Symbole obwodów są często używane w schematach obwodów elektrycznych i elektronicznych, które pokazują, jak obwód jest podłączony. Symbole obwodów są podstawowymi komponentami do konstruowania i projektowania dowolnego obwodu elektrycznego lub elektronicznego. Obrazowe przedstawienie różnych komponentów elektrycznych w obwodzie elektrycznym lub schemacie nazywa się symbolem elektrycznym. Schemat obwodu składa się z wielu symboli obwodu, takich jak rezystory, kondensatory, induktory, tranzystory, diody, baterie, przełączniki itp. Każdy symbol obwodu ma swoją własną charakterystykę i wartość. 

W tym artykule dowiesz się, jak czytać, poznawać i rozumieć najczęściej używane symbole obwodów, przydatne podczas analizy i projektowania schematów obwodów.

2. Popularne symbole elektryczne na schematach

i. Symbole obwodów źródeł zasilania elektrycznego

Akumulator:

Bateria to element elektryczny, który zapewnia stałą różnicę potencjałów elektrycznych (stałe napięcie) na swoich zaciskach. Bateria składa się z ogniw elektrochemicznych, które mogą łatwo przekształcać energię chemiczną w energię elektryczną. Jest to podstawowa część obwodu. Istnieją trzy główne części baterii, a są to elektrolit, katoda i anoda.

Źródło napięcia stałego

W każdym systemie zasilania elektrycznego istnieją dwie kategorie źródeł elektrycznych, tj. źródła napięcia DC i AC. Napięcie DC oznacza napięcie prądu stałego. Odnosi się do źródła napięcia o stałej polaryzacji, które dostarcza prąd stały (DC). Zazwyczaj źródło napięcia DC lub zasilanie jest dostarczane przez baterie. Ale czasami można użyć ogniw paliwowych i ogniw słonecznych w tym samym celu.

Źródło napięcia prądu przemiennego

Źródło napięcia AC odnosi się do źródła napięcia prądu przemiennego. Wielkość napięcia AC waha się, a moc nie zawsze utrzymuje się na stałym poziomie. Wahania napięcia lub mocy są powodowane przez urządzenia elektryczne podłączone do źródła napięcia AC. Symbol obwodu dla źródła napięcia AC na schemacie obwodu jest następujący.

Ziemia:

Uziemienie w obwodach elektrycznych chroni urządzenia elektroniczne i obwody przed zwarciami, awariami lub przeciążeniami elektrycznymi. Uziemienie w schematach elektrycznych zapewnia niskooporową ścieżkę dla wysokich prądów zwarciowych, aby mogły płynąć w kierunku ziemi, co zabezpiecza system zasilania lub sprzęt. Bez uziemienia obwód elektryczny lub system ulegnie uszkodzeniu. Wspólny symbol elektryczny dla uziemienia jest podany w następujący sposób.

s

ii. Symbole elektryczne pasywne

Rezystor:

Rezystor jest pasywnym elementem w obwodzie elektrycznym, który reguluje przepływ prądu elektrycznego w dowolnym obwodzie elektrycznym lub elektronicznym. Rezystor pobiera moc. Dlatego nazywa się go pasywnym elementem elektrycznym. Najczęstszym symbolem obwodu dla rezystora jest linia zygzakowata, taka jak poniżej.

 Kondensatory:

Kondensatory to pasywne elementy elektryczne składające się z dwóch lub więcej płyt z przewodzącego materiału oddzielonych materiałem dielektrycznym (izolatorem). Celem kondensatora w schematach elektrycznych jest magazynowanie energii w postaci ładunków elektrycznych, które wytwarzają różnicę potencjałów na jego płytach. Kondensatory są również szeroko stosowane w produkcji i montażu płytek drukowanych. Pojemność kondensatora jest oznaczana literą L. Najczęstszym symbolem obwodu używanym dla kondensatora jest.

Cewki:

Induktor to dwuzaciskowy pasywny element elektryczny, który opiera się nagłym zmianom prądu. Są one również znane jako dławiki lub cewki. Induktor przechowuje energię w postaci pola elektromagnetycznego. Induktory montowane powierzchniowo (SM) są montowane na górze płytki drukowanej na padach, podczas gdy induktory przelotowe (TH) są umieszczane na górze płytki drukowanej z wyprowadzeniami poprowadzonymi przez otwory przelotowe w płytce drukowanej. Podstawowy symbol obwodu dla induktora pokazano poniżej.

iii. Przełączniki, przekaźniki i transformatory

Przełączniki:

W schemacie elektrycznym przełącznik jest elementem, który otwiera lub zamyka obwód. Otwarcie obwodu oznacza wyłączenie obwodu z systemu zasilania, podczas gdy zamknięcie obwodu oznacza umożliwienie przepływu prądu i podłączenie obwodu do źródła zasilania. Istnieje wiele typów przełączników, takich jak Single Pole Single Throw (SPST), Single Pole Double Throw, Double Pole Single Throw (DPST) i Double Pole Double Throw (DPDT).

Symbol obwodu przekaźników i transformatorów:

W systemie zasilania elektrycznego transformator jest pasywnym urządzeniem, które przesyła energię elektryczną poprzez indukcję elektromagnetyczną. Podstawową funkcją transformatora jest podwyższanie lub obniżanie napięcia. Transformator może być jednofazowy lub trójfazowy. W obwodzie elektrycznym lub systemie zasilania jest on reprezentowany jako:

przekaźniki w obwodach elektrycznych są to w rzeczywistości przełączniki, które otwierają lub zamykają obwody elektronicznie lub elektromechanicznie. Przekaźnik działa automatycznie, gdy otrzymuje sygnały ze źródeł zewnętrznych. Przekaźniki są powszechnie stosowane w systemach automatyki przemysłowej, urządzeniach domowych, systemach HVAC itp. Typowy symbol obwodu używany dla przekaźnika na schemacie obwodu to:

3. Popularne symbole układów elektronicznych  

i. Diody i tranzystory (aktywne symbole elektroniczne)

Dioda, dioda Zenera, LED:

Dioda jest dwuzaciskowym półprzewodnikowym urządzeniem elektronicznym, które działa jako jednokierunkowy przełącznik prądu. Zazwyczaj jest wykonane z krzemu i umożliwia przepływ prądu w jednym kierunku. Kiedy dioda jest używana jako prostownik, zamienia napięcie AC na DC. Typowy symbol obwodu używany dla diody jest następujący:

Dioda Zenera jest specyficznym typem diody, który pozwala na przepływ prądu w kierunku odwrotnym, gdy przekroczone zostanie określone napięcie (napięcie progowe). Proces odwrotnego przewodzenia prądu diody Zenera nazywa się efektem Zenera. Reprezentacja symbolu obwodu dla diody Zenera jest następująca:

Dioda elektroluminescencyjna (LED)) jest również urządzeniem półprzewodnikowym, które emituje światło, gdy przepływa przez nie prąd. Ten proces diod LED nazywa się elektroluminescencją. Są one wykorzystywane w szerokich zastosowaniach.

Tranzystor bipolarny (BJT):

Tranzystor bipolarny (BJT) jest półprzewodnikowym, półprzewodnikowym, sterowanym prądowo urządzeniem. Składa się z dwóch złączy PN, które łączą trzy zaciski zwane zaciskami emitera, bazy i kolektora. Układ tych trzech warstw odróżnia dwa główne typy tranzystorów BJT, tj. NPN i PNP.

Tranzystor NPN składa się z dwóch półprzewodników typu n rozdzielonych cienką warstwą półprzewodnika typu p.

Kompletujemy wszystkie dokumenty (wymagana jest kopia paszportu i XNUMX zdjęcia) potrzebne do Tranzystory PNP składają się z dwóch półprzewodników typu p oddzielonych cienką warstwą półprzewodnika typu n.

