電子電路圖 是指按照統(tǒng)一的符號將導(dǎo)線將電源、開關(guān)(電鍵)、用電器、電流表、電壓表等連接起來組成電路表示出來圖。在這個自能化科技時代,電子電路已然是科技的基石,任何與科技自能相關(guān)的,都少不了電子電路,相信有很多朋友像小編一樣,對電子電路有一番愛好,但是又苦于不懂,最后就擱置一旁。然后看到類似的產(chǎn)品或什么新科技,又會回頭多看幾眼,甚至想自己也快速學(xué)會。
電子電路圖又稱作電路圖或電路原理圖,它是一種反映電子產(chǎn)品和電子設(shè)備中各元器件的電氣連接情況的圖紙。它是一種工程語言,可幫助人們盡快熟悉電子設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)及工作原理。因此看懂電路圖是學(xué)習(xí)電子技術(shù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,是進(jìn)行電子制作或修理的前提,也是電子技術(shù)愛好者必須掌撐的基本技能。
一張電路圖通常有幾十乃至幾百個元器件,它們的連線縱橫交叉,形式變化多端,初學(xué)者往往不知道該從什么地方開始, 怎樣才能讀懂它。
電子電路圖是人們?yōu)榱搜芯亢凸こ痰男枰?,用約定的符號繪制的一種表示電路結(jié)構(gòu)的圖形。通過電路圖可以知道實(shí)際電路連接的情況。這樣,我們在分析電路時,就不必把實(shí)物翻來覆去地琢磨,這樣看起來比較辛苦,特別是復(fù)雜的電路更是如此。而電子電路圖,可以直觀的反映實(shí)際電路的連接情況;在設(shè)計(jì)電路時,也可以從容地在紙上或電腦上進(jìn)行,確認(rèn)完善后再進(jìn)行實(shí)際安裝,通過調(diào)試、改進(jìn),直至成功;更可以應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件來進(jìn)行電路的輔助設(shè)計(jì),甚至進(jìn)行虛擬的電路實(shí)驗(yàn),大大提高了工作效率。
電路圖主要由元件符號、連線、結(jié)點(diǎn)、注釋四大部分組成。 元件符號表示實(shí)際電路中的元件,它的形狀與實(shí)際的元件不一定相似,甚至完全不一樣。但是它一般都表示出了元件的特點(diǎn),而且引腳的數(shù)目都和實(shí)際元件保持一致。 連線表示的是實(shí)際電路中的導(dǎo)線,在原理圖中雖然是一根線,但在常用的印刷電路板中往往不是線而是各種形狀的銅箔塊,就像收音機(jī)原理圖中的許多連線在印刷電路板圖中并不一定都是線形的,也可以是一定形狀的銅膜。 結(jié)點(diǎn)表示幾個元件引腳或幾條導(dǎo)線之間相互的連接關(guān)系。所有和結(jié)點(diǎn)相連的元件引腳、導(dǎo)線,不論數(shù)目多少,都是導(dǎo)通的。 注釋在電路圖中是十分重要的,電路圖中所有的文字都可以歸入注釋—類。細(xì)看以上各圖就會發(fā)現(xiàn),在電路圖的各個地方都有注釋存在,它們被用來說明元件的型號、名稱等等。
圖形分類
電子電路圖一般有原理圖、方框圖、裝配圖和印板圖等。
原理圖
又被叫做“電原理圖”。這種圖,由于它直接體現(xiàn)了電子電路的結(jié)構(gòu)和工作原理,所以一般用在設(shè)計(jì)、分析電路中。分析電路時,通過識別圖紙上所畫的各種電路元件符號,以及它們之間的連接方式,就可以了解電路的實(shí)際工作時 原理圖就是用來體現(xiàn)電子電路的工作原理的一種電路情況。
方框圖
