معرفی قطعات برد الکترونیکی

قطعات برد الکترونیکی (PCB) یا مدار چاپی در دنیای الکترونیک بسیار کاربرد دارند و تقریبا در همه جا هستند. به طوری که می توانید آن را در دستگاه هایی که هر روز استفاده می کنید، پیدا کنید. با این حال، اغلب افراد از این بردهای الکترونیکی بدون آگاهی و یا دانش فناوری استفاده می کنند.

در این مقاله، اجزا و قطعات برد الکترونیکی را به شما معرفی می کنیم و توضیح می دهیم که چگونه بردهای الکترونیکی می توانند کارکرد بهتری داشته باشند.

برای آشنایی بیشتر با بردهای الکترونیکی می توانید در دوره آموزش تعمیرات برد الکترونیکی شرکت کنید. این دوره تحت نظر اساتید مجرب این حوزه و در کلاس های مجهز برگزار می شود.

برد الکترونیکی چیست؟

برد الکترونیکی در ساده ترین شکل خود، یک برد پلاستیکی تقویت شده با شیشه است. یکسری خطوط از جنس مس بر روی برد وجود دارد که به یکدیگر متصل هستند. این خطوط مسی اجازه می دهند تا بار الکتریکی در برد جریان یابد و جریان الکتریکی را به اجزای مختلفی که به صورت سیستماتیک و منظم در برد قرار دارند، می رساند. این خطوط مسی به جای سیم ها عمل می کنند و نیروی الکتریکی را به مقصد درست هدایت می کنند.

بردهای الکترونیک از قطعات ریز و درشتی از جمله خطوط مسی و قطعاتی چون خازن، باتری، دیود، ترانزیستور و غیره تشکیل شده است. بردهای الکترونیکی قطعات سخت افزاری هستند که در دستگاه های الکترونیکی کاربرد خاصی دارد.

فیلم معرفی قطعات برد الکترونیکی

لایه های برد الکترونیکی

تعداد لایه های بردهای الکرونیکی بر اساس تعداد وجه های برد که به مس آغشته شده اند، تعیین می شود. برد الکترونیکی به سه دسته تقسیم می شوند.

• برد های الکترونیکی یک لایه : ساده ترین نوع بردهای الکترونیکی برد های یک لایه هستند چرا که روی آنها فقط یه لایه مسی وجود دارد. در یک طرف آن خطوط مسی و در طرف دیگر آن قطعات قرار می گیرند.
• بردهای الکرونیکی دو لایه : نوع دیگر بردهای الکرونیکی، دو لایه هستند که دو طرف آن ها مس قرار دارد. در نتیجه به دلیل وجود دو لایه مس میتوان دو طرف آن قطعات الکترونیکی قرار داد. همین امر موجب مزیت برد دو لایه نسبت به تک لایه می باشد که سبب کوچکتر شدن برد الکترونیکی می شود.
• بردهای الکرونیکی چند لایه: مدل های دیگری از بردهای الکرونیکی نیز وجود دارد که از چندین لایه مس تشکیل شده اند و مشابه این است که چندین برد الکرونیکی روی هم قرار گرفته است. برد های الکرونیکی میتوانند حتی تا ۱۶ لایه نیز داشته باشند و بیشتر از آن هم امکان دارد ولی از نظر ساخت در بازار الکترونیک رایج نیست. در ایران به دلیل محدودیت تا دو لایه ساخته می شود.

ساده ترین برد ها، قطعات بردهای الکترونیکی یک طرفه (با یک لایه مس) هستند. با این حال، مسیرهای ارتباطی و خطوط مسی نیز می توانند در هر دو طرف برد نصب شوند و قطعات بردهای الکترونیکی دو طرفه ساخته شود. بردهای دو طرفه پیچیده تر هستند زیرا چند لایه دیگر به طرح اولیه آنها اضافه می شوند.

این لایه های جدید نیز دارای مسیرها و خطوط مسی مخصوص به خود هستند. خطوط مسی نمی توانند بدون جابجایی شارژ الکتریکی به یکدیگر متصل شوند، بنابراین برد های الکترونیکی چند لایه پیشرفته بسیار ضروری هستند. با این حال، در برد های یک طرفه، یک طرف مخصوص خطوط مسی است و طرف دیگر قطعات بر روی آن قرار می گیرند.

روی لایه مسی، سولدر ماسک (solder mask) و سیلک اسکرین به صورت چاپ شده وجود دارد که مکان مونتاژ قطعات الکترونیکی برد را نشان می دهد. سولدر ماسک (بخشی از برد که لحیم بر روی آن عمل نمی کند) را به راحتی می توان با رنگ سبز آن تشخیص داد. این لایه به عنوان نوعی عایق عمل می کند که ممکن است هر چیز فلزی به طور تصادفی با آن تماس پیدا نماید.

