Где находится предохранитель кондиционера и почему он перегорает

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. На фото ниже контактные площадки оловянного цвета на плате мобильного телефона, на котором раньше были SMD компоненты.

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.

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.

Читайте также:  Мосавтодор начал ремонт дороги МБК-Мамошино - Земельный участок в Подмосковье

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.

Еще одна схема электронного предохранителя

Кто занимается ремонтом тепловозных регуляторов напряжения, таких как ППС-110 или РНВГ-110 знает, что они имеют защиту от пробоя регулирующего транзистора. Если этот транзистор(транзисторы в РНВГ) пробивается, то напряжение в бортовой сети начинает резко повышаться, что чревато выходом из строя электронной аппаратуры. Так вот, чтобы этого не происходило, в регуляторах предусмотрена защита, которая срабатывает при повышении напряжения выше определенного значения. По норме это 135 – 137 вольт. При повышении напряжения выше этого значения открывается мощный тиристор в цепи питания регулятора, создавая короткое замыкание. При этом выбивает “автомат” в составе регулятора. Регулятор обесточивается, напряжение на выходе стартер – генератора пропадает, и бортовая сеть переходит на питание от аккумулятора. Аппаратура спасена, осталось только переключиться на запасной регулятор.

Все это конечно хорошо и правильно, только вот проверять и настраивать эту защиту очень проблематично. Если у кого есть хороший источник, с защитой то и проблем нет. А вот у нас, к примеру, это просто ЛАТР с выпрямителем да автомат(SF1), который почему-то не отрабатывал при срабатывании защиты у испытуемого регулятора. Приходилось его вручную выключать, пока ЛАТР и амперметр не сгорели. Надо было это дело как-то автоматизировать. В итоге получился вот такой электронный предохранитель. И полевик для этого имелся подходящий. Он в УСТЕ применяется, поэтому есть в запасных детальках.

Схема работает очень просто. При включении питания открывшийся транзистор КТ817 подает напряжение в цепь затвора IRFP360, открывая его. Открытый полевик как проволока , имеет сопротивление 0.2 ома. Пока ток в нагрузке не превысил определенного значения, подключенная к источнику нагрузка получает питание. Как только ток в нагрузке стал достаточным для открывания тиристора, он открывается, закрывая при этом КТ817 а следом за ним и полевик. При этом загорается светодиод, сигнализируя о срабатывании защиты. После устранения перегруза нажимаем на кнопку, тиристор закрывается и схема переходит в исходное состояние.

Настраивать регуляторы теперь стало легко и просто. По загоранию светодиода контролируем и если надо регулируем напряжение срабатывания защиты в испытуемом аппарате. Вроде бы все хорошо, но у этой схемы есть недостаток. Трудно настраивать ток и время срабатывания защиты. Приходилось комбинировать кучу малоомных сопротивлений в шунте, добиваясь открытия тиристора при нужном токе. Когда с током заканчивал, нужно было настраивать задержку включения. Настраиваешь задержку, настройка по току нарушается.

В общем, нормальной задержки в данной схеме мне добиться так и не удалось. А тут мне на глаза попалась конструкция амперметра на микроконтроллере. И в ней меня заинтересовала микросхема LM358, которая используется в качестве масштабирующего усилителя мизерного напряжения снимаемого с шунта. Мне эта микросхема так понравилась, что я решил ее использовать в схеме предохранителя. В итоге схема приобрела уже вот такой вид.

Чем хорош этот операционник, это тем, что он может фиксировать очень маленькое напряжение при однополярном питании. У себя в конструкции я его использовал как компаратор. При этом для его опрокидывания достаточно напряжения, которое падает на обычном предохранителе, который в свою очередь является дополнительной защитой, если вдруг электроника откажет.

Настройка теперь тоже упростилась. Подстроечником выставляем ток срабатывания защиты, а подбором резистора и конденсатора в цепи управляющего электрода тиристора выставляем задержку. Слишком большую задержку выставлять не стоит, а то предохранитель будет сгорать быстрее, чем схема отработает. Я добивался того , чтобы защита не успевала отработать на время заряда конденсаторов в регуляторах. Трансформатор подойдет любой, маломощный, с напряжением на вторичной обмотке от 9 до 12 вольт. Если напряжение будет выше то надо подобрать сопротивление в цепи питания микросхемы, что бы ток через стабилитрон не превышал предельно допустимый.

