آموزشگاه نخبگان الکترونیک آموزش تعمیر برد اتوماسیون صنعتی در قائمشهر

برد الکترونیکی چیست؟

برد الکترونیکی در ساده ترین شکل خود، یک برد پلاستیکی تقویت شده با شیشه است. یکسری خطوط از جنس مس بر روی برد وجود دارد که به یکدیگر متصل هستند. این خطوط مسی اجازه می بدهند تا بار الکتریکی در برد جریان یابد و جریان الکتریکی را به اجزای مختلفی که بصورت سیستماتیک و منظم در برد قرار دارند، می رساند. این خطوط مسی به جای سیم ها عمل می کنند و نیروی الکتریکی را به مقصد صحیح هدایت می کنند. بردهای الکترونیک از قطعات ریز و درشتی از جمله خطوط مسی و قطعاتی چون خازن، باتری، دیود، ترانزیستور و غیره تشکیل شده میباشد. بردهای الکترونیکی قطعات سخت افزاری هستند که در دستگاه های الکترونیکی کاربرد خاصی دارد.

لایه های برد الکترونیکی

تعداد لایه های بردهای الکرونیکی بر اساس تعداد وجه های برد که به مس آغشته شده اند، تعیین میشود. برد الکترونیکی به سه دسته تقسیم میشوند.

برد های الکترونیکی یک لایه :

ساده ترین نوع بردهای الکترونیکی برد های یک لایه هستند چرا که روی آنان فقط یه لایه مسی وجود دارد. در یک طرف آن خطوط مسی و در طرف دیگر آن قطعات قرار می گیرند.

بردهای الکرونیکی دو لایه :

نوع دیگر بردهای الکرونیکی، دو لایه هستند که دو طرف آن ها مس قرار دارد. در نتیجه به دلیل وجود دو لایه مس می توان دو طرف آن قطعات الکترونیکی قرار داد. همین امر موجب مزیت برد دو لایه نسبت به تک لایه میباشد که سبب کوچک تر شدن برد الکترونیکی میشود.

بردهای الکرونیکی چند لایه:

مدل های دیگری از بردهای الکرونیکی هم وجود دارد که از چندین لایه مس تشکیل شده اند و مشابه این میباشد که چندین برد الکرونیکی روی هم قرار گرفته میباشد. برد های الکرونیکی میتوانند حتی تا ۱۶ لایه هم داشته باشند و بیش از آن هم ممکن است اما از پیشنهاد ساخت در بازار الکترونیک شایع نیست. در ایران به دلیل محدودیت تا دو لایه ساخته میشود.(برد الکتریکی چیست؟) ساده ترین برد ها، قطعات بردهای الکترونیکی یک طرفه (با یک لایه مس) هستند. با این حالا، مسیرهای ارتباطی و خطوط مسی هم می توانند در هر دو طرف برد نصب شوند و قطعات بردهای الکترونیکی دو طرفه ساخته شود. بردهای دو طرفه پیچیده تر هستند زیرا چند لایه دیگر به طرح اولیه آنان اضافه میشوند.

لایه های برد الکترونیکی

این لایه های [جدید هم دارای مسیرها و خطوط مسی مخصوص به خود هستند. خطوط مسی نمی توانند بدون جابجایی شارژ الکتریکی به یکدیگر متصل شوند، بنابراین برد های الکترونیکی چند لایه پیشرفته زیاد لازم هستند. با این حالا، در برد های یک طرفه، یک طرف مخصوص خطوط مسی میباشد و طرف دیگر قطعات بر روی آن قرار می گیرند. روی لایه مسی، سولدر ماسک (solder mask) و سیلک اسکرین بصورت چاپ شده وجود دارد که جا مونتاژ قطعات الکترونیکی برد را نشان میدهد. سولدر ماسک (بخشی از برد که لحیم بر روی آن عمل نمی کند) را به راحتی میتوان با رنگ سبز آن تشخیص داد. این لایه به عنوان نوعی عایق عمل میکند که امکان دارد هر چیز فلزی به طور تصادفی با آن تماس پیدا نماید. با این حالا، بخش هایی از لایه مسی در معرض دید و بدون عایق قرار می گیرند تا بتوان قطعات را به آنان لحیم نمود. سیلک اسکرین هم بر روی سولدر ماسک قرار میگیرد (سیلک اسکرین معمولا محل قرار گیری قطعات الکترونیکی و نقاط تست و شماره فنی، لوگوی شرکت و علائم هشدار را مشخص می کند). اسامی و اعداد نوشته شده روی آن باعث آسان تر شدن مونتاژ قطعات برای مهندسین میشود.

آموزشگاه نخبگان الکترونیک آموزش تعمیر برد اتوماسیون صنعتی در قائمشهر

اجزای برد الکترونیکی

مسیرها و خطوط مسی روی برد، همچون اسکلت بدن انسان هستند و به عنوان ساختار اصلی یک برد عمل می کنند. اجزاء و قطعات برد الکترونیکی هم، اندام های حیاتی آن هستند که هر کدام دارای کارکرد متفاوت میباشد. قطعات، ویژگی های منحصر به فرد را به مدار اعمال می کنند و آن را برای هدف مورد نظر ما متناسب می سازند.

بردهای الکترونیکی به طور کلی به دو دسته قطعات فعال یا active و قطعات passive یا منفعل تقسیم میشوند.

قطعات فعال کنترل جریان برق را از راه سیگنال های الکترونیکی به عهده دارند. همچون ترانزیستور، لوله های خلاء و یکسو کننده های تحت کنترل سیلیکون. قطعات منفعل برخلاف قطعات فعال نمی توانند جریان برق را از راه سیگنال های الکترونیکی کنترل کنند. همچون خازن ها، مقاومت ها، القاگر ها و دیودها. بسته به نوع دستگاه یا برد الکترونیکی طراحی شده، اجزای مختلفی برای مدارهای مختلف مورد نیاز میباشد. این اجزاء می توانند طیف وسیعی از قطعات الکترونیکی را شامل شوند. برخی از قطعات شایع در بردهای الکتورنیکی عبارتند از:

باتری

باتری ولتاژ ضروری روی مدار را فراهم می کند و روی برد به سادگی شناخته می­شود. مشخصات باتری ها روی آن ها ثبت شده میباشد.

مقاومت(برد الکتریکی چیست؟)

جریان الکتریکی را از راه عبور از خود کنترل می کنند و معمولا دارای خطوط رنگی بر روی بدنه هستند که برای تعیین مقدار آنان تعبیه شده اند. مقاومت یکی از پر کاربردترین اجزای برد الکترونیکی میباشد که در ساخت مدارها استفاده میشود و کنترل جریان الکتریکی از خود را بر عهده دارد. تقریبا می توان گفت هیچ مداری را نمیتوانید پیدا نمایید که یکی از انواع مقاومت ها در ان بکار نرفته باشد. مقدار برخی مقاومت ها بوسیله خطوط رنگی روی آن نشان داده میشود و مقدار برخی دیگر با عدد و حروف روی آن ها ثبت شده میباشد. مقاومت ها انواع مختلفی دارند. مقاومت‌ها با حرف R در مدار نشان داده میشوند. مقاومت معمولی : مقاومت های معمولی مکعبی شکل هستند و به رنگ های آبی، مشکی و یا سبز در بازار می توان یافت. به ندرت قبل می اید این نوع مقاومت ها خراب شوند تنها ۵% احتمال دارد با مشکل رو به رو شوند. معمولا هیچ عدد یا حروفی روی آن ها ثبت نشده میباشد. مقاومت فیوزی (سیمی) : مقاومت­های فیوزی مکعب مستطیل هستند و احتمال خرابی در این نوع مقاومت ها زیاد بالاست. تشخیص این نوع مقاومت­ها بوسیله اعداد و حروفی که روی آن ثبت شده امکان پذیر میباشد.

