Есть ли полярность у резистора: Полярность резистора как определить

Содержание

Полярность резистора как определить

Есть ли полярность у резистора

Автор Lithium задал вопрос в разделе Техника

есть ли разница(полярность) как паять резисторы?! и получил лучший ответ

Ответ от Вольдемар[гуру]
Для резисторов нет никакой разницы при распайке. Полярность соблюдайте при пайке всех активных элементов : транзисторов, диодов-их разновидностей: тиристоров, динисторов и т. д. При пайке активных элементов существует опасность их пробоя от статики: это для полевых транзисторов-паяльник-заземляйте. Не перегревайте их при пайке.

Резистор — это один из наиболее часто используемых элементов в современной электронике. Его название происходит от английского «resist», что означает сопротивление. С помощью резистора можно ограничить действие электрического тока и измерять его, разделять напряжение, задавать обратную связь в электрической цепи. Смело можно сказать, что без этого элемента не обходится ни одна электросхема, ни один прибор. Именно поэтому часто появляется необходимость в измерении сопротивления резистора мультиметром и проверке его работоспособности. В этом материале будет рассказано, как проверить плату на работоспособность мультиметром.

Что такое резистор

В русской научной литературе электрорезиторы часто называют просто «сопротивление». Из этого наименования сразу же становится понятно его предназначение — сопротивляться действию электрического тока. Резистор является пассивным электроэлементом, так как под его действием ток только уменьшается, в отличие от активных элементов, которые повышают его действие.

Из закона Ома и второго закона Кирхгофа следует, что если ток протекает через резистор, то его напряжение падает. Величина его равна силе протекающего тока, умноженной на сопротивление резистора.

Важно! Условное обозначение резистора на схемах — это прямоугольник, так что это легко запомнить. В зависимости от вида резистора он изображается как прямоугольник с обозначением внутри.

Резисторы подразделяют по методу монтажа. Они бывают:

  • Выводными, то есть монтируются сквозь микросхему с радиальными или аксиальными выводами-ножками. Этот вид использовался повсеместно несколько десятков лет назад и сейчас используется для простых устройств;
  • SMD, то есть электрорезисторы без выводов. Они имеют лишь незначительно выступающие ножки, поэтому они монтируются в саму плату. В современных приборах чаще всего используют именно их, так как при автоматической сборке платы конвейером это выгодно и быстро.

Что такое мультиметр

Мультиметр — это прибор, который может производить замеры силы постоянного или переменного тока, напряжения и сопротивления. Он заменяет собой сразу три аналоговых или цифровых прибора: амперметр, вольтметр и омметр. Также он способен изменять основные показатели любой электрической сети, производить ее прозвон. Существует два вида мультиметров: цифровые и аналоговые. Первые представляют собой портативные устройства с дисплеем для отображения результатов.

Большинство мультиметров на современном рынке — цифровые. Второй тип уже устарел и не пользуется былой популярностью. Он выглядит, как обычный измерительный прибор со шкалой делений и аналоговой стрелкой, показывающей значение измерений.

Прозвон резистора

Резистор можно и нужно прозванивать. Прозвонить можно и без выпаивания элемента с платы. Прозванивание элемента на обрыв производится следующим образом:

  1. Включить мультиметр и выключить прибор, если прозвонка осуществляется без выпаивания;
  2. Мультиметром без учета полярности прикоснуться к выводам электрорезистора;
  3. Зафиксировать значение. Если оно равно единице, то это свидетельствует о неисправности и произошел обрыв, а сам элемент следует заменить.

При невыпаивании следует учитывать тот факт, что если схема сложная, то, возможно, придется делать прозвонку через обходные пути и цепи. О 100 % неисправности элемента сказать можно лишь тогда, когда хотя бы одна из его ножек выпаяна.

Полярность резистора

Многие интересуются тем, как узнать полярность резистора, чтобы точно определить, каким контактом выхода и куда его вставлять. Чтобы не вводить людей в заблуждение, сразу можно сказать, что полярности у электрорезистора нет и быть не может. Данный радиоэлемент бесполярен. Считается, что резисторы неполярны и подключаться к печатной плате могут при любом положении своих выводов, в любой их комбинации. Как и с предохранителем, проверять работоспособность резистора можно в любой комбинации контактов мультиметра и выводов, а порядок его припайки к электрическим схемам разницы не имеет. Важно лишь учитывать и проверять номинальную сопротивляемость элемента перед припоем, так как потом в случае появившихся неисправностей сделать это будет тяжелее за счет влияния на измерение других элементов и цепей платы.

Номинальное сопротивление

Основной параметр любого резистора — это номинал сопротивления. Равномерностью этого сопротивления является единица измерения Ом. Номинальное значение любого приобретенного резистора маркируется на нем самом, то есть на его корпусе с помощью обозначений в виде полосочек различного цвета. Это было сделано в первую очередь для удобства конвейерного монтажа, где автоматы с машинным зрением с легкостью определяют элемент, который нужно использовать.

Важно! Узнать номинал можно несколькими способами: с помощью специальных справочников и таблиц обозначений, а также любым измерительным прибором.

Таблицы представлены в любом справочнике по электронике и электротехнике, а также идут в комплекте с купленным набором резисторов. Второй способ определения более удобный и понятный, так как все, что нужно сделать — это измерить сопротивление собственноручно. Это поможет определить, насколько сопротивление отличается от номинального, и даст характеристику элемента.

Проверка мультиметром

Для того чтобы проверить электрорезистор, следует действовать следующим образом:

  1. Взять требующий проверки радиоэлемент;
  2. Включить мультиметр и настроить его на измерение сопротивления;
  3. Задать шкалу измерения и ее границы;
  4. Любым способом подключить один щуп мультиметра к одной из сторон резистора, а второй — к оставшейся стороне;
  5. Зафиксировать измерения на экране или аналоговой шкале и закончить тестирование.

Если значение равно нулю или сильно отличается от номинального, то элемент неисправен и подлежит утилизации, так как изменение значения может вывести из строя всю схему. Если значение в норме, то электрорезистор можно использоваться для создания электронных схем. При проверке значений, не выпаивая электрорезистор, следует учитывать влияние шунтирующих цепей.

Таким образом, был разобран вопрос: как проверить резистор мультиметром или тестером. На самом деле сложного ничего нет, так как данный радиоэлемент является одним из самых простых и распространенных среди всех и имеет всего два выхода-контакта без учета полярности. Именно поэтому проверить его сможет каждый, у кого есть мультиметр, тестер или омметр.

Светодиоды – одни из самых популярных электронных компонентов, использующиеся практически в любой схеме. Словосочетание “помигать светодиодами” часто используется для обозначений первой задачи при проверке жизнеспособности схемы. В этой статье мы узнаем, как работают светодиода, сделаем краткий обзор их видов, а также разберемся с такими практическими вопросами как определение полярности и расчет резистора.

Устройство светодиода

Светодиоды — полупроводниковые приборы с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.

Светодиод состоит из нескольких частей:

  • анод, по которому подается положительная полуволна на кристалл;
  • катод, по которому подается отрицательная полуволна на кристалл;
  • отражатель;
  • кристалл полупроводника;
  • рассеиватель.

Эти элементы есть в любом светодиоде, вне зависимости от его модели.

Светодиод является низковольтным прибором. Для индикаторных видов напряжение питания должно составлять 2-4 В при токе до 50 мА. Диоды для освещения потребляют такое же напряжение, но их ток выше – достигает 1 Ампер. В модуле суммарное напряжение диодов оказывается равным 12 или 24 В.

Подключать светодиод нужно с соблюдением полярности, иначе он выйдет из строя.

Цвета светодиодов

Светодиоды бывают разных цветов. Получить нужный оттенок можно несколькими способами.

Первый – покрытие линзы люминофором. Таким способом можно получить практически любой цвет, но чаще всего эта технология используется для создания белых светодиодов.

RGB технология. Оттенок получается за счет применения в одном кристалле трех светодиодов красного, зеленого и синего цветов. Меняется интенсивность каждого из них, и получается нужное свечение.

Применение примесей и различных полупроводников. Подбираются материалы с нужной шириной запрещенной зоны, и из них делается кристалл светодиода.

Принцип работы светодиодов

Любой светодиод имеет p-n-переход. Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в электронно-дырочном переходе. P-n переход создается при соединении двух полупроводников разного типа электропроводности. Материал n-типа легируется электронами, p-типа – дырками.

При подаче напряжения электроны и дырки в p-n-переходе начинают перемещаться и занимать места. Когда носители заряда подходят к электронно-дырочному переходу, электроны помещаются в материал p-типа. В результате перехода электронов с одного энергетического уровня на другой выделяются фотоны.

Не всякий p-n переход может излучать свет. Для пропускания света нужно соблюсти два условия:

  • ширина запрещенной зоны должна быть близка к энергии кванта света;
  • полупроводниковый кристалл должен иметь минимум дефектов.

Реализовать подобное в структуре с одним p-n-переходом не получится. По этой причине создаются многослойные структуры из нескольких полупроводников, которые называются гетероструктурами.

Для создания светодиодов используются прямозонные проводники с разрешенным прямым оптическим переходом зона-зона. Наиболее распространенные материалы группы А3В5 (арсенид галлия, фосфид индия), А2В4 (теллурид кадмия, селенид цинка).

Цвет светоизлучающего диода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой происходит рекомбинация электронов и дырок. Чем больше ширина запрещенной зоны и выше энергия квантов, тем ближе к синему излучаемый свет. Путем изменения состава можно добиться свечения в широком оптическом диапазоне – от ультрафиолета до среднего инфракрасного излучения.

Светодиоды инфракрасного, красного и желтого цветов изготавливаются на основе фосфида галлия, зеленый, синий и фиолетовый – на основе нитридов галлия.

Виды светодиодов, классификация

По предназначению выделяют индикаторные и осветительные светодиоды. Первые используются для стилизации, декоративной подсветки – например, украшение зданий, рекламные баннеры, гирлянды. Осветительные приборы используются для создания яркого освещения в помещении.

По типу исполнения выделяют:

    Dip светодиоды. Они представляют собой кристаллы, заключенные в цилиндрическую линзу. Относятся к индикаторным светодиодам. Существуют монохромные и многоцветные устройства. Используются редко из-за своих недостатков: большой размер, малый угол свечения (до 120 градусов), падение яркости излучения при долгом функционировании на 70%, слабый поток света. Dip светодиоды
  • Sp >
    • Smd – светодиоды для поверхностного монтажа. Могут относиться как к индикаторным, так и к осветительным светодиодам. Smd
  • Cob (Chip-On-Board) – кристалл установлен непосредственно на плате. К преимуществам такого решения относятся защита от окисления, малые габариты, эффективный отвод тепла и равномерное освещение по всей площади. Светодиоды такой марки являются самыми инновационными. Используются для освещения. На одной подложке может быть установлено более 9 светодиодов. Сверху светодиодная матрица покрывается люминофором. Активно используются в автомобильной индустрии для создания фар и поворотников, при разработке телевизоров и экранов компьютеров. Cob
  • Волоконные – разработка 2015 года. Могут использоваться в производстве одежды. Волоконные
  • Filament также является инновационным продуктом. Отличаются высокой энергоэффективностью. Используются для создания осветительных ламп. Важное преимущество – возможность осуществления монтажа напрямую на подложку из стекла. Благодаря такому нанесению есть возможность распространения света на 360 градусов. Конструкция состоит из сапфирового стекла с диаметром до 1,5 мм и специально выращенных кристаллов, которые соединены последовательно. Число кристаллов обычно ограничивается 28 штуками. Светодиоды помещаются в колбу, которая покрыта люминофором. Иногда филаментные светодиоды могут относить к классу COB изделий. Filament
  • Oled. Органические тонкопленочные светодиоды. Используются для построения органических дисплеев. Состоят из анода, подложки из фольги или стекла, катода, полимерной прослойки, токопроводящего слоя из органических материалов. К преимуществам относятся малые габариты, равномерное освещение по всей площади, широкий угол свечения, низкая стоимость, длительный срок службы, низкое потребление электроэнергии. Oled
    • В отдельную группу выделяются светодиоды, излучающие в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Они могут быть с выводами, так и в виде smd исполнения. Используются в пультах дистанционного управления, бактерицидных и кварцевых лампах, стерилизаторах для аквариумов.

    Светодиоды могут быть:

    • мигающими – используются для привлечения внимания;
    • многоцветными мигающими;
    • трехцветными – в одном корпусе есть несколько несвязанных между собой кристаллов, которые работают как по отдельности, так и все вместе;
    • RGB;
    • монохромными.

    Светодиоды классифицируются по цветовой гамме. Для максимально точной идентификации цвета в документации прибора указывается его длина волны излучения.

    Белые светодиоды классифицируются по цветовой температуре. Они бывают теплых оттенков (2700 К), нейтральных (4200 К) и холодных (6000 К).

    По мощности выделяют светодиоды, потребляющие единицы мВт до десятков Вт. Напрямую от мощности зависит сила света.

    Полярность светодиодов

    При неправильном включении светодиод может сломаться. Поэтому важно уметь определять полярность источника света. Полярность – это способность пропускать электрический ток в одном направлении.

    Полярность моно определить несколькими способами:

    • Визуально. Это самый простой способ. Для нахождения плюса и минуса у цилиндрического диода со стеклянной колбой нужно посмотреть внутрь. Площадь катода будет больше, чем площадь анода. Если посмотреть внутрь не получится, полярность определяется по контактам – длинная ножка соответствует положительному электроду. Светодиоды типа SMD имеют метки, указывающие на полярность. Они называются скосом или ключом, который направлен на отрицательный электрод. На маленькие smd наносятся пиктограммы в виде треугольника, буквы Т или П. Угол или выступ указывают на направление тока – значит, этот вывод является минусом. Также некоторые светодиоды могут иметь метку, которая указывает на полярность. Это может быть точка, кольцевая полоска.
    • При помощи подключения питания. Путем подачи малого напряжения можно проверить полярность светодиода. Для этого нужен источник тока (батарейка, аккумулятор), к контактом которого прикладывается светодиод, и токоограничивающий резистор, через который происходит подключение. Напряжение нужно повышать, и светодиод должен загореться при правильном включении.
    • При помощи тестеров. Мультиметр позволяет проверить полярность тремя способами. Первый – в положении проверка сопротивления. Когда красный щуп касается анода, а черный катода, на дисплее должно загореться число , отличное от 1. В ином случае на экране будет светиться цифра 1. Второй способ – в положении прозвонка. Когда красный щуп коснется анода, светодиод загорится. В ином случае он не отреагирует. Третий способ – путем установки светодиода в гнездо для транзистора. Если в отверстие С (коллектор) будет помещен катод – светодиод загорится.
    • По технической документации. Каждый светодиод имеет свою маркировку, по которой можно найти информацию о компоненте. Там же будет указана полярность электродов.