با این حال، بخش هایی از لایه مسی در معرض دید و بدون عایق قرار می گیرند تا بتوان قطعات را به آنها لحیم کرد. سیلک اسکرین نیز بر روی سولدر ماسک قرار می گیرد (سیلک اسکرین معمولا محل قرار گیری قطعات الکترونیکی و نقاط تست و شماره فنی، لوگوی شرکت و علائم هشدار را مشخص می کند). اسامی و اعداد نوشته شده روی آن باعث آسان تر شدن مونتاژ قطعات برای مهندسین می شود.

اجزای برد الکترونیکی

مسیرها و خطوط مسی روی برد، مانند اسکلت بدن انسان هستند و به عنوان ساختار اصلی یک برد عمل می کنند. اجزاء و قطعات برد الکترونیکی نیز، اندام های حیاتی آن هستند که هر کدام دارای کارکرد متفاوت است. قطعات، ویژگی های منحصر به فرد  را به مدار اعمال می کنند و آن را برای هدف مورد نظر ما مناسب می سازند.

بردهای الکترونیکی به طور کلی به دو دسته قطعات فعال یا active و قطعات passive یا منفعل تقسیم می شوند. قطعات فعال کنترل جریان برق را از طریق سیگنال های الکترونیکی به عهده دارند. مانند ترانزیستور، لوله های خلاء و یکسو کننده های تحت کنترل سیلیکون. قطعات منفعل برخلاف قطعات فعال نمی توانند جریان برق را از طریق سیگنال های الکترونیکی کنترل کنند. مانند خازن ها، مقاومت ها، القاگر ها و دیودها.

بسته به نوع دستگاه یا برد الکترونیکی طراحی شده، اجزای مختلفی برای مدارهای مختلف مورد نیاز است. این اجزاء می توانند طیف وسیعی از قطعات الکترونیکی را شامل شوند. برخی از قطعات رایج در بردهای الکتورنیکی عبارتند از:

• باتری برد

باتری ولتاژ لازم روی مدار را فراهم میکند و روی برد به سادگی شناخته می­شود. مشخصات باتری ها روی آن ها درج شده است.

• مقاومت الکترونیکی

جریان الکتریکی را از طریق عبور از خود کنترل می کنند و معمولا دارای خطوط رنگی بر روی بدنه هستند که برای تعیین مقدار آنها تعبیه شده اند.

مقاومت یکی از پر کاربردترین اجزای برد الکترونیکی است که در ساخت مدارها استفاده می شود و کنترل جریان الکتریکی از خود را بر عهده دارد. تقریبا میتوان گفت هیچ مداری را نمیتوانید پیدا کنید که یکی از انواع مقاومت ها در ان به کار نرفته باشد. مقدار برخی مقاومت ها توسط خطوط رنگی روی آن نشان داده می شود و مقدار برخی دیگر با عدد و حروف روی آن ها درج شده است. مقاومت ها انواع مختلفی دارند. مقاومت‌ها با حرف R در مدار نشان داده می شوند.

1. مقاومت معمولی : مقاومت های معمولی مکعبی شکل هستند و به رنگ های آبی، مشکی و یا سبز در بازار میتوان یافت. به ندرت پیش می اید این نوع مقاومت ها خراب شوند تنها 5% احتمال دارد با مشکل رو به رو شوند. معمولا هیچ عدد یا حروفی روی آن ها درج نشده است.
2. مقاومت فیوزی (سیمی) : مقاومت­های فیوزی مکعب مستطیل هستند و احتمال خرابی در این نوع مقاومت ها بسیار بالاست. تشخیص این نوع مقاومت­ها توسط اعداد و حروفی که روی آن درج شده امکان پذیر است.

• LED ها

نوعی دیود نوری است و هنگامی که جریان از آن عبور می کند، روشن می شود و عبور جریان را فقط در یک جهت اجازه می دهد.

• ترانزیستور برد

بار الکتریکی را تقویت می کند. ترانزیستورها یکی از پرمصرف ترین قطعات الکترونیکی هستند که از آن ­ها برای قطع و وصل کردن و یا تقویت کردن بار الکترونیکی استفاده می­شود.

ترانزیستورها به سه دسته زیر تقسیم بندی می­شوند:

1. ترانزیستور NPN : وظیفه سوئیچ و تقویت کننده جریان در مدارها را برعهده دارند و شامل سه لایه نیمه رسانا است.
2. ترانزیستور PNP : کار ترانزیستور PNP مثل ترانزیستور NPN است با این تفاوت که جهت جریان آن برعکس جهت جریان ترانزیستور NPN استو شامل سه لایه نیمه رسانا است.
3. فوتو ترانزیستور : عملکرد این ترانزیستور بر پایه نور و شدت آن است و کاربرد های زیادی دارد مانند چراغ های اتوماتیک خیابان­ها.

• خازن برد

خازن ها قطعات پر مصرفی در ساخت بردهای الکترونیکی هستند که می توانند بار الکتریکی را در خود جای دهند و نگه دارند. مقدار بعضی از آن ها توسط اعداد و حروف، برخی توسط کدهای سه رقمی و برخی دیگر توسط خطوط رنگی روی آن ها درج شده است. خازن­ها در مدار با حرف C نمایش داده میشوند.

