Kretssymboler används ofta i elektriska och elektroniska kretsscheman, som visar hur en krets är ansluten. Kretssymboler är grundläggande komponenter för att konstruera och designa alla elektriska eller elektroniska kretsar. Den bildliga representationen av olika elektriska komponenter i en elektrisk krets eller ett diagram kallas en elektrisk symbol. Ett kretsschema består av många kretssymboler som motstånd, kondensatorer, induktorer, transistorer, dioder, batterier, strömbrytare etc. Varje kretssymbol har sin egen egenskap och sitt eget värde. 

Den här artikeln hjälper dig att läsa, lära dig och förstå de mest använda kretssymbolerna för att analysera och designa kretsscheman.

2. Vanliga elektriska symboler i scheman

i. Symboler för elektriska strömkällor

Batteri:

Ett batteri är en elektrisk komponent som ger en konstant elektrisk potentialskillnad (en fast spänning) över sina terminaler. Ett batteri består av en eller flera elektrokemiska celler som enkelt kan omvandla kemisk energi till elektrisk energi. Det är en central del av en krets. Batterier har tre huvuddelar: elektrolyt, katod och anod.

DC-spänningskälla

I alla elektriska kraftsystem finns det två kategorier av elektriska källor, nämligen likströms- och växelströmskällor. Likspänning betyder likströmsspänning. Det hänvisar till en spänningskälla med konstant polaritet som ger likström (DC). Vanligtvis tillförs likströmskällan eller strömmen av batterier. Men ibland kan man använda bränsleceller och solceller för samma ändamål.

AC-spänningskälla

Växelspänningskälla avser en växelströmsspänningskälla. Växelspänningens storlek fluktuerar, och effekten bibehålls inte alltid konstant. Spännings- eller effektfluktuationerna orsakas av elektriska apparater anslutna till en växelspänningskälla. Kretssymbolen för en växelspänningskälla i ett kretsschema är följande.

Jord:

Jordning i elektriska kretsar skyddar dina elektroniska enheter och kretsar från kortslutningar, fel eller elektriska överbelastningar. Jordning i elscheman ger en lågresistiv väg för höga felströmmar att flyta mot jorden, vilket skyddar ditt elsystem eller din utrustning. Utan jordning kommer den elektriska kretsen eller systemet att skadas. Den vanliga elektriska symbolen för jord ges enligt följande.

s

ii. Passiva elektriska symboler

Motstånd:

Ett motstånd är ett passivt element i en elektrisk krets som reglerar flödet av elektrisk ström i en elektrisk eller elektronisk krets. Ett motstånd förbrukar ström. Det är därför det kallas en passiv elektrisk komponent. Den vanligaste kretssymbolen för ett motstånd är en sicksacklinje som följer.

 Kondensatorer:

Kondensatorer är passiva elektriska komponenter som består av två eller flera plattor av ledande material separerade av ett dielektriskt material (en isolator). Syftet med en kondensator i elscheman är att lagra energi i form av elektriska laddningar som producerar en potentialskillnad över dess plattor. Kondensatorer används också ofta vid tillverkning och montering av kretskort. En kondensators kapacitans betecknas med L. Den vanligaste kretssymbolen som används för kondensator är ...

Indikatorer:

En induktor är en passiv elektrisk komponent med två terminaler som motstår plötsliga strömförändringar. De är även kända som drosslar eller spolar. En induktor lagrar energi i form av ett elektromagnetiskt fält. Ytmonterade induktorer (SM) är monterade på toppen av kretskortet på plattor, medan hålmonterade induktorer (TH) är placerade på kretskortets ovansida med ledningar matade genom via-hål i kretskortet. Den grundläggande kretssymbolen för en induktor visas enligt följande.

iii. Brytare, reläer och transformatorer

Växlar:

I ett elschema är en brytare en komponent som öppnar eller sluter en krets. Att öppna kretsen innebär att stänga av kretsen från strömförsörjningen, medan att stänga kretsen innebär att strömmen flödar och ansluta kretsen till strömförsörjningen. Det finns många typer av brytare, såsom enpolig enkelbrytare (SPST), enpolig dubbelbrytare, dubbelpolig enkelbrytare (DPST) och dubbelpolig dubbelbrytare (DPDT).