    Выбор способа определения полярности зависит от ситуации и наличия у пользователя нужного инструмента.

    Расчет сопротивления для светодиода

    Диод имеет малое внутреннее сопротивление. При подключении его напрямую к блоку питания, элемент перегорит. Чтобы этого не случилось, светодиод подключается к цепи через токоограничивающий резистор. Расчет производится по закону Ома: R=(U-Uled)/I, где R – сопротивление токоограничивающего резистора, U – питание источника; Uled – паспортное значение напряжения для светодиода, I – сила тока. По полученному значению и подбирается мощность резистора.

    Важно правильно рассчитать напряжение. Оно зависит от схемы подключения элементов.

    Можно не производить расчет сопротивления, если использовать в цепи мощный переменный или подстроечный резистор. Токоограничивающие резисторы существуют разного класса точности. Есть изделия на 10%, 5% и 1 % – это значит, что погрешность варьируется в указанном диапазоне.

    Выбирая токоограничивающий резистор, нужно обратить внимание и на его мощность. почти всегда, если при малом рассеивании тепла устройство будет перегреваться и выйдет из строя. Это приведет к разрыву электрической цепи.

    Когда нужно использовать токоограничивающий резистор:

    • когда вопрос эффективности схемы не является основным – например, индикация;
    • лабораторные исследования.

    В остальных случаях лучше подключать светодиоды через стабилизатор – драйвер, что особенно это актуально в светодиодных лампах.

    Онлайн – сервисы и калькуляторы для расчета резистора:

    Урок 3 — Основы монтажа и пайки

    Основы монтажа и пайки

    Необходимые для работы инструменты и материалы рассмотрены в уроке №1.
    Кратко напомню о том, что потребуется для сборки конструктора: паяльник, припой с каналом канифоли, радиотехнические бокорезы, пинцет, держатель платы типа «третья рука», спирт, салфетки, старая зубная щётка, стол, настольная лампа, стул.
    Итак, приступим к сборке.
    Мы будем собирать набор Мастер Кит NS073 – «Живое сердце», хотя для целей обучения совершенно не важно, сборку какого набора рассматривать.
    Вот что должно получиться в итоге:

    Светодиоды собранного устройства эффектно перемигиваются, создавая очень красивый эффект «бегущего огня».
    Но сначала нужно собрать набор. Для этого потребуется установить каждую деталь на своё место, а затем припаять все детали.
    Глаза боятся – руки делают. Приступим!

     

    Общие требования к рабочему месту. Основы безопасности

    Несмотря на то, что мы уже говорили об этом в уроке №1, о таких серьёзных вещах, касающихся безопасности, нелишне напомнить снова:

    — рабочее место (стол) не должен быть захламлён. На свободном столе работать приятнее и эффективнее. Кроме того, радиодетали не смогут легко потеряться в окружающем хламе;
    — Так как радиодетали мелкие, во избежание излишнего перенапряжения глаз рабочее место должно быть хорошо освещено. Всегда включайте настольную лампу;
    — во время пайки предусмотрите хорошую вентиляцию рабочего места. Открывайте форточку, или включайте настольный вентилятор, отгоняющий дым от паяльника в сторону;
    — паяльник горячий! Держитесь только за его ручку. Не допускайте прикосновений пальцев к жалу;
    — после пайки, как и после любой другой работы, всегда мойте руки.

     

    Печатная плата

    Печатная плата является основной, шасси всей конструкцией.
    Все детали устанавливаются с лицевой стороны платы (с той, где есть надписи), а выводы деталей припаиваются с тыльной стороны (где имеются токопроводящие дорожки).

     

    Монтаж резисторов

    Допустим, мы хотим установить резистор R1. По таблице из инструкции определяем, что R1 должен иметь сопротивление 1 МОм. Находим в наборе резистор соответствующего номинала (как определить номинал резистора, рассказывается в уроке №2). Ищем на печатной плате установочное место R1. Чтобы резистор R1 удобно «улёгся» на предназначенное для него место на печатной плате, выводы резистора нужно отформовать, то есть изогнуть определённым образом. Изгибать выводы можно пальцами или с помощью пинцета. Если с первого раза не получилось изогнуть выводы правильно – ничего страшного, можно поправить формовку. Но надо помнить, что если изгибать вывод в одном месте более нескольких раз, то он может обломиться.

    Вот так выглядит установленный резистор с разных ракурсов:

    Резистор R1 установлен «вертикально», то есть его корпус находится над поверхностью платы. Угол между компонентом и корпусом может быть любым, это не влияет на качество работы схемы. Также вспомним из урока №2, что резистор не имеет полярности, то есть может быть установлен как коричневой полосой вверх (как на рисунке), так и коричневой полосой вниз.

    Чтобы деталь не выпадала при поворотах платы, с обратной стороны платы выводы резистора загибаем в разные стороны:

    Мы можем сразу же обрезать излишки вывода резистора и припаять его. Затем установить следующую деталь, опять обрезать его выводы и припаять… Но можно сначала установить все детали, затем обрезать их выводы, а затем все сразу припаять. Так получится быстрее, технологичнее, именно так поступают профессиональные монтажники на производстве. Мы тоже будем действовать таким образом.

    Установим резистор R2. Обратите внимание, что этот резистор устанавливается «горизонтально», то есть его корпус вплотную прилегает к плоскости печатной платы. Соответственно, и формовка выводов этого резистора несколько другая.

    Снова напомню, что резисторы не имеют полярности. В данном случае синяя полоса резистора находится справа. Но можно установить его и в обратную сторону – синей полосой влево.
    Таким же образом устанавливаем все остальные резисторы (в данном наборе их 9 штук).

     

    Монтаж конденсаторов

    В данном наборе всего один конденсатор – С1, поэтому перепутать его с каким-то другим невозможно. Но всё-таки проверим, что на конденсаторе в полном соответствии с перечнем компонентов указан код ёмкости 104.
    В данном случае выводы конденсатора можно не формовать, так как компонент прекрасно устанавливается на плату в заводском состоянии выводов.
    Также мы знаем из урока №2, что керамический конденсатор полярности не имеет и может устанавливаться на плату в любом положении.
    Если в каком-то другом наборе будет несколько керамических конденсаторов, необходимо по указанному на компоненту коду ёмкости определить, на какое посадочное место следует его установить – С1, С4 или С17, например.
    В наборе NS073 нет других конденсаторов, но в целях обучения на примере другого набора рассмотрим также монтаж электролитического конденсатора.
    Помним о том, что электролитический конденсатор должен устанавливаться с учётом его полярности.

     

    Монтаж диода

    Находим на печатной плате посадочное место диода VD1. Вспомним из урока №2, что диод имеет полярность. Обратите внимание, что на печатной плате имеется обозначение «ключа» диода – полоса вблизи одного из выводов. Такая же полоса имеется и на самом диоде. При установке диода необходимо строго придерживаться меток полярности. Если установить диод в неправильной полярности (в данном случае неправильная установка — полосой вверх), то схема не заработает. Более того, диод или другие элементы схемы в таком случае могут выйти из строя.

    Формовка выводов диода аналогична резистору R2.

     

    Монтаж транзистора

    В наборе NS073 нет транзисторов, но для полноты изложения материала на примере другого набора рассмотрим монтаж транзистора. Помним о том, что транзистор имеет «ключ», который при установке необходимо совмещать с соответствующей меткой на печатной плате.

    Кроме того, важно помнить, что разные транзисторы могут быть одинаковыми по внешнему виду. И если в набор входят два или более транзисторов, необходимо проверять маркировку на их корпусах и устанавливать компоненты строго на нужные позиции – VT1, VT2 и т.п.

     

    Монтаж микросхем

    В данный набор входят две микросхемы. При установке необходимо соблюдать их ключи, обозначенные выемками как на печатной плате, так и на самом компоненте.
    Загибаем выводы микросхемы – не обязательно все, достаточно двух противоположных. Микросхема зафиксирована и не выпадет.
    Кроме того, надо учитывать, что микросхемы DD1 и DD2 разные. Правда, в данном случае у микросхем разное количество выводов: у одной – 14, а у другой – 16, поэтому при установке вы сразу поймёте, если что-то делаете неправильно. Но бывает так, что разные микросхемы имеют одинаковые корпуса с одинаковым количеством выводов. Поэтому всегда обращайте внимание на маркировку на корпусах микросхем и информацию в табличке-перечне компонентов инструкции.

     

    Монтаж перемычки

    В некоторых наборах, и в NS073 в частности, требуется такая технологическая операция, как установка перемычки. Перемычка на печатной плате обозначается чертой:

     

    Перемычка не является электронным компонентом и в состав набора не входит. Её можно выполнить как из небольшого обрезка провода, так и из обрезка одного из выводов любой радиодетали. Формуют перемычку так же, как и резистор.

     

    Монтаж светодиодов

    Светодиод – это разновидность диода. И он тоже имеет полярность, которую важно соблюдать при монтаже.

    На печатной плате обозначен вывод «+» (анод) светодиода.

    У самого светодиода вывод «+» (анод) длиннее. Но ориентироваться на этот ключ можно только до обрезки выводов диода. Есть и другая метка полярности – скос на корпусе диода у вывода катода («-»).
    Монтируем все светодиоды (в наборе NS073 их 20 штук). Загибаем их выводы с обратной стороны платы. Торчащих выводов становится много, плата принимает неаккуратный вид, но не нужно этого бояться, на следующем этапе мы обрежем лишние выводы. Если же выводы очень мешают – можно обрезать некоторые из них или вообще все в процессе монтажа. Как это делать, рассказывается ниже.

     

    Обрезка выводов

     

    Вот такой «ужас» наблюдается у нас с обратной стороны платы после установки всех компонентов.

    Сейчас мы приведём плату в аккуратный вид, обрезав выводы (или, как говорится на жаргоне радиомонтажников, «причешем» плату).

    Нам потребуются радиотехнические бокорезы (подробнее об этом инструменте описано в уроке №1). Инструмент держим практически перпендикулярно плате. От каждого вывода оставляем около 1-2 мм. Слишком длинный вывод будет некрасиво торчать. Кроме того, длинные выводы разных компонентов могут в процессе последующей пайки замкнуться друг с другом и образовать паразитные перемычки. Слишком коротко обрезанный вывод может привести к выпадению компонента.
    Желательно, чтобы вывод не выходил за пределы контактной площадки.
    На картинках ниже излишне длинный вывод и вывод оптимальной длины.

    Таким образом. обрезаем все выводы. В итоге у нас получится примерно такая картина:

    Плата готова к пайке.

     

    Пайка конструкции

    О необходимом для сборки набора паяльном инструменте рассказывается в уроке №1.
    Кратко напомню: потребуется паяльник (или паяльная станция) и припой с каналом канифоли. Удобно также применять фиксатор платы – так называемую «третью руку».

    Плату удобно зафиксировать с помощью специального держателя типа «третья рука», или каким-либо другим образом.

    В одну руку (для правшей – в правую) берём паяльник, в другую – пруток припоя.
    Конечно, паяльник должен быть горячим. Таковым он становится не мгновенно после включения в розетку, а через несколько минут после этого.
    Если подвести горячее жало к припою, тот начнёт плавиться.

    Жало паяльника ставим на точку пайки. Обратите внимание – не на кончик вывода детали, а именно на контактную площадку. Одновременно подаём в эту же точку пруток припоя.
    Как и жало паяльника, пруток подаём не на кончик вывода, не на паяльник, а на контактную площадку. Припой начинает плавиться. Немного как бы подаём пруток на точку пайки, при этом слегка перемещая паяльник. Всё, у нас сформировалась точка пайки. Убираем припой, а затем паяльник. Ждём секунду – припой застыл, точка пайки готова. На точку пайки уходит 2-3 миллиметра прутка припоя (это очень ориентировочные данные, зависящие от типа припоя и контактной площадки).
    Процесс идёт гораздо быстрее, чем я об этом рассказываю. На одну точку пайки у меня уходит около секунды. Допустимо – до трёх секунд. Если греть точку пайки дольше, теоретически могут возникнуть проблемы: можно перегреть деталь, или контактная площадка или дорожка могут отклеиться от основы платы. Но на практике это маловероятно. В комплекте Мастер Кит только качественные платы, а компоненты в конструкторах для начинающих не такие «нежные» и прощают многие ошибки, в том числе и перегрев.

    Качественная пайка блестит и ровная. Если пайка рыхлая, матовая – значит, вы используете некачественный припой (либо припой без канала канифоли), или паяльник либо недостаточно горячий, либо, что чаще всего бывает, слишком горячий.
    Я рассказал о технологии пайки, при которой пруток припоя подаётся непосредственно в зону пайки, а жало же используется только как нагреватель. Для современных жал из малообгораемых материалов это единственно правильная техника. Если же вы используете паяльник с обычным медным жалом, можно расплавлять некоторое количество припоя на жале, и переносить жидкий припой в точку пайки на жале, как на лопате. Попробуйте – возможно, так вам будет удобнее.
    Всё очень просто. Но это как футбол: требуется практика. Можно прочесть многие тома по теории футбола, но это не значит, что вы научитесь в него играть. Практика – это что-то другое и совершенно необходимое.

     

    Промывка платы

     

    Строго говоря, современные флюсы, входящие в состав припоев, допускают безотмывочный процесс. То есть можно плату не промывать. Но такая печатная плата выглядит некрасиво, на ней плохо видны дефекты пайки, да и вообще есть такое понятие – «культура производства», и каждый уважающий себя производитель платы промывает. На производстве применяют специальные отмывочные машины, но тратить несколько тысяч долларов и приобретать такую машину размером с половину комнаты для радиолюбителя нецелесообразно. Хороших результатов можно достичь с помощью спирта, старой зубной щётки и салфеток. Смачивая щётку, хорошенько надраиваем плату со стороны пайки, на заключительно же этапе удобно применять для очистки и просушки платы салфетки. Теперь наша смонтированная плата чистенькая, красивая, её и людям не стыдно показать.
    После отмывки на плате легче найти дефекты. Поэтому ещё раз внимательно посмотрите на плату и убедитесь, что все контактные площадки хорошо припаяны, а паразитных замыканий нет. При необходимости дефекты устраняем.