Но это на работе мне понадобился трансформатор, иначе никак не получалось. В лабораторных источниках питания плату запитывают напряжением до регулируемого стабилизатора. У меня в домашнем источнике до стабилизатора 46 вольт. Плата потребляет 25 милиампер. Исходя из этого, вычисляем номинал балластного резистора. Так как блок питания выдает напряжение от 0 до 30 вольт, полевик можно заменить на дешевый IRFZ44N. .

По параметрам он вполне подходит. Напряжение сток – исток 55 вольт, ток стока 49 ампер, сопротивление открытого канала 17,5 милиом. Вот упрощенная схема подключения предохранителя.

Конструктивно плату А1 помещаем внутри источника, а плату А2 прикрепляем к лицевой панели, просверлив отверстия под светодиод и под кнопку. По размеру платы получились не очень большие. Вот как все это выглядит.

Читайте также:  Вы не поверите, что делают из нефти! Мур ТВ

Под полевик решил небольшой радиаторик подложить, так на всякий случай. Если разводить плату не хочется, то вот печатная плата в в формате Sprint Layout 4.0

P. S. Как показала практика, транзистор IRFZ44N не годится для данной схемы. Почему то он пробивается уже при токе 4 – 5 ампер, хотя заявлено что держит 49 ампер. Так что ставим IRFP360 или IRFP460 , они не подведут. Плату при этом переделывать не нужно, ноги можно и проводками припаять.

Радиоэлементы

Все радиотехнические устройства буквально напичканы массой радиодеталей. Чтобы понимать содержимое плат, нужно разбираться в видах и предназначении деталей. Радиоэлементы расположены в определённом порядке. Связанные дорожками на плате, они представляют собой электронное устройство, которое обеспечивают работу радиотехнического оборудования различного назначения. Существуют международное обозначение радиодеталей на схеме и их название.

Классификация радиоэлементов

Систематизация электронных компонентов нужна для того, чтобы радиотехник, инженер электроник могли свободно ориентироваться в подборе радиодеталей для создания и ремонта плат радиотехнических устройств. Классификацию наименований и видов радиодеталей производят по трём направлениям:

  • ВАХ;
  • способ монтажа;
  • назначение.

Аббревиатура из трёх букв ВАХ расшифровывается как вольт-амперная характеристика. ВАХ отражает зависимость тока от напряжения, протекающего в каком-либо радиокомпоненте. Характеристики выглядят в виде графиков, где по ординате откладывают значения силы тока, по абсциссе отмечают величину напряжения. По форме графика радиокомпоненты разделяют на пассивные и активные элементы.

Пассивные

Радиодетали, чьи характеристики выглядят в виде прямой линии, называют линейными или пассивными радиоэлементами. К пассивным деталям относятся:

  • резисторы (сопротивления);
  • конденсаторы (ёмкости);
  • дроссели;
  • реле и соленоиды;
  • индуктивные катушки;
  • трансформаторы;
  • кварцевые (пьезоэлектрические) резонаторы.

Активные

К элементам с нелинейной характеристикой относятся:

  • транзисторы;
  • тиристоры и симисторы;
  • диоды и стабилитроны;
  • фотоэлектрические элементы.

Характеристики, выраженные на графиках изогнутой функцией, относятся к нелинейным радиоэлементам.

Способ монтажа

По способу монтажа их делят на три категории:

  • установка методом объёмной пайки;
  • поверхностный монтаж на печатные платы;
  • соединения с помощью разъёмов и цоколей.

Назначение

По своему назначению радиоэлементы можно разбить на несколько групп:

  • функциональные детали, закреплённые на платах (вышеперечисленные компоненты);
  • устройства отображения, к ним относятся различные табло, индикаторы и прочее;
  • акустические устройства (микрофоны, динамики);
  • вакуумные газоразрядные: электронно-лучевая трубка, октоды, лампы бегущей и обратной волны, светодиоды и ЖК экраны;
  • термоэлектрические детали – термопары, терморезисторы.

Виды радиодеталей

По функциональным возможностям радиодетали разделяют на следующие компоненты.

Резисторы и их виды

Сопротивление нужно для ограничения силы тока в электросхемах, также оно создаёт падение напряжения на отдельном участке электрической цепи.

Резистор характеризуется тремя параметрами:

  • номинальное сопротивление;
  • рассеиваемая мощность;
  • допуск.