Reläer och transformatorer kretssymbol:

I ett elsystem är en transformator en passiv anordning som överför elektrisk energi genom elektromagnetisk induktion. Transformatorns grundläggande funktion är att öka eller minska spänningen. En transformator kan vara enfas eller trefas. Den representeras i en elektrisk krets eller ett elsystem som:

reläer I elektriska kretsar är det egentligen brytare som öppnar eller stänger kretsar elektroniskt eller elektromekaniskt. Ett relä fungerar automatiskt när det tar emot signaler från externa källor. Reläer används ofta i industriella automationssystem, hushållsapparater, VVS-system etc. En vanlig kretssymbol som används för ett relä i ett kretsschema är:

3. Vanliga symboler för elektroniska kretsar  

i. Dioder och transistorer (aktiva elektroniska symboler)

Diod, zenerdiod, lysdiod:

En diod är en elektronisk halvledarkomponent med två terminaler som fungerar som en envägsbrytare för ström. Den är vanligtvis gjord av kisel och tillåter ström i en riktning. När en diod används som likriktare omvandlar den växelspänning till likspänning. Den vanliga kretssymbolen som används för en diod är följande:

En zenerdiod är en specifik typ av diod som tillåter ström i omvänd riktning när en viss spänning (tröskelspänning) överskrids. Processen med omvänd ledning av strömmen i en zenerdiod kallas zenereffekten. Representationen av kretssymbolen för zenerdioden är:

En lysdiod (LED)) är också en halvledarkomponent som avger ljus när ström passerar genom den. Denna process hos lysdioder kallas elektroluminescens. De används i en mängd olika tillämpningar.

Bipolär övergångstransistor (BJT):

En bipolär junction-transistor (BJT) är en halvledarkomponent i fast tillstånd som styrs av ström. Den består av två PN-övergångar som förbinder de tre terminalerna som kallas emitter-, bas- och kollektorterminaler. Arrangemanget av dessa tre lager skiljer de två huvudtyperna av BJT:er, dvs. NPN och PNP.

Ocuco-landskapet NPN-transistor är uppbyggd av två n-typ halvledare separerade av ett tunt lager av p-typ.

Medan PNP-transistorer består av två p-typ halvledare separerade av ett tunt lager av n-typ.

MOSFET:

En metalloxidhalvledarfälteffekttransistor (MOSFET) är en fälteffekttransistor med en MOS-struktur. Det är en treterminalskomponent med gate- (G), source- (S) och drain- (D) terminaler. MOSFET används i princip som en switch, spänningsstyrd strömkomponent eller som en förstärkare. Det finns två huvudtyper av MOSFET, dvs. N-kanal och P-kanal.

ii. Integrerade kretsar och mikrokontroller

Operationsförstärkare (Op-Amp):

En operationsförstärkare är en integrerad krets som kan förstärka svaga signaler eller spänningsskillnader mellan två ingångar. En operationsförstärkare förstärker både likströms- och växelströmssignaler.

Logiska grindar:

En logisk grind används för att utföra logiska operationer genom att ge ingång till den och ge utgång som 0 eller 1 beroende på grindtyp och given ingång. Funktionen hos logiska grindar är baserad på matematik eller boolesk algebra. Några av de viktigaste symbolerna för logiska grindkretsar är följande.

Mikrokontroller:

En mikrokontroller är en integrerad krets (IC) med en enda enhet som har funktioner hos en central processor som sträcker sig från 4-bitars till 32 eller 64-bitars processorer. Mikrokontroller används i industriella styrsystem, elektronik, IoT-enheter etc.

4. Hur man läser och förstår kretssymboler och kretsscheman

Att förstå kretssymbolerna är viktigt för att representera elektriska och elektroniska scheman. Dessa symboler hjälper elingenjörer, kretskortskonstruktörer, tillverkare av elektroniska apparater och tekniker att enkelt analysera och designa kretsar. Du kan förstå kretssymboler och diagram enligt följande:

1. Identifiera strömkällan som kan vara antingen växelström eller likström.
2. Identifiera strömmens flöde, dvs. kretsens positiva och negativa terminaler.
3. Leta efter grundläggande kretskomponenter, dvs. motstånd, kondensatorer och induktorer.
4. Förstå kretskopplingen, som kan vara antingen serie- eller parallellkoppling.
5. Leta efter komponentvärden, t.ex. 10 kΩ motstånd, 100 µF kondensator, 50 µH, etc.
6. Identifiera styrsignalerna, återkopplingsvägarna eller dataflödet i kretsschemat.

6. Hur man använder kretssymboler i verkliga projekt

Du kan använda kretssymboler i ditt verkliga projekt genom att förklara kretsschemat och identifiera kretskomponenterna. Montera sedan kretskomponenterna baserat på deras värden och specifikationer. Bygg, analysera och testa din elektriska eller elektroniska krets på en kopplingsplatta med hjälp av kretstrådsanslutningar.

När det är verifierat, använd PCB-designprogramvara för att konvertera din krets till en kretskortslayout, och säkerställ rätt routing och komponentplacering. För ditt professionella PCB-projekt, Wonderful PCB kan hjälpa dig att konvertera dina scheman till ett högkvalitativt kretskort.

Slutsats

Kretssymboler är viktiga för att förstå, designa och felsöka kretsscheman. Kretssymboler i kretsscheman hjälper elingenjörer, PCB designersoch elektroniktillverkare för att analysera kretsbeteende och designa elsystem eller elektroniska enheter. Genom att förstå kretssymbolerna kan du effektivt arbeta med och hantera dina elektriska och elektroniska system. Wonderful PCB kommer att föreslå korrekta kretssymboler för ditt elektroniska projekt och kretskortsdesign.