Bygga elektroniska kretsar med RND-komponenter

Elektriska kort är viktiga för att koppla ihop olika komponenter och låta dem kommunicera med varandra. De finns i princip i varje del av elektronik – våra telefoner, sensorer och andra elektroniska komponenter. För att driva dessa enheter behövs kompletta kretsar. För att hjälpa till att skapa kretsar med rätt komponenter är RND ett varumärke som förser sina kunder med värdefulla produkter.

En kort introduktion till elektroniska kretsar

Du vet säkert redan att ett kretskort (PCB, printed circuit board), även kallat printed wiring board (PWB), är en typisk elektronikkortsgrund. De är designade för att fysiskt stödja och koppla ytmonterade och komponenter i socklar. Tryckta kretskort kan vara enkel- eller flersidiga. Ju fler sidor ett kretskort har, desto mer komplicerad blir det. Flersidiga kort gör att produkten har mer kraft.

Många jämför kretskort med städer. Du stöter förmodligen på termen att kretskort är som städer, som tillhandahåller ett komplett system för alla elektroniska komponenter som får våra enheter att fungera. I huvudsak är det tryckta kretskortet kärnan i varje enhet och gör att alla elektroniska komponenter kommer till liv. Produktionen av tryckta kretskort har expanderat genom åren för att möta det växande behovet av bättre, snabbare och mer komplicerad halvledarteknik. Det är främst för att skapa mer avancerade enheter och applikationer.

Industriella tillämpningar av kretskort

Kretskort används i många branscher, från små konsumentprodukter till medicinsk utrustning och fordonsutrustning. Samtidigt drar industrisektorn stor nytta av kretskort som är särskilt användbara på produktionslinjer och i tillverkningsanläggningar.

Automatiserade produktionslinjer hjälper företag att spara på kostnader och minska mänskliga fel. Elektroniska komponenter i produktion kräver dock ofta extra kraftfulla kretskort som kan överleva i tuff miljö och klarar vibrerande maskiner och extrema temperaturer. Därför måste kretskorten vara speciellt byggda för att hantera högeffektapplikationer och de tuffa förhållandena.

Exempel på kretskortanvändning i industrisektorn:

• Strömutrustning: strömförsörjning, växelriktare, styrenheter, solenergiutrustning, etc.
• Tillverkningsutrustning: borrar, monteringsmaskiner, pressar och ramper och annan kretskortsbaserad elektronik.
• Mätutrustning: utrustning som används för att kontrollera mätningar som temperatur, tryck och andra variabler i tillverkningsprocessen.

Kopplingsdäck och kretskort

Ett kopplingsdäck används vanligtvis som det första steget i skapandet av ett tryckt kretskort – alltså grunden för konceptet. Kopplingsdäck gör det möjligt att skapa kretsar utan att behöva löda. Dessa kretsar rekommenderas för nybörjare men passar även för tekniker som är bekanta med utvecklingskort men vill starta storskaliga projekt.

Designern måste veta vilken typ av elektronikretskort som är bäst för sitt projekt. Det är troligt att du kommer att prototypa på ett kopplingsdäck när du bygger en robot eller något annat elektronikprojekt. Ett kopplingsdäck används vanligtvis som i det första steget innan man tillverkar ett kretskort. En prototypkort låter dig ändra och flytta kretsar som annars skulle vara permanenta på ett tryckt kretskort. Kopplingsdäck används för design och utforskning, medan kretskort är för dina färdiga produkter. Den rektangulära plastplattan har många hål som gör det möjligt att infoga elektroniska komponenter för att prototypa en elektrisk krets.

Med RNDs kopplingsdäck och byglingstrådar kan du hitta en lösning, oavsett om du vill skapa en prototyp eller undersöka hur kretsen reagerar.

Kretskortskontaktdon

Kretskortskontakter är den viktigaste och avgörande delen av utvärderingskort. De överför signaler eller ström från ett kort till ett annat, eller från en annan källa inom enheten till kretskortet. Kontaktdon kräver ofta montering, antingen genomgående hålmontering eller ytmontering. Det finns han- och honkretskortskontakter, och de finns i olika storlekar, former och unika egenskaper samt vibrationsresistenta, etc.

