заряда с приложенным потенциалом 1 вольт.Один кулон (C) – это количество заряда, переносимого током в 1 ампер за 1 секунду.
Для максимальной эффективности обкладки конденсатора уложены слоями или намотаны катушками с очень маленьким воздушным зазором между ними. В воздушном зазоре часто используются диэлектрические материалы – изоляционные материалы, которые частично блокируют электрическое поле между пластинами. Это позволяет пластинам накапливать больше заряда без искрения и короткого замыкания.
Конденсаторы часто встречаются в активных электронных схемах, использующих колебательные электрические сигналы, например, в радиоприемниках и звуковом оборудовании.Они могут заряжаться и разряжаться почти мгновенно, что позволяет использовать их для создания или фильтрации определенных частот в цепях. Колебательный сигнал может заряжать одну пластину конденсатора, в то время как другая пластина разряжается, а затем, когда ток меняется на противоположное, он заряжает другую пластину, в то время как первая пластина разряжается.
Как правило, более высокие частоты могут проходить через конденсатор, а более низкие частоты блокируются. Размер конденсатора определяет частоту среза, при которой сигналы блокируются или пропускаются.Комбинированные конденсаторы могут использоваться для фильтрации выбранных частот в заданном диапазоне.
Суперконденсаторы производятся с использованием нанотехнологий для создания сверхтонких слоев материалов, таких как графен, для достижения емкости, в 10–100 раз превышающей емкость обычных конденсаторов того же размера; но они имеют гораздо более медленное время отклика, чем обычные диэлектрические конденсаторы, поэтому их нельзя использовать в активных цепях. С другой стороны, их иногда можно использовать в качестве источника питания в определенных приложениях, например, в микросхемах памяти компьютера, чтобы предотвратить потерю данных при отключении основного питания.
Конденсаторы также являются критически важными компонентами устройств отсчета времени, например, разработанных компанией SiTime, базирующейся в Калифорнии. Эти устройства используются в самых разных приложениях, от мобильных телефонов до высокоскоростных поездов и торговли на фондовом рынке. Это крошечное устройство синхронизации, известное как МЭМС (микроэлектромеханические системы), для правильной работы полагается на конденсаторы. «Если резонатор [колебательный компонент в устройстве синхронизации] не имеет подходящего конденсатора и емкости нагрузки, схема синхронизации не будет надежно запускаться, а в некоторых случаях она вообще перестает колебаться», – сказал Пиюш Севалия, исполнительный директор. вице-президент по маркетингу в SiTime.
Дополнительные ресурсы:
Эта статья была обновлена 16 января 2019 г. участником Live Science Рэйчел Росс.
Плавкие резисторы и предохранители – Power Electronic Tips
Стандарты безопасности часто диктуют, какой компонент обеспечивает лучшую защиту от сверхтоков.Тодд Филлипс, Саад Ламбаз • Littelfuse, Inc.
Большинство людей, вероятно, согласятся, что время, необходимое для подзарядки их сотового телефона, игровой консоли или планшета, неудобно и раздражает.Для более быстрой зарядки требуется более мощное зарядное устройство или блок питания. Конструкция таких расходных материалов требует, чтобы дизайнеры уделяли особое внимание безопасности устройства, а также соблюдали более строгие ограничения по стоимости, размеру и эффективности.
С повышением уровня мощности возрастает и потребность в защите от сверхтоков. Обычно существует два разных подхода к защите от сверхтоков: обычный предохранитель или плавкий резистор. Плавкие резисторы объединяют в одном компоненте защиту от перегрузки по току и защиту от пускового тока.Однако плавкие резисторы по-разному реагируют на перегрузки по току и влияют на эффективность зарядного устройства и источника питания.
