Reparații electronice făcute de tine. Cursuri de electronica

Nu poți învăța decât ceea ce iubești.
Goethe I.

„Cum să înveți independent electronica de la zero?” - una dintre cele mai populare întrebări de pe forumurile de radio amatori. În același timp, răspunsurile pe care le-am găsit când am întrebat-o și eu nu m-au ajutat prea mult. Așa că am decis să-l dau pe al meu.

Acest eseu descrie o abordare generală a auto-studiului și, deoarece a început să primească o mulțime de opinii în fiecare zi, am decis să-l dezvolt și să fac un mic ghid pentru auto-studiul electronicii și să spun cum o fac. Abonează-te la newsletter - va fi interesant!

Creativitate și rezultat

Pentru a învăța ceva, trebuie să-l iubești, să fii pasionat de el și să exersezi în mod regulat. Se pare că tocmai am exprimat adevărul... Cu toate acestea. Pentru a studia electronica cu ușurință și plăcere, trebuie să o iubești și să o abordezi cu curiozitate și admirație. În zilele noastre este obișnuit ca toată lumea să poată trimite un mesaj video pe cealaltă parte a pământului și să primească instantaneu un răspuns. Și aceasta este una dintre realizările electronicii. 100 de ani de muncă a mii de oameni de știință și ingineri.

Așa cum suntem de obicei învățați

Abordarea clasică, care este predicată în școli și universități din întreaga lume, poate fi numită jos sus. Mai întâi îți spun ce sunt un electron, un atom, o sarcină, un curent, un rezistor, un condensator, o inductanță, te obligă să rezolvi sute de probleme pentru a găsi curenți în circuitele rezistoare, apoi devine și mai complicat etc. . Această abordare este similară cu urcarea unui munte. Dar urcarea unui munte este mai dificilă decât coborarea. Și mulți renunță fără să ajungă vreodată în vârf. Acest lucru este valabil în orice afacere.

Dacă cobori pe munte? Ideea principală este să obțineți mai întâi rezultatul și apoi să analizați în detaliu de ce funcționează astfel. Acestea. Aceasta este abordarea clasică a cercurilor radio pentru copii. Îți oferă posibilitatea de a obține un sentiment de victorie și succes, care la rândul său stimulează dorința de a studia electronica mai departe. Vedeți, există un beneficiu foarte îndoielnic în studierea unei teorii. Este imperativ să practici, deoarece nu totul din teorie se traduce 100% în practică.

Există o glumă veche de inginerie care spune: „Dacă ești bun la matematică, ar trebui să te apuci de electronică”. Prostii tipice. Electronica este creativitate, noutate de idei, practică. Și nu este necesar să cădem în jungla calculelor teoretice pentru a crea dispozitive electronice. Puteți stăpâni cu ușurință cunoștințele necesare pe cont propriu. Și îți vei îmbunătăți matematica în procesul de creativitate.

Principalul lucru este să înțelegeți principiul de bază și abia apoi subtilitățile. Această abordare pur și simplu revoluționează lumea învățării în ritm propriu. Nu este nou. Așa desenează artiștii: mai întâi o schiță, apoi detalierea. Așa sunt proiectate diverse sisteme mari etc. Această abordare este similară cu „metoda poke”, dar numai dacă nu căutați un răspuns, ci repetați în mod prost aceeași acțiune.

Ți-a plăcut dispozitivul? Asamblați, aflați de ce este făcut astfel și ce idei sunt incluse în designul său: de ce sunt folosite exact aceste piese, de ce sunt conectate în acest fel, ce principii sunt folosite? Este posibil să îmbunătățim ceva sau doar să înlocuiți o piesă?

Designul este creativitate, dar poate fi învățat. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să efectuați acțiuni simple: citiți, repetați dispozitivele altor persoane, gândiți-vă la rezultat, bucurați-vă de proces, fiți curajos și încrezători.

Matematică în electronică

În proiectarea radioamatorilor, este puțin probabil să fiți nevoit să calculați integrale necorespunzătoare, dar cunoașterea legii lui Ohm, regulile lui Kirchhoff, formulele divizorului curent/tensiune, cunoașterea aritmeticii complexe și a trigonometriei pot fi utile. Acestea sunt elementele de bază. Dacă vrei să afli mai multe, iubește matematica și fizica. Nu este doar util, ci și extrem de distractiv. Desigur, acest lucru nu este necesar. Puteți face dispozitive destul de grozave fără să știți nimic despre el. Numai acestea vor fi dispozitive inventate de altcineva.

Când, după o pauză foarte lungă, mi-am dat seama că electronica mă cheamă din nou și mă face semn în rândurile radioamatorilor, a devenit imediat clar că cunoștințele mele dispăruseră de mult, iar disponibilitatea componentelor și tehnologiilor devenise tot mai largă. Ce am facut? Exista o singură cale - să recunosc că am fost un zero complet și să pornesc de la nimic: nu există ingineri electronici cu experiență pe care îl cunosc, nu există nici un program de auto-studiu, am renunțat la forumuri pentru că sunt o gură de informații și iau mult timp (poți afla acolo câteva întrebări pe scurt, dar este foarte dificil să obții cunoștințe complete - totul acolo este atât de important încât poți izbucni!)

Și apoi am urmat calea cea mai veche și simplă: prin cărți. În cărțile bune, subiectul este discutat cel mai pe deplin și nu există discuții goale. Bineînțeles, în cărți există erori și limbă. Trebuie doar să știi ce cărți să citești și în ce ordine. După ce ați citit cărți bine scrise, rezultatul va fi excelent.

Sfatul meu este simplu, dar util - citește cărți și reviste. De exemplu, vreau nu numai să repet designurile altor oameni, ci să pot să le pot crea pe ale mele. A crea este interesant și distractiv. Acesta este exact ceea ce ar trebui să fie hobby-ul meu: interesant și distractiv. Și al tău.

Ce cărți te vor ajuta să stăpânești electronica?