Tranzystor MOSFET:

Tranzystor polowy półprzewodnikowy metalowo-tlenkowy (MOSFET) to tranzystor polowy o strukturze MOS. Jest to urządzenie trójzaciskowe z zaciskami bramki (G), źródła (S) i drenu (D). MOSFET jest zasadniczo używany jako przełącznik, urządzenie prądowe sterowane napięciem lub jako wzmacniacz. Istnieją dwa główne typy MOSFET, tj. kanał N i kanał P.

ii. Układy scalone i mikrokontrolery

Wzmacniacz operacyjny (Op-Amp):

Wzmacniacz operacyjny to układ scalony, który może wzmacniać słabe sygnały lub różnice napięć między dwoma wejściami. Wzmacniacz operacyjny wzmacnia zarówno sygnały DC, jak i AC.

Bramki logiczne:

Bramka logiczna służy do wykonywania operacji logicznych poprzez podawanie jej danych wejściowych i dostarczanie danych wyjściowych w postaci 0 lub 1 w zależności od typu bramki i podanych danych wejściowych. Działanie bramek logicznych opiera się na matematyce lub algebrze Boole’a. Niektóre z głównych symboli obwodów bramek logicznych są następujące.

Mikrokontrolery:

Mikrokontroler to pojedynczy układ scalony (IC) mający cechy jednostki centralnej, która obejmuje procesory od 4-bitowych do 32- lub 64-bitowych. Mikrokontrolery są stosowane w przemysłowych systemach sterowania, elektronice, urządzeniach IoT itp.

4. Jak czytać i rozumieć symbole obwodów i schematy obwodów

Zrozumienie symboli obwodów jest ważne, aby przedstawić schematy elektryczne i elektroniczne. Symbole te pomagają inżynierom elektrykom, projektantom PCB, producentom urządzeń elektronicznych i technikom w łatwej analizie i projektowaniu obwodów. Możesz zrozumieć symbole i diagramy obwodów w następujący sposób:

1. Określ źródło zasilania – prądem przemiennym lub stałym.
2. Określ przepływ prądu, tj. dodatnie i ujemne zaciski obwodu.
3. Poszukaj podstawowych elementów obwodu, tj. rezystorów, kondensatorów i cewek.
4. Zrozumieć sposób łączenia obwodów, który może być szeregowy lub równoległy.
5. Sprawdź wartości komponentów, np. rezystor 10 kΩ, kondensator 100 µF, 50 µH itd.
6. Zidentyfikuj sygnały sterujące, ścieżki sprzężenia zwrotnego i przepływ danych na schemacie obwodu.

6. Jak używać symboli obwodów w rzeczywistych projektach

Możesz użyć symboli obwodów w swoim rzeczywistym projekcie, wyjaśniając schemat obwodu i identyfikując komponenty obwodu. Następnie zmontuj komponenty obwodu na podstawie ich wartości i specyfikacji. Zbuduj, przeanalizuj i przetestuj swój obwód elektryczny lub elektroniczny na płytce stykowej, używając połączeń przewodów obwodu.

Po sprawdzeniu użyj oprogramowania do projektowania PCB, aby przekształcić swój obwód w układ płytki drukowanej, zapewniając właściwe trasowanie i rozmieszczenie komponentów. W przypadku profesjonalnego projektu PCB, Wonderful PCB może pomóc Ci przekształcić Twoje schematy w wysokiej jakości płytkę drukowaną.

Wniosek

Symbole obwodów są ważne dla zrozumienia, projektowania i rozwiązywania problemów ze schematami obwodów. Symbole obwodów na schematach obwodów pomagają inżynierom elektrykom, Projektanci PCBi producentów elektroniki do analizy zachowania obwodów i projektowania systemów zasilania elektrycznego lub urządzeń elektronicznych. Rozumiejąc symbole obwodów, możesz skutecznie pracować i zarządzać swoimi systemami elektrycznymi i elektronicznymi. Wonderful PCB zasugeruje odpowiednie symbole obwodów dla Twojego projektu elektronicznego i płytki drukowanej.