Вверху, сравнение характеристик предохранителя, плавкого резистора и предохранителя с термистором NTC в номинально эффективной цепи зарядного устройства / источника питания. Ниже показаны предохранители и плавкий резистор, а также рекомендуемые компоненты. Щелкните изображение, чтобы увеличить.Плавкий резистор размыкается как плавкий предохранитель при превышении его номинального тока. Компонент обычно представляет собой нихром с температурой плавления около 1400 ° C.Нихром имеет низкий тепловой коэффициент сопротивления, что позволяет резистору иметь стабильное сопротивление при повышении температуры. Температура плавления 1400 ° C нагревает окружающие компоненты и печатную плату во время перегрузки по току.
Плавкие предохранители, как правило, представляют собой элементы из меди или серебра с температурой плавления от 962 ° C до 1083 ° C. Предохранители также имеют высокий тепловой коэффициент сопротивления, по крайней мере в 10 раз больше, чем у нихромового плавкого резистора. Таким образом, при перегрузке по току температура предохранителя будет расти быстрее.Сопротивление плавкого предохранителя повышается, чтобы он быстрее достиг точки плавления. Предохранитель предотвратит накопление тепла, которое происходит, когда плавкий резистор испытывает перегрузку по току. Повышенное количество тепла, выделяемого плавким резистором, может повредить другие компоненты и потенциально привести к возгоранию соседних горючих компонентов.
Основным преимуществом плавкого резистора является то, что его сопротивление ограничивает пусковой ток. Плавкий резистор, который служит основным компонентом перегрузки по току в источнике питания или зарядном устройстве, может иметь сопротивление 10 Ом.Плавкий предохранитель, напротив, имеет сопротивление в диапазоне от миллиом до сотен миллиом. Разработчики могут комбинировать предохранитель с термистором NTC для защиты от сверхтоков и ограничения пускового тока. Термистор NTC имеет сопротивление, которое изначально может достигать 10 или 20 Ом; однако в установившемся режиме он попадает в диапазон десятков миллиом.
Плавкий резистор, кажется, экономит место по сравнению с отдельными предохранителем и термистором; однако тепло, выделяемое плавким резистором, может привести к тому, что компоненты будут находиться на расстоянии не менее полдюйма от плавких резисторов мощностью до 10 Вт и на расстояние до дюйма от плавких резисторов мощностью более 10 Вт.Когда зарядные устройства и блоки питания должны помещаться в тесноте, расстояние между компонентами плавких резисторов может быть проблематичным.
Стандарты эффективности
Государственные стандарты эффективности источников энергии с 2007 по 2018 год. Щелкните изображение, чтобы увеличить.Пожалуй, самая сложная проблема, с которой сталкиваются разработчики источников питания или зарядных устройств, – это стандарты эффективности. Стандарты эффективности, такие как Energy Star и Директива 2009/125 / EC Ecodesign, с годами стали более требовательными.Чем выше выходная мощность источника питания или зарядного устройства, тем выше требуемый КПД. Требования к эффективности для трех широко используемых уровней выходной мощности:
• Источники питания и зарядные устройства мощностью 60 Вт должны иметь КПД 89%.
• Источники питания мощностью 25 Вт должны иметь КПД 86%.
• Источники питания мощностью 5 Вт могут иметь КПД менее 80%.
Плавкие резисторы влияют на энергоэффективность, поскольку их сопротивление намного превышает сопротивление предохранителей. Например, рассмотрим источник питания мощностью 25 Вт. Его требуемый КПД составляет 86%.Входная мощность блока составляет 29 Вт (25 Вт / 0,86). Таким образом, блок питания может потреблять 4 Вт своего бюджета потерь. Плавкий резистор 10 Ом в цепи может потреблять 0,59 Вт (I 2 R = (29 Вт / 120 В) 2 x 10 Ом), что составляет 14% от бюджета потерь. Это оставляет мало места для потерь в активных компонентах, таких как силовые транзисторы. Предохранитель с сопротивлением на уровне миллиомов потреблял бы незначительную часть бюджета потерь, предоставляя разработчикам больше свободы при разработке всей схемы.
