Preden lahko zasebno in samozavestno prepoznate elemente na tiskanem vezju, morate najprej naučiti, kako brati sheme – »načrte«, ki jih uporabljajo inženirji pri načrtovanju, proizvodnji in vzdrževanju.
Namesto da bi prikazala fizične položaje posameznih komponent, uporablja običajne digitalne shematske ikone za vizualizacijo povezav in lastnosti. Ta abstrakcija je vaš ključ do razumevanja, kako deluje katero koli vrsto vezja, ne glede na njegovo velikost ali namen.
Univerzalni jezik: Sheme vam omogočajo »pogledati« vezje ne glede na dobavitelja, blagovno znamko ali jezik.
Hitrejše odpravljanje napak: Prepoznajte težave tako, da sledite poteku signala od vira do potrošnikov.
Preprostejši načrtovanje in nadgradnje: Sprememba ali nadgradnja obstoječih načrtov z manjšo negotovostjo.
Upor in spremenljiv upor (potenciometer, termistor, varistor).
Kondenzator (polarni, nepolarni, nastavljivi).
Induktor, transformator.
Polprevodniki: diode, tranzistorji, integrirana vezja (IC).
Napajanje in ozemljitev: enosmerni vir (DC), izmenični vir (AC), ozemljitev (zemlja), varovalka, baterija.
Najboljša metoda za pregled matične plošče in shem je začeti z virom napajanja. To je običajno začetna točka tako za popravke kot za razumevanje novega modela.
Pogosti simboli virov napajanja in njihovi pomeni
|
Simbolik
|
Ime na shemi
|
Opis
|
|
Simbol za enosmerni tok (DC)
|
V+ / Vcc / Vdd
|
Vir enosmerne napetosti
|
|
Ikona za hlajenje
|
~ V
|
Napetost izmeničnega toka
|
|
Ikona baterije
|
Dolgo-kratko-kratko-dolgo
|
Označuje celice zbirne baterije
|
|
Ikona ozemljitve
|
Ozemljitev/skupna točka
|
Vračanje programa za obstoječe, pomembne reference
|
|
Ikona varovalke
|
Žica z vodoravnim trakom ali zigzag
|
Varovanje pred prekomerno tokom
|
|
Transformator
|
Sklopljene tuljave (v nekaterih primerih pike, črte ali traki)
|
Spremeni napetost, izolira
|
|
Sončna celica
|
Baterija z ustrelki
|
Nadaljnjega vir energije
|
|
Upravljani vir
|
Ustrelk + okvir
|
Označuje spremenljiv / napajani vir
|
Sled vira energije in priključki
Spoj sledi: Prikazan kot pika ali krog; pomeni pristno povezavo.
Presečišče sledi (kabelski prehod): Linije, ki se križajo brez pike – kažejo, da ni povezave (preprosto se izognejo).
Povezave omrežja: Uporabljajo se za prepoznavanje vozlišč in napetostnih vodnikov.
Študija: Pri odpravljanju napak na okvarjeni tiskani plošči (PCB) strokovnjaki vedno najprej potrdijo prisotnost napajanja na vsaki stopnji – od DC vhoda do ravnin, do končnih napetostnih vodnikov – pri čemer kot orodje za pregled uporabljajo shematske oznake napajanja.
Prepoznavanje teh simbolov za mesta napajanja in začetek analize vezja pri viru napajanja lahko hitro razkrije težave, kot so izgoreli integrirani vezje, odpovedali se diodi ali prekinjene sledi, ter natančno pove, kako ostali deli dobivajo napajanje in so zaščiteni.
Kako prepoznati komponente na vezju (korak za korakom)
Komponente in njihove funkcije ter vrste komponent tiskane plošče
Prepoznavanje delov na tiskani plošči (PCB) zahteva razumevanje, pozorno ocenjevanje in smiselno strategijo. Spodaj je smiselna, podrobna strategija, ki jo uporabljajo strokovnjaki.
Korak 1: Določite namen ploščice
Preverite vse vrste oznak na ploščici, opombe na silkscreenu ali številke načrta.
