Металлооксидные варисторы(MOV) традиционно используются для защиты от скачков сетевого напряжения в различных применениях.
Полная версия статьи в формате .doc
Металлооксидные варисторы (MOV) традиционно используются для защиты от скачков сетевого напряжения в различных применениях. Грозовые импульсы, коммутация индуктивных или емкостных нагрузок могут вызвать резкие выбросы напряжения, с которыми и призван бороться варистор. Однако, в условиях продолжительной перегрузки и неограниченности тока, незащищенный варистор сначала снижает сопротивление до нескольких Ом, а затем, вследствие большого значения энергии он скорее разрушится, чем выполнит защитную функцию.
Разработка Tyco Electronics – устройство AC2Pro объединяет в себе PolySwitch (ППТК — полимерный элемент защиты по току с положительным температурным коэффициентом) и металлооксидный варистор(MOV). Такое сочетание позволяет получить самовосстанавливающуюся защиту, реагирующую на перегревы (сохраняет поверхностную температуру варистора на уровне менее 150°C, с ограничением нежелательных токов и фиксацией допустимого напряжения.
Одним из популярных применений устройства является защита источников питания светодиодных светильников.
Рис.1. Пример использования устройства AC2Pro(150мА) для маломощного AC/DC преобразователя
Как работает защита?
При нормальных рабочих условиях переменное сетевое напряжение, приложенное к металлооксидному варистору, не превышает значения максимально допустимого напряжения продолжительной работы (VAC RMS). Вместе с тем, возникающие нежелательные импульсы большого напряжения, значительно превосходят это значение. Сочетая в себе ППТК-технологию с металлооксидным варистором, AC2Pro помогает осуществлять усиленную защиту по напряжению/от перегрева там, где одиночный варистор оказался бы уязвимым в условиях продолжительного состояния перенапряжения, превышающего его допустимые нормы.
Во время прохождения большого импульса ППТК-элемент устройства AC2Pro нагревается и переходит в высокоомное состояние, позволяя снизить риск разрушения варистора.
В качестве примера работы приведем отклик элемента на случай потери нейтрали в виде графика.
Рис.2. Характеристики работы устройства AC2Pro в случае потери нейтрали
Как можно увидеть из графика, вследствие разогрева и срабатывания ППТК-элемент переходит в состояние с высоким сопротивлением, чем резко снижает ток и помогает избежать риска повреждения варистора.
Электрические характеристики элементов AC2Pro
Параметры защиты по току при 20°C |
||||||||||||
Наименование |
IHOLD, A |
ITRIP, A |
Сопротивление, Ом |
Время срабатывания при 1А, с |
||||||||
Rmin |
Rmax |
R1max |
Typ |
Max |
||||||||
AC2Pro(150мА) |
0. 15 |
0.30 |
6.5 |
14.0 |
16.0 |
0.9 |
3 |
|||||
AC2Pro(350мА) |
0.35 |
|
1.4 |
2.2 |
2.8 |
0. 5 |
2.0 |
|||||
Параметры защиты по напряжению |
||||||||||||
Наименование |
Напряжение
варистора |
Сопротивление на
постоянном токе |
Максимальное
напряжение |
Номинальная мощность, |
||||||||
DC (В) |
разброс |
MОм |
В |
Вт |
||||||||
AC2Pro(150мА) |
430 |
±10% |
>10 |
710 |
0. 25 |
|||||||
AC2Pro(350мА) |
430 |
±10% |
>10 |
710 |
0.6 |
Преимущества
Формфактор 2-в-1 небольшого размера позволяет снизить количество компонент и сэкономить площадь на печатной плате.
- Осуществляет безопасную защиту варистора в случае больших нагрузок, на которые он не рассчитан
- Снижает возвраты по гарантии
- Позволяет оборудованию соответствовать UL/IEC 60950/IEC60335
- Помогает проходить следующие тесты:
IEC61000-4-5 -
Тест на устойчивость к импульсам
IEC61000-4-4 — Тест на быстрый переходный режим
IEC61000-4-2 — Тест на устойчивость к электростатическому
разряду
Характеристики
- Единая защита по току/напряжению/температуре/к электростатическим разрядам
- Самовосстанавливающаяся защита по току
- Помогает защищать варистор и другие компоненты от ущерба, вызванного потерей нейтрали или некорректными входными напряжениями
- Нормальный режим работы: универсальный диапазон входных напряжений: от ~85В до ~265В
- Максимальный входной ток при 20°C: 150 мА, либо 350 мА
- Диапазон мощности: до 30Вт при входном напряжении ~230В и 20°C
- Высокие значения прерываемой мощности: ~415В/40A
- Ограничитель бросков пускового тока (ёмкостная нагрузка)
- RoHS-совместим
Применения
- Светодиодные линии освещения
- PLC-оборудование (передача Fast Ethernet, хDSL по электросети)
- Зарядные устройства сотовых телефонов
- Иточники питания AC/DC:
— 30Вт входной мощности при напряжении сети ~220-240В
— 15Вт входной мощности при напряжении сети ~120В - Источники питания модемов
- Электросчетчики
- Устройства бытовой и промышленной электроники
По материалам сайта www. circuitprotection.ru
Выбор устройств защиты: TVS-диоды против металл-оксидных варисторов
Кремниевые диоды (TVS) и металл-оксидные варисторы (MOV) применяются для защиты компонентов схем от электростатических разрядов (ESD) и других переходных процессов. Надежность данных способов защиты можно оценить, применяя два типа защитных устройств (TVS или MOV) в аналогичных условиях. Статья представляет собой сокращенный перевод [1].
Идеальное защитное устройство ограничивает энергию, поступающую в защищаемую нагрузку до уровня, при котором нагрузка остается неповрежденной. Хорошие устройства защиты должны обладать малым ограничивающим (clamping) напряжением, низким током утечки, небольшим динамическим сопротивлением и высоким быстродействием. Очень важны и другие факторы, такие как срок службы, воспроизводимость, размер, занимаемый на плате, стоимость, надежность и наличие механизма безопасного сбоя (safe failure).
Для сравнения рассматриваемых устройств защиты и оценки переходных процессов при воздействии 15-кВ всплесков напряжения были проведены лабораторные тесты и корреляционное SPICE-моделирование.
Разработчикам всегда следует помнить о разнице ESD-стандартов приборного (Device-Level) и системного (System-Level) уровней. Для определения предельных условий работы, которые способны выдерживать отдельные компоненты, использовались стандарты приборного уровня, такие как «Модель человеческого тела» (Human Body Model (HBM)), «Модель автомата» (Machine Model (MM)) и «Модель зарядного устройства» (Charged Device Model (CDM)). Для определения предельных условий работы всей системы применялись стандарты системного уровня — IEC61000-4-2 (см. рис.1). Даже при одном и том же напряжении выходные токи во всех случаях значительно отличались.
Рис. 1. Стандарт системного уровня IEC61000-4-2, предназначенный для установления предельных условий работы системы |
Например, при напряжении 10 кВ пиковый ток, полученный по модели HBM, оказался равным 6,67 А, в то время как по модели IEC61000-4-2 пиковое значение сигнала наблюдалось при 37,5 А. К тому же по модели HBM максимальный ток был отмечен через 10 нс, тогда как по модели IEC61000-4-2 — через 1 нс. Динамика процессов di/dt по двум моделям также сильно различалась. Необходимо понимать, что номинальные ESD-параметры устройства являются главными при выборе лучшего устройства защиты. В спецификации номинальных характеристик устройства производитель обычно указывает ESD-уровень, при котором гарантирована сохранность устройства даже без применения дополнительных мер. Такие спецификации определены для промышленного стандарта сигналов 8 мкс/20 мкс, никак не связанного с сигналами 1 нс/100 нс. Плюс к этому, промышленный стандарт по номинальным характеристикам устройств на 1 А не содержит никаких данных о работе системы при токе 56,25 А, пиковом токе при всплеске электростатического напряжения 15 кВ. Выбор лучшего защитного устройства обеспечит более надежную защиту нагрузки.
Принцип действия
Устройства защиты работают либо в обычном режиме, либо в режиме защиты. В обычном режиме (см. рис. 2) система не испытывает никаких внезапных всплесков тока или напряжения. Сигнальные линии свидетельствуют о том, что устройство «идеально защищено», т.е. цепь «идеальной защиты» остается разомкнутой, и через нее ток не течет. Любой ток, текущий в это время через цепь защиты, считается током утечки. Именно этот ток уменьшает продолжительность жизни батарей в портативных устройствах и искажает сигналы при защите линий связи, USB-портов, HDMI-линий, звуковых каналов и т.д. Пока ток утечки достаточно мал, это, как правило, сказывается только на работе блоков питания и на количестве потребляемой энергии. Сигнальные линии страдают, в основном, от емкости устройств защиты. Поскольку далеко не все производители приводят гарантированные максимальные значения номинальных характеристик, необходимо тщательно сравнивать эти спецификации.
Рис. 2. В обычном режиме защищаемое устройство не испытывает никаких внезапных всплесков тока и напряжения, поэтому цепь «идеальной защиты» остается разомкнутой |
Всплески напряжения или тока заставляют перейти устройство в режим защиты (см. рис.3). Идеальное устройство защиты при этом превращается в короткозамкнутую на землю цепь. В идеале при любых энергетических всплесках весь ток должен течь через цепь защиты, защищая нагрузку от повреждений. После исчезновения опасности идеальное устройство защиты быстро возвращается в нормальный режим защиты, без каких-либо внутренних повреждений или изменений рабочих характеристик.
Рис. 3. При возникновении опасных скачков тока или напряжения «идеальное» устройство защиты превращается в короткозамкнутую на землю линию, что защищает нагрузку |
Различия в технологии изготовления
Полупроводниковые диоды TVS являются монолитными устройствами, изготовленными по стандартным полупроводниковым технологиям. Они могут быть выполнены в виде линеек устройств или быть встроены в более крупные блоки, например, в комбинированные защитно-фильтрующие системы. Их характерными особенностями являются высокое быстродействие, низкое напряжение ограничения и высокая надежность. При эксплуатации в условиях, заложенных при проектировании, их характеристики со временем не ухудшаются и не зависят от количества аварийных срабатываний. В зависимости от режимов работы устройства защиты заряды через p-n-переход переносятся в разных направлениях. Защитные устройства TVS, как правило, используются для защиты низковольтных компонентов.