Номинальное сопротивление

Эта величина обозначается в Омах и его производных. Значение сопротивления для радиотехнических резисторов заключается в пределах от 0,001 до 0,1 Ом.

Рассеиваемая мощность

Если ток превышает номинальную величину для определённого резистора, то он может перегореть. В случае протекания тока силой 0.1 А через сопротивление его принимаемая мощность должна быть не менее 1 Вт. Если поставить деталь мощностью 0,5 Вт, то она быстро выйдет из строя.

Допуск

Величина допуска сопротивления присваивается резистору производителем. Технология производства не позволяет добиться абсолютной точности величины сопротивления. Поэтому резисторы имеют допуски отклонения параметра в ту или другую сторону.

Для бытовой техники допуск может быть от – 20% до + 20%. Например, резистор 1 Ом может быть по факту 0,8 или 1,2 Ом. Для высокоточных систем, применяемых в военной и медицинской сферах, допуск составляет 0,1-0,01%.

Виды сопротивлений

Кроме обычных сопротивлений, установленных на платах, существуют такие резисторы, как:

  1. Переменные;
  2. SMD резисторы.

Переменные (подстроечные)

Наглядным примером переменного сопротивления является регулятор уровня громкости звука в любой бытовой радиотехники. Внутри корпуса находится графитовый диск, по которому перемещается съёмник тока. Положение съёмника регулирует величину сопротивления площади диска, через который проходит ток. За счёт этого изменяется сопротивление в цепи, и меняется уровень громкости.

SMD резисторы

В компьютерах и аналогичной технике устанавливают на платах SMD резисторы. Чипы изготавливают по плёночной технологии. Параметр сопротивления зависит от толщины резистивной плёнки. Поэтому изделия делят на два вида: толстоплёночные и тонкоплёночные.

Конденсаторы

Радиоэлемент накапливает электрический заряд, разделяя переменную и постоянную составляющую тока, фильтруя пульсирующий поток электрической энергии. Конденсатор состоит из двух токопроводящих обкладок, между которых вложен диэлектрик. В качестве прокладки используют воздух, картон, керамику, слюду и пр.

Характеристикой радиокомпонента являются:

  • номинальная ёмкость;
  • номинальное напряжение;
  • допуск.

Номинальная ёмкость

Ёмкость конденсаторов выражают в микрофарадах. Величина ёмкости в этих единицах измерения обычно отображается числом на корпусе детали.

Номинальное напряжение

Обозначение вольтажа радиодеталей даёт представление о напряжении, при котором конденсатор может исполнять свои функции. В случае превышения допустимой величины деталь будет пробита. Повреждённый конденсатор станет простым проводником.

Допуск

Допустимое колебание напряжения достигает 20-30% от номинального значения. Такой допуск разрешён для использования радиокомпонентов в бытовой аппаратуре. В устройствах высокой точности допустимое изменение напряжения составляет в пределах не более 1%.

Читайте также:  Прицеп для легкового автомобиля липецкого завода

Акустика

К элементам акустики относятся динамики различной конфигурации. Их всех объединяет единый принцип строения. Назначение громкоговорителей заключается в преобразовании изменений частоты электрического тока в звуковые колебания воздуха.

Интересно. Динамические головки прямого излучения встроены в радиотехнические устройства во всех сферах деятельности человека.

Основные параметры акустики следующее.

Номинальное сопротивление

Величину электрического сопротивления можно определить замером цифрового мультиметра на звуковой катушке динамика. Она представляет собой обычную катушку индуктивности. Большинство звуковых приборов акустики обладает сопротивлением в пределах от 2 до 8 Ом.

Диапазон частот

Слух человека восприимчив к звуковым колебаниям в пределах от 20 Гц до 20000 Гц. Одно акустическое устройство не может воспроизвести весь этот диапазон звуковых частот. Поэтому для идеального воспроизведения звука динамики делают трёх видов: низкочастотные, средние и громкоговорители высокой частоты.

Внимание! Разночастотные звуковые головки объединяют в единую систему акустики (колонки). Каждый из динамиков воспроизводит звуки в своём диапазоне, в сумме получается идеальное звучание.

Мощность

Величина мощности каждого конкретного динамика указана на его тыльной стороне в Ваттах. Если на динамическую головку будет подан электрический импульс, превышающий номинальную мощность устройства, то динамик начнёт искажать звук и вскоре выйдет из строя.