方框圖是一種用方框和連線來表示電路工作原理和構(gòu)成概況的電路圖。從根本上說,這也是一種原理圖,不過在這種圖紙中,除了方框和連線,幾乎就沒有別的符號了。它和上面的原理圖主要的區(qū)別就在于原理圖上詳細(xì)地繪制了電路的全部的元器件和它們的連接方式,而方框圖只是簡單地將電路按照功能劃分為幾個部分,將每一個部分描繪成一個方框,在方框中加上簡單的文字說明,在方框間用連線(有時用帶箭頭的連線)說明各個方框之間的關(guān)系。所以方框圖只能用來體現(xiàn)電路的大致工作原理,而原理圖除了詳細(xì)地表明電路的工作原理之外,還可以用來作為采集元件、制作電路的依據(jù)。
裝配圖
它是為了進(jìn)行電路裝配而采用的一種圖紙,圖上的符號往往是電路元件的實(shí)物的外形圖。只要照著圖上畫的樣子,依樣畫葫蘆地把一些電路元器件連接起來就能夠完成電路的裝配。這種電路圖一般是供初學(xué)者使用的。 裝配圖根據(jù)裝配模板的不同而各不一樣,大多數(shù)作為電子產(chǎn)品的場合,用的都是下面要介紹的印刷線路板,所以印板圖是裝配圖的主要形式。 在初學(xué)電子知識時,為了能早一點(diǎn)接觸電子技術(shù),我們選用了螺孔板作為基本的安裝模板,因此安裝圖也就變成另一種模式 [2] 。
印板圖
印板圖的全名是“印刷電路板圖”或“印刷線路板圖”,它和裝配圖其實(shí)屬于同一類的電路圖,都是供裝配實(shí)際電路使用的。 印刷電路板是在一塊絕緣板上先覆上一層金屬箔,再將電路不需要的金屬箔腐蝕
掉,剩下的部分金屬箔作為電路元器件之間的連接線,然后將電路中的元器件安裝在這塊絕緣板上,利用板上剩余的金屬箔作為元器件之間導(dǎo)電的連線,完成電路的連接。由于這種電路板的一面或兩面覆的金屬是銅皮,所以印刷電路板又叫“覆銅板”。印板圖的元件分布往往和原理圖中大不一樣。這主要是因?yàn)?,在印刷電路板的設(shè)計(jì)中,主要考慮所有元件的分布和連接是否合理,要考慮元件體積、散熱、抗干擾、抗耦合等等諸多因素,綜合這些因素設(shè)計(jì)出來的印刷電路板,從外觀看很難和原理圖完全一致;而實(shí)際上卻能更好地實(shí)現(xiàn)電路的功能。 隨著科技發(fā)展,印刷線路板的制作技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展;除了單面板、雙面板外,還有多面板,已經(jīng)大量運(yùn)用到日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)、航天事業(yè)等許多領(lǐng)域。 在上面介紹的四種形式的電路圖中,電原理圖是最常用也是最重要的,能夠看懂原理圖,也就基本掌握了電路的原理,繪制方框圖,設(shè)計(jì)裝配圖、印板圖這都比較容易了。掌握了原理圖,進(jìn)行電器的維修、設(shè)計(jì),也是十分方便的。因此,關(guān)鍵是掌握原理圖。
PROTEL是一款經(jīng)典的電路圖繪制軟件,當(dāng)然其他的還有Protel DXP,Pads、Pcad、Orcad、powerlogic、allegro、Mentor、powerpcb等等。
電路圖的畫法規(guī)則: 1.電路圖的信號處理流程方向;2.連接導(dǎo)線;3.電源線與地線電路圖的識圖方法與步驟 [1] 。 電路的識別包括正確電路和錯誤電路的判斷,串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的判斷。錯誤電路包括缺少電路中必有的元件(必有的元件有電源、用電器、開關(guān)、導(dǎo)線)、不能形成電流通路、電路出現(xiàn)開路或短路。判斷電路的連接通常用電流流向法。既若電流順序通過每個用電器而不分流,則用電器是串聯(lián);若電流通過用電器時前、后分岔,即,通過每個用電器的電流都是總電流的一部分,則這些用電器是并聯(lián)。在判斷電路連接時,通常會出現(xiàn)用一根導(dǎo)線把電路兩點(diǎn)間連接起來的情況,在初中階段可以忽略導(dǎo)線的電阻,所以可以把一根導(dǎo)線連接起來的兩點(diǎn)看成一點(diǎn),所以有時用“節(jié)點(diǎn)”的方法來判斷電路的連接是很方便的。