MOV-варисторы — это керамические устройства, состоящие из металл-оксидных зерен. Их структура подобна структуре сахарного кубика. Граница между зернами формирует зону с диодной вольт-амперной характеристикой. Такие диоды самостоятельно выстраиваются в произвольные группы из параллельных и последовательных комбинаций. Случайным образом сформированная структура варисторов отличается большим разбросом определенных параметров. Рабочие характеристики MOV-варисторов зависят от объемных характеристик устройства (высота×длина×ширина). Устройства больших размеров способны выдерживать очень высокие уровни напряжений. По этой причине MOV-варисторы используются, в основном, для защиты силовых схем.
MOV-варисторы являются саморазрушающимися устройствами. В каждом случае перенапряжения часть диодных структур типа «зерно-земля» выходит из строя, в основном, по причине местного перегрева. Лабораторные измерения подтверждают этот факт, фиксируя в нормальном режиме работы после каждого срабатывания защиты увеличение тока утечки. По мере того, как увеличивается количество вышедших из строя диодных структур, устройство из варистора превращается в резистор. Продолжительные периоды перенапряжений, очевидно, сокращают продолжительность жизни варистора как защитного устройства. Скорость выхода из строя устройства обратно пропорциональна его объему. Многослойные варисторы и некоторые другие типы MOV-устройств способны ограничивать ток, текущий через них, стараясь замедлить процесс деградации. Некоторые варисторы изначально проектируются с большим внутренним сопротивлением, что также помогает снизить ток, протекающий через них. В каждом случае разработчику приходится искать компромисс между рабочими характеристиками защитного устройства и его надежностью. Большинство производителей считает устройство вышедшим из строя после того, как его определенные параметры изменились на 10%. Более подробную информацию следует искать в документации производителей.
Отказ как TVS-диодов, так и MOV-варисторов, обычно имеет вид разрыва. В этом случае защищаемое устройство остается без защиты, и следующее опасное перенапряжение может вывести нагрузку из строя. Выход из строя TVS-диодов иногда протекает по типу короткого замыкания, в таком случае они представляют собой сопротивление номиналом 1 Ом.
MOV-устройства страдают от тепловых пробоев. Поскольку такие устройства с течением времени все больше приближаются к резисторам, ток, постоянно текущий через них, усиливает процесс их внутреннего разрушения, и, наконец, происходит их тепловой пробой. Керамическая структура MOV-устройств позволяет им выдерживать гораздо более высокие температуры, чем структура полупроводниковых диодов. Корпусные MOV-варисторы способны нагреваться до температур выше 400°С. При поверхностном монтаже MOV-устройств в них обычно расплавляются внутренние места пайки. В высоковольтных приложениях необходимо принимать специальные меры для ограничения тока через защитные устройства. Возможно, в таких случаях имеет смысл использовать проволочные резисторы, которые при выходе из строя чаще всего разрывают цепь. Некоторые заказчики требуют установки последовательно с варисторами плавких вставок (fuses).
Ток утечки
Все устройства защиты включаются между сигнальной линией и землей. В некоторых устройствах может быть большое количество защитных компонентов, и общий дополнительный ток через них может создавать определенные проблемы. Маломощные и низковольтные сигнальные цепи очень чувствительны к любым дополнительным токам.
В мюнхенской лаборатории ESD-тестирования (ESD Testing Facility) провели исследования двух типов защитных устройств. В тестовых испытаниях для проверки надежности защиты 50-Ом сигнальной линии, напряжение на которой не должно превышать 5 В, подавалось постоянное напряжение смещения 20 В. При этом проводились измерения тока через проверяемое защитное устройство. Для 5-В сигнальной линии основной интерес представляет зона постоянного напряжения 5 В. У тестируемого TVS-диода ток утечки составил 0,01 нА, в то время как у двух MOV-устройств он был порядка 1 нА. Для высоковольтных приложений предпочтительнее TVS-диоды, поскольку их ток утечки на два порядка ниже. При повышении температуры ток утечки в некоторых устройствах также повышался. Испытания проводились при 25°C. На рисунке 4 показана зависимость тока утечки от приложенного напряжения для TVS-диодов и MOV-устройств.
Рис. 4. Зависимость абсолютного значения тока утечки от приложенного напряжения для тестируемых TVS-диодов и MOV-устройств |
Низкоомные цепи защиты
В режиме защиты защитное устройство должно обладать низким сопротивлением. Идеальная вольтамперная характеристика имеет вид вертикальной прямой: V(I)=Vbr (где Vbr — напряжение пробоя). Большинство производителей определяет напряжение пробоя при ±0,001 А и напряжение ограничения при ±1 А. Сопротивление в линейной области вольт-амперной характеристики рассчитывается при обратном ее наклоне (ΔV/ΔI). По иронии судьбы, этот наклон называется динамическим сопротивлением (Rdyn), но в действительности он используется в статических измерениях или в расчетах параметров по модели IEC61000-4-2 через 10 нс после начала энергетического всплеска. Во время электростатических разрядов комплексный импеданс устройств защиты динамично меняется, и обозначение данного параметра как Rdyn часто сбивает разработчиков с толку. Для прогнозирования напряжения в течение первых 10 нс требуются другие методы.