آموزشگاه نخبگان الکترونیک آموزش تعمیر برد اتوماسیون صنعتی در قائمشهر

LED ها

نوعی دیود نوری میباشد و وقتی که جریان از آن عبور میکند، روشن میشود و عبور جریان را فقط در یک جهت اجازه میدهد.

ترانزیستور

بار الکتریکی را تقویت میکند. ترانزیستورها یکی از پرمصرف ترین قطعات الکترونیکی هستند که از آن ­ها برای قطع و وصل نمودن و یا تقویت نمودن بار الکترونیکی استفاده می­شود. ترانزیستورها به سه دسته ذیل تقسیم بندی می­شوند: ترانزیستور NPN : وظیفه سوئیچ و تقویت کننده جریان در مدارها را برعهده دارند و شامل سه لایه نیمه رسانا میباشد. ترانزیستور PNP : کار ترانزیستور PNP مثل ترانزیستور NPN میباشد با این تفاوت که جهت جریان آن برعکس جهت جریان ترانزیستور NPN استو شامل سه لایه نیمه رسانا است. فوتو ترانزیستور : عملکرد این ترانزیستور بر پایه نور و شدت آن است و کاربرد های زیادی دارد همچون چراغ های اتوماتیک خیابان­ها.

خازن ها

خازن ها قطعات پر مصرفی در ساخت بردهای الکترونیکی هستند که می توانند بار الکتریکی را در خود جای بدهند و نگه دارند. مقدار بعضی از آن ها بوسیله اعداد و حروف، برخی بوسیله کدهای سه رقمی و برخی دیگر بوسیله خطوط رنگی روی آن ها ثبت شده میباشد. خازن­ها در مدار با حرف C نمایش داده می شوند. خازن سرامیکی: خازن های سرامیکی معمولا طوسی یا قهوه ای رنگ هستند و هیچ عدد و حروفی روی آن ها حک نشده میباشد. خازن الکترولیتی: این نوع خازن ها به رنگ قهوه ای یا مشکی در بازار موجود هستند. نام شرکت سازنده، کد و مقدار ولتاژ بر روی این نوع خازن ها نوشته می شود.

سلف یا القاگر Inductor (برد الکترونیکی چیست؟)

بار را ذخیره میکند باعث توقف یا تغییر جریان میشود. سلف­ها اغلب به عنوان سیم پیچ شناخته می شوند چرا که از یک هسته و سیم پیچی به دور آن تشکیل شده میباشد. مقدار بعضی از آن ها بوسیله اعداد و حروف و برخی دیگر بوسیله خطوط رنگی روی آن ها ثبت شده میباشد. ولی اکثر مواقع مقدار آن روی سلف ثبت نشده و میبایست با دستگاه اندازه گیری شود. سلف‌ها با حرف L در مدار نمایش داده می­شوند.

آموزشگاه نخبگان الکترونیک آموزش تعمیر برد اتوماسیون صنعتی در قائمشهر

دیود

یکی دیگر از انواع قطعات برد الکترونیکی ، دیود ها هستند. دیودها قطعاتی نیمه رسانا هستند چرا که فقط اجازه عبور جریان از یک طرف را می بدهند و جهت دیگر را مسدود میکند. اصطلاحا به آن ها یک سو هم گفته میشود. دیود‌ها در مدار با حرف D نشان داده می شوند و دارای ۲ پایه هستند. دیود های الکتریکی به سه بخش تقسیم بندی می­شوند: دیود نوری : انرژی الکتریکی را به انرژی نورتبدیل می­کند. دیود زنر: ولتاژ را در مدار های الکتریکی تنظیم می­کند. دیود حساس به نور: انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می­کند. به همین دلیل این قطعات الکترونیک در سلول های خورشیدی بکار می­روند.