Am petrecut mult timp căutând cărți potrivite. Și mi-am dat seama că trebuie să-i mulțumesc URSS. A lăsat o astfel de gamă de cărți utile! URSS poate fi certată, dar poate fi lăudată. Depinde de ce. Așa că trebuie să fim recunoscători cărților și revistelor pentru radioamatori și școlari. Tirajul este nebun, autorii sunt selectați. Puteți găsi încă cărți pentru începători care vor da un avans tuturor celor moderne. Prin urmare, este logic să mergeți la librăriile folosite și să întrebați în jur (și puteți descărca totul).

Klimchevsky Ch. - ABC-ul unui radioamator.
Aimishen. Electronică? Nimic nu poate fi mai simplu.
B.S. Ivanov. Un osciloscop este asistentul tău (cum să lucrezi cu un osciloscop)
Hublowski. I. Electronica în întrebări și răspunsuri
Nikulin, Povny. Enciclopedia radioamatorilor începători
Revich. Electronice distractive
Şişkov. Primii pași în electronica radio
Vrăjitorii. Alfabetul radioamator
Bessonov V.V. Electronice pentru începători și multe altele
V. Novopolsky - Lucrul cu un osciloscop

Aceasta este lista mea de cărți pentru cei mici. Cu siguranță ar trebui să răsfoiți revistele Radio din anii 70 până în anii 90. După aceea puteți citi deja:

Gendin. Sfaturi de design
Kaufman, Sidman. Un ghid practic pentru calculele circuitelor în electronică
Volovich G. Circuitele dispozitivelor electronice analogice și analog-digitale
Tietze, Schenk. Circuite semiconductoare. a 12-a ed.
Shustov M. A. Circuite practice.
Gavrilov S.A.-Circuite semiconductoare. Secretele dezvoltatorilor
Barnes. Design electronic
Milovzorov. Elemente ale sistemelor informatice
Revich. Programare practică a AVR MK
Belov. Manual de auto-instruire despre tehnologia microprocesorului
Suematsu. Sisteme de control pe microcalculatoare. Prima intalnire
Yu.Sato. Procesare a semnalului
D.Harris, S.Harris. Circuite digitale și arhitectură computer
Jansen. Curs de electronică digitală

Cred că aceste cărți vor răspunde la multe întrebări. Cunoștințe mai specializate pot fi adunate din cărți mai specializate: despre amplificatoare audio, despre microcontrolere etc.

Și, desigur, trebuie să exersați. Fără un fier de lipit, toată teoria este în gaură. E ca și cum ai conduce o mașină în cap.
Apropo, puteți obține recenzii mai detaliate ale unor cărți din lista de mai sus.

Ce altceva ar trebui să faci?

Învață să citești diagramele dispozitivelor! Învață să analizezi circuitul și încearcă să înțelegi cum funcționează dispozitivul. Această abilitate vine doar cu practică. Trebuie să începeți cu cele mai simple scheme, crescând treptat complexitatea. Datorită acestui lucru, nu numai că veți studia denumirile elementelor radio de pe diagrame, ci și veți învăța să le analizați și, de asemenea, vă veți aminti tehnici și soluții comune.

Este scump să faci electronice?

Din păcate, vei avea nevoie de bani! Radioul amator nu este cel mai ieftin hobby și va necesita un anumit minim de finanțare. investitii. Dar puteți începe practic fără nicio investiție: cărțile pot fi obținute din bookcrossings sau împrumutate din biblioteci, citite electronic, dispozitivele pot fi cumpărate de la început, cele mai simple, iar altele mai avansate pot fi achiziționate atunci când capabilitățile dispozitivelor simple nu sunt disponibile. suficient.

Acum puteți cumpăra totul: un osciloscop, un generator, o sursă de alimentare și alte instrumente de măsurare pentru un laborator de acasă - toate acestea ar trebui achiziționate în timp (sau puteți face singur ceea ce se poate face acasă)

Dar când ești mic și începător, te poți descurca cu un bacșiș și cu piese din echipamentul stricat pe care cineva le aruncă sau pur și simplu a stat întins acasă de mult timp fără a le folosi. Principalul lucru este să ai o dorință! Și restul va urma.

Ce să faci dacă nu funcționează?

Continua! Rareori ceva iese bine de prima dată. Și se întâmplă că nu există rezultate și nici rezultate - de parcă ai fi lovit de o barieră invizibilă. Unii oameni depășesc această barieră în șase luni sau un an, în timp ce alții doar după câțiva ani.

Dacă întâmpinați dificultăți, atunci nu trebuie să vă smulgeți părul și să vă gândiți că sunteți cea mai proastă persoană din lume, deoarece Vasya înțelege ce este curentul de colector invers, dar încă nu puteți înțelege de ce joacă un rol. rol. Poate că Vasya pur și simplu își umflă obrajii, dar nu face bum-bum =)

Calitatea și viteza de auto-învățare depind nu numai de abilitățile personale, ci și de mediu. Aici ar trebui să ne bucurăm de existența forumurilor. Acolo încă (și adesea) întâlniți profesioniști politicoși care sunt gata să predea cu bucurie începătorilor. (Există încă tot felul de sumbru, dar consider astfel de oameni o ramură pierdută a evoluției. Îmi pare rău pentru ei. Îndoaie-ți degetele - aceasta este o expoziție de cel mai de jos nivel. Este mai bine să taci)

Programe utile

Cu siguranță ar trebui să vă familiarizați cu sistemele CAD: desene ale schemelor de circuite și plăci de circuite imprimate, simulatoare, programe utile și convenabile (Eagele, SprintLayout etc.). Le-am dedicat o intreaga sectiune pe site. Din când în când vor exista materiale despre lucrul cu programe pe care le folosesc eu însumi.

Și cel mai important, experimentați bucuria creativității de la radio amator! În opinia mea, orice afacere ar trebui tratată ca pe un joc. Atunci va fi atât distractiv, cât și educațional.

Despre practică

De obicei, fiecare radioamator știe întotdeauna ce dispozitiv vrea să facă. Dar dacă nu v-ați decis încă, atunci v-aș sfătui să asamblați o sursă de alimentare, să vă dați seama pentru ce este și cum funcționează fiecare parte. Apoi vă puteți îndrepta atenția către amplificatoare. Și asamblați, de exemplu, un amplificator audio.