Huvudsyftet med kretskortskontakter:

1. Sammankopplingar – en styv eller flexibel länk mellan två kretskort
2. Kabelanslutning – en trådbunden anslutning för externa enheter som ingår
3. Programmerings-/felsökningsanslutning – en kontakt (eller testpunktsmatris) som används för felsökning eller programmering, vanligtvis för en mikrokontroller eller fältprogrammerbar grindmatris (FPGA).

Typer av vanliga kretskortskontakter:

• Kabel-till-kort
• Kort-till-kort
• Han-kretskortsanslutningar/stiftlister
• Hon-kretskortskontakter
• Bakplanskontakter
• USB-kontakter
• RCA-kontakter
• Ljudkontakter
• D-subkontakter
• Strömkontakter
• RJ-kontakter
• IEC-kontakter
• Banankontakter
• RF-kontakter

IDC-kontaktdon och flatkabel

Du kan behöva överföra data mellan en flatkabel, även kallad bandkabel, och ett kretskort (PCB). För att göra det finns det IDC-kontaktdon som är linje-till-kort-kontakter. Deras primära roll är att länka ett kretskort eller delsystem till ett annat. Kontakten innehåller en mängd säkra och kostnadseffektiva anslutningsmetoder som kan upprätta en stabil hermetisk anslutning mellan flatkabeln och kretskortet.

RNDs IDC-kontaktdon och flatkabel är gjorda med dina kretskortsspecifikationer i åtanke. De är enkla och kompakta lösningar för alla applikationer.

Vanligt använda komponenter på kretskort

Det finns många komponenter som krävs för att din enhet ska fungera perfekt. Alla komponenter “möts” på kretskortet för att skapa ett fullt fungerande elektroniksystem med energikapacitet.

Motstånd

Motstånd är en av de mest använda kretskortskomponenterna – de är grunden för strömkontroll. Deras funktion är att hindra strömflödet genom att frigöra elektrisk energi som värme. Motstånd finns i en mängd olika utföranden och material. Den vanligaste typen av motstånd är en som består av kolfilm. Typiskt har axiella motstånd anslutningsben fästa vid ändarna av de två sidorna av röret. Det finns också färgade ringar, eller även kallade band, på motstånd som ger färgkodningen. Dessa ringar är en kod som representerar motståndsvärdet, toleransen och, ibland, tillförlitligheten eller felfrekvensen. Antalet ringar varierar mellan tre och sex. Åtminstone representerar två band resistansvärdet, medan ett band fungerar som en multiplikator.

Transistorer

Motstånd är avgörande för strömhantering, men transistorer är avgörande för all modern elektronik. De är i verkligheten byggstenarna, så de är inget annat än förstärkare och elektroniska switchar. De klassificeras i tre typer, varav den vanligaste är den bipolära transistorn (bipolar junction transistors: BJT). Denna transistor har tre komponenter och tre ben som tillåter ström att flyta och att förstärka. Den andra typen är fälteffekttransistorn (FET) som är en unipolär enhet utan pn-övergång i den primära strömvägen. Dessutom finns två typer av fälteffekttransistorer: N-kanal och P-kanal. Slutligen, den tredje insulated-gate bipolar transistor (IGBT), som består av en spänningsdriven MOSFET (metall-oxid-halvledarfälteffekttransistor) följt av en högströmstransistor.

Kondensatorer

Kondensatorer finns på alla kretskort. Kondensatorer lagrar energi och frigör den när ytterligare ström krävs någon annanstans i kretsen. De kan liknas vid små batterier med ännu mindre lagringsutrymme och förmågan att frigöra och få energi under mycket kort tid. Som ett resultat av detta används de ofta som en reservenergikälla för att förhindra dataförlust när den primära strömkällan felar. Kondensatorer klassificeras enligt plattornas ledande material eller isolationsmaterialet som skiljer dem åt. Polyesterkondensatorer, keramiska kondensatorer eller radiella kondensatorer används ofta av nybörjare och hobbyister. För att skilja kondensatorer från motstånd, kom ihåg att kondensatorer som regel har två anslutningar som sticker ut från samma plats.