Вверху – пример схемы источника питания / зарядного устройства с предохранителем для защиты от перегрузки по току и термистором NTC для ограничения пускового тока. Ниже показана та же схема с плавким резистором для максимальной токовой защиты и ограничения пускового тока.Предохранители и плавкие резисторы имеют разные стандарты перегрузки по току и превышения температуры. Дизайнеры должны знать стандарты, применимые к каждому устройству. Предохранители для рынков Северной Америки проходят оценку в соответствии со стандартами UL / CSA / ANCE 248-1 и 248-14.Для европейского и международного рынков предохранители оцениваются по стандарту МЭК 60127-1 и либо по стандартам МЭК 60127-2, -3, -4 или -7.
К плавким резисторам применяются разные отраслевые стандарты. Для Северной Америки плавкие резисторы должны соответствовать UL 1412 (в котором компонент называется плавким резистором) и стандарту CSA C22.2 № 60065-03. Для европейских и международных рынков плавкие резисторы должны соответствовать стандарту IEC 60127-8 (в котором компонент описывается как плавкий резистор).
Примеры широко используемых предохранителей для максимальной токовой защиты включают радиальные свинцовые предохранители 8,5 × 4 мм серии 369 (вверху) с номинальным напряжением 300 В, выдержкой времени и временем отключения максимум 120 с при перегрузке 210%; (в центре) плавкие предохранители поверхностного монтажа серии 443 размером 10 × 3 мм с номинальным напряжением 250 В и замедленным срабатыванием, а также с максимальным временем открытия 120 с при перегрузке 250%; и (внизу) предохранители со стеклянным корпусом серии 219XA размером 20 × 5 мм с номинальным напряжением 250 В и медленным срабатыванием, а также с максимальным временем срабатывания 120 с при перегрузке 210%.Стандарты для предохранителей довольно специфичны в отношении требований к допустимому повышению температуры. Предохранители, соответствующие североамериканским стандартам UL / CSA / ANCE 248-1 и 248-14, могут иметь максимальное повышение температуры до 75 ° C во время температурных испытаний. Испытание проводится при комнатной температуре, обычно 25 ° C. Следовательно, максимальная температура предохранителя составляет 100 ° C, и предохранитель должен оставаться целым во время испытания.
Для плавких резисторов UL 1412 не определяет максимальное превышение температуры. Вместо этого они проверяются путем постепенного увеличения тока через компонент до его размыкания.Марля либо окружает плавкий резистор, либо находится на определенном расстоянии от компонента. Критерий прохождения – марля не воспламеняется. Марля, сделанная из хлопка, имеет температуру воспламенения около 400 ° C. Таким образом, стандарты для плавких резисторов позволяют компоненту работать при гораздо более высоких температурах, чем для плавкого предохранителя.
Рекомендации по применению
Плавкие предохранителидолжны соответствовать более строгим стандартам и, как следствие, работать намного лучше, чем плавкие резисторы, в качестве компонентов защиты от сверхтоков.Поскольку плавкие резисторы могут быть источником воспламенения без достаточного расстояния, они лучше всего подходят для источников питания и зарядных устройств с меньшей мощностью, которые могут испытывать более низкие токи перегрузки и повышение температуры. Плавкие резисторы обычно обеспечивают подходящую защиту от перегрузки по току для источников питания и зарядных устройств мощностью примерно до 15 Вт. Устройства с более высокой мощностью обычно лучше всего обслуживаются предохранителем или предохранителем и термистором NTC.