Puteți experimenta cu cele mai simple circuite electrice: un divizor de tensiune, un redresor cu diodă, filtre HF/MF/LF, un tranzistor și trepte cu un singur tranzistor, cele mai simple circuite digitale, condensatoare, inductori. Toate acestea vor fi utile în viitor, iar cunoașterea unor astfel de circuite și componente de bază îți va oferi încredere în abilitățile tale.

Când treci pas cu pas de la cel mai simplu la cel mai complex, atunci cunoștințele sunt stratificate una peste alta și este mai ușor să stăpânești subiecte mai complexe. Dar uneori nu este clar din ce cărămizi și cum ar trebui să fie asamblată clădirea. Prin urmare, uneori ar trebui să faceți opusul: stabiliți un obiectiv de a asambla un dispozitiv și stăpâniți multe probleme atunci când îl asamblați.

Fie ca Ohm, Amperi și Volt să fie cu tine:

În lumea modernă, oamenii sunt înconjurați de un număr mare de dispozitive electrice și electronice. Alături de avantajele incontestabile ale unor astfel de invenții utile ale minții umane, obținem un mare minus - reparații costisitoare. Un computer personal, un laptop, un DVD player și un receptor de satelit sunt dispozitive electronice complexe, al căror cost al reparațiilor poate ajunge la câteva mii de ruble. Uneori, aceste sume pe care le plătim pentru reparații unui tehnician în electronică sunt nerezonabil de mari. Dar, din fericire, avem puterea de a învăța tehnici de diagnostic de bază, precum și reparații simple care pot fi făcute acasă. Acest articol va discuta despre defecțiuni tipice ale celor mai obișnuite componente electronice, precum și despre modalități de a depana rapid problemele cu cheltuieli minime de bani și nervi.

Pentru a repara singuri electronice, nu trebuie să fii un as în această chestiune, dar anumite cunoștințe despre un curs de fizică școlar sunt încă necesare. Este bine dacă ai participat la un club de inginerie radio la școală. Dacă doriți să reparați electronicele, atunci concepte precum rezistența electrică, curentul, fem, inductanța, capacitatea nu ar trebui să vă fie neclare. Este necesară o anumită experiență în lipirea componentelor radio, precum și abilități minime în utilizarea unui tester electric sau multimetru.

Ce fel de daune te poți repara singur?

Unii începători cred în mod eronat că un computer personal poate fi reparat doar într-un centru de service. Practica arată că majoritatea defecțiunilor pot fi remediate acasă folosind un echipament simplu. Dar merită să faceți o rezervare că, cel mai probabil, nu veți putea înlocui niciun microcircuit de pe placa de bază a computerului. Deși puteți înlocui condensatorii electrolitici de pe aceeași placă de bază acasă, înarmați cu niște fier de lipit simplu. Prin urmare, ar trebui să înțelegeți imediat ce defecțiuni puteți repara singur și care - numai în serviciu.

Cum să remediați un dispozitiv electronic care nu se pornește

Dacă conectați dispozitivul la o sursă de alimentare de 220 V, dar nu există nicio reacție: nu există nicio indicație luminoasă sau sonoră de funcționare, atunci cel mai probabil sursa de alimentare a încetat să funcționeze. Vă recomandăm să conectați orice dispozitiv care nu răspunde adecvat atunci când este conectat la rețea în serie cu o lampă incandescentă puternică pentru a nu provoca un scurtcircuit. Dacă sursa de comutare a dispozitivului funcționează, atunci lampa incandescentă nu se va aprinde, dar dacă există un scurtcircuit la intrarea unității, atunci lampa incandescentă va îndeplini o funcție de protecție și va arde la intensitate maximă.

Cum se verifică o sursă de alimentare comutată

De fapt, sursa de alimentare comutată are un design aproape standard în multe dispozitive electrice. În primul rând, îl verificăm pentru cele mai obișnuite defecțiuni posibile - un cablu de rețea rupt și siguranțe arse. Puteți accelera în mod semnificativ diagnosticarea dacă măsurați tensiunea pe cel mai mare condensator din sursa de alimentare în comutație. De regulă, este instalat după ansamblul diodei și după protectorul de supratensiune. Dacă există o tensiune de aproximativ 300 V DC, atunci veți ști automat că siguranța, filtrul de alimentare, cablul de alimentare și bobinele de intrare sunt complet funcționale. Există blocuri în care în loc de un condensator uriaș de 400 V există doi. În astfel de blocuri, tensiunea pe fiecare condensator este de aproximativ 150V. Dacă nu există tensiune, atunci cel mai bine este să verificați totul separat: inelați cablul de rețea, verificați fiecare diodă redresoare, siguranță, condensatoare, șocuri etc. Mai mult, siguranțele pot fi foarte insidioase: în exterior par destul de utile, dar atunci când sunt testate au o rezistență infinit de mare. Acest lucru se datorează faptului că în siguranțe, poate apărea o rupere sau o ardere într-un loc deloc vizibil.

Condensatoarele electrolitice sunt cel mai slab punct al surselor de alimentare cu comutare moderne. O scădere a capacității și o creștere a valorii ESR duce fie la o defecțiune completă a unității de alimentare, fie la o încălcare a parametrilor tensiunii de ieșire. Toți condensatorii umflați trebuie înlocuiți. De asemenea, luați timp pentru a verifica parametrul ESR, precum și valoarea capacității tuturor condensatoarelor suspecte. Dispozitivul compact ESR-micro v4.0s face față cel mai bine acestei sarcini. Din fericire, condensatorii nu sunt scumpi, așa că puteți înlocui pur și simplu orice condensator suspect cu unul bun cunoscut. Fiabilitatea și calitatea reparațiilor vor beneficia doar de asta. Principalul lucru de reținut este că condensatorii electrolitici au polaritate, prin urmare, trebuie lipiți strict conform buclei. După înlocuirea condensatoarelor, majoritatea unităților încep să funcționeze normal, cu excepția cazului în care, desigur, există probleme cu cipurile PWM, diodele, circuitele de stabilizare a ieșirii etc.

