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Development Boards

Construire des circuits électroniques avec RND Components

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Le circuit imprimé est un composant indispensable de divers appareils, permettant aux différents composants de communiquer entre eux. On les trouve dans pratiquement tous les appareils électroniques – téléphones, capteurs, ordinateurs, etc. Des circuits électriques complets sont nécessaires pour alimenter ces appareils. RND fournit tout ce qui est nécessaire pour les créer.

Introduction aux circuits électroniques

Le composant de base des appareils électroniques est le circuit imprimé, également connu sous le nom de CI ou PCB (printed circuit board en anglais). Ils sont utilisés pour maintenir et de relier électriquement un ensemble de composants électroniques entre eux. Les circuits imprimés peuvent être à simple ou double face. Les CI les plus complexes sont constitués de plusieurs couches, ce qui permet aux dispositifs d’être plus puissants.

Parce qu’ils constituent un système complet de composants électroniques interconnectés, les circuits imprimés sont souvent comparés à des villes, dont la population est également un système interconnecté qui assure le fonctionnement de la société. En bref, le circuit imprimé est le cœur de tout appareil et fait fonctionner tous les composants électroniques. La fabrication de circuits imprimés a évolué au fil des ans en réponse à la demande croissante de technologies de semi-conducteurs meilleures, plus rapides et plus complexes.

Applications industrielles des circuits imprimés

Les circuits imprimés sont utilisés dans un grand nombre de secteurs, des petits appareils de consommation aux dispositifs médicaux et aux équipements de véhicules. Parallèlement, les circuits imprimés sont largement utilisés par le secteur industriel et sont particulièrement utiles dans les usines de production.

Grâce aux lignes de production automatisées, il est possible pour les entreprises d’économiser des coûts et de réduire les erreurs humaines. Cependant, les composants électroniques nécessitent souvent des circuits imprimés supplémentaires de haute puissance, conçus pour résister aux environnements difficiles et supporter les vibrations des machines et les températures extrêmes.

Exemples d’utilisation des circuits imprimés dans le secteur industriel :

  • Appareils d’alimenation : alimentations, variateurs, équipements de régulation, équipements d’énergie solaire, etc.
  • Appareils de fabrication : perceuses électriques, machines d’assemblage, presses et rampes, etc.
  • Équipement de mesure : équipement utilisé pour effectuer des mesures telles que la température, la pression et d’autres variables dans le processus de production.

Cartes de prototypage et circuits imprimés

Les cartes de prototypage sont généralement utilisées avant la fabrication du circuit imprimé pour créer des prototypes de circuits électroniques sans soudure. Les cartes de prototypage sont particulièrement recommandées aux concepteurs de circuits débutants, mais elles sont également utiles aux experts qui planifient des projets plus avancés.

Le choix du bon circuit imprimé dépend des exigences du projet. En utilisant la carte prototype, la disposition du circuit peut être modifiée, ce qui ne serait pas possible sur une carte de circuit imprimé – où le circuit est soudé de façon permanente. Les cartes de prototypage sont donc utilisées pour la conception et l’expérimentation, tandis que les CI sont conçus pour créer des composants finis. Les cartes de prototypage sont donc utilisées pour la conception et l’expérimentation, tandis que les CI sont utilisés pour réaliser des pièces finies.

Dans la large gamme de cartes et de cavaliers de prototypage de RND, vous trouverez la bonne solution pour votre projet.

Connecteurs de circuits imprimés

Les connecteurs de circuits imprimés sont l’un des principaux composants des cartes de développement. Ils sont utilisés pour transférer des signaux ou de l’énergie d’une carte à l’autre ou d’une autre source à l’intérieur d’un appareil. Les connecteurs sont montés via des trous traversants ou en surface. Parmi les connecteurs, on distingue les connecteurs mâles et femelles, qui se trouvent en différentes tailles et formes et possèdent des propriétés différentes, comme la résistance aux vibrations.

L’objectif principal des connecteurs de circuits imprimés :

  1. Interconnexions – un lien rigide ou flexible entre deux circuits imprimés
  2. Connecteur de câblage – un connecteur câblé pour les appareils embarqués, fourni avec le produit
  3. Connexion de programmation/débogage – un port (ou un ensemble de points de test) utilisé pour le débogage ou la programmation, typiquement pour un microcontrôleur ou un réseau de portes programmables (FPGA).