Тестовые испытания показали, что динамическое сопротивление TVS-диода на порядок ниже, чем у рассматриваемых MOV-устройств. В соответствии с условиями проведения теста по модели IEC61000-4-2 15-кВ разряд должен сопровождаться вторичным пиком повышения тока при 30 А. Это значение часто используется как при проведении контактных испытаний, так и при моделировании разряда в воздухе, поскольку к моменту повышения тока все переходные процессы от 15-кВ разряда уже должны полностью закончиться. По результатам испытаний, полученных в ходе 30-А всплеска, может быть рассчитано сопротивление соответствующего устройства защиты.
По окончании первых 10 нс испытаний по модели IEC61000-4-2 расчеты напряжения значительно упрощаются, что связано с увеличением периодов нарастания и спада сигнала. Сигнал, полученный по модели IEC61000-4-2, в интервале времени 25…35 нс часто аппроксимируется прямоугольными импульсами амплитуды 2 А/кВ. При 15-кВ всплеске напряжения это составляет 30 А. Заменив устройства защиты на их сопротивления, рассчитанные при 30 А, получим схему устройства по постоянному току (см. рис.5), по которой можно быстро определить напряжение и ток в нагрузке в течение интервала времени действия тока 30 А.
Рис. 5. Cхема, используемая для сравнения TVS-диодов и MOV-устройств при нагрузке 50 Ом, продемонстрировала, что в режиме защиты TVS-диод пропустил приблизительно на 10% тока меньше, чем MOV-устройство |
Ток через нагрузку определяется следующим образом:
Iload = (30 × Rpr) / (Rpr + 50)
ITVS = 21/50,7 = 0,414 A
IMOV = 210/57 = 3,68 A
Сопротивление нагрузки, показанное здесь, равно 50 Ом. Во время всплеска тока в интервале 25…35 нс нагрузка, защищаемая TVS-диодом, получает ток, уменьшенный в 10 раз. Мощность (I2R) в течение всплеска определяется как: Iload × Iload × 50 Ом. Поскольку мощность пропорциональна квадрату тока (коэффициент пропорциональности определяется сопротивлением нагрузки), очевидно, что лучше минимизировать ток через нагрузку.
Напряжение ограничения
Устройства защиты ограничивают пики напряжения на нагрузке. При проведении лабораторных испытаний на испытуемые устройства подавались возбуждающие импульсы напряжением 300 В длительностью 30 нс. Из графиков, приведенных на рисунке 6, видно, что все защитные устройства прореагировали довольно быстро, но обеспечили разные уровни напряжения. Зернистость варисторов не дает возможности получать низкие значения напряжения ограничения, т.к. при последовательном сочетании диодных структур их пороговые напряжения складываются. Из рисунка 6 видно, что TVS-диоды обеспечивают значительно более низкое напряжение ограничения, чем MOV-устройства, что способствует снижению энергии в низковольтных приложениях. Как ранее утверждалось, полученные динамические результаты сильно отличаются от значений Vclamp, приводимых в технической документации на эти устройства. При известном уровне тока входного сигнала значение Vclamp может быть аппроксимировано следующим выражением:
Vbreakdown + (Rdyn · Iknown) + L di/dt.
По модели испытаний IEC61000-4-2 член L di/dt через 10 нс становится равным 0.
Рис. 6. Устройства защиты ограничивают пики напряжения нагрузке. Напряжение ограничения TVS-диодов значительно ниже, чем у MOV-устройств |
Способность к ограничению энергии
Хорошие устройства защиты должны быстро ограничивать ток и напряжение. Всплеск напряжения 15 кВ используется для моделирования наихудшего сценария. Для генерации входного сигнала, как правило, используется простая схема, состоящая из конденсатора 150 пФ, резистора 330 Ом и источника напряжения на 15 кВ. Пиковый ток наблюдается вначале, после чего мощность входного сигнала нулевой сразу не становится.
На рисунке 7 показаны кривые мощности в нагрузке. TVS-диоды отличаются низким напряжением ограничения, малым сопротивлением и хорошим быстродействием. Энергия в нагрузке рассчитывается по площади, ограниченной соответствующей кривой.
Рис. 7. По расчетным кривым мощности определена энергия в нагрузке: 4,5 мкДж для TVS-диодов (синий график) и 18,0 мкДж для MOV-устройств (красный график) |
В рассматриваемых низковольтных приложениях TVS-диоды были рассчитаны на энергию в нагрузке 4,5 мкДж, а MOV-устройства — 18,0 мкДж, т.е. между этими защитными устройствами наблюдалась разница в 4 раза. Эта разница в энергиях может привести либо к защите устройства, либо к его выходу из строя, в зависимости от области безопасной работы (SOA) нагрузки. Следует выбирать то устройство защиты, которое обеспечивает самую широкую зону безопасности внутри SOA-нагрузки.