Cum să găsiți un scurtcircuit dacă sursa de alimentare intră în modul de protecție

Se întâmplă ca o sursă de alimentare comutată să înceapă să funcționeze normal numai atunci când este deconectată de la placa principală. De exemplu, sursa de alimentare a computerului pornește numai atunci când este deconectată de la placa de bază și „pornită” folosind un jumper care conectează firele verde și negre. Pentru a găsi un loc sau un element radio care provoacă un scurtcircuit, trebuie să petreceți mult timp. Pentru a simplifica această sarcină cât mai mult posibil, vă recomandăm să aplicați o tensiune constantă de limitare a curentului de la o sursă de alimentare de laborator la linia cu probleme din placa de bază. Folosind touch, precum și folosind hârtie de fax, găsim zona în care există cea mai mare încălzire. Prin urmare, aici se află elementul defect. Găsirea și remedierea problemei nu durează mai mult de 15 minute.

Cum să remediați un dispozitiv care pornește, dar nu funcționează corect

Cea mai dificilă problemă este o defecțiune care apare și dispare. Natura bruscă a apariției și inexplicabilitatea dispariției unei defecțiuni a echipamentelor electronice pot deruta chiar și un tehnician cu experiență. Dacă observați că computerul se oprește brusc după câteva ore de joc, dar după ce ați așteptat 20-30 de minute, este gata să funcționeze din nou, atunci ar trebui să căutați o defecțiune în regimul termic, precum și în contactele rupte. În primul rând, verificați ce microcircuite sau componente radio sunt deosebit de fierbinți. Dacă nu aveți o sondă specială de temperatură, puteți măsura pur și simplu temperatura prin atingere. Răcire insuficientă, pastă termică uscată, praf - acestea sunt principalele cauze ale supraîncălzirii, ceea ce duce la o funcționare instabilă.

Fiecare dintre noi, atunci când începem să ne implicăm în ceva nou, se grăbește imediat în „abisul pasiunii”, încercând să finalizeze sau să implementeze proiecte dificile. de casă. Mi s-a întâmplat asta când am devenit interesat de electronică. Dar, așa cum se întâmplă de obicei, primele eșecuri au diminuat pasiunea. Cu toate acestea, nu eram obișnuit să mă retrag și am început să înțeleg sistematic (literal de la început) misterele lumii electronice. Și așa s-a născut „ghidul pentru tehnicieni începători”.

Pasul 1: Tensiune, curent, rezistență

Aceste concepte sunt fundamentale și fără familiarizarea cu ele, a continua să predați elementele de bază ar fi inutilă. Să ne amintim doar că fiecare material este format din atomi și fiecare atom are, la rândul său, trei tipuri de particule. Un electron este una dintre aceste particule care are o sarcină negativă. Protonii au o sarcină pozitivă. Materialele conductoare (argint, cupru, aur, aluminiu etc.) au mulți electroni liberi care se mișcă aleatoriu. Tensiunea este forța care face ca electronii să se miște într-o anumită direcție. Un flux de electroni care se mișcă într-o direcție se numește curent. Când electronii se deplasează printr-un conductor, ei întâmpină un fel de frecare. Această frecare se numește rezistență. Rezistența „strânge” mișcarea liberă a electronilor, reducând astfel cantitatea de curent.

O definiție mai științifică a curentului este rata de schimbare a numărului de electroni într-o anumită direcție. Unitatea de măsură a curentului este Amperi (I). În circuitele electronice, curentul care curge este în intervalul miliamperi (1 amper = 1000 miliamperi). De exemplu, curentul tipic pentru un LED este de 20 mA.

Unitatea de măsură pentru tensiune este Volt (V). Bateria este o sursă de tensiune. Tensiunile de 3V, 3.3V, 3.7V și 5V sunt cele mai comune în circuitele și dispozitivele electronice.

Tensiunea este cauza și curentul este rezultatul.

Unitatea de rezistență este Ohm (Ω).

Pasul 2: Sursa de alimentare

Bateria este o sursă de tensiune sau o sursă „corespunzătoare” de electricitate. Bateria produce electricitate printr-o reacție chimică internă. Are doua terminale la exterior. Unul dintre ele este terminalul pozitiv (+ V), iar celălalt este terminalul negativ (-V) sau „masă”. De obicei, există două tipuri de surse de alimentare.

baterii;
baterii.

Bateriile sunt folosite o singură dată și apoi aruncate. Bateriile pot fi folosite de mai multe ori. Bateriile vin în multe forme și dimensiuni, de la cele în miniatură folosite pentru alimentarea aparatelor auditive și a ceasurilor de mână până la bateriile de dimensiunea unei încăperi care oferă energie de rezervă pentru centralele telefonice și centrele de calcul. În funcție de compoziția internă, sursele de alimentare pot fi de diferite tipuri. Câteva dintre cele mai comune tipuri utilizate în proiecte de robotică și inginerie sunt:

Baterii 1,5 V

Bateriile cu această tensiune pot veni în diferite dimensiuni. Cele mai comune dimensiuni sunt AA și AAA. Gama de capacitate de la 500 la 3000 mAh.

Monedă de litiu de 3V

Toate aceste celule cu litiu sunt evaluate la 3V nominal (la sarcină) și cu o tensiune în circuit deschis de aproximativ 3,6V. Capacitatea poate ajunge de la 30 la 500 mAh. Folosit pe scară largă în dispozitivele portabile datorită dimensiunilor lor mici.

Hidrură metalică de nichel (NiMH)

Aceste baterii au o densitate mare de energie și se pot încărca aproape instantaneu. O altă caracteristică importantă este prețul. Astfel de baterii sunt ieftine (în comparație cu dimensiunea și capacitatea lor). Acest tip de baterie este adesea folosit în robotică produse de casă.

Baterii litiu-ion și litiu-polimer de 3,7 V

Au capacitate bună de descărcare, densitate mare de energie, performanțe excelente și dimensiuni reduse. Bateria cu litiu polimer este utilizată pe scară largă în robotică.

baterie de 9 volți

Cea mai comună formă este o prismă dreptunghiulară cu margini rotunjite și terminale situate deasupra. Capacitatea este de aproximativ 600 mAh.

plumb-acid

Bateriile cu plumb-acid sunt calul de lucru al întregii industriei electronice. Sunt incredibil de ieftine, reîncărcabile și ușor de cumpărat. Bateriile plumb-acid sunt folosite în inginerie mecanică, UPS (surse de alimentare neîntreruptibilă), robotică și alte sisteme în care este nevoie de o cantitate mare de energie și greutatea nu este atât de importantă. Cele mai comune tensiuni sunt 2V, 6V, 12V și 24V.