Types de connecteurs de circuits imprimés couramment utilisés :

  • Fil-à-carte
  • Cart-à-carte
  • Borniers mâles
  • Borniers femelles
  • Connecteurs de fond de panier
  • Connecteurs USB
  • Connecteurs RCA
  • Connecteurs audio
  • Connecteurs D-Sub
  • Connecteurs cylindriques
  • Connecteurs RJ
  • Connecteurs IEC
  • Connecteurs bananes
  • Connecteurs RF

Connecteurs IDC et câbles en nappe

Les connecteurs IDC sont des connecteurs fil-à-fil et sont conçus pour les câbles en nappe. Leur fonction principale est de connecter une carte ou un sous-système aux autres. Ce connecteur permet un certain nombre de méthodes de connexion sûres et rentables, assurant une connexion stable et étanche entre le câble en nappe et le circuit imprimé.

Les connecteurs IDC et les câbles en nappe de RND ont été développés en tenant compte des exigences des circuits imprimés. Ils sont une solution simple et compacte pour toute application.

Composants couramment rencontrés sur les circuits imprimés

De nombreux composants, situés sur un circuit imprimé pour former un circuit électronique entièrement fonctionnel, sont nécessaires pour que les appareils fonctionnent efficacement.

Résistances

La résistance est l’un des composants les plus couramment utilisés et constitue la base du contrôle du courant. Leur fonction est de limiter le flux d’électricité en dissipant l’énergie électrique sous forme de chaleur. Les résistances sont disponibles sous différentes formes et sont fabriquées à partir de différents matériaux. Les résistances les plus courantes sont celles à couche de carbone. Les résistances axiales ont généralement un fil aux deux extrémités du corps. Des marquages sous forme de bandes de couleur sont placés sur les résistances pour représenter la valeur de la résistance, la tolérance et parfois le facteur de fiabilité. En fonction de la résistance, on rencontre entre trois et six bandes. Au moins deux bandes indiquent la valeur de la résistance et une bande sert de multiplicateur.

Transistors

Les transistors sont un composant clé de nombreux circuits électroniques. Ils sont en réalité les éléments constitutifs, c’est-à-dire qu’ils ne sont rien d’autre que des amplificateurs et des commutateurs électroniques. Ils sont classés en trois types, dont le transistor bipolaire (en anglais, Bipolar Junction Transistors ou BJT) est le plus courant. Ce transistor comporte trois composants et trois broches qui permettent le passage du courant et l’amplification. Le deuxième type est le transistor à effet de champ (en anglais, Field-effect transistor ou FET), ui est un dispositif unipolaire sans jonction pn dans le chemin de courant primaire. Il existe deux types de transistors à effet de champ : le canal N et le canal P. Enfin, le troisième type de transistor est un transistor bipolaire à grille isolée (IGBT, de l’anglais Insulated Gate Bipolar Transistor) et se compose d’un MOSFET (transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur) commandé par la tension, suivi d’un transistor à courant élevé.

Condensateurs

On trouve des condensateurs sur tous les circuits imprimés. Ils stockent l’énergie et la libèrent lorsqu’une puissance supplémentaire est requise ailleurs dans le circuit. Ils sont une sorte de petite batterie avec un espace de stockage encore plus petit et la capacité de gagner et de perdre de l’énergie en un temps très court. Ils sont donc souvent utilisés comme source d’énergie de secours. Les condensateurs sont classés en fonction du matériau conducteur des plaques ou du matériau isolant qui les sépare. Les condensateurs en polyester, les condensateurs céramiques ou les condensateurs radiaux sont souvent utilisés par les débutants et les amateurs de bricolage.

Inductances

Les inductances, également connues sous le nom de bobines et selfs, sont généralement constituées d’un noyau isolé entouré de fil. Ils jouent, comme les condensateurs, un rôle important dans le stockage de l’énergie. Cependant, alors que les condensateurs utilisent un champ électrostatique, les inductances utilisent un champ magnétique pour stocker l’énergie. Lorsque l’énergie les traverse, un champ magnétique est créé. Plus le fil est enroulé autour du noyau (c’est-à-dire plus il y a de tours), plus le champ magnétique est fort et plus de l’énergie est produite. Les bobinages ont une fonction clé dans l’amplification du champ magnétique, ce qui a un impact considérable sur l’énergie stockée.