Poiščite blokovni prikaz, povzetek uporabe ali seznam sestavnih delov (BOM – stroški izdelkov), če je na voljo.
Primer: »Krmilnik enosmernega motorja«, »Napajalna enota«, »WiFi modul«.
Korak 2: Preverite pasivne komponente
Uporniki: Določite jih po obliki (aksialni, SMD), barvnem kodu (pasovi) ali številkah za SMD komponente.
Kondenzatorji: Keramični so majhni/svetlo rjavkasti; elektrolitski so valjaste oblike; upoštevajte oznake polaritete (+/–).
Korak 3: Natančno preverite integrirana vezja (IC)
Preverite številke elementov IC in poiščite njihove podatkovne liste za značilnosti priključkov.
Preverite razporeditev ohišja: DIP (dvojni vrstični paket), SOIC (majhen vrstični paket), QFP (četverokotni ravni paket), BGA (mreža kroglic).
Poiščite kontakt 1 (pika, žlebek ali zaobljena stran za usklajevanje).
Korak 4: Prepoznava drugih ločenih komponent
Dioda: Pas označuje katodo –LRB----RRB–.
Tranzistorji: BJT (3 priključki: B, C, E), FET (G, D, S). Poskusite najti številke komponent.
Kristali: Označeni z frekvenco.
Povezovalniki/relje: Preverite oznake in razpored priključkov.
Korak 5: Oznake referenčnih elementov in shematski diagrami
Uporabite črke in številke na tiskanem natisu za ujemanje komponente z oznako na shematskem diagramu.
R: upornik, C: kondenzator, L: tuljava, D: dioda, Q: tranzistor, U: integrirano vezje (IC), F: varovalka, J: vmesnik, T: transformator in druge.
Korak 6: Raziskava neznanih komponent
Prebrskujte številke delov, strategijske kode ali vizualne lastnosti na spletnih straneh proizvajalcev ali v spletnih forumih za razpravo.
Uporabite podatkovne listke, lokalne vire ali morda obrnjeno iskanje po sliki za prepoznavo neznanih čipov ali strategij.
Tehnike identifikacije komponent tiskanih vezjev (PCB)
Iskanje neznanih ali negotovih elementov zahteva kombinacijo fizičnega pregleda, merjenja in znanja o dokumentaciji.
Vizualni pregled in oznake
Ko gre za prepoznavo komponent tiskanih vezjev (PCB), ni nič boljšega od temeljitega vizualnega pregleda. Začnite z iskanjem oznak proizvajalca, posebnih kod in označb na silkscreenu. Večina SMD (surface-mount device) komponent je majhna – zato je nujno uporabiti povečevalno steklo ali preprosto lupo za nakit. Nekateri sodobni strokovnjaki celo uporabljajo kamero pametnega telefona ali elektronski mikroskop, da povečajo oznake, ki so skoraj nevidne s prostim očesom.
Skrite vizualne namige:
Osni komponente (uporniki, diode z vstavljenimi izvodi): Iščite barvne pasove (barvni kodni sistem za upornike) ali rdeč pas (za diode), da določite pravilno usmeritev.
Kondenzatorji: Splošno so označeni z njihovo vrednostjo ali napetostjo; elektrolitski kondenzatorji imajo jasno označeno polariteto z rdečim pasom.
Integrirana vezja (IC) in polprevodniki: Številke elementov in logotipi proizvajalcev so natisnjeni na zgornji strani. Priporočamo, da preverite podatkovne liste za razporeditev priključkov in funkcije.
SMD-kode: Nekatere SMD-komponente imajo zapletene alfanumerične kode. Na spletu lahko SMD-kodni slovarji ali podatkovni listi dobaviteljev pomagajo razvozlati te kode.
Oznake polaritete: Pri polariziranih napravah iščite črto, piko, zaobljen rob ali ikono +/−.