В некоторых высоковольтных и высокоамперных приложениях требуется применение либо больших MOV-устройств, либо линеек из TVS-диодов. Разработчик обязан обеспечить надежный уровень защиты системы при любых катастрофических поломках. Перенапряжение выше уровня, указанного в спецификациях большинства TVS-диодов, ведет к резкому выходу устройства из строя по типу короткого замыкания. Однако система должна продолжать работать в режиме безопасного отказа. Диоды выходят из строя быстро, поэтому из-за короткого интервала времени они не успевают выработать большого количества тепла. Металл-оксидные варисторы выходят из строя по другому сценарию. Их рабочие параметры смещаются по мере роста количества аварийных ситуаций, даже если перенапряжение не выходит за пределы уровня, указанного в спецификации. Их проводимость становится выше, что ведет к возникновению тепловых пробоев. Керамическая структура MOV-устройств может выдерживать более высокие температуры, чем структура их кремниевых конкурентов.
При резком повышении температуры может произойти разрушение или взрыв некоторых типов MOV-устройств, что возможно приведет к выходу устройства из строя по типу разрыва. MOV-устройства без видимых разрушений могут выдерживать температуры, превышающие температуру загорания бумаги, что может стать причиной пожара. Разработчики должны учитывать это и обеспечивать защиту схемы в любых условиях перенапряжений и больших токов.
Многие системы, в состав которых входят специальные микроконтроллеры или интерфейсные схемы, лучше защищать TVS-диодами, в то время как сетевые блоки или высоковольтные каскады постоянного тока следует защищать MOV-устройствами. Низковольтные сигнальные линии лучше защищать TVS-диодами, однако, некоторые типы нагрузок могут надежно работать в пределах их SOA под защитой обоих типов устройств.
Литература
1. Steven J. Goldman/ Protection Devices: TVS Diodes vs. Metal-Oxide Varistors//
http://powerelectronics.com/power_management/regulator_ics/selecting-protection-devices-201006/.
Как идентифицировать компоненты на печатных платах
Определить все компоненты на печатных платах может быть сложно.Если вы когда-либо пытались работать с собственными печатными платами или печатными платами, вы, возможно, испытывали разочарование, глядя на деталь и не зная точно, что это такое. После работы с тысячами печатных плат мы понимаем.
К счастью, есть ресурсы, которые могут помочь. На самом деле их много. Но они разбросаны повсюду. И многие из лучших даже больше не доступны в Интернете, если вы не знаете, как использовать некоторые специальные инструменты (Wayback Machine вам в помощь!)
Но вместо того, чтобы жаловаться на такое положение вещей, мы решили создать собственный учебник, чтобы исправить это. Бонус: вы тоже выигрываете.
Вот наш учебник по компонентам печатной платы с большим количеством информации и изображений, которые помогут вам идентифицировать эти отдельные части.
Печатные платы: основные сведения
Печатные платы обычно изготавливаются из многослойного композитного материала. Эта непроводящая подложка сжимает медные схемы, которые фактически составляют схемы, в честь которых названы платы.
субстрат: /ˈsəbˌstrāt/; нижележащее вещество или слой.
Mudcoders.com
Эти медные цепи, также известные как сигнальные дорожки, электрически соединяют и механически поддерживают другие компоненты, установленные на плате.
Почему печатные платы зеленые? На самом деле это паяльная маска, которая видна сквозь стекловолоконную сердцевину платы. Припой защищает медные цепи и предотвращает короткие замыкания. Зеленый припой придает оттенок стеклу, защищающему его.
паяльная маска: /ˈsädər mask/; защитный слой жидкого фотолака, нанесенный на верхнюю и нижнюю часть печатных плат для защиты меди от окисления и пыли.
eurocircuits.com
Пошаговая инструкция по идентификации компонентов
Как и большинство вещей в жизни, идентификация компонентов упрощается, если разбить задачу на более мелкие части.
Идентификация платы Использование
Сначала попытайтесь идентифицировать всю плату. Для чего это используется? Это материнская плата, дочерняя плата или она выполняет определенную задачу? Некоторые доски отмечены кодами, которые помогут в этом процессе. Например, плата DMCB, изображенная ниже, имеет размер 9.0023 D OS M ain C управление B плата для системы GE Mark V. Многие аббревиатуры советов директоров GE похожи на это. Они могут помочь вам разобраться с приложением платы.
Эта печатная плата GE DS200DMCBG1ABB функционирует как D OS M ain C управление B плата или DMCB.Материнская плата: печатная плата с основными компонентами и разъемами для установки других печатных плат. Дочерняя плата: плата расширения, которая подключается к материнской плате для доступа к процессору и памяти.
AX Control
Определите детали
Затем определите пассивные компоненты, такие как конденсаторы и катушки индуктивности. Не волнуйтесь, позже в этом посте будут фотографии. Затем ищите резисторы и потенциометры. Обычно они имеют метку измерения сопротивления. Символом ома является греческая буква Омега, которая выглядит так: Ом . 100 МОм переводится в 100 мегаом.