Diodes

Les diodes font également partie des composants les plus importants sur un circuit imprimé. Ces composants bipolaires régulent et dirigent le flux d’énergie en permettant au courant de circuler dans un sens et en le bloquant dans l’autre. Ils fonctionnent selon la théorie de la résistance électrique.

Batteries

Les batteries ne sont pas seulement utilisées dans les appareils de tous les jours, mais aussi dans les circuits imprimés. Ils stockent l’énergie chimique et la convertissent en énergie électronique, qui est ensuite utilisée pour alimenter différents circuits sur une carte de circuit imprimé.

Circuits intégrés

Les circuits intégrés (CI) sont le cerveau de tous les circuits imprimés. Les batteries sont certes une source d’énergie, mais les circuits intégrés sont de véritables centrales électriques. Des milliers (voire des millions) de transistors, de résistances et de condensateurs sont placés sur ces petites plaquettes. Ils peuvent ainsi remplir de nombreuses fonctions. Le silicone est un matériau utilisé dans la fabrication des circuits intégrés. Il existe deux types de circuits intégrés : numériques et analogiques.

Oscillateurs

Les oscillateurs sont des horloges électroniques qui peuvent être programmées. Ils sont utiles dans de nombreuses applications, telles que les montres à quartz et les systèmes audio et vidéo. Sur les circuits imprimés, les oscillateurs sont des temporisateurs ou des horloges programmables qui génèrent des signaux électroniques. Ils existent également sous différentes formes, comme les oscillateurs à quartz, qui sont utilisés comme minuteries précises dans les montres-bracelets, les microcontrôleurs et autres dispositifs similaires. D’autres sont des oscillateurs Clapp, des oscillateurs commandés en tension et bien d’autres encore. Les oscillateurs peuvent également être catégorisés en fonction de plusieurs paramètres. Ils pourraient par exemple être basés sur un mécanisme de retour.

Commutateurs et relais

Le commutateur est un composant simple qui contrôle le flux de courant dans le circuit en commutant entre un circuit ouvert et un circuit fermé. Les interrupteurs à bascule, les microinterrupteurs, les interrupteurs rotatifs et les interrupteurs à boîtier sont les types de commutateurs les plus couramment utilisés. Ils peuvent également amplifier des courants plus faibles en courants plus importants. De la même manière, un relais est un interrupteur électromagnétique activé par un solénoïde qui agit comme un aimant temporaire lorsqu’il est traversé par un courant.

Capteurs

Les capteurs sont des composants électroniques qui « détectent » les données physiques ou les changements dans l’environnement et réagissent en conséquence. Il existe plusieurs capteurs pour différents stimuli environnementaux tels que l’humidité, la lumière, la qualité de l’air, le toucher, le son, l’humidité et le mouvement. Les capteurs sur les circuits imprimés convertissent souvent l’énergie physique en énergie électrique. Ils peuvent aller d’une sorte de résistance dans un détecteur de température à résistance (RTD) à des LED qui détectent les signaux infrarouges, comme dans les télécommandes de télévision. Les capteurs sont utilisés dans une grande variété d’applications pratiques, telles que la surveillance de l’humidité, la détection de la qualité de l’air, les capteurs de mouvement et le contrôle de l’éclairage.

Concevoir des circuits imprimés avec les bons composants électroniques

La conception de circuits imprimés dépend entièrement de l’application et commence généralement par les besoins de l’utilisateur. Mais qu’il s’agisse d’une conception destinée à être produite en série ou d’une simple amélioration individuelle, un équipement éprouvé et les bons composants sont essentiels pour garantir que le flux de signaux se déroule de manière fluide et sans interruption à travers le circuit imprimé.

Comme vous pouvez le constater, RND propose une gamme complète de composants pour vous aider à démarrer dans la conception électronique ou tout simplement pour répondre à n’importe lequel de vos projets, à des prix abordables et avec une qualité supérieure.

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