Induktorer

Induktorer, även kända som spolar, drosslar och reaktorer, är vanligtvis uppbyggda av en isolerad trådlindad kärna. De, liksom kondensatorer, spelar en betydande roll vid energilagring. Men medan kondensatorer använder ett elektrostatiskt fält, använder induktorer ett magnetfält för att lagra energi. När energi passerar genom dem skapas ett magnetfält. Ju fler gånger tråden lindas runt kärnan (dvs antalet lindningar), desto starkare blir magnetfältet och därmed energin. Lindningarna spelar en nyckelfunktion för att stärka magnetfältet, vilket har en betydande inverkan på den lagrade energin.

Dioder

Dioder är otroligt viktiga på ett kretskort.. Dessa tvåterminala komponenter reglerar och avleder energiflödet genom att låta ström flyta i en riktning samtidigt som den blockeras i den andra. De förlitar sig på teorin om elektriskt motstånd för att fungera korrekt. Detta gör det möjligt för dem att utöva kontroll över energiflödet.

Batterier

Att använda batterier är en vanlig metod för att driva enheter som människor använder varje dag. Men de används också som energiförsörjande komponenter på kretskort. Batterier fungerar genom att lagra kemisk energi och omvandla den till elektronisk energi, som sedan används för att driva olika kretsar på ett kretskort.

Integrerade kretsar

Integrerade kretsar (IC) är hjärnan på alla kretskort. De används ofta i elektronikenheter. Även om batterier är en energikälla, är kretsar kraftverk. Tusentals (eller till och med miljoner) transistorer, motstånd och kondensatorer är inrymda på dessa små chip. Som ett resultat kan de utföra många funktioner. De kan ha många energioperationer som äger rum på ett kretskort. Kisel är ett material som används vid tillverkning av integrerade kretsar. Det finns två typer av integrerade kretsar: digitala och analoga.

Oscillatorer

Oscillatorer är elektroniska klockor som kan programmeras. De är användbara i många applikationer, t.ex. kvartsur och ljud- och videosystem. På kretskort är oscillatorer programmerbara timrar eller klockor som genererar elektroniska signaler. De finns också i en mängd olika former, inklusive kristalloscillatorer som används som exakta timers i armbandsur, mikrokontroller och andra liknande enheter. Andra är Clapp-oscillatorer, spänningsstyrda oscillatorer och många fler. Oscillatorer kan också kategoriseras utifrån flera parametrar. De kan till exempel baseras på en återkopplingsmekanism.

Strömställare och reläer

Strömställaren är en enkel komponent som styr strömflödet i kretsen genom att växla mellan en öppen och en sluten krets. Vippströmställare, mikrobrytare, vridomkopplare och tryckströmställare är de vanligaste typerna av omkopplare. De fungerar som omkopplare och kan också öka mindre strömmar för att producera större strömmar. På liknande sätt är ett relä en elektromagnetisk omkopplare som aktiveras av en solenoid, som fungerar som en tillfällig magnet när ström passerar den.

Sensorer

Sensorer är elektroniska komponenter som “känner av” fysisk insignal eller miljöförändringar och reagerar därefter. Det finns flera sensorer för olika miljöavkänning, såsom luftfuktighet, ljus, luftkvalitet, beröring, ljud, fukt och rörelse. Sensorer på kretskort omvandlar ofta fysisk energi till elektrisk energi. De kan sträcka sig från en typ av motstånd i en resistanstemperaturdetektor (RTD) till lysdioder som upptäcker infraröda signaler, som de som finns i tv-fjärrkontroller. Sensorer används i en mängd olika praktiska tillämpningar, inklusive fuktövervakning, luftkvalitetsdetektion, rörelsesensorer och kontrollerad belysning.

Designa kretskort med rätt elektronik

Design för kretskortsanslutningar är helt beroende av applikationen, och det börjar vanligtvis med användarens behov. Men oavsett om det är en design som kommer att produceras i stor skala eller bara en individuell förbättring, är beprövad utrustning och rätt komponenter avgörande för att signalflödet ska löpa smidigt och utan avbrott genom kretskortet.

Som du ser tillhandahåller RND ett uttömmande sortiment av komponenter som hjälper dig att börja med elektronikdesign,eller som bara kommer att uppfylla något av dina projekt, och erbjuder överkomliga priser och hög kvalitet.