% PDF-1.2 % 2811 0 объект > эндобдж xref 2811 298 0000000016 00000 н. 0000006316 00000 н. 0000011144 00000 п. 0000011306 00000 п. 0000011393 00000 п. 0000011501 00000 п. 0000011655 00000 п. 0000011788 00000 п. 0000011942 00000 п. 0000012097 00000 п. 0000012268 00000 п. 0000012401 00000 п. 0000012591 00000 п. 0000012766 00000 п. 0000012949 00000 п. 0000013168 00000 п. 0000013279 00000 п. 0000013389 00000 п. 0000013541 00000 п. 0000013718 00000 п. 0000013861 00000 п. 0000013995 00000 п. 0000014167 00000 п. 0000014355 00000 п. 0000014493 00000 п. 0000014659 00000 п. 0000014812 00000 п. 0000014924 00000 п. 0000015036 00000 п. 0000015164 00000 п. 0000015336 00000 п. 0000015492 00000 п. 0000015625 00000 п. 0000015775 00000 п. 0000015916 00000 п. 0000016060 00000 п. 0000016277 00000 п. 0000016439 00000 п. 0000016610 00000 п. 0000016738 00000 п. 0000016922 00000 п. 0000017114 00000 п. 0000017254 00000 п. 0000017437 00000 п. 0000017619 00000 п. 0000017826 00000 п. 0000018013 00000 п. 0000018185 00000 п. 0000018334 00000 п. 0000018507 00000 п. 0000018646 00000 п. 0000018830 00000 п. 0000018973 00000 п. 0000019124 00000 п. 0000019272 00000 н. 0000019419 00000 п. 0000019576 00000 п. 0000019723 00000 п. 0000019871 00000 п. 0000020014 00000 н. 0000020165 00000 п. 0000020306 00000 п. 0000020444 00000 п. 0000020571 00000 п. 0000020710 00000 п. 0000020870 00000 п. 0000021016 00000 п. 0000021182 00000 п. 0000021363 00000 п. 0000021529 00000 п. 0000021677 00000 п. 0000021814 00000 п. 0000021960 00000 п. 0000022124 00000 п. 0000022271 00000 п. 0000022423 00000 п. 0000022574 00000 п. 0000022733 00000 п. 0000022874 00000 п. 0000023045 00000 п. 0000023204 00000 п. 0000023344 00000 п. 0000023490 00000 п. 0000023641 00000 п. 0000023798 00000 п. 0000023931 00000 п. 0000024097 00000 п. 0000024250 00000 п. 0000024387 00000 п. 0000024543 00000 п. 0000024694 00000 п. 0000024831 00000 п. 0000024970 00000 п. 0000025106 00000 п. 0000025241 00000 п. 0000025379 00000 п. 0000025533 00000 п. 0000025655 00000 п. 0000025789 00000 п. 0000025981 00000 п. 0000026125 00000 п. 0000026262 00000 п. 0000026452 00000 п. 0000026596 00000 п. 0000026766 00000 п. 0000026928 00000 п. 0000027098 00000 п. 0000027248 00000 п. 0000027389 00000 н. 0000027548 00000 п. 0000027682 00000 н. 0000027808 00000 п. 0000027937 00000 п. 0000028082 00000 п. 0000028217 00000 п. 0000028358 00000 п. 0000028509 00000 п. 0000028649 00000 п. 0000028779 00000 п. 0000028916 00000 п. 0000029055 00000 п. 0000029196 00000 п. 0000029337 00000 п. 0000029465 00000 п. 0000029584 00000 п. 0000029727 00000 н. 0000029861 00000 п. 0000030014 00000 п. 0000030148 00000 п. 0000030283 00000 п. 0000030416 00000 п. 0000030537 00000 п. 0000030658 00000 п. 0000030953 00000 п. 0000031133 00000 п. 0000031420 00000 п. 0000031660 00000 п. 0000031817 00000 п. 0000032081 00000 п. 0000032317 00000 п. 0000032596 00000 п. 0000032781 00000 п. 0000033062 00000 п. 0000033325 00000 п. 0000033711 00000 п. 0000034057 00000 п. 0000034265 00000 п. 0000034473 00000 п. 0000034699 00000 п. 0000034877 00000 п. 0000035129 00000 п. 0000035360 00000 п. 0000035569 00000 п. 0000035659 00000 п. 0000035700 00000 п. 0000035871 00000 п. 0000035939 00000 п. 0000036029 00000 п. 0000036244 00000 п. 0000036486 00000 п. 0000036752 00000 п. 0000037004 00000 п. 