     

    Устранение дефектов пайки

    На рисунке ниже имеются два дефекта пайки: один из выводов пропаян неполностью, только с одной стороны. Такой контакт ненадёжный (на профессиональном жаргоне это называется «непропай»). Другой же вывод мы просто забыли припаять.
    Собранная с такими дефектами пайки конструкция может или совсем не заработать, или работать нестабильно.

    Исправим дефекты, заново пропаяв обнаруженные проблемные точки пайки.

    Иногда в процессе пайки допускаются паразитные соединения припоем соседних выводов:

    Если не заметить такие дефекты пайки, то готовая конструкция может не только не заработать, но и вообще выйти из строя сразу же после включения. Поэтому необходимо внимательно проверять монтаж. Допустим, мы обнаружили паразитное замыкание (на радиотехническом жаргоне такой дефект часто называют неблагозвучно – «соплёй»). Я расскажу вам, как восстановить нормальную пайку.


    1. С помощью ножа (скальпеля). Прогреваем паяльником дефектную пайку, и проводим острым лезвием между точками пайки. Дефект устранён.
    2. С помощью специального инструмента – вакуумной помпы, которая по-другому называется «радиотехнический отсос». Прогреваем место пайки, подносим отсос, нажимаем его кнопку – излишки припоя втягиваются в инструмент. Пайка исправлена!
    3. С помощью специальной радиотехнической «оплётки». Прогреваем место пайки, вводим в место пайки многожильную медную «оплётку» — под действием сил натяжения лишний припой впитывается на «оплётку». Пайка исправлена!

    В следующем уроке я расскажу о том, как настраивать и подключать собранную конструкцию.

     

    Скачать урок в формате PDF

    Полярность падения напряжения

    1. Радиоэлектроника
    2. Схемотехника
    3. Основы электроники и схемотехники
    4. Том 1 – Цепи постоянного тока
    1. Книги / руководства / серии статей
    2. Основы электроники и схемотехники. Том 1. Цепи постоянного тока

    Добавлено 24 октября 2020 в 21:29

    Сохранить или поделиться

    При использовании традиционного обозначения протекания тока мы можем отследить направление тока в цепи, начав с положительного (+) вывода и перейдя к отрицательному (-) выводу батареи, единственного источника напряжения в заданной цепи. Отсюда мы можем увидеть, что ток течет по часовой стрелке, от точки 1 к 2, к 3, к 4, к 5, к 6 и снова обратно к 1 (рисунок 1).

    Когда ток встречает сопротивление 5 Ом, на концах резистора происходит падение напряжения. Полярность этого падения напряжения положительная (+) в точке 3 относительно точки 4. В соответствии с направлением тока мы можем отметить полярность падения напряжения на резисторе символами плюс и минус; на какой бы вывод резистора ток ни входил, он будет положителен по отношению к выводу резистора, из которого ток выходит:

    Рисунок 1 – Полярность падения напряжения на резисторе

    Мы могли бы сделать нашу таблицу напряжений немного более полной, отметив полярность напряжения для каждой пары точек в этой цепи:

    Между точками 1 (+) и 4 (-) = 10 вольт
    Между точками 2 (+) и 4 (-) = 10 вольт
    Между точками 3 (+) и 4 (-) = 10 вольт
    Между точками 1 (+) и 5 (-) = 10 вольт
    Между точками 2 (+) и 5 (-) = 10 вольт
    Между точками 3 (+) и 5 (-) = 10 вольт
    Между точками 1 (+) и 6 (-) = 10 вольт
    Между точками 2 (+) и 6 (-) = 10 вольт
    Между точками 3 (+) и 6 (-) = 10 вольт

    Хотя документировать полярность падения напряжения в этой цепи может показаться немного глупым, это важная концепция, которую нужно освоить. Это будет критически важно при анализе более сложных схем, включающих несколько резисторов и/или источников напряжения.

    Полярность не имеет ничего общего с законом Ома

    Следует понимать, что полярность не имеет ничего общего с законом Ома: в уравнения закона Ома никогда не должно входить отрицательное напряжение, ток или сопротивление! Есть и другие математические принципы электричества, которые учитывают полярность с помощью знаков (+ или -), но это не закон Ома.

    Резюме

    • Полярность падения напряжения на любом резистивном компоненте определяется направлением тока через него: плюс на входе и минус на выходе.

    Оригинал статьи:

    Теги

    ОбучениеПадение напряженияПолярностьСхемотехникаЭлектрический токЭлектрическое напряжениеЭлектричество

    Сохранить или поделиться

    На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus. com.

    В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации комментария требуется время на премодерацию.


    Как проверить резистор на работоспособность мультиметром не выпаивая

    Резистор — это один из наиболее часто используемых элементов в современной электронике. Его название происходит от английского «resist», что означает сопротивление. С помощью резистора можно ограничить действие электрического тока и измерять его, разделять напряжение, задавать обратную связь в электрической цепи. Смело можно сказать, что без этого элемента не обходится ни одна электросхема, ни один прибор. Именно поэтому часто появляется необходимость в измерении сопротивления резистора мультиметром и проверке его работоспособности. В этом материале будет рассказано, как проверить плату на работоспособность мультиметром.

    Что такое резистор

    В русской научной литературе электрорезиторы часто называют просто «сопротивление». Из этого наименования сразу же становится понятно его предназначение — сопротивляться действию электрического тока. Резистор является пассивным электроэлементом, так как под его действием ток только уменьшается, в отличие от активных элементов, которые повышают его действие.

    Обозначение элемента на электросхеме

    Из закона Ома и второго закона Кирхгофа следует, что если ток протекает через резистор, то его напряжение падает. Величина его равна силе протекающего тока, умноженной на сопротивление резистора.

    Важно! Условное обозначение резистора на схемах — это прямоугольник, так что это легко запомнить. В зависимости от вида резистора он изображается как прямоугольник с обозначением внутри.

    Выводной электрорезистор

    Резисторы подразделяют по методу монтажа. Они бывают:

    • Выводными, то есть монтируются сквозь микросхему с радиальными или аксиальными выводами-ножками. Этот вид использовался повсеместно несколько десятков лет назад и сейчас используется для простых устройств;
    • SMD, то есть электрорезисторы без выводов. Они имеют лишь незначительно выступающие ножки, поэтому они монтируются в саму плату. В современных приборах чаще всего используют именно их, так как при автоматической сборке платы конвейером это выгодно и быстро.
    Микро SMD-резистор

    Что такое мультиметр

    Мультиметр — это прибор, который может производить замеры силы постоянного или переменного тока, напряжения и сопротивления. Он заменяет собой сразу три аналоговых или цифровых прибора: амперметр, вольтметр и омметр. Также он способен изменять основные показатели любой электрической сети, производить ее прозвон. Существует два вида мультиметров: цифровые и аналоговые. Первые представляют собой портативные устройства с дисплеем для отображения результатов. Большинство мультиметров на современном рынке — цифровые. Второй тип уже устарел и не пользуется былой популярностью. Он выглядит, как обычный измерительный прибор со шкалой делений и аналоговой стрелкой, показывающей значение измерений.

    Современный цифровой мультиметр

    Прозвон резистора

    Резистор можно и нужно прозванивать. Прозвонить можно и без выпаивания элемента с платы. Прозванивание элемента на обрыв производится следующим образом:

    1. Включить мультиметр и выключить прибор, если прозвонка осуществляется без выпаивания;
    2. Мультиметром без учета полярности прикоснуться к выводам электрорезистора;
    3. Зафиксировать значение. Если оно равно единице, то это свидетельствует о неисправности и произошел обрыв, а сам элемент следует заменить.

    При невыпаивании следует учитывать тот факт, что если схема сложная, то, возможно, придется делать прозвонку через обходные пути и цепи. О 100 % неисправности элемента сказать можно лишь тогда, когда хотя бы одна из его ножек выпаяна.

    Выполнение прозвонки электрорезистора

    Полярность резистора

    Многие интересуются тем, как узнать полярность резистора, чтобы точно определить, каким контактом выхода и куда его вставлять. Чтобы не вводить людей в заблуждение, сразу можно сказать, что полярности у электрорезистора нет и быть не может. Данный радиоэлемент бесполярен. Считается, что резисторы неполярны и подключаться к печатной плате могут при любом положении своих выводов, в любой их комбинации. Как и с предохранителем, проверять работоспособность резистора можно в любой комбинации контактов мультиметра и выводов, а порядок его припайки к электрическим схемам разницы не имеет. Важно лишь учитывать и проверять номинальную сопротивляемость элемента перед припоем, так как потом в случае появившихся неисправностей сделать это будет тяжелее за счет влияния на измерение других элементов и цепей платы.

    Маркировка номиналов

    Номинальное сопротивление

    Основной параметр любого резистора — это номинал сопротивления. Равномерностью этого сопротивления является единица измерения Ом. Номинальное значение любого приобретенного резистора маркируется на нем самом, то есть на его корпусе с помощью обозначений в виде полосочек различного цвета. Это было сделано в первую очередь для удобства конвейерного монтажа, где автоматы с машинным зрением с легкостью определяют элемент, который нужно использовать.

    На некоторых резисторах указано номинальное сопротивление

    Важно! Узнать номинал можно несколькими способами: с помощью специальных справочников и таблиц обозначений, а также любым измерительным прибором.

    Таблицы представлены в любом справочнике по электронике и электротехнике, а также идут в комплекте с купленным набором резисторов. Второй способ определения более удобный и понятный, так как все, что нужно сделать — это измерить сопротивление собственноручно. Это поможет определить, насколько сопротивление отличается от номинального, и даст характеристику элемента.

    Проверка сопротивляемости и исправности с помощью цифрового мультиметра

    Проверка мультиметром

    Для того чтобы проверить электрорезистор, следует действовать следующим образом:

    1. Взять требующий проверки радиоэлемент;
    2. Включить мультиметр и настроить его на измерение сопротивления;
    3. Задать шкалу измерения и ее границы;
    4. Любым способом подключить один щуп мультиметра к одной из сторон резистора, а второй — к оставшейся стороне;
    5. Зафиксировать измерения на экране или аналоговой шкале и закончить тестирование.
    Внешний вид регулируемого потенциометра

    Если значение равно нулю или сильно отличается от номинального, то элемент неисправен и подлежит утилизации, так как изменение значения может вывести из строя всю схему. Если значение в норме, то электрорезистор можно использоваться для создания электронных схем. При проверке значений, не выпаивая электрорезистор, следует учитывать влияние шунтирующих цепей.

    Терморезистор СТ3-19 15кОм

    Таким образом, был разобран вопрос: как проверить резистор мультиметром или тестером. На самом деле сложного ничего нет, так как данный радиоэлемент является одним из самых простых и распространенных среди всех и имеет всего два выхода-контакта без учета полярности. Именно поэтому проверить его сможет каждый, у кого есть мультиметр, тестер или омметр.

    Есть ли полярность у варистора

    В данной статье мы подробно разберем что такое варистор. Опишем принцип его работы и конструкцию, области применения, характеристики, а так же типы.

    Описание и принцип работы

    В отличие от плавкого предохранителя или автоматического выключателя, который обеспечивает защиту от перегрузки по току, варистор обеспечивает защиту от перенапряжения посредством фиксации напряжения аналогично стабилитрону.

    Слово «варистор» представляет собой сочетание слов VARI-able resi-STOR, используемыми для описания их режима работы еще в первые дни развития, который является немного неверным, так как варистор не может вручную изменять как, например потенциометр или реостат.

    Но в отличие от переменного резистора, значение сопротивления которого можно вручную изменять между его минимальным и максимальным значениями, варистор автоматически изменяет значение своего сопротивления при изменении напряжения на нем, что делает его нелинейным резистором, зависящим от напряжения, или сокращенно VDR.

    В настоящее время резистивный корпус варистора изготовлен из полупроводникового материала, что делает его типом полупроводникового резистора с неомическими симметричными характеристиками напряжения и тока, подходящими как для переменного, так и для постоянного напряжения.

    Во многих отношениях варистор по размеру и конструкции похож на конденсатор, и его часто путают с ним. Однако конденсатор не может подавить скачки напряжения так же, как варистор. Когда к цепи прикладывается скачок высокого напряжения, результат обычно катастрофичен для цепи, поэтому варистор играет важную роль в защите чувствительных электронных схем от пиков переключения и перенапряжений.

    Переходные скачки происходят из множества электрических цепей и источников независимо от того, работают ли они от источника переменного или постоянного тока, поскольку они часто генерируются в самой цепи или передаются в цепь от внешних источников. Переходные процессы в цепи могут быстро возрастать, увеличивая напряжение до нескольких тысяч вольт, и именно эти скачки напряжения должны быть предотвращены в чувствительных электронных схемах и компонентах.

    Одним из наиболее распространенных источников переходных напряжений является эффект L (di / dt), вызываемый переключением индуктивных катушек и намагничивающими токами трансформатора, приложениями переключения двигателей постоянного тока и скачками напряжения при включении цепей флуоресцентного освещения или других скачков напряжения питания.

    Переходные формы волны переменного тока

    Варисторы подключены в цепях через сеть питания либо между фазой и нейтралью, либо между фазами для работы от переменного тока, либо с положительного на отрицательный для работы от постоянного тока, и имеют номинальное напряжение, соответствующее их применению. Варистор также можно использовать для стабилизации напряжения постоянного тока и особенно для защиты электронных цепей от импульсов перенапряжения.

    Варистор статического сопротивления

    При нормальной работе варистор имеет очень высокое сопротивление, отсюда и его название, и работает аналогично стабилитрону, позволяя более низким пороговым напряжениям проходить без изменений.

    Однако, когда напряжение на варисторе (любой полярности) превышает номинальное значение варисторов, его эффективное сопротивление сильно уменьшается с ростом напряжения, как показано выше.