按單元電路的功能可以把它們分成若干類,每一類又有好多種,全部單元電路大概總有幾百種。下面我們選最常用的基本單元電路來介紹。讓我們從電源電路開始。
一、電源電路的功能和組成
每個電子設(shè)備都有一個供給能量的電源電路。電源電路有整流電源、逆變電源和變頻器三種。常見的家用電器中多數(shù)要用到直流電源。直流電源的最簡單的供電方法是 用電池。但電池成本高、體積大、需要不時更換(蓄電池則要經(jīng)常充電)的缺點(diǎn),因此最經(jīng)濟(jì)可靠而又方便的是使用整流電源。
電子電路中的電源一般是低壓直流電,所以要想從 220 伏市電變換成直流電,應(yīng)該先把 220 伏交流變成低壓交流電,再用整流電路變成脈動的直流電,最后用濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分后才能得到直流電。
有的電子設(shè)備對電源的質(zhì)量要求很高, 所以有時還需要再增加一個穩(wěn)壓電路。因此整流電源的組成一般有四大部分 。其中變壓電路其實(shí)就是一個鐵芯變壓器,需要介紹的只是后面三種單元電路。
交流---變壓---整流---濾波---穩(wěn)壓直流/不穩(wěn)壓直流
(整流電源原理)
二、整流電路
整流電路是利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦阅馨呀涣麟娮兂蓡蜗蛎}動直流電的電路。
( 1 )半波整流
半波整流電路只需一個二極管,見圖 2 ( a )。在交流電正半周時 VD 導(dǎo)通,負(fù)半周時 VD 截止,負(fù)載 R 上得到的是脈動的直流電
( 2 )全波整流
全波整流要用兩個二極管,而且要求變壓器有帶中心抽頭的兩個圈數(shù)相同的次級線圈,見圖 2 ( b )。負(fù)載 R L 上得到的是脈動的全波整流電流,輸出電壓比半波整流電路高。
( 3 )全波橋式整流
用 4 個二極管組成的橋式整流電路可以使用只有單個次級線圈的變壓器,見圖 2 ( c )。負(fù)載上的電流波形和輸出電壓值與全波整流電路相同。
( 4 )倍壓整流。
用多個二極管和 電容器可以獲得較高的直流電壓。圖 2 ( d )是一個二倍壓整流電路。當(dāng) U2 為負(fù)半周時 VD1 導(dǎo)通, C1 被充電, C1 上最高電壓可接近 1.4U2 ;當(dāng) U2 正半周時 VD2 導(dǎo)通, C1 上的電壓和 U2 疊加在一起對 C2 充電,使 C2 上電壓接近 2.8U2 ,是 C1 上電壓的 2 倍,所以叫倍壓整流電路。
三、濾波電路
整流后得到的是脈動直流電,如果加上濾波電路濾除脈動直流電中的交流成分,就可得到平滑的直流電。
( 1 )電容濾波
把電容器和負(fù)載并聯(lián),如圖 3 ( a ),正半周時電容被充電,負(fù)半周時電容放電,就可使負(fù)載上得到平滑的直流電。
( 2 )電感濾波
把電感和負(fù)載串聯(lián)起來,如圖 3 ( b ),也能濾除脈動電流中的交流成分。
( 3 ) L 、 C 濾波
用 1 個電感和 1 個電容組成的濾波電路因?yàn)橄笠粋€倒寫的字母“ L ”,被稱為 L 型,見圖 3 ( c )。用 1 個電感和 2 個電容的濾波電路因?yàn)橄笞帜?ldquo; π ”,被稱為 π 型,見圖 3 ( d ),這是濾波效果較好的電路。
( 4 ) RC 濾波
電感器的成本高、體積大,所以在電流不太大的電子電路中常用電阻器取代電感器而組成 RC 濾波電路。同樣,它也有 L 型,見圖 3 ( e ); π 型,見圖 3 ( f )。
以上內(nèi)容版權(quán)歸原作者所以,表示小編能力有限,寫不出這么高端專業(yè)的知識。