Диоды

Переворот в производстве радиоприёмников в прошлом веке совершили диоды и транзисторы. Они заменили собой громоздкие радиолампы. Радиокомпонент представляет запорное устройство по аналогии с водопроводным краном. Радиоэлемент действует в одном направлении электрического тока. Поэтому его называют полупроводником.

Измерители электрических величин

К параметрам, характеризующим электрический ток, относятся три показателя: сопротивление, напряжение и сила тока. Ещё совсем недавно для измерения этих величин пользовались громоздкими приборами такими, как амперметр, вольтметр и омметр. Но с приходом эры транзисторов и микросхем появились компактные устройства – мультиметры, которыми можно определить все три характеристики тока.

Важно! Радиолюбитель в своём арсенале должен иметь мультиметр. Это универсальное устройство позволяет тестировать радиоэлементы, замерять различные характеристики проходящего тока на всех участках радиосхемы.

Разъёмы

Для стыковки узлов схем без пайки применяют различные виды разъёмов. Производители радиотехники используют компактные конструкции контактных соединений.

Переключатели

Функционально они выполняют работу тех же разъёмов. Отличием является то, что отключение и включение электрического потока производится без нарушения целостности электрической цепи.

Маркировка радиодеталей

Важно понимать маркировку радиодеталей. На корпус элемента наносят информацию о его характеристик. Например, мощность резистора обозначают цифрами или цветовыми полосами. Описать все маркировки в одной статье весьма затруднительно. В сети можно скачать справочное пособие по маркировке радиоэлементов и их описание.

Обозначение радиодеталей на электросхемах

Обозначение на схемах радиоэлементов выглядит в виде графических фигур. Так, например, резистор изображают вытянутым прямоугольником с рядом расположенной буквой «R» и порядковым номером. «R15» означает, что резистор по схеме является 15-м по счёту. Тут же прописывают величину рассеваемой мощности сопротивления.

Особое внимание нужно уделить обозначению на микросхемах. К примеру, можно рассмотреть микросхему КР155ЛАЗ. Первая буква «К» означает широкую область применения. Если будет стоять «Э», то это экспортное исполнение. Вторая литера «Р» определяет материал и тип корпуса. В данном случае это пластмасса. Единица – это тип детали, в примере это полупроводниковая микросхема. 55 – порядковый номер серии. Последующие буквы выражают логику И-НЕ.

С чего начать чтение схем

Начинать надо с чтения принципиальных схем. Для более эффективного обучения нужно изучение теории совмещать с практикой. Необходимо понимать все обозначения на плате. Для этого существует масса информации в интернете. Будет неплохо иметь под рукой справочный материал в книжном формате. Параллельно с усвоением теории нужно научиться паять простые схемы.

Как соединяются радиоэлементы в схеме

Для соединения радиокомпонентов используют платы. Чтобы сделать контактные дорожки, применяют специальный раствор для травления медной фольги на диэлектрическом слое печатной платы. Лишняя фольга удаляется, остаются только нужные дорожки. К их краям припаивают выводы деталей.

Дополнительная информация. Литиевые аккумуляторы, нагреваясь от паяльника, могут вздуться и разрушиться. Чтобы этого не происходило, применяют точечную сварку.

Буквенное обозначение радиоэлементов в схеме

Чтобы расшифровать буквенные обозначения деталей в схеме, нужно воспользоваться специальными таблицами, утверждённые ГОСТом. Первая буква означает устройство, вторая и третья литера уточняют конкретный вид радиокомпонента. Например, F означает разрядник или предохранитель. Полностью буквы FV дают знать, что это предохранитель.

Графическое обозначение радиоэлементов в схеме

Графика схем включает в себя условное двухмерное обозначение радиоэлементов, принятых во всём мире. Например, резистор – прямоугольник, транзистор – круг, в котором линиями показано направление тока, дроссель – растянутая пружинка и т.д.

Начинающий радиолюбитель должен иметь под рукой таблицу изображений радиодеталей. Ниже приведены примеры таблиц графических обозначений радиодеталей.

Для начинающих радиолюбителей важно запастись справочной литературой, где можно найти информацию о предназначении определённого радиокомпонента и его характеристиках. Как изготовить самостоятельно печатные платы и как правильно паять схемы, можно научиться по видео урокам в сети.

Видео

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector