O que você provavelmente não sabia é que a função dos dispositivos eletrônicos comuns que você usa em sua casa é determinada pelos componentes PCB que são montados na placa de circuito. Placas de circuito impresso contêm vários componentes que são interconectados para realizar uma tarefa específica. A conscientização desses componentes permite perceber melhor como os aparelhos eletrônicos realizam várias atividades. Este artigo se concentrará em 9 componentes PCB comuns e suas funções.
O que são componentes de PCB?
Os componentes de uma placa de circuito impresso (PCB) são peças individuais diferentes que são montadas em uma placa de circuito vazia, formando uma placa de circuito completa. Todos esses componentes contribuem significativamente para o funcionamento geral da PCB , permitindo que o dispositivo execute tarefas específicas em uma variedade de produtos eletrônicos. Cada componente é único, pois possui seus atributos e desempenha uma função específica. Componentes comuns incluem diodos, resistores, capacitores e outros.
Compreendendo 9 componentes comuns de PCB e suas funções
Há uma variedade de componentes eletrônicos de PCB montados na placa para processar diferentes funções. Abaixo, exploraremos profundamente 9 componentes comuns de PCB e suas funções.
1. Resistores
Um resistor é um componente em um circuito que ajuda a controlar o fluxo de corrente elétrica. Ele desempenha principalmente a função de um divisor de tensão e um shunt, regulando e estabilizando tensões e correntes.
Resistores variáveis têm a capacidade de variar sua resistência, enquanto resistores fixos não têm o recurso de variar sua resistência. Notavelmente, resistores variáveis são componentes que permitem ao usuário variar o circuito, o que é muito crucial em dispositivos que controlam volume e intensidade de luz. Normalmente, é um corpo oval com listras verdes ou azuis e o símbolo “R” nele.
Resistores de filme : São feitos de uma fina película de metal ou carbono que atua como camada resistiva, envolvendo um núcleo de cerâmica. É um componente ideal para dispositivos que exigem alta estabilidade, alta precisão e baixo ruído, como equipamentos médicos e de áudio.
Termistores: Resistores variáveis, frequentemente encontrados em termômetros e baterias recarregáveis, controlam a tensão em resposta às variações de temperatura.
2. Capacitores
Um capacitor é um dispositivo que armazena energia elétrica acumulando cargas de tipos opostos em dois condutores. Uma substância chamada dielétrico preenche o espaço entre eles. Ele retém a carga dentro do circuito e a libera sempre que há necessidade de fornecer energia a outro ponto. Fisicamente, a maioria dos capacitores tem um formato cilíndrico pequeno e geralmente apresenta marcações numéricas. São componentes úteis empregados em circuitos destinados à filtragem, acoplamento, bypass e ajuste.
Capacitores cerâmicos: São um dos tipos de capacitores mais populares. Devido ao seu baixo custo, tamanho reduzido e relativa estabilidade, podem ser utilizados em diversas aplicações.
Capacitores de filme: São adequados para aplicações de alta frequência devido à sua alta estabilidade, confiabilidade e baixa perda dielétrica.
3. Indutores
Um indutor é uma parte que, como uma bobina, armazena energia em um campo magnético quando a corrente passa pela parte. Ele também pode armazenar energia elétrica convertendo-a em energia magnética. Podemos descobrir que tanto o campo magnético quanto a indutância aumentam em proporção ao número de bobinas. Além de filtrar ruídos e sinais de triagem, os indutores também podem diminuir a interferência de ondas eletromagnéticas e regular a corrente.
Indutores de núcleo de ar: Esses indutores não possuem núcleo, têm mais espiras do que os indutores com núcleo e são mais indicados quando se deseja baixa indutância. São normalmente utilizados em circuitos de filtro e aplicações de alta frequência.
Indutor de núcleo toroidal: Um fio é enrolado em torno de um núcleo circular, geralmente de ferrite. É amplamente utilizado em dispositivos médicos, reguladores de comutação e controladores industriais.
4. Transistores
Transistores são pequenos semicondutores que funcionam como interruptores, bem como amplificação e controle de sinais elétricos. Quando funciona como um amplificador, pode pegar uma pequena corrente de entrada e transformá-la em uma saída de corrente maior. Ele funciona como um interruptor para determinar se um sinal elétrico passa pelo circuito. Em circuitos integrados, que são compostos de vários transistores e circuitos, os transistores são os elementos fundamentais.
Transistor de Junção Bipolar: Também chamado de BJT, nome que recebe por possuir duas junções PN. É um componente com a capacidade de regular a corrente.
Transistor de efeito de campo : Um transistor de efeito de campo, abreviado como FET, é um dispositivo semicondutor unipolar de três terminais que controla a tensão.
5. Diodos
Um diodo é um dispositivo eletrônico feito de material semicondutor com dois eletrodos, positivo e negativo. Ele permite apenas uma direção de fluxo de corrente. Ao fazer isso, a corrente não pode fluir na direção incorreta. O diodo mais comum é o LED, chamado Light Emitting Diode.
Diodo de comutação: É utilizado para abrir e fechar o circuito, e seu funcionamento é controlado pela aplicação de tensão em direções opostas.
Diodo emissor de luz (LED): Quando a corrente elétrica passa por um semicondutor, ele produz luz visível diretamente, convertendo energia elétrica em luz.
6. Circuitos Integrados (CIs)
Circuitos integrados são componentes complexos que consistem em muitos transistores e outros componentes PCB necessários combinados em um único chip semicondutor. É uma estrutura em miniatura com a função de circuito desejada. Os componentes eletrônicos agora são mais inteligentes, altamente confiáveis, com baixo consumo de energia e microminiaturizados graças aos circuitos integrados.
Circuitos integrados lineares: Os circuitos integrados lineares são descomplicados e, normalmente, a quantidade de componentes incorporados em um circuito integrado desse tipo é mínima. Eles são usados principalmente em amplificadores de áudio e RF e em sensores de temperatura.
Circuitos integrados digitais: Possuem apenas dois estados diferentes de sinais e geralmente são incorporados em computadores, memórias e outros dispositivos.
7. Comuta
O principal sobre interruptores é que eles funcionam para controlar se a corrente pode ou não fluir. Por meio do uso de um interruptor de circuito aberto ou fechado, ele regula a corrente que flui por um circuito. Ele vem em muitas formas, alternadores, controles deslizantes, alavancas, rotativos, botões de pressão, chaves, etc.
Interruptores com Fusível: Trata-se de um fusível integrado ao interruptor que funciona como proteção.
Interruptores elétricos: São utilizados para conectar circuitos e controlar interruptores com sinais elétricos.
8. Relés
Um relé também é um interruptor, um interruptor eletromagnético. Ele funciona por indução eletromagnética, quando um relé é energizado, um campo magnético é criado para atrair um contato, um fechamento de circuito dentro do relé. Ele protege o circuito de tensões ou correntes excessivamente altas para que o circuito possa operar com segurança.
Relé eletromecânico: É o tipo mais básico de relé e funciona controlando um anel eletromagnético de contatos móveis, um movimento físico que leva muito mais tempo.
Relé de estado sólido: Controla a comutação de relés por meio de semicondutores, opera mais rapidamente e dura mais tempo do que relés convencionais.
9. Conectores
Conectores são componentes empregados para fazer uma interconexão elétrica entre vários componentes de PCB, placas de circuito ou dispositivos para permitir a passagem de dados e sinais. Eles podem ser usados temporariamente ou podem ser fixados conforme a exigência do consumidor e do fabricante. Consiste em duas partes básicas, o contato e o invólucro. O invólucro está presente para salvaguardar fisicamente e garantir a integridade de um link.
Conectores de borda de placa: geralmente localizados próximos à borda da placa, eles melhoram a integridade do sinal na placa. Muitos desses conectores são comumente incorporados em equipamentos de informática. Eles auxiliam na transmissão de sinais entre a placa de circuito impresso e os componentes externos da placa.
Conector de áudio/vídeo: Utilizado principalmente para transmitir sinais de vídeo e áudio. Esses conectores podem ser usados tanto para sinais de áudio de canal único quanto para sinais de áudio de múltiplos canais. As conexões de áudio podem ser fornecidas na forma de plugues, conectores ou uma combinação de ambos.
Como identificar componentes em placas de circuito
1. Identificação visual
Identificação de componentes : Muitas placas de circuito impresso possuem marcas de referência para diversos componentes impressas em sua superfície para facilitar a identificação. Alguns símbolos de referência comuns estão listados na tabela abaixo.
Formato e marcação dos componentes : Os diferentes componentes de uma placa de circuito impresso (PCB) têm formatos distintos, e você pode identificar alguns componentes comuns por seus formatos. Por exemplo, os resistores geralmente têm formato retangular ou cilíndrico e possuem faixas coloridas em suas superfícies que indicam o valor da resistência. Os números nos capacitores representam sua capacitância.
2. Equipamentos e Ferramentas
Multímetros: São instrumentos de medição capazes de testar uma ampla variedade de características elétricas. Podem ser utilizados para medir resistência, tensão e corrente, auxiliando, assim, na determinação do estado dos componentes de placas de circuito impresso (PCBs).
Osciloscópios: Eles podem reconhecer transistores, diodos e circuitos integrados. A observação de formas de onda e sinais também é útil na identificação de componentes de placas de circuito impresso, pois ajuda a compreender a função do componente.
Outros equipamentos: Medidores LCR e testadores de componentes também podem ser usados para verificar e identificar componentes, incluindo parâmetros de semicondutores, indutância e capacitância, fornecendo informações de identificação abrangentes.
3. Documentação de Referência
Você pode encontrar um projeto do layout da placa de circuito impresso e detalhes dos componentes consultando o esquema e as folhas de dados dos componentes.
4 dicas para escolher componentes de PCB
Reconhecer as necessidades de desempenho
Considere os requisitos de desempenho do dispositivo, que abrangem uma variedade de fatores, como faixas de temperatura, condições ambientais, níveis de tensão e corrente, entre outros.
Consideração de Custo
O preço é algo que se deve considerar ao escolher componentes de PCB. Isso significa que componentes com alto custo e bons níveis de desempenho tendem a aumentar o custo total. No entanto, podemos escolher materiais de baixo custo que podem ser usados efetivamente na linha de produção sem ter que comprometer a qualidade do produto final.
Escolha componentes confiáveis
O desempenho e a vida útil da placa de circuito impresso estão relacionados à qualidade dos componentes de PCB instalados nos produtos. Componentes confiáveis garantem que a placa de circuito impresso funcionará da maneira que deveria.
Tecnologia de montagem
Ao escolher componentes de PCB, a compatibilidade com o processo de montagem também é um fator importante. Por exemplo, alguns componentes, como indutores de alta potência, não são compatíveis com a tecnologia de montagem em superfície.
Resumo
A capacidade de identificar e diferenciar os componentes básicos de uma placa de circuito é importante para qualquer um que queira entender como a eletrônica funciona. Todos eles têm um papel crucial, mas não o mesmo, no desempenho de seu trabalho no circuito. Com a ajuda desse conhecimento, você pode ter uma compreensão profunda dos componentes do PCB. À medida que a tecnologia evolui, mais componentes melhores e de maior desempenho surgirão e serão montados na placa para funcionar em uma ampla gama de aplicações.