    Из закона Ома мы знаем, что вольт-амперные характеристики (IV) фиксированного резистора являются прямой линией при условии, что R поддерживается постоянным. Тогда ток прямо пропорционален разности потенциалов на концах резистора.

    Но кривые IV варистора не являются прямой линией, так как небольшое изменение напряжения вызывает значительное изменение тока. Типичная нормализованная кривая зависимости напряжения от тока для стандартного варистора приведена ниже.

    Кривая характеристик варистора

    Из вышесказанного видно, что варистор обладает симметричными двунаправленными характеристиками, то есть варистор работает в обоих направлениях (квадрант Ι и ΙΙΙ) синусоидальной формы волны, действуя аналогично двум стабилитронам, подключенным вплотную. Если не проводящая, кривая IV показывает линейную зависимость, так как ток, протекающий через варистор, остается постоянным и низким только при нескольких микроамперах тока утечки. Это связано с его высоким сопротивлением, действующим в качестве разомкнутой цепи, и остается постоянным до тех пор, пока напряжение на варисторе (любой полярности) не достигнет определенного «номинального напряжения».

    Это номинальное или зажимное напряжение — это напряжение на варисторе, измеренное с указанным постоянным током 1 мА. То есть уровень постоянного напряжения, приложенного к его клеммам, который позволяет току 1 мА течь через резистивный корпус варисторов, который сам зависит от материалов, используемых в его конструкции. На этом уровне напряжения варистор начинает переходить из своего изоляционного состояния в проводящее состояние.

    Когда переходное напряжение на варисторе равно или превышает номинальное значение, сопротивление устройства внезапно становится очень малым, превращая варистор в проводник из-за лавинного эффекта его полупроводникового материала. Ток небольшой утечки, протекающий через варистор, быстро возрастает, но напряжение на нем ограничено уровнем чуть выше напряжения варистора.

    Другими словами, варистор саморегулирует переходное напряжение через него, позволяя большему току течь через него, и из-за его крутой нелинейной кривой IV он может пропускать широко варьирующиеся токи в узком диапазоне напряжений, срезая любые скачки напряжения.

    Значения емкостного сопротивления

    Поскольку основная проводящая область варистора между двумя его выводами ведет себя как диэлектрик, ниже его напряжения зажима варистор действует как конденсатор, а не как резистор. Каждый полупроводниковый варистор имеет значение емкости, которое напрямую зависит от его площади и обратно пропорционально его толщине.

    При использовании в цепях постоянного тока емкость варистора остается более или менее постоянной при условии, что приложенное напряжение не увеличивается выше уровня напряжения зажима и резко падает вблизи своего максимального номинального постоянного напряжения постоянного тока.

    Однако в цепях переменного тока эта емкость может влиять на сопротивление корпуса устройства в области непроводящей утечки его характеристик IV. Поскольку они обычно соединены параллельно с электрическим устройством для защиты от перенапряжения, сопротивление утечки варисторов быстро падает с увеличением частоты.

    Это соотношение приблизительно линейно с частотой, и полученное в результате параллельное сопротивление, его реактивное сопротивление переменного тока Xc может быть рассчитано с использованием обычного 1 / (2πƒC), как для обычного конденсатора. Затем, когда частота увеличивается, увеличивается и ток утечки.

    Но наряду с варисторами на основе кремниевых полупроводников были разработаны варисторы на основе оксидов металлов, чтобы преодолеть некоторые ограничения, связанные с их кузенами из карбида кремния.

    Металлооксидный варистор

    Металл — оксид варистор или MOV для краткости, это резистор, зависящий от напряжения, в котором материал сопротивления представляет собой оксид металла, в первую очередь оксид цинка (ZnO), прессуют в керамики подобного материала. Металлооксидные варисторы состоят из приблизительно 90% оксида цинка в качестве керамического основного материала плюс другие наполнители для образования соединений между зернами оксида цинка.

    Металлооксидные варисторы в настоящее время являются наиболее распространенным типом устройства ограничения напряжения и доступны для использования в широком диапазоне напряжений и токов. Использование металлического оксида в их конструкции означает, что MOV чрезвычайно эффективны в поглощении кратковременных переходных напряжений и имеют более высокие возможности обработки энергии.

    Как и в случае обычного варистора, металлооксидный варистор запускает проводимость при определенном напряжении и прекращает проводимость, когда напряжение падает ниже порогового напряжения. Основное различие между стандартным варистором из карбида кремния (SiC) и варистором типа MOV состоит в том, что ток утечки через материал из оксида цинка MOV очень мал, а при нормальных условиях эксплуатации его скорость срабатывания при переходных процессах зажима намного выше.

    MOV обычно имеют радиальные выводы и твердое внешнее синее или черное эпоксидное покрытие, которое очень похоже на дисковые керамические конденсаторы и может быть физически установлено на печатных платах. Конструкция типичного металлооксидного варистора имеет вид:

    Конструкция металлического оксидного варистора

    Чтобы выбрать правильное значение MOV для конкретного применения, желательно иметь некоторые знания об импедансе источника и возможной импульсной мощности переходных процессов. Для переходных процессов на входящей линии или фазе выбор правильного MOV немного сложнее, так как обычно характеристики источника питания неизвестны. В общем, выбор MOV для электрической защиты цепей от переходных процессов и скачков напряжения в сети часто не более чем обоснованное предположение.

    Тем не менее, металлооксидные варисторы доступны в широком диапазоне напряжений варистора, от около 10 В до более 1000 В переменного или постоянного тока, поэтому выбор может быть полезен при знании напряжения питания. Например, при выборе MOV или кремниевого варистора в этом отношении его максимальное номинальное постоянное среднеквадратичное напряжение должно быть чуть выше максимального ожидаемого напряжения питания, скажем, 130 вольт среднеквадратичного значения для источника питания 120 вольт, и 260 вольт среднеквадратичного значения для напряжения 230 вольт.

    Максимальное значение импульсного тока, которое будет принимать варистор, зависит от длительности переходного импульса и количества повторений импульсов. Можно предположить ширину переходного импульса, которая обычно составляет от 20 до 50 микросекунд (мкс). Если пиковый импульсный ток недостаточен, варистор может перегреться и повредиться. Таким образом, чтобы варистор работал без сбоев или ухудшений, он должен иметь возможность быстро рассеивать поглощенную энергию переходного импульса и безопасно вернуться в свое предимпульсное состояние.

    Применение варистора на схеме

    Варисторы имеют много преимуществ и могут использоваться во многих различных типах устройств для подавления переходных процессов в сети от бытовых приборов и освещения до промышленного оборудования на линиях электропередач переменного или постоянного тока. Варисторы могут быть подключены непосредственно к электросети и к полупроводниковым переключателям для защиты транзисторов, полевых МОП-транзисторов и тиристорных мостов.

    Резюме варистора

    В этой статье мы увидели, что основная функция резистора, зависимого от напряжения, или варистора, заключается в защите электронных устройств и электрических цепей от скачков напряжения, например, вызванных переходными процессами индуктивного переключения.

    Поскольку такие варисторы используются в чувствительных электронных схемах, чтобы гарантировать, что, если напряжение внезапно превысит заранее определенное значение, варистор фактически станет коротким замыканием, чтобы защитить цепь, которую он шунтирует от чрезмерного напряжения, поскольку они способны выдерживать пиковые токи в сотни ампер.

    Варисторы относятся к типу резисторов с нелинейной неомической характеристикой напряжения тока и являются надежным и экономичным средством защиты от переходных переключений и перенапряжений.

    Они достигают этого, выступая в качестве блокирующего устройства с высоким сопротивлением при более низких напряжениях и как хорошее проводящее устройство с низким сопротивлением при более высоких напряжениях. Эффективность варистора в защите электрической или электронной схемы зависит от правильного выбора варистора в отношении рассеяния напряжения, тока и энергии.

    Металлооксидные варисторы, или MOV, как правило, изготавливаются из материала металлического оксида цинка в форме небольшого диска. Они доступны во многих значениях для определенных диапазонов напряжения. Номинальное напряжение MOV, называемое «напряжение варистора», представляет собой напряжение на варисторе, когда через устройство пропускается ток 1 мА. Этот уровень напряжения варистора, по существу, является точкой на характеристической кривой IV, когда устройство начинает проводить. Металлооксидные варисторы также могут быть подключены последовательно для повышения номинального напряжения зажима.

    В то время как металлооксидные варисторы широко используются во многих цепях силовой электроники переменного тока для защиты от переходных перенапряжений, существуют также другие типы полупроводниковых устройств подавления напряжения, таких как диоды, стабилитроны и ограничители, которые все могут использоваться при некотором напряжении переменного или постоянного тока.

    Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

    Если при ремонте кондиционера вы обнаружили на плате сгоревший предохранитель не спешите его тут же менять, вначале выясните причину по которой он сгорел.

    Скорее всего это произошло из-за скачков напряжения в сети.

    При измерении в сети напряжение питания оно постоянно колеблется,причём не всегда в пределах безопасных для кондиционеров.

    Плюс к этому в сети всегда присутствуют короткие импульсы напряжением в несколько киловольт. Происходит это из-за постоянного отключения и включения индуктивной и ёмкостной нагрузки (электродвигатели,трансформаторы и т. д.), а также из-за атмосферного электричества.

    Кондиционеры, как и любую другую электронную технику защищают на этот случай варисторами. Точнее электронную начинку кондиционера-плату управления.

    Стандартная схема подключения варистора

    параллельно защищаемой нагрузке подключают варистор VA1, а перед ним ставят предохранитель F1:

    Принцип действия варистора

    По сути варистор представляет собой нелинейный полупроводниковый резистор, проводимость которого зависит от приложенного к нему напряжения. При нормальном напряжении варистор пропускает через себя пренебрежительно малый ток, а при определённом пороговом напряжении он открывается и пропускает через себя весь ток. Таким образом он фильтрует короткие импульсы, если же импульс будет более длинным, и ток идущий через варистор превысит номинальный ток срабатывания предохранителя, то он попросту сгорит, обесточив и защитив нагрузку.

    Маркировка варисторов

    Существует огромное количество варисторов разных производителей, с разным пороговым напряжение срабатывания и рассчитанные на разный ток. Узнать какой стоял варистор можно по его маркировке. Например маркировка варисторов CNR:

    CNR-07D390K , где:

    • CNR- серия, полное название CeNtRa металлоксидные варисторы
    • 07- диаметр 7мм
    • D – дисковый
    • 390 – напряжение срабатывания, рассчитываются умножением первых двух цифр на 10 в степени равной третьей цифре, то есть 39 умножаем на 10 в нулевой степени получатся 39 В, 271-270 В и т. д.
    • K – допуск 10 %, то есть разброс напряжения может колебаться от номинального на 10 % в любую сторону.

    Как же найти на плате варистор?

    По схеме приведённой выше, видно что этот элемент находится рядом с предохранителем в месте прихода на плату проводов питания. Обычно это диск жёлтого или тёмно-зелёного цвета.

    На фото варистор указан красной стрелкой. Можно было подумать что варистор это синяя деталь, покрытая чёрной копотью, но на увеличении видно трещины на корпусе варистора, от которого покрылись нагаром расположенные рядом детали.Хорошо это видно и с обратной стороны, где написаны условные обозначения. Даже если их не будет, распознать варистор можно, зная что он подсоединён параллельно нагрузке или по маркировке на его корпусе.

    VA1- это варистор, а синяя деталь рядом это конденсатор-С70.

    Не путайте их, по форме они одинаковые, так что ориентируйтесь на маркировку и условные обозначения на плате.

    После того как вы нашли варистор, его нужно выпаять, чтобы потом на его место установить новый.Для выпаивания варисторов я обычно использую газовый паяльник, потому что не всегда в месте ремонта есть электропитание – на строящемся объекте, на крыше, например.Ещё очень удобно пользоваться оловоотсосом -разогреть место пайки и оловоотсосом удалить расплавившийся припой.

    Но для этих целей вполне подойдёт пинцет или обычные плоскогубцы-нужно захватить ножку детали и вытянуть когда припой расплавится.Если у вас плохо плавится припой, то скорее всего он на плате высокотемпературный-так называемый бессвинцовый (может заметили на моей плате надпись PbF – плюмбум фри). В этом случае нужно или увеличить температуру жала паяльника или же капнуть сверху другого более низкотемпературного, место пайки расплавится и можно будет удалить деталь. После этого вставляем новый варистор и припаиваем его.

    Для пайки очень удобно пользоваться припоем в виде проволоки у которого внутри уже есть флюс.

    Ещё обратите внимание, что большинство плат – двусторонние, поэтому припаивать ножки детали нужно с обеих сторон платы, так как нередко бывает что ножка детали выполняет роль перемычки между дорожками с разных сторон платы.

    После замены варистора остаётся только поставить новый предохранитель и установить плату на место.

    Обычно в платах кондиционера стоят варисторы на напряжение 470 В, и предохранители номиналом от 0.5 А до 5 А. Поэтому рекомендую всегда иметь при себе небольшой запас этих деталей.

    Для тех, кто хочет нагляднее увидеть процесс , выкладываю видео урок:

    Для тех кому требуется отремонтировать плату, путём замены варистора, помогут наши сервисные специалисты, цены смотрите здесь.

    Принцип действия

    Варистор — это полупроводниковый прибор с симметричной нелинейной вольтамперной характеристикой. По ее форме можно сделать вывод о том, что варистор работает и в переменном и в постоянном токе. Рассмотрим её подробнее.

    В нормальном состоянии ток через варистор предельно мал, его называют током утечки. Его можно рассматривать как диэлектрический компонент с определенной электрической емкостью и можно говорить, что он не пропускает ток. Но, при определенном напряжении (на картинке это + — 60 Вольт) он начинает пропускать ток.

    Другими словами, принцип работы варистора в защитных цепях напоминает разрядник, только в полупроводниковом приборе не возникает дугового разряда, а изменяется его внутреннее сопротивление. При уменьшении сопротивления, ток с единиц микроампер возрастает до сотен или тысяч Ампер.

    Условное графическое изображение варистора в схемах:

    Обозначение элемента на схемах напоминает обычный резистор, но перечеркнутый по диагонали линией, на которой может быть нанесена буква U. Чтобы найти на плате или в схеме этот элемент – обращайте внимание на подписи, чаще всего они обозначаются, как RU или VA.