Conexiune serie-paralela a bateriilor

Sursa de alimentare poate fi conectată în serie sau în paralel. Când este conectat în serie, tensiunea crește, iar când este conectat în paralel, valoarea curentului crește.

Există două puncte importante în ceea ce privește bateriile:

Capacitatea este o măsură (de obicei în Amp-h) a încărcăturii stocate într-o baterie și este determinată de masa de material activ conținută în aceasta. Capacitatea reprezintă cantitatea maximă de energie care poate fi extrasă în anumite condiții specificate. Cu toate acestea, capacitatea reală de stocare a energiei a unei baterii poate varia semnificativ față de valoarea nominală declarată, iar capacitatea bateriei depinde în mare măsură de vârstă și temperatură, de condițiile de încărcare sau descărcare.

Capacitatea bateriei este măsurată în wați-oră (Wh), kilowați-oră (kWh), amperi-oră (Ah) sau miliamperi-oră (mAh). Un wat-oră este tensiunea (V) înmulțită cu curentul (I) (obținem putere - unitatea de măsură este wați (W)) pe care o baterie o poate produce pentru o anumită perioadă de timp (de obicei 1 oră). Deoarece tensiunea este fixă și depinde de tipul bateriei (alcalină, litiu, plumb-acid etc.), adesea doar Ah sau mAh sunt marcate pe carcasa exterioară (1000 mAh = 1Ah). Pentru o funcționare mai lungă a unui dispozitiv electronic, este necesar să luați baterii cu curent de scurgere scăzut. Pentru a determina durata de viață a bateriei, împărțiți capacitatea la curentul de sarcină real. Un circuit care consumă 10 mA și este alimentat de o baterie de 9 volți va funcționa aproximativ 50 de ore: 500 mAh / 10 mA = 50 de ore.

Cu multe tipuri de baterii, nu puteți „scăpa” complet energia (cu alte cuvinte, bateria nu poate fi descărcată complet) fără a provoca daune grave, și adesea ireparabile, constituenților chimici. Adâncimea de descărcare (DOD) a unei baterii determină fracția de curent care poate fi absorbită. De exemplu, dacă DOD este definit de producător ca 25%, atunci numai 25% din capacitatea bateriei poate fi utilizată.

Ratele de încărcare/descărcare afectează capacitatea nominală a bateriei. Dacă sursa de alimentare se descarcă foarte repede (adică, curentul de descărcare este mare), atunci cantitatea de energie care poate fi extrasă din baterie este redusă și capacitatea va fi mai mică. Pe de altă parte, dacă bateria se descarcă foarte lent (se folosește un curent scăzut), atunci capacitatea va fi mai mare.

Temperatura bateriei va afecta, de asemenea, capacitatea. La temperaturi mai ridicate, capacitatea bateriei este în general mai mare decât la temperaturi mai scăzute. Cu toate acestea, creșterea intenționată a temperaturii nu este o modalitate eficientă de a crește capacitatea bateriei, deoarece reduce și durata de viață a sursei de alimentare în sine.

C-capacitate: Curenții de încărcare și de descărcare ai oricărei baterii sunt măsurați în raport cu capacitatea acesteia. Majoritatea bateriilor, cu excepția plumbului acid, sunt evaluate la 1C. De exemplu, o baterie cu o capacitate de 1000mAh produce 1000mA timp de o oră dacă nivelul este de 1C. Aceeași baterie, la 0,5C, produce 500mA timp de două ore. Cu un nivel de 2C, aceeași baterie produce 2000mA timp de 30 de minute. 1C este adesea denumită descărcarea de o oră; 0,5C este ca un ceas de două ore și 0,1C este ca un ceas de 10 ore.

Capacitatea bateriei este de obicei măsurată cu ajutorul unui analizor. Analizoarele curente afișează informații ca procentaj pe baza valorii capacității nominale. O baterie nouă produce uneori mai mult de 100% curent. În acest caz, bateria este pur și simplu evaluată conservator și poate dura mai mult decât specifica producătorul.

Încărcătorul poate fi selectat din punct de vedere al capacității bateriei sau al valorii C. De exemplu, un încărcător evaluat C/10 va încărca complet bateria în 10 ore, un încărcător evaluat 4C ar încărca bateria în 15 minute. Ratele de încărcare foarte rapide (1 oră sau mai puțin) necesită de obicei ca încărcătorul să monitorizeze cu atenție parametrii bateriei, cum ar fi limitele de tensiune și temperatura, pentru a preveni supraîncărcarea și deteriorarea bateriei.

Tensiunea unei celule galvanice este determinată de reacțiile chimice care au loc în interiorul acesteia. De exemplu, celulele alcaline sunt de 1,5 V, toate celulele cu plumb acid sunt de 2 V, iar celulele cu litiu sunt de 3 V. Bateriile pot fi formate din mai multe celule, așa că rar vei vedea o baterie cu plumb acid de 2 V. Acestea sunt de obicei conectate la interior pentru a furniza 6 V, 12 V sau 24 V. Rețineți că tensiunea nominală a unei baterii AA de „1,5 V” începe de fapt de la 1,6 V, apoi scade rapid la 1,5, apoi coboară încet la 1,0 V, moment în care bateria este considerată „descărcată”.

Cum să alegi cea mai bună baterie pentru meşteşuguri?

După cum înțelegeți deja, există multe tipuri de baterii cu diferite compoziții chimice disponibile în domeniul public, așa că nu este ușor să alegeți ce putere este cea mai bună pentru proiectul dvs. Dacă proiectul este foarte dependent de energie (sisteme de sunet mari și motorizate produse de casă) ar trebui să aleagă o baterie plumb-acid. Dacă doriți să construiți un portabil sub copac, care va consuma puțin curent, atunci ar trebui să alegeți o baterie cu litiu. Pentru orice proiect portabil (cu greutate redusă și alimentare moderată), alegeți o baterie litiu-ion. Puteți alege o baterie cu hidrură metalică de nichel (NIMH) mai ieftină, deși sunt mai grele, dar nu sunt inferioare cu litiu-ion în alte caracteristici. Dacă doriți să faceți un proiect cu consum de energie, o baterie alcalină litiu-ion (LiPo) ar fi cea mai bună opțiune, deoarece este de dimensiuni mici, ușoară în comparație cu alte tipuri de baterii, se reîncarcă foarte repede și oferă un curent ridicat.

Vrei ca bateriile tale să țină mult timp? Utilizați un încărcător de înaltă calitate care are senzori pentru a menține nivelurile de încărcare adecvate și încărcarea cu curent scăzut. Un încărcător ieftin îți va ucide bateriile.

Pasul 3: Rezistoarele

Un rezistor este un element foarte simplu și cel mai comun în circuite. Este folosit pentru a controla sau a limita curentul într-un circuit electric.

Rezistoarele sunt componente pasive care consumă doar energie (și nu o pot produce). Rezistoarele sunt adăugate în mod obișnuit la un circuit unde completează componentele active, cum ar fi amplificatoare operaționale, microcontrolere și alte circuite integrate. Ele sunt de obicei utilizate pentru a limita curentul, tensiunile separate și liniile I/O separate.

Rezistența unui rezistor se măsoară în ohmi. Valorile mai mari pot fi asociate cu prefixul kilo-, mega- sau giga pentru a face valorile ușor de citit. Puteți vedea adesea rezistențe etichetate kOhm și gama MOhm (rezistoarele mOhm sunt mult mai puțin comune). De exemplu, un rezistor de 4.700Ω este echivalent cu un rezistor de 4.7kΩ, iar un rezistor de 5.600.000Ω poate fi scris ca 5.600kΩ sau (mai frecvent) 5,6MΩ.

Există mii de tipuri diferite de rezistențe și multe companii care le produc. Dacă luăm o gradație aproximativă, există două tipuri de rezistențe:

cu caracteristici clar definite;
scop general, ale cărui caracteristici pot „mergi” (producătorul însuși indică posibila abatere).

Exemplu de caracteristici generale:

coeficient de temperatură;
factor de tensiune;
Gama de frecvente;
Putere;
Dimensiunea fizică.

După proprietățile lor, rezistențele pot fi clasificate astfel:

Rezistor liniar- un tip de rezistor a cărui rezistență rămâne constantă cu creșterea diferenței de potențial (tensiunea) care i se aplică (rezistența și curentul care trece prin rezistor nu se modifică odată cu tensiunea aplicată). Caracteristicile caracteristicii curent-tensiune a unui astfel de rezistor sunt o linie dreaptă.

Rezistor neliniar este un rezistor a cărui rezistență se modifică în funcție de valoarea tensiunii aplicate sau de curentul care circulă prin acesta. Acest tip are o caracteristică curent-tensiune neliniară și nu respectă cu strictețe legea lui Ohm.

Există mai multe tipuri de rezistențe neliniare:

Rezistoarele NTC (Coeficient negativ de temperatură) - rezistența lor scade odată cu creșterea temperaturii.
Rezistoarele PEC (Positive Temperature Coeficient) - rezistența lor crește odată cu creșterea temperaturii.
Rezistori LZR (rezistoare dependente de lumină) - rezistența lor se modifică odată cu modificările intensității fluxului luminos.
Rezistori VDR (Voltage Dependent Resistors) - rezistența lor scade critic atunci când valoarea tensiunii depășește o anumită valoare.

Rezistoarele neliniare sunt utilizate în diferite proiecte. LZR este folosit ca senzor în diferite proiecte de robotică.

În plus, rezistențele vin cu o valoare constantă și variabilă:

Rezistori fixe- tipuri de rezistențe a căror valoare este deja setată în timpul producției și nu pot fi modificate în timpul utilizării.

Rezistor variabil sau potențiometru - un tip de rezistor a cărui valoare poate fi modificată în timpul utilizării. Acest tip are de obicei un arbore care este rotit sau mișcat manual pentru a modifica valoarea rezistenței într-un interval fix, de ex. 0 kOhm până la 100 kOhm.

Magazin de rezistență:

Acest tip de rezistență constă dintr-un „pachet” care conține două sau mai multe rezistențe. Are mai multe terminale prin care poate fi selectată valoarea rezistenței.

Compoziția rezistențelor este:

Carbon:

Miezul unor astfel de rezistențe este turnat din carbon și un liant, creând rezistența necesară. Miezul are contacte în formă de cupă care țin tija rezistenței pe fiecare parte. Întregul miez este umplut cu un material (cum ar fi bachelita) într-o carcasă izolată. Carcasa are o structură poroasă, astfel încât rezistențele din compozit de carbon sunt sensibile la umiditatea relativă a mediului ambiant.

Aceste tipuri de rezistențe produc de obicei zgomot în circuit datorită electronilor care trec prin particulele de carbon, astfel încât aceste rezistențe nu sunt folosite în circuite „importante”, deși sunt mai ieftine.

Depunerea de carbon:

Un rezistor care este realizat prin depunerea unui strat subțire de carbon în jurul unei tije ceramice se numește rezistor depus de carbon. Se face prin încălzirea baghetelor ceramice în interiorul unui balon de metan și depunerea carbonului în jurul lor. Valoarea rezistenței este determinată de cantitatea de carbon depusă în jurul tijei ceramice.

Rezistor de film:

Rezistorul este realizat prin depunerea metalului pulverizat în vid pe o bază de tijă ceramică. Aceste tipuri de rezistențe sunt foarte fiabile, au stabilitate ridicată și au, de asemenea, un coeficient de temperatură ridicat. Deși sunt scumpe în comparație cu altele, sunt folosite în sistemele de bază.

Rezistor bobinat:

Un rezistor bobinat este realizat prin înfășurarea unui fir metalic în jurul unui miez ceramic. Firul metalic este un aliaj de diferite metale selectate în funcție de caracteristicile declarate și rezistența rezistenței necesare. Acest tip de rezistență are stabilitate ridicată și poate gestiona și putere mare, dar sunt în general mai voluminoase decât alte tipuri de rezistențe.

Metal-ceramic:

Aceste rezistențe sunt realizate prin coacerea unor metale amestecate cu ceramică pe un substrat ceramic. Proporția amestecului într-un rezistor mixt metal-ceramică determină valoarea rezistenței. Acest tip este foarte stabil și are, de asemenea, rezistență măsurată cu precizie. Sunt utilizate în principal pentru montarea la suprafață pe plăci de circuite imprimate.

Rezistoare de precizie:

Rezistori a căror valoare de rezistență se află într-o toleranță, deci sunt foarte precise (valoarea nominală este într-un interval îngust).

Toate rezistențele au o toleranță, care este dată ca procent. Toleranța ne spune cât de aproape de valoarea nominală poate varia rezistența. De exemplu, un rezistor de 500Ω care are o valoare de toleranță de 10% ar putea avea o rezistență între 550Ω sau 450Ω. Dacă rezistența are o toleranță de 1%, rezistența se va modifica doar cu 1%. Deci, un rezistor de 500Ω poate varia de la 495Ω la 505Ω.

Un rezistor de precizie este un rezistor care are un nivel de toleranță de numai 0,005%.

Rezistor fuzibil:

Rezistorul bobinat este conceput pentru a se arde cu ușurință atunci când puterea nominală depășește pragul de limitare. Astfel, rezistența fuzibilă are două funcții. Când alimentarea nu este depășită, servește ca limitator de curent. Când puterea nominală este depășită, oa funcționează ca o siguranță; odată ars, circuitul devine deschis, ceea ce protejează componentele de scurtcircuite.

Termistori:

Un rezistor sensibil la căldură a cărui valoare a rezistenței se modifică odată cu temperatura de funcționare.

Termistorii afișează fie coeficient de temperatură pozitiv (PTC), fie coeficient de temperatură negativ (NTC).

Cât de mult se schimbă rezistența odată cu modificările temperaturii de funcționare depinde de dimensiunea și designul termistorului. Este întotdeauna mai bine să verificați datele de referință pentru a cunoaște toate specificațiile termistorilor.

Fotorezistente:

Rezistoare a căror rezistență se modifică în funcție de fluxul luminos care cade pe suprafața sa. Într-un mediu întunecat, rezistența fotorezistorului este foarte mare, câțiva M Ω. Când lumina intensă lovește suprafața, rezistența fotorezistorului scade semnificativ.

Astfel, fotorezistoarele sunt rezistențe variabile, a căror rezistență depinde de cantitatea de lumină care cade pe suprafața sa.

Tipuri de rezistențe cu plumb și fără plumb:

Rezistoare terminale: Acest tip de rezistență a fost folosit în cele mai vechi circuite electronice. Componentele au fost conectate la bornele de ieșire. De-a lungul timpului, au început să fie folosite plăci de circuite imprimate, în orificiile de montare ale cărora au fost lipite cablurile elementelor radio.

Rezistoare montate la suprafață:

Acest tip de rezistență a devenit din ce în ce mai utilizat de la introducerea tehnologiei de montare la suprafață. În mod obișnuit, acest tip de rezistență este creat folosind tehnologia filmului subțire.

Pasul 4: Valori standard sau comune ale rezistenței

Sistemul de desemnare are origini care datează de la începutul secolului trecut, când majoritatea rezistențelor erau din carbon cu toleranțe de fabricație relativ slabe. Explicația este destul de simplă - folosind o toleranță de 10% puteți reduce numărul de rezistențe produse. Ar fi ineficient să se producă rezistențe de 105 ohmi, deoarece 105 se află în intervalul de toleranță de 10% a unui rezistor de 100 ohmi. Următoarea categorie de piață este 120 ohmi deoarece un rezistor de 100 ohmi cu toleranță de 10% va avea o gamă între 90 și 110 ohmi. Un rezistor de 120 ohmi are o gamă cuprinsă între 110 și 130 ohmi. Prin această logică, este de preferat să se producă rezistențe cu o toleranță de 10% de 100, 120, 150, 180, 220, 270, 330 și așa mai departe (rotunjite corespunzător). Aceasta este seria E12 prezentată mai jos.

Toleranță 20% E6,

Toleranță 10% E12,

Toleranță 5% E24 (și de obicei toleranță 2%)

Toleranță 2% E48,

E96 1% toleranță,

E192 0,5, 0,25, 0,1% și toleranțe mai mari.

Valori standard ale rezistenței:

Seria E6: (20% toleranță) 10, 15, 22, 33, 47, 68

Seria E12: (toleranță 10%) 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82

Seria E24: (toleranță 5%) 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82, 91

Seria E48: (2% toleranță) 100, 105, 110, 115, 121, 127, 133, 140, 147, 154, 162, 169, 178, 187, 196, 205, 215, 215, 215, 215, 215, 215, 92 274, 287, 301, 316, 332, 348, 365, 383, 402, 422, 442, 464, 487, 511, 536, 562, 590, 619, 649. , 909, 953

Seria E96: (toleranță 1%) 100, 102, 105, 107, 110, 113, 115, 118, 121, 124, 127, 130, 133, 137, 140, 143, 147, 147, 147, 147, 147, 147, 147, 127, 130, 133, 137 165, 169, 174, 178, 182, 187, 191, 196, 200, 205, 210, 215, 221, 226, 232, 237, 243, 249, 255, 249, 255, 210, 215, 221, 226, 232, 237, 243, 249, 255, 7, 8, 2, 4 , 301, 309, 316, 324, 332, 340, 348, 357, 365, 374, 383, 392, 402, 412, 422, 432, 442, 453, 464, 453, 464, 453, 464, 453, 464, 464, 402, 412, 422, 432, 442, 453, 464, 453, 464, 453, 464, 464, 453 , 549, 562, 576, 590, 604, 619, 634, 649, 665, 681, 698, 715, 732, 750, 768, 787, 806, 825, 845, 866, 887, 909, 931, 959, 976

Seria E192: (toleranță 0,5, 0,25, 0,1 și 0,05%) 100, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 109, 110, 111, 113, 114, 171, 171, 112, 112, 112, 107, 109, 110, 111 124, 126, 127, 129, 130, 132, 133, 135, 137, 138, 140, 142, 143, 145, 147, 149, 150, 152, 154, 154, 154, 140, 142, 143, 145, 147, 149, 150, 152, 154, 154, 154, 154, 140, 142, 143, 145, 147, 149 5, 167, 169, 172, 174, 176, 178, 180, 182, 184, 187, 189, 191, 193, 196, 198, 200, 203, 205, 208, 208, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 2 3, 226, 229, 232, 234, 237, 240, 243, 246, 249, 252, 255, 258, 261, 264, 267, 271, 274, 277, 280, 277, 280, 92, 92, 92, 8, 8, 8, 8 1, 305, 309, 312, 316, 320, 324, 328, 332, 336, 340, 344, 348, 352, 357, 361, 365, 370, 374. 7, 412, 417, 422, 427, 432, 437, 442, 448, 453, 459, 464, 470, 475, 481, 487, 493, 499, 505, 511, 505, 511, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 4 9, 556, 562, 569, 576, 583, 590, 597, 604, 612, 619, 626, 634, 642, 649, 657, 665, 673, 681, 690, 7, 7, 7, 7, 7, 6 1, 750, 759, 768, 777, 787, 796, 806, 816, 825, 835, 845, 856, 866, 876, 887, 898, 909, 920, 931, 845, 856, 866, 876, 887, 898.

Când proiectați hardware, cel mai bine este să rămâneți la secțiunea cea mai de jos, adică. Este mai bine să folosiți E6 decât E12. În așa fel încât numărul de grupuri diferite din orice echipament să fie minimizat.

Va urma

Defecțiunile cititorului apar din diverse motive. Aceasta ar putea fi o simplă înghețare cauzată de o eroare la deschiderea unui fișier mare. În astfel de cazuri, e-readerul nu mai răspunde la atingerea senzorului și la apăsarea butoanelor. Și dacă nu îl puteți reporni apăsând butonul RESET și ținând-l apăsat timp de 10-20 de secunde, există o singură cale de ieșire - dezasamblarea și repararea.

De obicei, proprietarilor de e-reader se tem să-și demonteze singuri dispozitivele și să apeleze la centrele de service pentru a efectua reparații calificate de e-reader. Cu toate acestea, în acest caz, auto-repararea este posibilă și chiar de dorit, deoarece va ajuta la economisirea nu numai de bani, ci și de timp. Principalul lucru este să nu vă faceți griji. Dezasamblarea cărții electronice este destul de simplă. Mai întâi trebuie să pregătiți tot ce aveți nevoie. Pe lângă ochii observatori și mâinile „chiar”, veți avea nevoie de foarte puține unelte: un cuțit mic, poate un cuțit de bucătărie; șurubelniță Phillips miniaturală (poate fi înlocuită cu o pilă de unghii sau cu vârful unui cuțit de papetărie); Pensele cu tulpini ascuțite sunt, de asemenea, de dorit.

Pregătiți-vă zona de lucru. Masa trebuie curățată și bine luminată. La demontare, este indicat să așezați dispozitivul în sine pe o cârpă moale sau pe un șervețel mare. Pentru a preveni pierderea șuruburilor și a altor piese mici, este mai bine să le puneți imediat într-o cutie mică sau un bol.

Important! Înainte de a începe reparațiile, asigurați-vă că vă asigurați că cardul de memorie este scos din dispozitiv. Un card lăsat în urmă în timpul dezasamblarii se rupe de obicei, deteriorând adesea și slotul.

Așezați cartea în fața dvs. pe o suprafață plană, după ce ați așezat un șervețel sau o bucată de cârpă moale.
Carcasa este ținută de zăvoare de-a lungul întregului perimetru, așa că la prima etapă a dezasamblarii aveți nevoie de o unealtă ascuțită pentru a le deschide. Acest lucru se poate face cu un cuțit de bucătărie, introducându-l în canelura și mișcându-se cu puțină forță.
Imediat ce ajungeți la locul în care se află zăvorul, acesta se va deschide cu un sunet caracteristic. Fiți atenți, aplicarea prea multă forță poate rupe zăvorul sau poate lăsa urme neîngrijite în plastic.
După ce ați găsit și deschis primul zăvor, deschideți toate zăvoarele din jurul perimetrului carcasei în același mod.
Puneți imediat panoul deconectat deoparte.
Deșurubați cele două șuruburi miniaturale din partea de jos a cărții. Mișcările ar trebui să fie sigure, dar nu ascuțite, pentru a nu deteriora canelurile. Asigurați-vă că șurubelnița (pilă, lamă) este bine fixată în fantă, apoi începeți să o rotiți încet în sens invers acelor de ceasornic, încercând să simțiți momentul în care șurubul se mișcă de la locul său. Șuruburile situate la colțurile ecranului nu trebuie atinse.
Pentru a scoate întreaga platformă de pe corp, pur și simplu trageți-o în jos, astfel încât să iasă din canelurile de fixare. Fiți foarte atenți în această etapă - plăcile albe cu butoanele laterale pot fi lipite de corp. Dacă se dovedește a fi așa, scoateți-le cu un cuțit utilitar, având grijă să nu deteriorați cablurile.
De asemenea, puneți al doilea panou deoparte și întoarceți placa pentru a obține acces la baterie.
Scoateți banda adezivă și deconectați conectorul de alimentare de la placă (nu puteți trage de cablare; este recomandabil să scoateți ștecherul în sine de „urechi” cu penseta).
Așteptați 5-10 secunde, apoi reconectați bateria și apăsați butonul de pornire (este ușor de identificat prin alinierea plăcii cu carcasa).
Dacă lumina albastră se aprinde, înseamnă că problema a fost rezolvată. Acum nu mai rămâne decât să asamblați cartea. Dacă lumina nu se aprinde, dispozitivul va necesita diagnostice mai complexe, care necesită echipament și abilități profesionale.

Acum cartea ar trebui să fie asamblată. Dacă ați urmat instrucțiunile descrise mai sus în timpul dezasamblarii, acest lucru nu va fi dificil.

Așezați banda adezivă înapoi pe conectorul bateriei.
Introduceți panoul de afișare în panoul inferior, asigurându-vă că elementele de fixare se potrivesc în caneluri și butoanele laterale în opritoare. De asemenea, acordați atenție butonului de pornire - împingătorul din plastic ar trebui să se potrivească pe pârghia sa.
Fixați cele două șuruburi care țin platforma în spatele carcasei.
Instalați panoul frontal și asigurați-vă că toate dispozitivele de blocare din jurul perimetrului sunt închise.