0000037255 00000 п. 0000037425 00000 п. 0000037576 00000 п. 0000037837 00000 п. 0000038911 00000 п. 0000038934 00000 п. 0000046145 00000 п. 0000046254 00000 п. 0000046451 00000 п. 0000047148 00000 п. 0000047463 00000 п. 0000047788 00000 п. 0000048110 00000 п. 0000048459 00000 п. 0000048792 00000 п. 0000049090 00000 н. 0000049236 00000 п. 0000049504 00000 п. 0000049768 00000 п. 0000049858 00000 п. 0000050009 00000 п. 0000050099 00000 п. 0000050251 00000 п. 0000050596 00000 п. 0000050860 00000 п. 0000051009 00000 п. 0000051343 00000 п. 0000051765 00000 п. 0000051969 00000 п. 0000052273 00000 п. 0000052479 00000 п. 0000052781 00000 п. 0000052984 00000 п. 0000053406 00000 п. 0000053710 00000 п. 0000054004 00000 п. 0000054390 00000 п. 0000054600 00000 п. 0000054690 00000 н. 0000054824 00000 п. 0000055173 00000 п. 0000055370 00000 п. 0000055668 00000 п. 0000055970 00000 п. 0000056392 00000 п. 0000056778 00000 п. 0000057080 00000 п. 0000057374 00000 п. 0000057532 00000 п. 0000057723 00000 п. 0000057920 00000 н. 0000058254 00000 п. 0000058599 00000 п. 0000058715 00000 п. 0000058941 00000 п. 0000059119 00000 п. 0000059371 00000 п. 0000059602 00000 п. 0000059936 00000 н. 0000060172 00000 п. 0000060380 00000 п. 0000060565 00000 п. 0000060722 00000 п. 0000060958 00000 п. 0000061198 00000 п. 0000061479 00000 п. 0000061766 00000 п. 0000062008 00000 п. 0000062248 00000 п. 0000062491 00000 п. 0000062714 00000 п. 0000062871 00000 п. 0000063083 00000 п. 0000063246 00000 н. 0000063395 00000 п. 0000063638 00000 п. 0000063866 00000 п. 0000064118 00000 п. 0000064296 00000 н. 0000064583 00000 п. 0000064786 00000 п. 0000065065 00000 п. 0000065302 00000 п. 0000065564 00000 п. 0000065984 00000 п. 0000066400 00000 п. 0000066595 00000 п. 0000066825 00000 п. 0000067022 00000 п. 0000067272 00000 н. 0000067436 00000 п. 0000067662 00000 п. 0000067841 00000 п. 0000068011 00000 п. 0000068228 00000 п. 0000068432 00000 п. 0000068637 00000 п. 0000068800 00000 п. 0000068976 00000 п. 0000069130 00000 п. 0000069220 00000 п. 0000069410 00000 п. 0000069560 00000 п. 0000069763 00000 п. 0000069999 00000 н. 0000070170 00000 п. 0000070386 00000 п. 0000070592 00000 п. 0000070781 00000 п. 0000071122 00000 п. 0000071212 00000 п. 0000071440 00000 п. 0000071610 00000 п. 0000072020 00000 н. 0000072211 00000 п. 0000072415 00000 п. 0000072632 00000 п. 0000072804 00000 п. 0000072996 00000 н. 0000073215 00000 п. 0000073496 00000 п. 0000073704 00000 п. 0000073861 00000 п. 0000074101 00000 п. 0000074431 00000 п. 0000074639 00000 п. 0000074815 00000 п. 0000074944 00000 п. 0000075034 00000 п. 0000075217 00000 п. 0000075368 00000 п. 0000075604 00000 п. 0000075868 00000 п. 0000076009 00000 п. 0000006458 00000 п. 0000011120 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 2812 0 объект > эндобдж 3107 0 объект > ручей HVPSg {s ށ` @ L & “y \ 0 (| u” ԮAE + hj2 Ơ ֝ t`U @ Zv70XQ; [] T | w ν
Предохранитель| Плавкий резистор | Поставщик электронных компонентов
Производитель электронных компонентов, Магнитные компоненты, Токовый предохранитель и плавкий резистор Производитель
Токовый предохранитель и плавкий резистор
Токовый предохранитель или плавкий резистор – это простейшее устройство защиты электрических цепей. одноразовый элемент, включенный в цепь для обеспечения максимальной токовой защиты.