    Внешний вид варистора:

    Варистор устанавливают параллельно цепи для ее защиты. Поэтому при импульсе напряжения защищаемой цепи — энергия поступает не в устройство, а рассеивается в виде тепла на варисторе. Если энергия импульса слишком велика — варистор сгорит. Но понятие сгорит размазано, варианта развития два. Либо варистор просто разорвет на части, либо его кристалл разрушится, а электроды замкнутся накоротко. Это приведет к тому, что выгорят дорожки и проводники, или произойдет возгорание элементов корпуса и других деталей.

    Чтобы этого избежать перед варистором, последовательно со всей цепью на сигнальный или питающий провод устанавливают предохранитель. Тогда в случае сильного импульса напряжения и долговременного срабатывания или перегорания варистора сгорит и предохранитель, разорвав цепь.

    Если сказать вкратце, для чего нужен такой компонент — его свойства позволяют защитить электрическую цепь от губительных всплесков напряжения, которые могут возникать как на информационных линиях, так и на электрических линиях, например, при коммутации мощных электроприборов. Мы обсудим этот вопрос немного ниже.

    Устройство

    Варисторы устроены достаточно просто — внутри есть кристалл полупроводникового материала, чаще всего это Оксид Цинка (ZiO) или Карбид Кремния (SiC). Прессованный порошок этих материалов подвергают высокотемпературной обработке (запекают) и покрывают диэлектрической оболочкой. Встречаются либо в исполнении с аксиальными выводами, для монтажа в отверстия на печатной плате, а также в SMD-корпусе.

    На рисунке ниже наглядно изображено внутреннее устройство варистора:

    Основные параметры

    Чтобы правильно подобрать варистор, нужно знать его основные технические характеристики:

    1. Классификационное напряжение, может обозначаться как Un. Это такое напряжение, при котором через варистор начинает протекать ток силой в 1 мА, при дальнейшем превышении ток лавинообразно увеличивается. Именно этот параметр указывают в маркировке варистора.
    2. Номинальная рассеиваемая мощность P. Определяет, сколько может рассеять элемент с сохранением своих характеристик.
    3. Максимальная энергия одиночного импульса W. Измеряется в Джоулях.
    4. Максимальный ток Ipp импульса. При том что фронт нарастает в течении 8 мкс, а общая его длительность — 20 мкс.
    5. Емкость в закрытом состоянии — Co. Так как в закрытом состоянии варистор представляет собой подобие конденсатора, ведь его электроды разделены непроводящим материалом, то у него есть определенная емкость. Это важно, когда устройство применяется в высокочастотных цепях.

    Также выделяют и два вида напряжений:

    — максимальное действующее или среднеквадратичное переменное;

  • Um= — максимальное постоянное.
  • Маркировка и выбор варистора

    На практике, например, при ремонте электронного устройства приходится работать с маркировкой варистора, обычно она выполнена в виде:

    20D 471K

    Что это такое и как понять? Первые символы 20D — это диаметр. Чем он больше и чем толще — тем большую энергию может рассеять варистор. Далее 471 — это классификационное напряжение.

    Могут присутствовать и другие дополнительные символы, обычно указывают на производителя или особенность компонента.

    Теперь давайте разберемся как правильно выбрать варистор, чтобы он верно выполнял свою функцию. Чтобы подобрать компонент, нужно знать в цепи с каким напряжением и родом тока он будет работать. Например, можно предположить, что для защиты устройств, работающих в цепи 220В нужно применять варистор с классификационным напряжением немного выше (чтобы срабатывал при значительных превышениях номинала), то есть 250-260В. Это в корне не верно.

    Дело в том, что в цепях переменного тока 220В — это действующее значение. Если не углубляться в подробности, то амплитуда синусоидального сигнала в корень из 2 раз больше чем действующее значение, то есть в 1,41 раза. В результате амплитудное напряжение в наших розетках равняется 300-310 В.

    Где 1,1 – коэффициент запаса.

    При таких расчетах элемент начнет срабатывание при скачке действующего напряжения больше 240 Вольт, значит его классификационное напряжение должно быть не менее 370 Вольт.

    Ниже приведены типовые номиналы варисторов для сетей переменного тока с напряжением в:

    120)– 271k;
    200В (180

    220) – 431k;
    240В (210

    250) – 471k;
    240В (240

    Применение в быту

    Назначение варисторов — защита цепи при импульсах и перенапряжениях на линии. Это свойство позволило рассматриваемым элементам найти свое применение в качестве защиты:

    • линий связи;
    • информационных входов электронных устройств;
    • силовых цепей.

    В большинстве дешевых блоков питания не устанавливают никаких защит. А вот в хороших моделях по входу устанавливают варисторы.

    Кроме того, все знают, что компьютер нужно подключать к питанию через специальный удлинитель с кнопкой — сетевой фильтр. Он не только фильтрует помехи, в схемах нормальных фильтров также устанавливают варисторы.

    Часто электрики рекомендуют защитить китайские светодиодные лампы, установив варистор параллельно патрону. Также защищают и другие устройства, некоторые монтируют варистор в розетку или в вилку, чтобы обезопасить подключаемую технику.

    Чтобы защитить всю квартиру — вы можете установить варистор на дин-рейку, в хороших устройствах в корпусе расположены настоящие мощные варисторы диаметром с кулак. Примером такого устройства является ОИН-1, который изображен на фото ниже:

    В заключение хотелось бы отметить, что назначение варистора – защитить какую-либо электрическую цепь. Принцип работы основан на изменении сопротивления полупроводниковой структуры под воздействием высокого напряжения. Напряжение, при котором через элемент начинает течь ток силой 1 мА называют классификационным. Это и диаметр элемента есть основными параметрами при выборе. Пожалуй, мы доступно объяснили, что такое варистор и для чего он нужен, задавайте вопросы в комментариях, если вам что-то непонятно.

    Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме статьи:

    Наверняка вы не знаете:

    виды, как выглядит и из чего состоит, принцип работы, характеристика

    Автор Aluarius На чтение 9 мин. Просмотров 1.7k. Опубликовано

    В электрических цепях важную роль играет проводник. Для чего нужен резистор и что это такое стоит разобраться подробнее. Он способен поделить напряжение и ограничить ток, измерить его и создать цепь обратной связи. Основная задача маленькой детали создать необходимое сопротивление для электрического тока.

    Резисторы бывают различных цветов, форм и размеров

    Что такое резистор

    Резистор – это сопротивление. Он является пассивным элементом в цепи и способен только уменьшать ток. Происхождение названия идет от латинского «resisto», что дословно на русском языке означает «сопротивляюсь».

    Предназначен проводник для того, чтобы преобразовывать напряжение в силу тока и наоборот, он поглощает часть энергии и ограничивает ток. Основное применение приходится на электрические и электронные устройства.

    Справка! Соединение проводников может быть последовательным, параллельным или смешанным.

    Также есть два вида полупроводников:

    • линейные, сопротивление у которых от тока и напряжения не зависит;
    • нелинейные, способные изменить сопротивление в зависимости от значений протекающего тока и напряжения.

    Основным параметром резисторов является номинальное напряжение.

    Как выглядит

    Элементы могут быть проволочные и непроволочные. Последние отлично выполнят свою функцию в высокочастотной цепи, внешний вид и процесс их изготовления отличаются. Различают резисторы общего применения и специального. Первые не превышают 10 мегаом, а вторые способны работать под напряжением 600 вольт и выше. Внешним видом они тоже отличаются. На фото ниже легко увидеть разницу и понять, как выглядит резистор.

    Разница во внешнем виде и размерах

    Из чего состоит

    Намотав проволоку на каркас из керамики или прессованного порошка получится проволочный резистор. При этом сама проволока должна быть из нихрома, константана или манганина. Так получится создать полупроводник с высоким удельным сопротивлением.

    Непроволочные элементы изготовлены на основе диэлектрика из проводящих смесей и пленок. Разделяют тонкослойные и композиционные, но все они имеют повышенную точность и стабильность в работе.

    Регулировочные и подстроечные элементы представляют собой кольцевую резистивную пластину по которой движется бегунок. Он скользит по кругу, меняя расстояние точек на резистивном слое, в результате сопротивление меняется. Следует понять, что же делает резистор для прибора.

    Для чего используется

    Для чего нужен резистор? При помощи этой детали в электрической цепи можно ограничить количество проводимого тока, в результате правильно подобранной детали легко получить необходимую величину. Чем выше сопротивление, тем ниже будет на выходе сила тока, при условии стабильного напряжения.

    Как работают резисторы понять легко, они могут использоваться в качестве преобразователя напряжения в ток и наоборот, в измерительных аппаратах их применяют для деления напряжения, а также они могут понизить или полностью устранить радиопомехи.

    Обозначение на схемах

    В России и Европе резистор на схеме обозначаются прямоугольником, размерами 4*10мм. Для определения значений сопротивления есть условные обозначения. Постоянный элемент на схеме обозначается следующим образом:

    Обозночения постоянных элементов на схеме

    Переменные, в том числе подстроечные, а также нелинейные следующим образом:

    Обозначения переменных проводников

    Важно! Всегда есть погрешность в заявленном производителем сопротивлении, она обозначается с помощью букв и цифр в процентном выражении.

    Принцип работы резистора

    В основе работы проводников лежит закон Ома, согласно которому напряжение зависит от величины тока и напряжения. Различные номиналы деталей помогут изменить ток и напряжение на необходимую величину. Суть заключается в том, что ток, движущейся по цепи, попадает в деталь и снижает свое продвижение.

    Пример схемы

    Резисторы могут соединяться параллельно и последовательно, на схемах также часто встречаются смешанные варианты. На фото ниже можно увидеть отличия в обозначениях деталей на схемах.

    Обозначения элементов на схемах

    Типы резисторов

    К типам резисторов общего применения относят постоянные, сопротивление которых невозможно изменить и переменные, когда допустимо его менять в пределах допустимых значений. Мощность рассеивания при этом будет в пределах 0,125-100 Вт, а сопротивление не превысит 10 мегаом.

    Постоянные

    Отличаются постоянные проводники наличием только двух выводов и постоянным сопротивлением. Поскольку этот вид предназначен только для уменьшения силы тока, то он отлично справляется со своей задачей в различных электрических приборах. Постоянные элементы делятся на общего и специального назначения.

    Переменные

    Переменные имеют три вывода, а на схеме можно увидеть пограничные значения рабочего режима. Поменять сопротивление поможет бегунок, который движется по резистивному слою. Во время движения сопротивление падает между средним и одним из боковых выводов, соответственно в другой стороне увеличивается. Переменные резисторы делятся на подстроечные и регулировочные.

    Классификация резисторов

    Резисторы отличаются не только возможностью регулировать сопротивление. Они могут изготавливаться из разных резистивных материалов, иметь различное количество контактов и иметь другие особенности.

    По типу резистивного материала

    Элементы могут быть проволочными, непроволочными или металлофольговыми. Высокоомная проволока является признаком проволочного элемента, для ее изготовления используют такие сплавы, как нихром, константан или никелин. Пленки с повышенным удельным сопротивлением являются основой непроволочных элементов. В металлофольговых используется специальная фольга. Теперь выясним из чего состоят резисторы.

    Конструкция полупроводника

    Непроволочные делятся на тонкослойные и композиционные, толщина первых измеряется в нанометрах, а вторых – в долях миллиметра. Тонкослойные делятся на:

    • металлоокисные;
    • металлизированные;
    • бороуглеродистые;
    • металлодиэлектрические;
    • углеродистые.

    Композиционные в свою очередь подразделяются на объемные и пленочные. Последние могут быть с органическим или неорганическим диэлектриком. Чтобы понять есть ли полярность у резистора следует знать, что стороны у них идентичны.

    По назначению сопротивления

    Постоянные и переменные полупроводники также имеют некоторые различия в характеристиках. Постоянные делятся на проводники общего и специального назначения. Последние могут быть:

    • высокочастотными;
    • высоковольтными;
    • высокомегаомными;
    • прецизионными.

    Такие детали используются в точных измерительных приборах, они выделяются особой стабильностью.

    Переменные резисторы можно разделить на подстроечные и регулировочные. Последние могут быть с линейной или нелинейной функциональной характеристикой.

    По количеству контактов

    В зависимости от назначения резистора у него может быть один, два и более контактов. Сами контакты также отличаются, например, у SMD-резисторов это контактная площадка, у проволочных – особого состава проволока. Есть резисторы металлопленочные, с квантовыми точечными контактами, а в переменных они подвижные.

    Разное количество контактов на элементах

    Другие

    Отличаются резисторы формой и типом сопротивления, а также характером зависимости величины сопротивления от напряжения. Описание зависимости величины может быть линейной или нелинейной. Использование элемента простое, емкость указывается на корпусе, минус и плюс не отличаются.

    Резисторы могут быть защищены от влаги или нет, корпус может быть лакированным, вакуумным, герметичным, впрессованным в пластик или компаундированным. Нелинейные подразделяются на:

    • варисторы;
    • магниторезисторы;
    • фоторезисторы;
    • позисторы;
    • тензорезисторы;
    • терморезисторы.

    Все они выполняют свою определенную функцию, одни меняют сопротивление от температуры, другие от напряжения, третьи от лучистой энергии.

    Основные характеристики и параметры резисторов

    Характерны для полупроводников такие параметры, как номинальное значение сопротивления, его допустимое отклонение. Мощность рассеяния также определяется номинальным и допустимым значениями. Элементы различны по максимальному рабочему напряжению и коэффициентом температуры сопротивления, а также шумами.

    Виды соединения резисторов

    Различают три типа соединения резисторов:

    • параллельное;
    • последовательное;
    • смешанное.

    Для последовательного соединения конец одного резистора нужно паять с началом другого и далее по цепочке. Так компоненты соединяются друг за другом и пропускают общий ток, проводник нужно правильно припаять. Количество таким образом соединенных проводников будет влиять на протекающий ток и оказывать общее сопротивление.

    Параллельное соединение элементов отличается тем. Что все они сходятся в одной общей точке в начале и в другой точке в конце. В этом случае через каждый элемент течет свой ток, а значит сопротивление снижается. Смешанное соединение объединяет в себе оба предыдущих варианта, а расчет итогового сопротивления подсчитывают разбив схему на простые участки.