Другие легко идентифицируемые компоненты включают генераторы (цилиндры или коробки, обычно помеченные X или Y), трансформаторы (T), диоды (D) и реле (обозначенные как K).
Теперь проверьте, есть ли на плате предохранитель. Предохранители часто представляют собой прозрачные или непрозрачные трубки. Затем попытайтесь идентифицировать какие-либо батареи или транзисторы.
Определите разъемы платы. Соединители используются для подключения других печатных плат или для подключения платы к более крупной системе или внешним компонентам.
Существует так много различных типов разъемов, что вы могли бы потратить месяцы на изучение их всех, но наиболее распространенными являются объединительные платы, клеммные колодки, контактные разъемы и разъемы, которые их принимают, а также разъемы или вилки.
Наконец, определите процессор и другие интегральные схемы на плате. На многих микросхемах есть этикетка или идентификатор производителя и номера детали. Если это так, вы можете найти отдельное техническое описание, чтобы узнать больше о чипе.
Печатные платы: наиболее распространенные компоненты
Хотя на печатных платах может быть много различных установленных компонентов, наиболее распространенными являются восемь. К ним относятся
. На этой печатной плате показаны общие детали печатных плат, включая конденсаторы, резисторы, транзисторы и диоды. Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы открыть полноразмерное изображение, чтобы увидеть метки на поверхности печатной платы.- Батареи. В большинстве случаев батареи имеют маркировку «BT». Аккумуляторы обеспечивают резервную запасенную энергию.
- Конденсаторы . Обозначается буквой «С». Конденсаторы хранят энергию и измеряются в фарадах. Обычно это указывается в микрофарадах (мкФ) или миллифарадах (мФ).
- Диоды . Маркировка D или CR. Стабилитроны могут иметь маркировку Z или ZD. Они регулируют напряжения.
- Катушки индуктивности . Обозначены буквой L. Катушки индуктивности накапливают энергию в магнитном поле при протекании электрического тока.
- Светодиоды . Светодиоды. Маркированный светодиод. Светодиоды преобразуют электрическую энергию в свет.
- Резисторы . Обозначены R. Резисторы уменьшают протекающий ток, регулируют уровни сигналов, делят напряжения и ограничивают линии передачи. Они также могут рассеивать ватты электроэнергии в виде тепла.
- Переключатели Маркировка S. Вы используете переключатели каждый день. Так же, как выключатель света или зажигание вашего автомобиля, эти выключатели используются для включения или выключения вещей.
- Транзисторы . Маркировка Q. Транзисторы относятся к типу полупроводников. Они усиливают и исправляют сигналы. Почему они представлены буквой Q? Потому что, когда они впервые вошли в обиход (1950-е годы), трансформаторы уже имели обозначение (T). Кроме того, люди, честно говоря, не знали, будут ли они достаточно полезны, чтобы оставаться рядом. Так что (Q) казался достаточно хорошим.
Обозначения компонентов печатной платы
Многие печатные платы имеют встроенные «обманки». Ссылочные обозначения, напечатанные на поверхности печатной платы, помогут вам идентифицировать каждый компонент.
Вот список некоторых общих позиционных обозначений. Однако важно понимать, что это всего лишь руководство. Некоторые разработчики печатных плат используют только часть этого списка или могут использовать код для другого типа компонента. Вывод: всегда используйте позиционные обозначения как подсказки, а не как определенный идентификатор.
ATT
BT
CB
D
G
J
L
MOV
3
PS0002 R
T
TC
TR
VR
XTAL
ZD
Attentunator
Battery
Circuit Breaker
Diode
Oscillator
Jumper or Jack
Inductor
Metal Oxide Varistor
Блок питания
Транзистор
Резистор
Трансформатор
Термопара
Транзистор
Переменный резистор
Кристалл
Zener Diode
BR
C
DC
F
IC
K
LED
LS
P
POT
S or SW
TB
TP
U
X
Z
Мостовой выпрямитель
Конденсатор
Направленный ответвитель
Предохранитель
Интегральная схема
Реле или контактор
Громкоговоритель
Громкоговоритель 9003
Светоизлучающий диод
0003
Подключение
Потенциометр
Переключатель
Терминальный блок
Тестовая точка
Интегрированная цепь
Преобразователь
ZenerEde Deode
Печатные схемы: визуально соответствующие детали
Let Face. С этой целью мы заканчиваем этот пост несколькими визуальными читами. Используйте этот список в качестве сравнительной таблицы, когда вы запутались в какой-то конкретной части.
Помните: печатные платы используются десятилетиями. Так же как и их присоединенные компоненты. Технология (и внешний вид этой технологии) значительно изменилась за это время. Сравните эти платы от 1970-х по сравнению с концом 1990-х:
Плата детектора уровня сигнала GE 193x Плата связи GE IS200VCMIh3BКонденсаторы (C)
Первоначально называемые конденсаторами, конденсаторы накапливают энергию в электростатическом поле. Они используются в электронных схемах для блокировки постоянного тока и пропускания переменного тока.