Токовые предохранители и плавкие резисторы, произведенные Southern Group, показаны ниже. Если ты если вы ищете такие продукты, вы можете приобрести их напрямую или связаться с нами для настройка.
Токовый предохранитель в керамическом корпусе
- Габаритные размеры
| Процент от номинального тока | Предел времени продувки |
| 100% | 4 часа Мин. |
| 150% | 1 час Мин. Макс |
| 400% | Мин.150 мс; Макс. 10 сек. |
| Номинальный ток (A) | Номинальное напряжение (В) | Среднее сопротивление (мОм) | Среднее падение напряжения (мВ) | Значение I2t | ||||
| 1 | 125/250 | 84,6 | 99 | 3,94 | ||||
| 1,5 | 125/250 | 47,7 | 88 | 8.82 | ||||
| 2 | 125/250 | 33,6 | 84 | 13,1 | ||||
| 3 | 125/250 | 20,4 | 76 | 287 | 28907 | 16,1 | 74 | 45,6 |
| 5 | 125/250 | 11,8 | 72 | 58,9 |
- Среднее падение напряжения измерено при 100% номинальном токе.
- Приведенные выше параметры являются типичными значениями только для справки.
Размеры
Технические характеристики: 1A, 1.5A, 2A, 3A, 5A и т. Д.
с покрытием с помощью силиконового рукава, они специально разработаны для энергосберегающие лампы.
pk components GmbH Followala
Основная деятельность
Сигнальное оборудование, звук Аппаратура звуковая сигнализация, электронная Керамические изделия для электротехнической промышленности Конденсаторы керамические Резонаторы керамические Аккумуляторы, батареи и вторичные элементы Батареи, аккумуляторы свинцово-кислотные (свинцовые) Ячейки, аккумуляторы, свинцово-кислотные аккумуляторы Элементы, аккумуляторы, никель-кадмиевые (щелочные) Элементы, аккумуляторы, литиевые Аккумуляторы, батареи, вторичные элементы, в процессе эксплуатации Аккумуляторные (аккумуляторные) батареи / аккумуляторы / вторичные элементы по спецификации заказчика Кабели для линий электропередач и арматура для проводов Хомуты, крепеж для кабелей Предохранители Предохранители низкого (LV) и среднего напряжения (MV) Предохранители, миниатюрные Предохранители, защита полупроводников и выпрямителей Компоненты и аксессуары для предохранителей Вставки предохранителей (элементы предохранителей) Зажимы предохранителей Ограничители перенапряжения Ограничители перенапряжения, газоразрядные Предохранители Автоматические выключатели по спецификации заказчика Электрические переключатели Переключатели рычажные (тумблеры) Выключатели и автоматические выключатели, миниатюрные и сверхминиатюрные Переключатели поворотные и тяговые Переключатели тактильные электрические Выключатели, линейный шнур (через выключатели) Переключатели, кнопочные Переход к спецификации заказчика Электрические переключатели Переключатели, клавиатура Коммутаторные переключатели Коммутаторные переключатели, тактильные, электрические Электрические вилки и розетки Вилки и розетки промышленные Вилки и розетки, DC Вилки и розетки переменного тока Вилки и розетки, электронные Электрические разъемы Разъемы, электрические, электромагнитные и радиочастотные помехи (EMI-RFI) экранированы Разъемы для пирометрических кабелей Разъемы электрические, миниатюрные и сверхминиатюрные Разъемы электрические беспаечные Разъемы электрические бытовые Разъемы электрические промышленные Конденсаторы, фиксированные Конденсаторы, фиксированные, керамические Конденсаторы, фиксированные, полиэфирные Конденсаторы фиксированные полипропиленовые (ПП) Конденсаторы фиксированные электролитические Конденсаторы фиксированные, высокочастотные Конденсаторы, фиксированные, высокотемпературные Конденсаторы, фиксированные, высокого напряжения (ВН) Конденсаторы, фиксированные, низкого напряжения (НН) Конденсаторы фиксированные, миниатюрные и сверхминиатюрные Конденсаторы, фиксированные, с коррекцией коэффициента мощности Конденсаторы фиксированные коммутирующие Конденсаторы фиксированные зажигания Конденсаторы фиксированные, импульсный / импульсный генератор Конденсаторы, фиксированные, фотовспышка Конденсаторы, микросхема Конденсаторы, переменные Конденсаторы переменные керамические Конденсаторы переменные воздушные Конденсаторы, по использованию Конденсаторы, обрезка Конденсаторы, подавитель помех Конденсаторы для телекоммуникационных систем Конденсаторы для электрических ламп и ламп Конденсаторы пластиковые диэлектрические Конденсаторы по спецификации заказчика Резисторы Резисторы пассивные Резисторы угольные Резисторы, металлопленка Резисторы с проволочной обмоткой Резисторы, низковольтные (НН) Резисторы, высоковольтные (ВН) Резисторы с высоким отрицательным коэффициентом напряжения (варисторы) Резисторы, термические (термисторы или позисторы с высоким отрицательным или положительным температурным коэффициентом) Резисторы, низкая индуктивность и неиндуктивность Резисторы высокочастотные Резисторы, высокое сопротивление Резисторы прецизионные Резисторы по спецификации заказчика Электрические кабели изолированные Жгуты проводов / кабельные жгуты по спецификации заказчика Электрические кабели изолированные, используемые Кабели сигнальные электрические телекоммуникационные Кабели изолированные электрические по спецификации заказчика Электронные блоки питания Электронные соединители Разъемы, печатная плата (PCB) Разъемы, плоский кабель, электронное использование Потенциометры Потенциометры переменного тока Потенциометры постоянного тока Потенциометры, ползунковые Потенциометры поворотные Потенциометры, линейные Потенциометры, подстроечные Потенциометры, микросхема поверхностного монтажа Силовые дроссели и индукторы Дроссели или индукторы, RF Дроссели или индукторы, мощность Дроссели или индукторы с железным сердечником Дроссели или индукторы, миниатюрные и сверхминиатюрные Индукторы, многослойный чип Индуктивности и катушки, устройства поверхностного монтажа (SMD) Фильтры для электронной промышленности Фильтры, РФ Фильтры промежуточной частоты (ПЧ) Фильтры микроволновые Фильтры, полосовые Фильтры, ограничитель ленты Фильтры, псофометрические, интерференционные Фильтры электромагнитных помех (EMI) и радиочастотных помех (RFI) Фильтры, устройство поверхностного монтажа (SMD) Сетевые фильтры для электронного оборудования Фильтры, поверхностные акустические волны Банки фильтров, гармоники Фильтры электрические и электронные по спецификации заказчика Электронные сборки и микросхемы Микросхемы гибридные Микроэлектронное оборудование Микроэлектронные конденсаторные сети Сети микроэлектронных резисторов Компоненты для электронных схем Ферритовые сердечники Преобразователи Электронные датчики Датчики ультразвуковые Датчики фотоэлектрические Датчики магниторезистивные Датчики по спецификации заказчика Электронные контроллеры Волоконно-оптические кабели Коннекторы, оптоволокно Оборудование для волоконно-оптических сетей Системы линейной связи, оптическое волокно Волоконно-оптические световоды и передающие устройства Микрофоны Микрофоны электромагнитные Микрофоны, конденсаторные / электростатические Микрофоны стереофонические Измерительные приборы, магнетизм Индуктивности, лабораторный эталон Приборы для измерения температуры NES Датчики температуры Фильтры и сетчатые фильтры для химической промышленности Фильтры керамические Фильтры, высокая эффективность Компьютерное сетевое оборудование Электрическое и электронное оборудование автотранспортных средств Разъемы электрические и электронные для автотранспортных средств Оптовая торговля Электрическое и электронное оборудование промышленного назначения (оптовая торговля)Прочие виды деятельности
Общая информация – pk components GmbH
Сертификаты
| Тип: | ISO 9001: 2008 |
|---|---|
| Тип: | ISO 14001: 2009 |