    Какими могут быть номиналы резисторов

    Номиналы резисторов четко определены и имеют показатели от нуля и до десяти. При этом всегда учитывается допустимое отклонение, а потому производители выпускают элементы с определенным шагом. Шагами при 10% отклонения будут: 100, 120, 150, 180, 220 и далее по схеме. Полупроводники отличаются разновидностью сборки, своими свойствами.

    Как маркируются резисторы

    В основном для таких элементов используется цветовая маркировка, но SMD-резисторы имеют буквенную. Цветовая включает от 4 до 6 полос, несущих определенную информацию. Две первые цифры покажут номинальное сопротивление, а третья число, на которое умножаются первые два, в результате получается величина сопротивления. Четвертая говорит о точности проводника. Если полос больше, то меняется только первый показатель на одну цифру.

    Цветовое обозначение на элементах

    Внимание! Первой полосой считается та, которая ближе других расположена к краю элемента.

    Чем отличается резистор от реостата, транзистора

    Реостат является электрическим аппаратом. Который способен регулировать ток и напряжение в электрической цепи. В общем это аналог переменного резистора. Он включает проводящий элемент и регулятор сопротивления. Влиять на изменение показателя можно плавно, а при желании это можно сделать ступенчато. В стандартизации реостатом называют резисторы переменные, регулировочные и подстроечные.

    Транзистор является прибором для управления электрическим током. По сути он усиливает ток и может им управлять, а проводник регулирует сопротивление в сети. Внешне два элемента значительно отличаются друг от друга. Резистор имеет цилиндрическую форму и цветную окраску, а транзистор облачен в пластиковый или металлический квадратный корпус.

    Важно! Резистор способен работать при любом токе, а транзистор только при постоянном.

    Выводы: проводники имеют одинаковую функциональность, а у транзистора разную. Также транзистор – это полярный элемент, а резистор – неполярный. По этой причине перепутать два элемента можно только в том случае, если человек совершенно далек от электротехники и радиоэлектроники.

    Резистор необходимый элемент во всех микросхемах современных электроприборах. Оказывая сопротивление в цепи, полупроводник делит или уменьшает напряжение, благодаря чему, различные приборы могут работать от сети. Сопротивление тока измеряется в Омах, а грамотный подбор полупроводника обеспечит продолжительную работу любого электроприбора. Так мы выяснили, что такое резистор и для чего он нужен, чем отличается от реостата и транзистора и как обозначается на схемах.

    где плюс, где минус по внешнему виду

    Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача — как определить полярность конденсатора.

    Как определить полярность электролитического конденсатора?

    Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

    • по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
    • по внешнему виду;
    • с помощью универсального измерительного прибора — мультиметра.

    Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

    По маркировке

    Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

    Обозначение плюса конденсатора

    На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт — знаком «+». Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т.е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак «+» ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

    На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак «плюс» нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

    Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT — Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком «плюс».

    Обозначение минуса

    Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: «чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус». Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

    Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак «минус», а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

    Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность «электролита», как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

    Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

    На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

    По внешнему виду

    Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

    У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

    Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача «как узнать полярность конденсатора» решается путем применения универсального тестера — мультиметра.

    С помощью мультиметра

    Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

    Конденсатор должен быть полностью разряжен — для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие — на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

    Потребуются следующие устройства и компоненты:

    • ИП — батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
    • мультиметр;
    • резистор;
    • монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
    • маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

    Затем следует собрать электрическую схему:

    • параллельно резистору с помощью «крокодилов» (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
    • плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
    • другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

    Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

    Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

    Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

    После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

    Имеет ли резистор полярность Почему или почему нет

    Резистор имеет полярность. Почему или почему нет?

    Нет, резисторы двунаправленные, поэтому их можно использовать в обоих направлениях.

    Не ошибетесь с цветными линиями, просто укажите приблизительное сопротивление.

    Резисторы являются чисто пассивными компонентами и имеют линейный отклик при приложении напряжения той или иной полярности.

    A сопротивление показывает отсутствие смещения полярности.Почему? потому что это характеристика электрического тока. это похоже на то, почему после выхода вещи падают на землю. из-за силы тяжести. Почему? потому что природа гравитации — притягивать высвобождаемые вещи.

    Нет, их можно разместить в любом случае, потому что резисторы не имеют полярности, поэтому они хорошо работают в обоих направлениях, но вы хотите, чтобы ваша схема была читаемой, поэтому рекомендуется выбирать направление и следовать за ней, чтобы иметь возможность читать ваши ленты без необходимости возвращать вещь в руку или в голову.

    Нет, у них нет полярности в том смысле, что они ведут себя одинаково, когда они меняются местами.

    Это потому, что они зависят от общего удельного сопротивления материалов для получения их характеристического сопротивления. и это удельное сопротивление не имеет знака и не имеет электрических свойств, которые отличают его в том или ином направлении.

    В некоторых схемах конструкция резисторов изменяет функцию схемы в соответствии с их направлением. например, резисторы с обмоткой.

    В реальной работе по проектированию большую часть времени я считаю резисторы поляризованными / всенаправленными, поэтому у меня есть более простая задача, которую нужно выполнить позже, чтобы сделать макет платы или уменьшить время размещения в машине, чтобы выбрать и депозит.

    Для этого я всегда отмечаю контакт 1 на схемах, а затем на печатной плате.

    Если я понял ваш вопрос, то да — резисторы обратимые, в том смысле, что их можно подключать в цепь в обоих направлениях.резисторы не похожи на диоды или конденсаторы.

    У них нет полярности. проводящий ток (или резистор) также в обоих направлениях протекания тока.

    На производстве вы часто увидите резисторы, установленные в одном направлении. Две основные причины этого заключаются в том, что [1] оборудование для размещения и вставки компонентов обычно устанавливает резисторы в одной ориентации, потому что это проще, и [2] резисторы ориентированы одинаково, что облегчает осмотр и устранение неисправностей.

    Нет. придерживайтесь этого, как хотите. Я обычно кладу изоленту слева, если они горизонтальные, и вниз, если они вертикальные (по сравнению с нижней частью платы), так как это облегчает просмотр, когда я проверяю схему. Как бы они ни пошли, они будут работать одинаково.

    Диоды поляризованы. не вставляйте их неправильно. вещи просто не работают, если вы это сделаете. некоторые конденсаторы тоже есть. не вставляйте колпачок в неправильном направлении.

    Вы просто сделаете снимок, затем вам придется немного поклясться и сделать несколько демонтажных работ и еще немного пайки, вставив новый контактный разъем, но без сопротивления.они довольны рисованием в обоих направлениях. вот как они сделаны.

    Сопротивление исходит от материала корпуса или обмотки. независимо от значения сока, сопротивление остается прежним.

    Поляризованы ли резисторы? — Электронный справочник

    Электронные компоненты бывают разных размеров, материалов и функций.

    Некоторые компоненты также различаются по тому, поляризованы они или нет.

    Поляризованы ли резисторы? Резисторы — это неполяризованные электронные компоненты.Это означает, что они могут быть включены в цепь в любом направлении. Функциональность резистора не будет нарушена, независимо от того, как он размещен в цепи.

    Поляризованный компонент необходимо разместить в цепи в определенном направлении (определяемом его положительной и отрицательной клеммами). тогда как неполяризованные компоненты можно размещать в любом направлении.

    Резистор — это обычный компонент, который можно найти в любой электронной схеме.

    Хотя резисторы выполняют множество функций, их основная задача — ограничивать ток.

    Какая полярность?

    В мире электроники схемы функционируют благодаря потоку электронов (также известному как ток).

    Этот ток течет в направлении от положительных выводов батареи к отрицательным через цепь и другие компоненты.

    Это известно как полярность.

    На приведенной ниже диаграмме показано протекание тока.

    Основы резистора

    Основное назначение резистора — обеспечить «сопротивление» в цепи, которое помогает ограничить ток.

    Чем выше сопротивление, тем меньше ток, и наоборот.

    Резисторы доступны с различным сопротивлением в зависимости от области применения.

    Это пассивные компоненты, что означает, что они только потребляют электроэнергию и никогда ее не производят.

    Материал резистора

    Резисторы прошли долгий путь.

    Материалы, из которых они были построены, также изменились со временем.

    Резисторы, которые обычно используются сегодня, изготавливаются из материалов, включающих углерод, металл и металлооксидную пленку.

    Если мы заглянем внутрь резистора, вы увидите тонкий проводящий материал, завернутый в спираль и изолирующий материал.

    Чем больше проводящий материал намотан спиралью, тем выше сопротивление.

    Почему резисторы не поляризованы

    Поскольку внутренняя часть резистора — это просто проводящий материал, обеспечивающий сопротивление, направление, в котором он обращен относительно потока тока, не имеет значения.

    Проводящие материалы, из которых изготовлены резисторы, не имеют полярности.

    Вот почему резисторы не поляризованы.

    Отличная аналогия — лежачий полицейский, используемый для замедления машины.

    «Лежачие полицейские» выполняют ту же функцию, что и резисторы; чтобы оказать сопротивление и снизить скорость автомобиля.

    Лежачие полицейские сконструированы так, что по ним можно проезжать в любом направлении.

    Резисторы

    также сконструированы таким образом, что их размещение в цепи не имеет значения.

    Типы резисторов

    Резисторы бывают разных сопротивлений, размеров, типов подключения / монтажа и номинальной мощности.

    Сопротивления

    Резисторы имеют диапазон значений сопротивления от 1 Ом до 10 МОм.

    Если вы не можете получить точное значение резистора для вашей схемы, убедитесь, что вы сможете получить значение, близкое к нему.

    Размеры

    Размер резистора в значительной степени зависит от его сопротивления.

    Чем выше сопротивление, тем больше его размер и наоборот.

    Типы монтажа

    Резисторы доступны в 2 различных стилях монтажа; SMD и сквозное отверстие.

    Для небольших интегральных схем используются резисторы SMD.

    Резисторы со сквозным отверстием используются для больших схем (в основном для создания прототипов или разовых сборок)

    Номинальные мощности

    В электронных схемах используются различные напряжения и токи.

    Мощность — это произведение напряжения и тока.

    Если увеличивается напряжение или ток, увеличивается и мощность.

    Каждый электронный компонент имеет номинальную мощность.

    Вы рискуете повредить компонент, если будете работать за пределами его номинальной мощности.

    Из-за этого резисторы бывают разных номинальных мощностей, поэтому вы можете выбрать правильный резистор, который соответствует характеристикам схемы.

    Приложения

    Резисторы являются очень универсальными компонентами и используются в электронике для множества различных приложений, в том числе:

    • Ограничение тока
    • Делители напряжения (используются для понижения напряжения)
    • Подтягивающие и понижающие резисторы (используется для привязки входов к земле или напряжению питания)

    Более глубокий взгляд на поляризованные компоненты

    Знание того, что ток течет только в одном направлении (от положительного к отрицательному), поможет вам лучше понять полярность электронных компонентов.

    Поляризованные устройства и компоненты могут иметь 2 или более клемм.

    Если компонент имеет две клеммы (например, диод), одна из клемм будет отмечена положительной (+), а другая отрицательной (-).

    Если компонент не отображает явно положительный или отрицательный знак, он обычно имеет другие характеристики, указывающие на то, что он поляризован.

    Эти характеристики могут включать один вывод, который длиннее другого, или полосу рядом с одним из выводов.

    Если компонент имеет более одного вывода (например, интегральная схема), он будет иметь обозначенный вывод для напряжения питания (+) и обозначенный вывод для заземления (-).

    Общие поляризованные компоненты:

    Диод и светодиод

    Диод является одним из наиболее распространенных поляризованных компонентов, используемых во многих, если не во всех схемах.

    Одной из основных характеристик диода является то, что он пропускает ток только в одном направлении.

    Из-за этого диоды поляризованы по своей природе.

    Светоизлучающие диоды (LED) — это тип диодов, способных излучать свет, и, как и обычные диоды, они пропускают ток только в одном направлении.

    Положительный вывод диода и светодиода известен как анод , а отрицательный вывод известен как катод .

    Общие поляризованные компоненты:

    Конденсаторы

    Конденсаторы используются для хранения заряда и являются основой любой электронной схемы.

    Очень похож на аккумулятор.

    Однако, хотя батареи могут производить электроны, конденсаторы могут только их накапливать.

    Они изготовлены из множества различных материалов, включая воздух, слюду, керамику, целлюлозу, фарфор, майлар и тефлон.

    Конденсаторы — это компоненты, которые могут быть поляризованными или неполяризованными.

    Поляризованные конденсаторы широко известны как электролитические, и их клеммы отмечены (-) и (+).

    Общие поляризованные компоненты:

    Интегральные схемы (ИС)

    Интегральные схемы — это устройства, которые имеют несколько контактов, которые имеют набор электронных схем, встроенных в полупроводниковый материал.

    В их число входят микроконтроллеры, таймеры 555, регуляторы напряжения, операционные усилители, контроллеры двигателей и многое другое.

    Все интегральные схемы имеют вывод напряжения питания (положительный) и вывод заземления (отрицательный), что делает их поляризованными.

    Для правильной работы эти контакты должны быть подключены к правильным клеммам источника напряжения.

    Общие поляризованные компоненты:

    Источники напряжения

    Как мы видели ранее, поток электронов — это то, что заставляет схему работать.

    Этим электронам требуется сила для перемещения по цепи.

    Источники напряжения создают эту силу для электронов.

    Это может быть простая батарея, серия батарей или источник питания, в зависимости от того, сколько энергии требуется.

    Источники постоянного напряжения поляризованы за счет того, что они имеют отрицательную и положительную клеммы.

    Если клеммы аккумулятора неправильно соединены в цепи, эта цепь не будет работать должным образом.

    Есть ли у резистора положительный и отрицательный полюс?

    Поскольку резисторы не имеют полярности, у них нет положительных или отрицательных выводов.

    На резисторе нет маркировки, указывающей на правильный способ их включения в цепь.

    На резисторах

    есть цветные полосы, указывающие на их сопротивление и допуск.

    Полярность резистора в последовательной и параллельной цепях

    В электронике схемы имеют множество конфигураций.

    Наиболее распространенные конфигурации включают последовательные и параллельные схемы.