Почему это может быть полезно? Сглаживает выходы блока питания. Он стабилизирует напряжение и поток мощности. И это позволяет настраивать резонансные цепи (например, радиоприемники на определенные частоты).0003 Электролитические конденсаторы Elcap. Используется в CC0 1. 0.
Диоды (D)
Типы диодов. CC By-SA 3.0Диод — это тип полупроводника. Ток может проходить только в одном направлении. Именно для этого и используются диоды: для управления направлением тока.
Существует много видов диодов. На картинке (справа) вы видите несколько вариантов полупроводниковых диодов, включая мостовой выпрямитель (внизу), сигнальный диод, выпрямитель и стабилитрон. Окрашенная полоса часто указывает, в каком направлении движутся электроны, когда диод проводит ток.
Другие виды диодов включают светодиоды (светоизлучающие диоды) и фотодиоды. Фотодиоды улавливают энергию фотонов света.
Предохранители (F)
Предохранители обеспечивают защиту от перегрузки по току. Они защищают провода и дорожки печатных плат и предохраняют их от плавления или возгорания.
Предохранитель на 250 В защищает эту печатную плату GE DS200DPCBG1AAA Mark V.Многие предохранители для печатных плат выглядят так же, как в приведенном выше примере: плавкий предохранитель с осевыми выводами в прозрачной или полупрозрачной трубке, установленный немного выше поверхности платы. Другими вариантами являются предохранители Flat-Pak, тонкопленочные чипы и предохранители с радиальными выводами.
Интегральные схемы (U)
Примеры интегральных схем. CC by 4.o Fairchild RAM 2102, 1976.Интегральные схемы могут называться по-разному, включая IC, чип или микрочип. Эти небольшие компоненты изготовлены из пластин полупроводникового материала. Они выполняют множество функций, включая микропроцессор, таймер, память, усилитель, счетчик и осциллятор.
В печатной плате GE Mark VI IS200VCMIh3BB используется ряд различных интегральных схем (в центре платы).Интегральные схемы используются с начала 19 века.60-х, хотя микропроцессор и микроконтроллер появились лишь десятилетие спустя.
Если вам нужна дополнительная информация об микросхемах на вашей плате, найдите таблицы данных, относящиеся к конкретной микросхеме. Вы можете найти их, выполнив поиск информации по номеру детали и другой информации, напечатанной на верхней части чипа.
Джемперы (J)
Джемперы различных цветов и типов. Контакты перемычки слева. Изображение CC из Википедии.Перемычки замыкают электрическую цепь, позволяя печатной плате выполнять определенную функцию. Большинство перемычек имеют три контакта. Небольшая пластиковая крышка, называемая блоком перемычек, может в любой момент закрыть два из этих контактов.
Ряд красных перемычек находится на переднем краю этой платы Mark IV DS3800DMPK1C1B.Перемычки регулируют ресурсы устройства и вручную настраивают периферийные устройства.
Обычно на печатных платах встречаются два разных типа перемычек. Первый — это перемычки типа Берга, о которых мы рассказали выше. Второе — проволочные перемычки. Провода-перемычки имеют штыревые контакты на каждом конце и могут соединять две точки на плате без пайки.
Реле (К)
Реле электронно или электромеханически размыкают и замыкают цепи. Эти устройства могут быть нормально открытыми (НО) или нормально закрытыми (НЗ). Это представляет состояние реле, когда оно обесточено. Подача тока изменит состояние реле.
Реле могут защищать оборудование от перегрузки по току, минимального тока, обратного тока и перегрузок, предотвращая повреждение оборудования.
Катушки индуктивности (L)
Различные виды катушек индуктивности и трансформаторов. CC BY-SA 3.0 FIEK-КомпьютерикеКатушка индуктивности, которую иногда называют дросселем или катушкой, представляет собой пассивный компонент с двумя выводами, используемый для накопления энергии в магнитном поле при подаче электрического тока.
В печатных платах используются катушки индуктивности для генерации, фильтрации сигналов, стабилизации тока и подавления электромагнитных помех.
Катушки индуктивности имеют магнитный сердечник (обычно из феррита, иногда из железа), который увеличивает магнитное поле и его индуктивность.
Катушка индуктивности золотого цвета находится на левой стороне GE IS210AEPSG1AFC 9.0036 Металлооксидные варисторы (MOV)В печатных платах используется несколько типов резисторов, зависящих от напряжения. Одним из наиболее распространенных является MOV или варистор на основе оксида металла. MOV могут проводить большую мощность в течение короткого промежутка времени. Это делает их отличными для подавления скачков напряжения. Вы найдете MOV, используемые в таких приложениях, как линейная защита, защита от скачков напряжения и защита от переключения.
Плата DS3800NPCS от General Electric оснащена четырьмя MOV (красный, в центре).Потенциометры (POT) или (R)
Потенциометр представляет собой регулируемый делитель напряжения. Этот компонент представляет собой трехконтактный резистор, который использует вращающийся или скользящий контакт для управления напряжением. До того, как цифровая электроника стала нормой, потенциометры были повсюду, их использовали в радиоприемниках и телевизорах в качестве регуляторов громкости.
К некоторым печатным платам прикреплены лицевые панели. Если вы видите это, ищите ручки с переменной настройкой, установленные на лицевой панели. Эти компоненты почти всегда крепятся к потенциометру на поверхности платы.
Трансформаторы (T)
Трансформаторы обменивают напряжение на ток, не влияя на общую электрическую мощность. Они буквально преобразуют электричество высокого напряжения с малым током в электричество с большим током, электричество низкого напряжения или наоборот.
Плата GE 531X184IPTAEG1 имеет шесть трансформаторов, расположенных вдоль верхнего края.Почему это важно? С одной стороны, это повышает безопасность. Во-вторых, это позволяет использовать его на местном уровне, «уменьшая» мощность высокого напряжения. Представьте, что случилось бы, например, с вашим компьютером, если бы питание поступало прямо из электросети. Его бы поджарить.
То же самое может произойти, если подать питание непосредственно на хрупкие компоненты печатной платы. Но трансформаторы сохраняют детали в безопасности.
Транзисторы (Q)
Транзисторы имеют три контакта. Они регулируют ток. Они также могут переключать электронные сигналы или усиливать входной сигнал в более мощный выходной сигнал. Сделанные из кремния, транзисторы, по сути, представляют собой два NP-диода, вставленных спиной к спине.
Эти типы транзисторов часто появляются в виде компонентов на печатных платах.Транзисторы были изобретены в 1947 в Bell Laboratories. С тех пор транзисторные устройства постепенно уменьшались в размерах. Современные исследователи создали транзисторы атомного масштаба размером с один атом.
Резисторы (R)
Если бы вам нужно было угадать, что делают резисторы, что бы вы сказали? Вы можете предположить что-то вроде «они сопротивляются». И вы будете правы.
Резисторы сопротивления току. Это буквально их работа. Это пассивные двухполюсные компоненты. Сопротивляя току, резисторы защищают другие компоненты от проблем с перегрузкой по току, таких как чрезмерное накопление тепла.
Резистор используется для уменьшения тока или разделения напряжения. Он также может терминировать линии передачи и регулировать уровни сигнала.
Чтобы узнать больше о резисторах, ознакомьтесь с нашим кратким руководством по цветовой маркировке резисторов. Он расскажет вам больше об этих компонентах.
Как найти дополнительную информацию о компонентах вашей печатной платы
Если вам все еще нужна дополнительная информация о ваших печатных платах после этого руководства, часто есть другие доступные ресурсы.
Если вы работаете с промышленной печатной платой, найдите соответствующее руководство. Даже к более старому оборудованию часто есть руководства, загруженные где-то в Интернете. Найдите их, используя строку поиска «Inurl:pdf manual» и ваш поисковый запрос. Например, если бы я хотел найти руководство для платы GE IS200DSPX, я бы вбил в Google «Inurl:pdf manual GE IS200DSPX». Вы будете удивлены тем, как часто вы будете получать результаты таким образом.
Вы можете использовать ту же строку поиска для поиска спецификаций для отдельных частей печатной платы. Введите «Inurl: pdf datasheet», а затем искомый запрос. На многих компонентах их производитель и индивидуальный номер детали напечатаны сверху или сбоку. Это отличный способ точно узнать, для чего предназначена каждая отдельная интегральная схема.
У вас есть вопросы о сменных печатных платах GE? Мы можем помочь! AX Control поддерживает один из самых больших складских запасов сменных плат GE Speedtronic. Поговорите с нашей командой сегодня.
Нужен ремонт? Мы делаем это. Хотите гарантийные запчасти? Мы можем предоставить их. Хотите поддержать устойчивые методы? AX Control сокращает количество отходов благодаря нашей программе обмена кредитами.
Нравится:
Нравится Загрузка…
PeopleCert
Уровень MoV Practitioner подтверждает, что у вас достаточно знаний и понимания для применения и адаптации MoV в конкретной ситуации.
Сертификация MoV Practitioner Certification подходит для лиц, которые хотят продемонстрировать, что они достигли достаточных знаний и понимания руководства MoV и могут адаптировать и применять его в конкретной ситуации.
Обладая соответствующими навыками направления и фасилитации, успешный практик MoV должен быть в состоянии начать применять метод в реальных ситуациях. Индивидуальный опыт, сложность ситуации и уровень предоставляемой поддержки являются факторами, которые также будут влиять на воздействие, которого может достичь Практик.
Для кого является специалистом MoV:
MoV Practitioner подходит для руководителей и сотрудников организаций, желающих использовать MoV. Он также предназначен для специалистов, занимающихся управлением, управлением, поддержкой и реализацией портфелей, программ и проектов, включая высшее руководство, руководителей программ, руководителей проектов, менеджеров по изменениям, а также сотрудников проектных и программных офисов и их спонсоров. MoV также ценен для тех, кто применяет методы, описанные в других руководствах PPM, для расширения и улучшения деятельности, чтобы максимизировать ценность и получение преимуществ.
Узнайте больше о процессе экзамена PeopleCert
Сдайте экзамен, не выходя из экзамена или офиса.