Was Sie wahrscheinlich nicht wussten, ist, dass die Funktion der elektronischen Geräte, die Sie zu Hause verwenden, von den auf der Platine montierten PCB-Komponenten bestimmt wird. Leiterplatten enthalten mehrere Komponenten, die miteinander verbunden sind, um eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen. Wenn Sie diese Komponenten kennen, können Sie besser verstehen, wie elektronische Geräte verschiedene Aufgaben ausführen. Dieser Artikel konzentriert sich auf 9 gängige PCB-Komponenten und ihre Funktionen.
Was sind PCB-Komponenten?
PCB-Komponenten sind verschiedene Einzelteile, die auf einer leeren Leiterplatte montiert sind, die eine vollständige Leiterplatte ergibt. Alle diese PCB-Komponenten leisten einen wesentlichen Beitrag zum allgemeinen Betrieb der PCB, wodurch das Gerät bestimmte Aufgaben in einer Vielzahl elektronischer Produkte ausführen kann. Jede Komponente ist einzigartig, da sie ihre Eigenschaften besitzt und eine bestimmte Rolle erfüllt. Gängige Komponenten wie Dioden, Widerstände, Kondensatoren usw.
9 gängige PCB-Komponenten und ihre Funktionen verstehen
Auf der Platine sind verschiedene elektronische PCB-Komponenten montiert, die verschiedene Funktionen ausführen. Im Folgenden werden wir 9 gängige PCB-Komponenten und ihre Funktionen genauer untersuchen.
1. Widerstände
Ein Widerstand ist eine Komponente in einem Schaltkreis, die dabei hilft, den Stromfluss zu steuern. Er erfüllt hauptsächlich die Funktion eines Spannungsteilers und Shunts und regelt und stabilisiert Spannungen und Ströme.
Variable Widerstände haben die Fähigkeit, ihren Widerstand zu variieren, während Festwiderstände diese Funktion nicht haben. Insbesondere variable Widerstände sind Komponenten, die es dem Benutzer ermöglichen, den Schaltkreis zu variieren, was bei Geräten, die Lautstärke und Lichtintensität steuern, sehr wichtig ist. Normalerweise ist es ein ovaler Körper mit grünen oder blauen Streifen und dem Symbol „R“ darauf.
Filme RWiderstände: Sie bestehen aus einem dünnen Film aus Metall oder Kohlenstoff, der als Widerstandsschicht um einen Keramikkern herum fungiert. Es handelt sich um eine ideale Komponente für Geräte mit hoher Stabilität, hoher Genauigkeit und geringem Rauschen, wie etwa medizinische Geräte und Audiogeräte.
Thermistoren: Variable Widerstände, die häufig in Thermometern und wiederaufladbaren Batterien zu finden sind, regeln die Spannung als Reaktion auf Temperaturschwankungen.
2. Kondensatoren
Ein Kondensator ist ein Gerät, das elektrische Energie speichert, indem es Ladungen entgegengesetzter Art in zwei Leitern ansammelt. Eine Substanz namens Dielektrikum füllt den Raum zwischen ihnen. Es hält die Ladung innerhalb der Platine und gibt sie frei, wenn anderswo Strom zugeführt werden muss. In ihrer physischen Form haben die meisten Kondensatoren eine kleine zylindrische Form und sind üblicherweise mit numerischen Markierungen gekennzeichnet. Sie sind nützliche Teile, die in Schaltkreisen eingesetzt werden, die zum Filtern, Koppeln, Umgehen und Abstimmen vorgesehen sind.
Keramikkondensatoren: Es handelt sich um einen der beliebtesten Kondensatoren. Aufgrund seiner geringen Kosten, seiner geringen Größe und seiner vergleichsweise hohen Stabilität kann er in zahlreichen verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden.
Folienkondensatoren: Aufgrund seiner hohen Stabilität und Zuverlässigkeit sowie des geringen dielektrischen Verlusts ist es für Hochfrequenzanwendungen geeignet.
3. Induktoren
Ein Induktor ist ein Teil, das wie eine Spule Energie in einem Magnetfeld speichert, wenn Strom durch das Teil fließt. Er kann auch elektrische Energie speichern, indem er sie in magnetische Energie umwandelt. Wir können feststellen, dass sowohl das Magnetfeld als auch die Induktivität proportional zur Anzahl der Spulen zunehmen. Neben der Filterung von Rauschen und der Abschirmung von Signalen können Induktoren auch elektromagnetische Wellenstörungen verringern und den Strom regulieren.
Luftspulen: Diese Induktoren haben keinen Kern, haben mehr Windungen als Induktoren mit Kern und eignen sich am besten, wenn eine niedrige Induktivität erwünscht ist. Sie werden typischerweise in Filterschaltungen und Hochfrequenzanwendungen eingesetzt.
Ringkerninduktor: Ein Stück Draht ist um einen runden Kern gewickelt, bei dem es sich normalerweise um einen Ferritkern handelt. Er wird häufig in medizinischen Geräten, Schaltreglern und industriellen Steuerungen eingesetzt.
4. Transistoren
Transistoren sind winzige Halbleiter, die als Schalter sowie zur Verstärkung und Steuerung elektrischer Signale fungieren. Wenn sie als Verstärker arbeiten, können sie einen kleinen Eingangsstrom aufnehmen und ihn in einen größeren Ausgangsstrom umwandeln. Sie fungieren als Schalter, um zu bestimmen, ob ein elektrisches Signal durch den Schaltkreis fließt. In integrierten Schaltkreisen, die aus mehreren Transistoren und Schaltkreisen bestehen, sind Transistoren die grundlegenden Elemente.
Bipolarer Sperrschichttransistor: Es wird auch BJT genannt, was seinen Namen der Tatsache verdankt, dass es über zwei PN-Übergänge verfügt. Es ist eine Komponente mit der Fähigkeit, den Strom zu regulieren.
Feldeffekt TVerstärker: Ein Feldeffekttransistor, abgekürzt FET, ist ein unipolares Halbleiterbauelement mit drei Anschlüssen zur Spannungsregelung.
5. Dioden
Eine Diode ist ein elektronisches Gerät aus Halbleitermaterial mit zwei Elektroden, einer positiven und einer negativen. Sie lässt nur eine Stromflussrichtung zu. Dadurch kann der Strom nicht in die falsche Richtung fließen. Die gebräuchlichste Diode ist die LED, auch Leuchtdiode genannt.
Schaltdiode: Es dient zum Öffnen und Schließen des Stromkreises und die Vorgänge werden durch Anlegen von Spannung in verschiedene Richtungen gesteuert.
Leuchtdiode (LED): Während Strom durch einen Halbleiter fließt, erzeugt dieser durch die Umwandlung elektrischer Energie in Licht direkt sichtbares Licht.
6. Integrierte Schaltkreise (ICs)
Integrierte Schaltkreise sind komplexe Komponenten, die aus vielen Transistoren und anderen erforderlichen PCB-Komponenten bestehen, die in einem einzigen Halbleiterchip kombiniert sind. Es handelt sich um eine Miniaturstruktur mit der gewünschten Schaltkreisfunktion. Dank integrierter Schaltkreise sind elektronische Komponenten heute intelligenter, äußerst zuverlässig, verbrauchen weniger Strom und sind mikrominiaturisiert.
Lineare ICs: Lineare ICs sind unkompliziert und normalerweise ist die Anzahl der in einem solchen integrierten Schaltkreis enthaltenen Komponenten minimal. Sie werden hauptsächlich für Audio- und HF-Verstärker sowie Temperatursensoren verwendet.
Digitale ICs: Sie verfügen nur über zwei unterschiedliche Signalzustände und sind üblicherweise in Computern, Speichern usw. eingebaut.
7. Schalter
Das Wichtigste an Schaltern ist, dass sie steuern, ob Strom fließen kann oder nicht. Durch die Verwendung eines offenen oder geschlossenen Stromkreisschalters wird der durch einen Stromkreis fließende Strom reguliert. Schalter gibt es in vielen Formen: Kippschalter, Schieber, Hebel, Drehschalter, Druckknöpfe, Tasten usw.
Sicherungsschalter: Es handelt sich hierbei um eine im Schalter integrierte Sicherung, die als Schutz dient.
Elektrische Schalter: Es dient zum Verbinden von Schaltkreisen und Steuern von Schaltern mit elektrischen Signalen.
8. Relais
Ein Relais ist auch ein Schalter, ein elektromagnetischer Schalter. Es funktioniert durch elektromagnetische Induktion. Wenn ein Relais aktiviert wird, wird ein Magnetfeld erzeugt, das einen Kontakt anzieht und einen Stromkreis im Relais schließt. Es schützt den Stromkreis vor zu hohen Spannungen oder Strömen, sodass der Stromkreis sicher funktionieren kann.
Elektromechanisches Relais: Es handelt sich um den einfachsten Relaistyp und funktioniert durch die Steuerung eines elektromagnetischen Rings aus beweglichen Kontakten, eine physikalische Bewegung, die wesentlich länger dauert.
Halbleiterrelais: Es steuert das Schalten von Relais durch Halbleiter, arbeitet schneller und hält länger als Halbleiterrelais.
9. Anschlüsse
Steckverbinder sind Komponenten, die zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen verschiedenen PCB-Komponenten, Leiterplatten oder Geräten verwendet werden, um die Übertragung von Daten und Signalen zu ermöglichen. Sie können vorübergehend verwendet oder je nach Bedarf des Verbrauchers und des Herstellers befestigt werden. Sie bestehen aus zwei Grundteilen, dem Kontakt und dem Gehäuse. Das Gehäuse dient dem physischen Schutz und der Gewährleistung der Integrität einer Verbindung.
Kartenrand-Steckverbinder: Sie befinden sich normalerweise nahe am Rand der Platine und verbessern die Signalintegrität auf der Platine. Viele dieser Steckverbinder sind normalerweise in Computergeräten integriert. Sie helfen bei der Signalweiterleitung zwischen der Leiterplatte und externen PCB-Komponenten.
Audio-/Video-Anschluss: Es wird hauptsächlich zum Übertragen von Video- und Audiosignalen verwendet. Diese Anschlüsse können sowohl für ein einzelnes Audiokanalsignal als auch für mehrere Audiokanalsignale verwendet werden. Audioverbindungen können in Form von Steckern, Buchsen oder einer Kombination aus beidem bereitgestellt werden.
So identifizieren Sie Komponenten auf Leiterplatten
1. Visuelle Identifizierung
Komponentenbezeichnung: Auf vielen Leiterplatten sind zur einfachen Identifizierung Referenzmarkierungen für verschiedene PCB-Komponenten aufgedruckt. Einige gebräuchliche Referenzsymbole sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Form und Kennzeichnung der Bauteile: Verschiedene PCB-Komponenten haben unterschiedliche Formen und Sie können einige gängige Komponenten anhand ihrer Form identifizieren. Widerstände sind beispielsweise normalerweise rechteckig oder zylindrisch und haben farbcodierte Bänder auf ihrer Oberfläche, die den Widerstandswert angeben. Zahlen auf Kondensatoren stellen ihre Kapazität dar.
2. Ausrüstung und Werkzeuge
Multimeter: Es handelt sich um ein Messgerät, mit dem eine Vielzahl elektrischer Eigenschaften getestet werden kann. Es kann zum Testen von Widerstand, Spannung und Strom verwendet werden und kann entsprechend dabei helfen, den Zustand von PCB-Komponenten zu bestimmen.
Oszilloskope: Sie können Transistoren, Dioden und integrierte Schaltkreise erkennen. Das Beobachten von Wellenformen und Signalen ist auch bei der Identifizierung von PCB-Komponenten hilfreich, da es zum Verständnis der Funktion der Komponente beiträgt.
Andere Ausrüstung: LCR-Meter und Komponententester können außerdem zur Überprüfung und Identifizierung von Komponenten, einschließlich Halbleiterparametern, Induktivität und Kapazität, verwendet werden, indem sie umfassende Identifikationsinformationen liefern.
3. Referenz DDokumentations
Einen Entwurf des Leiterplattenlayouts und der Komponentendetails finden Sie in den Schaltplänen und Komponentendatenblättern.
4 Tipps zur Auswahl von PCB-Komponenten
Leistungsbedarf erkennen
Berücksichtigen Sie die Leistungsanforderungen des Geräts, die eine Vielzahl von Faktoren umfassen, wie beispielsweise Temperaturbereiche, Umgebungsbedingungen, Spannungs- und Stromstärke usw.
Kostenbetrachtung
Bei der Auswahl von PCB-Komponenten muss der Preis berücksichtigt werden. Dies bedeutet, dass Komponenten mit hohen Kosten und guten Leistungsniveaus tendenziell die Gesamtkosten erhöhen. Wir können jedoch kostengünstige Materialien wählen, die effektiv in der Produktionslinie eingesetzt werden können, ohne die Qualität des Endprodukts zu beeinträchtigen.
Wählen Sie zuverlässige Komponenten
Die Leistung und Lebensdauer von Leiterplatten hängen von der Qualität der in den Produkten installierten PCB-Komponenten ab. Zuverlässige Komponenten garantieren, dass die Leiterplatte wie vorgesehen funktioniert.
Montagetechnik
Bei der Auswahl von PCB-Komponenten ist auch die Kompatibilität mit dem Montageprozess ein wichtiger Faktor. Einige Komponenten wie Hochleistungsinduktoren sind beispielsweise nicht mit der Oberflächenmontagetechnologie kompatibel.
Zusammenfassung
Die Fähigkeit, die Grundkomponenten einer Leiterplatte zu identifizieren und zu unterscheiden, ist für jeden wichtig, der verstehen möchte, wie Elektronik funktioniert. Alle von ihnen spielen eine entscheidende, aber nicht die gleiche Rolle bei der Ausführung ihrer Arbeit in der Schaltung. Mithilfe dieses Wissens können Sie ein tiefes Verständnis von Leiterplattenkomponenten erlangen. Mit der Weiterentwicklung der Technologie werden immer bessere und leistungsstärkere Komponenten auf den Markt kommen und auf der Platine montiert werden, um in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt zu werden.