    В последовательной конфигурации ток в цепи остается прежним, а напряжение распределяется по компонентам соответственно.

    В параллельной конфигурации напряжение между компонентами остается неизменным, а ток распределяется по компонентам соответственно.

    Поскольку резисторы не поляризованы, их размещение в последовательной и параллельной цепях не имеет значения.

    Они по-прежнему будут работать.

    Что произойдет, если вы неправильно установите поляризованный компонент

    Если поляризованный компонент вставлен в цепь неправильно, он не будет работать.

    Неправильная установка большинства компонентов, таких как интегральные схемы, диоды и светодиоды, приведет к их перегреву и даже дыму.

    С конденсаторами вы рискуете их лопнуть.

    Так что будьте осторожны с конденсаторами, особенно большими.

    Заключительные мысли

    Полярность — важное понятие в электронике, так как многие компоненты поляризованы.

    Полярность определяет, как компонент размещается в цепи.

    Неправильная установка может повредить этот компонент.

    Однако резисторы — это компоненты, которые не поляризованы, и они не будут повреждены независимо от того, как они размещены.

    Почему резистор должен быть на аноде светодиода?

    Посмотрите еще раз на книгу Forrest Mims III . Он не утверждает, что резисторы должны быть на аноде, и есть примеры, когда они находятся на катоде. В моей книге 1988 года серийная защита светодиодов представлена ​​на стр. 69:

    .
    ЦЕПЬ ПРИВОДА СИД

    — Поскольку светодиоды зависят от тока, обычно необходимо защитить их от чрезмерного тока с помощью последовательного резистора. Некоторые светодиоды имеют встроенный резистор. Большинство не .

    Затем дается формула о том, как рассчитать сопротивление по напряжению питания и прямому току светодиода. На прилагаемой схеме резистор установлен на аноде, но не объясняется, что выбор произвольный.

    Однако на той же странице представлено устройство «индикатор полярности светодиода», в котором два последовательно соединенных светодиода совместно используют резистор, который обязательно находится на аноде одного и катоде другого. В «трехпозиционном индикаторе полярности» ограничительный резистор находится на стороне питания, а не на стороне земли.

    Обычно в некотором смысле лучше (если есть выбор), чтобы важное устройство было подключено к земле, а окружающие аксессуары, такие как резисторы смещения, были на стороне питания.

    В цепях высокого напряжения выбор между нагрузкой со стороны питания или со стороны земли имеет значение с точки зрения безопасности. Например, следует ли поместить выключатель света на горячую сторону лампы или на нейтраль? Если вы подключаете выключатель так, что свет выключается путем прерывания возврата нейтрали, это означает, что патрон лампочки постоянно подключен к горячему! Это означает, что если кто-то выключит выключатель перед заменой лампы, на самом деле это не безопаснее; главная панель должна использоваться для фактического разрыва горячего соединения с розеткой.В цепи батареи нет защитного заземления: минусовая клемма произвольно обозначена как общий возврат, а слово «земля» используется для этого общего.

    Является ли нагрузочное устройство стороной заземления или стороной питания, также имеет значение, если напряжение от устройства передается в какую-либо другую цепь, где оно используется для какой-либо цели. Светодиод 1,2 В, анод которого подключен к 5 В, будет обеспечивать показание 3,8 В с катода, если течет ток. Если вместо этого катод заземлен, то анод будет обеспечивать 1.2В чтение. Таким образом, размещение резистора не имеет значения, только если такой ситуации не существует в схеме: нет третьего соединения с переходом между резистором и светодиодом, которое оказывает влияние на какую-либо другую схему.

    Анализ цепей

    — Полярность тока сетки, Настройка уравнения

    Когда вы принимаете направление тока в контуре, вы автоматически устанавливаете полярность напряжения на резисторах (ток течет от + до — в резисторе). Следовательно, вы предположили, что поток по часовой стрелке.Следовательно, это заставляет вас придерживаться этого предполагаемого направления и напряжения на резисторах. И вы должны забыть о полярности VR3, показанной на схеме.

    Случай первый:

    И уравнение (обратите внимание, что в этом случае требуется только одно уравнение)

    $$ (I_1 + I_S) R_2 + I_1R_3 — V_S = 0 $$

    И решение

    \ $ I_1 = -1,2А \

    $

    , что означает, что ток \ $ I_1 \ $ течет в противоположном направлении, чем мы предполагали.

    Корпус два

    $$ V_S + I_1 R_3 + (I_1 + I_S) R_2 = 0 $$

    Дополнительно видим, что \ $ I_S = -2A \ $

    Итак, решение \ $ I_1 = 1.2A \ $

    ИЗМЕНИТЬ

    Для каждой отдельной сетки вы можете выбрать направление тока контура произвольно.

    Посмотрите на этот пример

    Первый и второй контур имеют одинаковое направление тока контура (по часовой стрелке).

    Итак, для петля одна у нас

    Я начинаю в точке B $$ I_13 \ Omega + 2V + (I_1 — I_2) 10 \ Omega + I_14 \ Omega — 10V = 0 $$

    (обратите внимание, что I1 здесь первый (I1 — I2) * 10)

    И второй цикл (начало в точке А)

    $$ I_28 \ Omega — 15V + (I2 — I1) 10 \ Omega — 2V = 0 $$

    В этом случае цикл I2 «первый» (I2 — I1) * 10

    И решение:

    \ $ I_1 = 1.52427A \ $, \ $ I_2 = 1.79126A \

    долларов

    А теперь в этом примере я выбираю направление тока контура следующим образом:

    Как видите, I1 вращается по часовой стрелке, а I2 — против часовой стрелки.

    И уравнения выглядят так:

    Первый цикл

    $$ I_13 \ Omega + 2V + (I_1 + I_2) 10 \ Omega + I_14 \ Omega — 10V = 0 $$

    Вы видите защиту?

    Второй цикл:

    $$ 2V + (I_2 + I_1) 10 \ Omega + 15V + I_28 \ Omega = 0 $$

    И результат:

    \ $ I_1 = 1.52427A \

    $

    \ $ I_2 = -1,79126A \

    $

    И этот знак минус в окончательном результате говорит нам, что ток I2 на самом деле течет в противоположном направлении, чем я предполагаю.

    Полярность

    — learn.sparkfun.com

    Добавлено в избранное Любимый 43 год

    Что такое полярность?

    В области электроники полярность указывает, является ли компонент схемы симметричным или нет.Неполяризованный компонент — деталь без полярности — может быть подключен в любом направлении и по-прежнему работать так, как должен. Симметричный компонент редко имеет более двух выводов, и каждый вывод на компоненте эквивалентен. Вы можете подключить неполяризованный компонент в любом направлении, и он будет работать точно так же.

    Поляризованный компонент — деталь с полярностью — может быть подключен к цепи только в одном направлении.Поляризованный компонент может иметь два, двадцать или даже двести контактов, и каждый из них имеет уникальную функцию и / или положение. Если поляризованный компонент был неправильно подключен к цепи, в лучшем случае он не будет работать должным образом. В худшем случае неправильно подключенный поляризованный компонент будет дымить, искры и быть очень мертвой деталью.

    Ассортимент поляризованных компонентов: батареи, интегральные схемы, транзисторы, регуляторы напряжения, электролитические конденсаторы и диоды, среди прочего.

    Полярность — очень важное понятие, особенно когда речь идет о физическом построении цепей. Включаете ли вы детали в макет, припаиваете их к печатной плате или вшиваете их в проект электронного текстиля, очень важно иметь возможность идентифицировать поляризованные компоненты и подключать их в правильном направлении. Так вот для чего мы здесь! В этом руководстве мы обсудим, какие компоненты имеют полярность, а какие нет, как определить полярность компонентов и как проверить некоторые компоненты на полярность.

    Подумайте о прочтении

    Если ваша голова еще не кружится, возможно, можно безопасно прочитать оставшуюся часть этого руководства. Полярность — это концепция, которая основывается на некоторых концепциях электроники более низкого уровня и усиливает некоторые другие. Если вы еще этого не сделали, подумайте о том, чтобы ознакомиться с некоторыми из приведенных ниже руководств, прежде чем читать это.

    Что такое схема?

    Каждый электрический проект начинается со схемы.Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.

    Как использовать макетную плату

    Добро пожаловать в чудесный мир макетов. Здесь мы узнаем, что такое макетная плата и как с ее помощью построить вашу самую первую схему.

    Как пользоваться мультиметром

    Изучите основы использования мультиметра для измерения целостности цепи, напряжения, сопротивления и тока.

    Полярность диодов и светодиодов

    Примечание: Мы будем иметь в виду поток тока относительно положительных зарядов (т. Е. Обычного тока) в цепи.

    Диоды пропускают ток только в одном направлении, и они всегда поляризованы . У диода два вывода. Положительная сторона называется анодом , а отрицательная — катодом .

    Обозначение диодной цепи с маркировкой анода и катода.

    Ток через диод может течь только от анода к катоду, что объясняет, почему важно, чтобы диод был подключен в правильном направлении. Физически каждый диод должен иметь какую-то индикацию анода или катода. Обычно диод будет иметь линию рядом с выводом катода , которая соответствует вертикальной линии в символе цепи диода.

    Ниже приведены несколько примеров диодов. Верхний диод, выпрямитель 1N4001, имеет серое кольцо возле катода.Ниже на сигнальном диоде 1N4148 используется черное кольцо для маркировки катода. Внизу находится пара диодов для поверхностного монтажа, каждый из которых использует линию, чтобы отметить, какой вывод является катодом.

    Обратите внимание на линии на каждом устройстве, обозначающие сторону катода, которые совпадают с линией на изображении выше.

    Светодиоды

    LED означает светоизлучающий диод , что означает, что, как и их диодные собратья, они поляризованы. Есть несколько идентификаторов для поиска положительных и отрицательных контактов на светодиодах.Вы можете попробовать найти более длинную ногу , которая должна указывать на положительный анодный штифт.

    Или, если кто-то подрезал ножки, попробуйте найти плоский край на внешнем корпусе светодиода. Штифт, ближайший к плоскому краю , будет отрицательным катодным штифтом.

    Могут быть и другие индикаторы. SMD-диоды имеют ряд идентификаторов анода / катода. Иногда проще всего проверить полярность с помощью мультиметра. Установите мультиметр в положение диода (обычно обозначается символом диода) и прикоснитесь каждым щупом к одной из клемм светодиода.Если светодиод горит, положительный датчик касается анода, а отрицательный датчик касается катода. Если он не загорается, попробуйте поменять местами зонды.

    Полярность крошечного желтого светодиода для поверхностного монтажа проверяется с помощью мультиметра. Если положительный вывод касается анода, а отрицательный — катода, светодиод должен загореться.


    Диоды, конечно же, не единственный поляризованный компонент. Есть масса деталей, которые не будут работать при неправильном подключении.Далее мы обсудим некоторые другие распространенные поляризованные компоненты, начиная с интегральных схем.

    Полярность интегральной схемы

    Интегральные схемы (ИС)

    могут иметь восемь или восемьдесят контактов, и каждый контакт на ИС имеет уникальную функцию и положение. При использовании микросхем очень важно соблюдать полярность. Есть большая вероятность, что они задымятся, растают и испортятся при неправильном подключении.

    ИС со сквозным отверстием обычно поставляются в двухрядном корпусе (DIP) — два ряда контактов, каждый из которых расположен на расстоянии 0.1 дюйм шириной, достаточной для того, чтобы охватить центр макета. Микросхемы DIP обычно имеют выемку , чтобы указать, какой из множества контактов является первым. Если не выемка, на ИС может быть выгравирована точка в корпусе рядом с контактом 1.

    ИС с точкой и меткой для обозначения полярности. Иногда вы получаете и то, и другое, иногда только одно или другое.

    Для всех корпусов ИС номера выводов последовательно увеличиваются при перемещении против часовой стрелки от вывода 1.

    ИС для поверхностного монтажа могут иметь QFN, SOIC, SSOP или ряд других форм-факторов. Эти микросхемы обычно имеют точек возле вывода 1.

    ATmega32U4 в корпусе TQFP, рядом с распиновкой таблицы данных.

    Конденсаторы электролитические

    Не все конденсаторы поляризованы, но когда они поляризованы, очень важно, не перепутать полярность.

    Керамические конденсаторы — маленькие (1 мкФ и менее), обычно желтые, — имеют поляризацию , а не .Вы можете придерживаться их любым способом.

    Керамические конденсаторы для сквозного монтажа и поверхностного монтажа 0,1 мкФ. Они НЕ поляризованы.

    Колпачки электролитические (в них есть электролиты), похожие на консервные банки, поляризованы . Отрицательный штифт крышки обычно обозначается меткой «-» и / или цветной полосой вдоль банки. У них также может быть на более длинная положительная ветвь .

    Ниже представлены электролитические конденсаторы емкостью 10 мкФ (слева) и 1 мФ, на каждом из которых имеется символ тире, обозначающий отрицательный вывод, а также более длинный положительный вывод.

    Подача отрицательного напряжения на электролитический конденсатор в течение продолжительного периода времени приводит к кратковременному, но катастрофическому отказу. Они сделают хлопком , и верхняя часть колпачка либо вздувается, либо лопается. С этого момента крышка будет практически мертвой, действуя как короткое замыкание.

    Другие поляризованные компоненты

    Батареи и блоки питания

    Правильная полярность в вашей цепи начинается и заканчивается правильным подключением источника питания.Независимо от того, получает ли вы питание от настенной бородавки или от LiPo-аккумулятора, очень важно убедиться, что вы случайно не подключили их обратно и случайно не подали 9 В или 4,2 В.

    Любой, кто когда-либо заменял батарейки, знает, как определить их полярность. На большинстве батарей положительные и отрицательные клеммы обозначаются символом «+» или «-». В других случаях это может быть красный провод для положительного и черный провод для отрицательного.

    Набор аккумуляторов.Литий-полимерный, плоская ячейка, 9 В щелочной, AA щелочной и AA NiMH. У каждого есть способ представить положительные или отрицательные клеммы. Блоки питания

    обычно имеют стандартный разъем, который обычно должен иметь полярность. У бочкового домкрата, например, два проводника: внешний и внутренний; внутренний / центральный провод обычно является положительной клеммой. Другие разъемы, такие как JST, имеют ключ и , поэтому вы просто не можете подключить их задним ходом.