Merilne orodja
Osnovne mere lahko razrešijo veliko nejasnosti. Spodaj je opisano, kako uporabljati vaše preizkusne orodja za identifikacijo digitalnih elementov na tiskani ploščici:
Preverjanje povezav z multimetrom: Uporabite nastavitev za preverjanje povezav, da ugotovite električne povezave med sledmi ali prek integriranih vezij, ter za običajno merjenje vrednosti upornikov.
Merjenje komponent (upornost/elektrokavnost/induktivnost): Nekateri multimetri lahko neposredno merijo preproste komponente, tudi v vezju (z opozorili glede natančnosti).
Nastavitev za preizkušanje diod: Preverjanje napetosti v smeri prevajanja diod in LED ter določanje, katera priključnica je anoda ali katoda.
Preizkušanje tranzistorjev: Določanje priključnic BJT (baza, kolektor, emitter) ali FET (vrata, odvod, vir) z uporabo nastavitve za preizkušanje diod.
Križna sklicna shema
Shematski diagram je izjemno uporaben za prepoznavanje komponent, še posebej med popravkom tiskanih vezjev (PCB), obratnim inženirstvom ali pripravo potrditve.
Sledenje povezavam na plošči: Silkscreen ali programska oprema za oblikovanje tiskanih vezjev, kot je npr. Cadence OrCAD, običajno označuje povezave in referenčne oznake, ki se neposredno ujemajo s shematskim diagramom.
Preverjanje BOM-a (seznama materialov): Če je na voljo, BOM vsebuje vsako referenčno oznako skupaj z natančnim tipom komponente, njeno vrednostjo in dobaviteljevo kodo za lažje pridobivanje.
Ujemanje vizualnih in shematskih prikazov: Primerjajte različne vrste silkscreena (pravokotne oblike za DIP-IC, majhne kroge za testne faktorje, poligone za ploščice).
Dodatna sredstva za identifikacijo
Priporočilne tabele ali plakati: Prihranite čas z ohranjanjem natisnjene razpredelnice ali diagrama s kodami barv uporov, oznakami kondenzatorjev in pogostimi shematskimi simboli.
Spletna orodja in aplikacije: Obstajajo mobilne aplikacije za skeniranje barvnih kod uporov, črtne kode ali celo prepoznavanje postavitve elementov iz fotografij.
Napredna identifikacija: Polarizirani in usmerjeni elementi
Pri izdelavi tiskanih vezjev (PCBA) in popravku je pravilna namestitev komponent ključnega pomena, še posebej pri polariziranih komponentah. Neupoštevanje polaritete lahko takoj poškoduje komponente.
Prepoznavanje polariziranih komponent
Elektrolitski kondenzatorji: Večina ima rdeč trak na telesu z oznako minus. Daljši priključek je običajno pozitiven.
Tantalove kondenzatorje: Navadno pomeni '+' na oznaki pozitivno stran.
Dioda in LED diode: Rdeča črta ali pas = katoda (−). Anoda je običajno označena z daljšim izhodom.
Integrirana vezja (IC): Poskusite najti piko ali majhen žleb na enem koncu – to je pin 1. Pravilna usklajenost je ključnega pomena za vsa integrirana vezja.
Tranzistorji (BJT, MOSFET, JFET): Podatkovni listi vsebujejo sheme priklopa; pri ohišju TO-92, ko gledamo na ravnino strani: levo = emiter, sredina = baza, desno = kolektor (za večino BJT-jev, vendar vedno preverite).
Pin 1 in usmeritev ohišja
Pri ohišjih QFP in SOP pika ali zaobljen rob označujeta pin 1. To je zelo pomembno tako pri izdelavi novih plošč kot tudi pri zamenjavi IC-jev med popravki.
Silk-screen in namigi za sestavo
Sodobne tiskane plošče (PCB) običajno vključujejo oznake polaritete.
'+' in '–' poleg kontur komponent.
Kvadratna ploščica: Na nekaterih PCB-jih kvadratna ploščica za spajkanje označuje pin 1 za integrirana vezja ali pozitivno ploščico za kondenzatorje/diode.
Puščičaste glave, reži ali pike: Pomagajo pri ročni/vidni pozicioniranju.
Ključne tehnične informacije:
Pred spajkanjem pogosto trikrat preverite polariteto/položaj.
Za potrditev uporabite podatkovne listke in oznake na silkscreenu.
V nejasnih primerih se posvetujte s shemo ali navodili proizvajalca.
Pomen identifikacije komponent pri sestavljanju in popravku tiskanih vezjev (PCB)
Pomembnost natančnega prepoznavanja lastnosti tiskanih vezjev (PCB) v proizvodnji in vzdrževanju digitalnih naprav ni mogoče dovolj poudariti.
Zakaj je identifikacija pomembna
Preprečuje napake pri namestitvi: Spajkanje napačne komponente (napačne vrednosti ali obrnjene polaritete) lahko povzroči uničujoče odpovedi naprave – včasih celo nevarne posledice.
Pospešuje odpravo napak: Razumevanje načina prepoznavanja pasivnih in aktivnih komponent ter hitro ugotavljanje okvarjenih sistemov znatno zmanjša čas popravka.
Omogoča obratno postavitev: Za zastarelo elektroniko (rešitev za popravek stare opreme) ali poceni analizo je natančno poznavanje načina ocenjevanja matične plošče in določanja sestavnih delov nepogrešljivo.
Zagotavlja visoko kakovost in skladnost: Pravilna postavitev sestavnih delov je ključnega pomena za uspešno opravljanje električnih preskusov (ICT/FCT), pridobitev certifikatov RoHS/UL/ISO ter regulativnih pregledov.
Pomaga pri nadgradnjah: Zamenjava operacijskega ojačevalnika z različico višje zmogljivosti ali namestitev izboljšanih filtrov sta smiselni le v primeru, ko ste natančno določili izvirne sestavne dele in njihove specifikacije.
Primer iz prakse
Proizvajalec telekomunikacijske opreme je zaradi neuspešnih izdelkov, ki so se vračali s trga, izgubljal stotine dolarjev. Analiza korenine vzroka je pokazala, da so delavci napačno razumevali postavitev polariziranega vhodnega diode (trak → anoda namesto katoda). Ko so uvedli izboljšano silkscreen označbo in seznam postavitve, se napake pri postavitvi zmanjšale za 92 %.
Pogosta vprašanja: Branje tiskanih vezij (PCB), shem in prepoznavanje komponent 1. Kaj pomenijo črke »R«, »C«, »L«, »D«, »Q« in »U« na tiskanih vezjih (PCB)? To so referenčni oznaki – krajšave za vrste elementov:
R: upornik.
C: kondenzator.
L: tuljava.
D: dioda.
Q: transistor.
U (ali IC): integrirano vezje.
2. Kako razlikujem pasivne in aktivne komponente?
Preproste komponente (uporniki, kondenzatorji, tuljave) ne pomnožijo ali ustvarijo energije; le jo absorbirajo, shranjujejo ali sproščajo.
Energetske komponente (tranzistorji, operacijski ojačevalniki, integrirana vezja, diode) lahko pomnožijo, preklopijo ali nadzorujejo tok.
3. Natančno kako prepoznam polarizirane kondenzatorje na tiskani ploščici?
Poiščite pas, oznako '+', ali razliko v dolžini kratkega/dolgega izvoda. Na silkscreenu je običajno za pozitivni kontakt oznaka '+'
4. Kaj so SMD in skozi-odprtinske komponente?
Skozi-odprtinske: izvodi se vstavijo skozi odprtine in založijo na nasprotni strani – trpežne, vendar večje.
SMD (montaža na površino): nameščene neposredno na površino tiskane ploščice – majhne, pogoste v sodobnih digitalnih napravah.
5. Kje je pin 1 na integriranem vezju?
Pin 1 je običajno označen z drobno piko, rezom ali zaobljenim vogalom. Preverite podatkovni list in potrdite z oznako na silkscreenu ploščice.
EN
Tople novice