1. خازن سرامیکی: خازن های سرامیکی معمولا طوسی یا قهوه ای رنگ هستند و هیچ عدد و حروفی روی آن ها حک نشده است.
2. خازن الکترولیتی: این نوع خازن ها به رنگ قهوه ای یا مشکی در بازار موجود هستند. نام شرکت سازنده، کد و مقدار ولتاژ بر روی این نوع خازن ها نوشته می­شود.

برای اطلاعات بیشتر در مورد خازن ها ، مقاله خازن برد الکترونیکی چیست را بخوانید.

• سلف یا القاگر Inductor

بار را ذخیره می کند باعث توقف یا تغییر جریان می شود. سلف­ها اغلب به عنوان سیم پیچ شناخته میشوند چرا که از یک هسته و سیم پیچی به دور آن تشکیل شده است. مقدار بعضی از آن ها توسط اعداد و حروف و برخی دیگر توسط خطوط رنگی روی آن ها درج شده است. اما اکثر مواقع مقدار آن روی سلف درج نشده و باید با دستگاه اندازه گیری شود. سلف‌ها با حرف L در مدار نمایش داده می­شوند.

• دیود الکترونیکی

یکی دیگر از انواع قطعات برد الکترونیکی ، دیود ها هستند. دیودها قطعاتی نیمه رسانا هستند چرا که فقط اجازه عبور جریان از یک طرف را می دهند و جهت دیگر را مسدود می کند. اصطلاحا به آن ها یک سو نیز گفته می شود. دیود‌ها در مدار با حرف D نشان داده میشوند و دارای ۲ پایه هستند.

دیود های الکتریکی به سه بخش تقسیم بندی می­شوند:

1. دیود نوری : انرژی الکتریکی را به انرژی نورتبدیل می­کند.
2. دیود زنر: ولتاژ را در مدار های الکتریکی تنظیم می­کند.
3. دیود حساس به نور: انرژی نور را به انرژی الکتریکی تبدیل می­کند. به همین دلیل این قطعات الکترونیک در سلول های خورشیدی به کار می­روند.

• سوئیچ برد

بسته به اینکه بسته یا باز هستند، می توانند اجازه به عبور جریان دهند یا مسیر را مسدود نمایند.

1. Push Switch: زمانی که این سوئیچ­ فشار داده شود جریان یک طرفه در مدار الکتریکی برقرار می­شود مانند زنگ در، روشن شدن چراغ شارژ و ….
2. Push to Break Switch: همانند Push Switch تا پیش از فشردن این سوئیچ جریان یک طرفه در مدار برقرار است اما به محض فشردن آن، جریان قطع می­شود.
3. Single Pole Single Through Switch: این نوع سوئیچ هم مانند دو نوع قبلی است اما فشاری نیست و دو حالت روشن و خاموش دارد که در حالت روشن جریان مدار الکتریکی برقرار می­شود.

• رله الکترونیکی

رله قطعه‌ای است که داخل محفظه‌ای پلاستیکی قرار داده شده و نوعی کلید الکترومکانیکی است که در مدارهای ولتاژ بالا و قدرت بالا به کار می­رود و مشخصات آن روی بدنه پلاستیکی حک شده است. رله‌ها در مدار اغلب با حرف K نشان داده میشوند.

• فیوز الکترونیکی

فیوزهای برد مانند فیوز های خودرو هستند و به راحتی شناخته می­شوند. مشخصات فیوز ها هم مانند باتری ها روی آن ها درج شده است.

مونتاژ بردهای الکترونیکی

این قطعات را می توان به روش های مختلف به برد متصل کرد. به طور کلی، یک مهندس تصمیم می گیرد که از روش نصب روی سطح یا روش سوراخ ته باز (through-hole) برای اتصال قطعات و مونتاژ بردهای الکترونیکی استفاده کند. فرد می تواند با استفاده از الگوی شماتیک و اعداد درج شده روی برد، قطعات را به برد لحیم کاری نماید.

فرد باید هنگام لحیم کاری بسیار دقت داشته باشد. به عنوان مثال لحیم، فلزی است که فرد آن را ذوب می کند تا بتواند آن را تغییر شکل دهد. هر گونه انحراف دستگاه لحیم و برخورد آن با سایر قطعات فلزی می تواند باعث اتصال کوتاه شدن مدار گردد. این اتفاق می تواند خطرناک و باعث ایجاد آتش سوزی یا حتی انفجار کوچک شود. هنگامی که قطعات به درستی نصب شوند، آنگاه برد الکترونیکی شما آماده است تا در دستگاه مورد نظر استفاده شود.

آموزشگاه فن آموزان برگزار کننده دوره های کوتاه مدت و فشرده آموزشی از جمله دوره های آموزش تعمیرات موبایل ، آموزش plc ، آموزش هوشمند سازی ساختمان ، آموزش تعمیرات لوازم خانگی ، آموزش تعمیرات پکیج ، آموزش تعمیرات لپ تاپ ، آموزش تابلو برق صنعتی و … ویژه اشتغال می باشد. عناوین کامل بیش از هشتاد دوره درآمد زا در صفحه اصلی سایت موجود می باشد.