    Для дополнительной защиты от обратной полярности источника питания вы можете добавить защиту от обратной полярности с помощью диода или полевого МОП-транзистора.

    Транзисторы, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения

    Эти (традиционно) трехконтактные поляризованные компоненты объединяются вместе, поскольку они имеют одинаковые типы корпусов. Транзисторы со сквозным отверстием, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения обычно поставляются в корпусах TO-92 или TO-220, как показано ниже. Чтобы определить, какой из выводов является каким, найдите плоский край на корпусе TO-92 или металлический радиатор на TO-220 и сопоставьте его с выводом в таблице данных.

    Выше транзистор 2N3904 в корпусе TO-92, обратите внимание на изогнутые и прямые края.Регулятор 3,3 В в корпусе TO-220, обратите внимание на металлический радиатор сзади.

    и т. Д.

    Это лишь верхушка айсберга поляризованных компонентов. Даже неполяризованные компоненты, такие как резисторы, могут поставляться в поляризованных корпусах. Блок резисторов — группа из пяти или около того предварительно установленных резисторов — является одним из таких примеров.

    Комплект поляризованных резисторов. Массив из пяти 330 Ом; резисторы, соединенные вместе на одном конце. Точка представляет собой первый общий штифт.

    К счастью, каждый поляризованный компонент должен каким-то образом сообщать вам, какой вывод какой.Обязательно всегда читайте спецификации и проверяйте корпус на наличие точек или других маркеров.

    Ресурсы и дальнейшее развитие

    Теперь, когда вы знаете, что такое полярность и как ее идентифицировать, почему бы не ознакомиться с некоторыми из этих соответствующих руководств:

    • Основные сведения о разъемах — существует ряд разъемов, которые имеют собственную полярность. Обычно это отличный способ убедиться, что вы не подаете питание или какой-либо другой сигнал в обратном направлении.
    • Диоды — наш яркий пример полярности компонентов. В этом руководстве подробно рассказывается, как работают диоды и какие типы диодов существуют.
    • LilyPad Design Kit Эксперимент 1. Схемы существуют не только на макетных и печатных платах, вы также можете вшивать их в рубашки и другие ткани! Ознакомьтесь с руководствами по LilyPad Design Kit, чтобы узнать, как начать работу. Знание полярности очень важно для правильного подключения этих светодиодов.

    Основные операции, уход и обслуживание, а также расширенное устранение неисправностей для квалифицированных специалистов

    Как и в последовательных цепях, электрический ток течет «от отрицательного к положительному» через каждый из компонентов нагрузки в параллельной цепи.Как показано на рисунке 6, электроны покидают отрицательный вывод источника и перетекают с отрицательного полюса на положительный через каждый из нагрузочных резисторов. Обратите внимание, что полярность каждого из резисторов такая же, как полярность источника.

    Рисунок 6 — Полярность в параллельной цепи

    Полярность всегда выражается от одной точки цепи относительно другой точки с другим электрическим потенциалом. Обратите внимание, что на рисунке 6 верхняя сторона каждого резистора, отмеченная отрицательным знаком, фактически находится в одной точке.Между этими подобными клеммами нет разницы в потенциале.

    Также обратите внимание, что отдельные токи через каждый резистор (I 1 , I 2 , I 3 ) вместе составляют общий ток (I T ), потребляемый от источника. Когда общий ток, необходимый для работы каждой из этих параллельных нагрузок, превышает номинальный выходной ток одного источника, вам необходимо увеличить выходную мощность источника.

    Проверка полярности для параллельных источников напряжения

    Источники напряжения подключаются параллельно всякий раз, когда необходимо обеспечить выходной ток, превышающий выходной ток, который может обеспечить один источник питания, без увеличения напряжения на нагрузке.

    • Источники питания подключены последовательно для увеличения выходного напряжения.
    • И наоборот, источники питания подключаются параллельно для увеличения текущей мощности.

    Преимущество параллельно подключенных источников питания заключается в том, что один источник может быть отключен для обслуживания или ремонта при сохранении пониженной мощности нагрузки. Если батарея на 6 В имеет максимальный выходной ток 1 А, и если необходимо запитать нагрузку, требующую 2 А, то вы можете подключить вторую батарею на 6 В параллельно с первой.

    Если есть какие-либо сомнения относительно полярности двух батареек, вы можете провести простой вольтметр для проверки правильности полярности.

    1. Свяжите одну сторону источников питания вместе.
    2. Перед тем, как подключить перемычку параллельного включения между оставшимися двумя клеммами, вставьте вольтметр между этими двумя точками. См. Рисунок 7.
    3. Если полярность неправильная (рисунок 7b), вольтметр показывает удвоенное напряжение источника, потому что одинаковые ЭДС помогают друг другу.НЕ подключайте через эти клеммы.

    ВНИМАНИЕ! Поскольку между этими двумя точками существует разность потенциалов, подключение перемычки для параллельного включения между ними приведет к короткому замыканию!

    Если полярность правильная (рисунок 7a), то вольтметр показывает 0 В, потому что ЭДС противостоят друг другу. Вы можете подключить перемычку параллельно между этими двумя точками.

    Рисунок 7: Проверка полярности

    Что такое полярность и почему нас это волнует? [Analog Devices Wiki]

    Фон:

    При изучении электричества и электроники полярность указывает, является ли компонент симметричным или нет.Для компонента с двумя выводами это означает, что эти два вывода взаимозаменяемы. Для неполяризованного компонента, части без полярности, клеммы могут быть подключены в любом направлении, и он по-прежнему будет работать так, как должен. Симметричный компонент обычно имеет только два вывода, и каждый вывод на компоненте эквивалентен. Сеть из нескольких симметричных двух оконечных компонентов также может быть симметричной. Вы можете подключить неполяризованный компонент в любом направлении, и он будет работать точно так же.

    Поляризованный компонент, часть с полярностью, может быть подключен в цепь только в одном направлении. Это означает, что большее положительное напряжение на клеммах и большее отрицательное напряжение на клеммах можно подключить только к правильным клеммам. Также ток в терминале обычно течет только в одном направлении. Полярность обычно обозначается положительными (+) и отрицательными (-) знаками на схемах и маркировкой на самих компонентах. Другая маркировка и обозначения контактов также могут использоваться, чтобы различать, какой контакт или клемма какой.

    Поляризованный компонент может иметь два, двадцать или даже двести контактов, и каждый из них имеет уникальную функцию и / или положение. Когда поляризованный компонент подключен к цепи неправильно, в лучшем случае он не будет работать должным образом. В худшем случае неправильно подключенный поляризованный компонент будет поврежден и больше не будет работать даже при правильном подключении.

    Полярность — очень важное понятие в электронике, особенно при физическом построении схем.Если вы подключаете детали к макетной плате или припаиваете их к печатной плате, очень важно иметь возможность идентифицировать поляризованные компоненты и подключать их в правильном направлении. Это цель данной лабораторной работы. Мы обсудим, какие компоненты имеют полярность, а какие нет, как определить полярность компонентов и как проверить полярность некоторых компонентов.

    Некоторые простые неполяризованные примеры

    Так называемые пассивные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, обычно не поляризованы.Конечно, из этого правила есть исключения.

    Конденсаторы особый корпус

    Не все конденсаторы поляризованы, но когда они поляризованы, очень важно не перепутать их полярность.

    Керамические конденсаторы — маленькие (обычно 1 мкФ и менее), обычно синие или желтые керамические тела — не поляризованы. Вы можете подключить их любым способом в цепи.

    Керамические колпачки НЕ поляризованы.

    Сквозное отверстие и SMD 0.Керамические конденсаторы 1 мкФ. Они НЕ поляризованы.

    Конденсаторы электролитические и танталовые

    Электролитические конденсаторы (они содержат электролиты), похожие на консервные банки, поляризованы. Отрицательный вывод конденсатора обычно обозначается знаком (-) и / или цветной полосой вдоль банки. У них также может быть более длинная положительная нога. Ниже приведен электролитический конденсатор, у которого есть символ тире для обозначения отрицательной ветви, а также более длинный положительный конец и танталовый конденсатор.

    Поляризованные электролитические и танталовые конденсаторы

    Приложение отрицательного напряжения в течение длительного периода к поляризованному электролитическому или танталовому конденсатору приведет к кратковременному возбуждению, но катастрофическому отказу. Они лопнут, и верхняя часть колпачка либо разбухнет, либо лопнет. Танталовые конденсаторы могут даже загореться. С этого момента крышка будет практически мертвой, действуя как короткое замыкание.

    Поляризованные компоненты

    Батареи и блоки питания

    Правильная полярность в вашей цепи начинается и заканчивается правильным подключением источника питания.Независимо от того, получает ли ваш проект питание от настенного источника питания, батареи или даже ADALM1000, очень важно убедиться, что вы случайно не подключили положительный и отрицательный полюсы в обратном направлении и случайно не подали -9 В или -5 В.

    Любой, кто когда-либо заменял батарейки, знает, как определить их полярность. На большинстве батарей положительные и отрицательные клеммы обозначаются символом «+» или «-». Другими индикаторами полярности может быть цвет проводов: красный для положительного и черный для отрицательного.

    У всех батарей должен быть способ определения полярности.

    Все батарейки. Литий-полимерный, таблеточный элемент, щелочной элемент 9 В, щелочной элемент AA и никель-металлгидридный аккумулятор AA могут каким-то образом представлять положительные и отрицательные клеммы.

    Источники питания обычно имеют стандартизованный разъем, который обычно должен иметь полярность. У бочкового домкрата, например, два проводника: внешний и внутренний; внутренний / центральный провод обычно является положительной клеммой. У других разъемов есть ключи, поэтому их нельзя вставить задом наперед.

    Для дополнительной защиты от обратной полярности источника питания вы можете добавить защиту от обратной полярности с помощью диода или полевого МОП-транзистора.

    Полярность диодов и светодиодов

    Диоды — это два терминальных компонента, которые позволяют току течь только в одном направлении, и они всегда поляризованы. Положительный вывод (+) называется анодом, а отрицательный вывод называется катодом.

    Обозначения диодных цепей с маркировкой анода / катода

    Ток через диод может течь только от анода к катоду, что объясняет, почему важно, чтобы диод был подключен в правильном направлении.Физически каждый диод должен иметь какую-то индикацию анода или катода. Обычно у диода будет линия рядом с выводом катода, которая совпадает с вертикальной линией в символе цепи диода.

    Ниже приведены несколько примеров диодов. Диод в черном пластиковом корпусе представляет собой выпрямитель 1N4001 и имеет серое кольцо возле катода. Диод в стеклянном корпусе представляет собой сигнальный диод 1N914 с черным кольцом для маркировки катода.

    Индикаторы полярности диодов

    Светодиоды, светодиоды

    LED означает светоизлучающий диод, что означает, что, как и другие обычные диоды, они поляризованы.Есть несколько идентификаторов для различения положительных и отрицательных выводов светодиода. Один из них — определить более длинную ногу, которая должна указывать на положительный анодный штифт. Иногда провода были обрезаны, попробуйте найти плоский край на внешнем корпусе светодиода. Штифт, ближайший к плоскому краю, будет отрицательным катодным штифтом.

    Могут быть и другие индикаторы. SMD-диоды имеют ряд идентификаторов анода / катода. Иногда проще всего проверить полярность с помощью мультиметра.Установите мультиметр в положение диода (обычно обозначается символом диода) и прикоснитесь каждым щупом к одной из клемм светодиода. Если светодиод горит, положительный датчик касается анода, а отрицательный датчик касается катода. Если он не загорается, попробуйте поменять местами зонды. Некоторые светодиоды, такие как синие или белые светодиоды с более высоким прямым напряжением, не будут гореть ни в одном направлении при использовании функции проверки диодов на мультиметре.

    Проверка полярности светодиода с помощью ALM1000

    Полярность светодиода можно проверить с помощью цифрового мультиметра.Если положительный вывод касается анода, а отрицательный — катода, светодиод должен загореться. Настольный омметр ALICE можно использовать для проверки диодов и светодиодов, а также для измерения резисторов. Подключите положительный конец диода к каналу A, а отрицательный — к каналу B.

    Инструмент для измерения омметра ALICE (с внутренним резистором 50 Ом)

    Диоды, конечно, не единственный поляризованный компонент. Есть масса деталей, которые не будут работать при неправильном подключении.Далее мы обсудим некоторые другие распространенные поляризованные компоненты, начиная с интегральных схем.

    Транзисторы, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения

    Эти (традиционно) трехполюсные поляризованные компоненты объединяются вместе, потому что они имеют одинаковые типы корпусов. Транзисторы со сквозным отверстием, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения обычно поставляются в корпусах TO-92 или TO-220, как показано ниже. Чтобы определить, какой из выводов является каким, найдите плоский край на корпусе TO-92 или металлический радиатор на TO-220 и сопоставьте его с выводом в таблице данных.

    Транзистор ТО-92, НМОП ТО-220 и Врег

    Выше транзистор 2N3904 в корпусе TO-92, обратите внимание на изогнутые и прямые края. Устройства в корпусе TO-220 могут иметь два, три и более выводов. Регулируемый регулятор в корпусе TO-220, обратите внимание на металлический радиатор TAB на задней панели.

    Это лишь верхушка айсберга поляризованных компонентов. Даже неполяризованные компоненты, такие как резисторы, могут поставляться в многопроволочных корпусах. Блок резисторов — группа из пяти или около того предварительно установленных резисторов — является одним из таких примеров.

    Наборы резисторов

    Пакет резисторов SIP представляет собой массив из пяти резисторов 330 Ом, связанных вместе на одном конце. Точка представляет собой первый общий штифт. Боковые резисторы не «поляризованы» по отдельности, но общее соединение делает всю матрицу несимметричной.

    К счастью, каждый поляризованный компонент должен каким-то образом сообщать вам, какой вывод какой. Обязательно всегда читайте таблицы данных и проверяйте упаковку или футляр на наличие точек или других маркеров.

    Ресурсы и дальнейшее развитие

    Теперь, когда вы знаете, что такое полярность и как ее определить, почему бы не ознакомиться с некоторыми из этих связанных руководств:

    Для дальнейшего чтения:

    Вернуться к содержанию «Введение в деятельность лаборатории электротехники»

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *