什么是电子电路图?如何分类?
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电子电路图 是指按照统一的符号将导线将电源、开关(电键)、用电器、电流表、电压表等连接起来组成电路表示出来图。在这个自能化科技时代,电子电路已然是科技的基石,任何与科技自能相关的,都少不了电子电路,相信有很多朋友像小编一样,对电子电路有一番爱好,但是又苦于不懂,最后就搁置一旁。然后看到类似的产品或什么新科技,又会回头多看几眼,甚至想自己也快速学会。
电子电路图又称作电路图或电路原理图,它是一种反映电子产品和电子设备中各元器件的电气连接情况的图纸。它是一种工程语言,可帮助人们尽快熟悉电子设备的电路结构及工作原理。因此看懂电路图是学习电子技术的一项重要内容,是进行电子制作或修理的前提,也是电子技术爱好者必须掌撑的基本技能。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始, 怎样才能读懂它。
电子电路图是人们为了研究和工程的需要,用约定的符号绘制的一种表示电路结构的图形。通过电路图可以知道实际电路连接的情况。这样,我们在分析电路时,就不必把实物翻来覆去地琢磨,这样看起来比较辛苦,特别是复杂的电路更是如此。而电子电路图,可以直观的反映实际电路的连接情况;在设计电路时,也可以从容地在纸上或电脑上进行,确认完善后再进行实际安装,通过调试、改进,直至成功;更可以应用先进的计算机软件来进行电路的辅助设计,甚至进行虚拟的电路实验,大大提高了工作效率。
电路图主要由元件符号、连线、结点、注释四大部分组成。 元件符号表示实际电路中的元件,它的形状与实际的元件不一定相似,甚至完全不一样。但是它一般都表示出了元件的特点,而且引脚的数目都和实际元件保持一致。 连线表示的是实际电路中的导线,在原理图中虽然是一根线,但在常用的印刷电路板中往往不是线而是各种形状的铜箔块,就像收音机原理图中的许多连线在印刷电路板图中并不一定都是线形的,也可以是一定形状的铜膜。 结点表示几个元件引脚或几条导线之间相互的连接关系。所有和结点相连的元件引脚、导线,不论数目多少,都是导通的。 注释在电路图中是十分重要的,电路图中所有的文字都可以归入注释—类。细看以上各图就会发现,在电路图的各个地方都有注释存在,它们被用来说明元件的型号、名称等等。
图形分类
电子电路图一般有原理图、方框图、装配图和印板图等。
原理图
又被叫做“电原理图”。这种图,由于它直接体现了电子电路的结构和工作原理,所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时,通过识别图纸上所画的各种电路元件符号,以及它们之间的连接方式,就可以了解电路的实际工作时 原理图就是用来体现电子电路的工作原理的一种电路情况。
方框图
方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从根本上说,这也是一种原理图,不过在这种图纸中,除了方框和连线,几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上详细地绘制了电路的全部的元器件和它们的连接方式,而方框图只是简单地将电路按照功能划分为几个部分,将每一个部分描绘成一个方框,在方框中加上简单的文字说明,在方框间用连线(有时用带箭头的连线)说明各个方框之间的关系。所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理,而原理图除了详细地表明电路的工作原理之外,还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。
装配图
它是为了进行电路装配而采用的一种图纸,图上的符号往往是电路元件的实物的外形图。只要照着图上画的样子,依样画葫芦地把一些电路元器件连接起来就能够完成电路的装配。这种电路图一般是供初学者使用的。 装配图根据装配模板的不同而各不一样,大多数作为电子产品的场合,用的都是下面要介绍的印刷线路板,所以印板图是装配图的主要形式。 在初学电子知识时,为了能早一点接触电子技术,我们选用了螺孔板作为基本的安装模板,因此安装图也就变成另一种模式 [2] 。
印板图
印板图的全名是“印刷电路板图”或“印刷线路板图”,它和装配图其实属于同一类的电路图,都是供装配实际电路使用的。 印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔,再将电路不需要的金属箔腐蚀
掉,剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线,然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上,利用板上剩余的金属箔作为元器件之间导电的连线,完成电路的连接。由于这种电路板的一面或两面覆的金属是铜皮,所以印刷电路板又叫“覆铜板”。印板图的元件分布往往和原理图中大不一样。这主要是因为,在印刷电路板的设计中,主要考虑所有元件的分布和连接是否合理,要考虑元件体积、散热、抗干扰、抗耦合等等诸多因素,综合这些因素设计出来的印刷电路板,从外观看很难和原理图完全一致;而实际上却能更好地实现电路的功能。 随着科技发展,印刷线路板的制作技术已经有了很大的发展;除了单面板、双面板外,还有多面板,已经大量运用到日常生活、工业生产、国防建设、航天事业等许多领域。 在上面介绍的四种形式的电路图中,电原理图是最常用也是最重要的,能够看懂原理图,也就基本掌握了电路的原理,绘制方框图,设计装配图、印板图这都比较容易了。掌握了原理图,进行电器的维修、设计,也是十分方便的。因此,关键是掌握原理图。
PROTEL是一款经典的电路图绘制软件,当然其他的还有Protel DXP,Pads、Pcad、Orcad、powerlogic、allegro、Mentor、powerpcb等等。
电路图的画法规则: 1.电路图的信号处理流程方向;2.连接导线;3.电源线与地线电路图的识图方法与步骤 [1] 。 电路的识别包括正确电路和错误电路的判断,串联电路和并联电路的判断。错误电路包括缺少电路中必有的元件(必有的元件有电源、用电器、开关、导线)、不能形成电流通路、电路出现开路或短路。判断电路的连接通常用电流流向法。既若电流顺序通过每个用电器而不分流,则用电器是串联;若电流通过用电器时前、后分岔,即,通过每个用电器的电流都是总电流的一部分,则这些用电器是并联。在判断电路连接时,通常会出现用一根导线把电路两点间连接起来的情况,在初中阶段可以忽略导线的电阻,所以可以把一根导线连接起来的两点看成一点,所以有时用“节点”的方法来判断电路的连接是很方便的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成
每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是 用电池。但电池成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把 220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高, 所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。
交流---变压---整流---滤波---稳压直流/不稳压直流
(整流电源原理)
二、整流电路
整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
( 1 )半波整流
半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电
( 2 )全波整流
全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图 2 ( b )。负载 R L 上得到的是脉动的全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。
( 3 )全波桥式整流
用 4 个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器,见图 2 ( c )。负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。
( 4 )倍压整流。
用多个二极管和 电容器可以获得较高的直流电压。图 2 ( d )是一个二倍压整流电路。当 U2 为负半周时 VD1 导通, C1 被充电, C1 上最高电压可接近 1.4U2 ;当 U2 正半周时 VD2 导通, C1 上的电压和 U2 叠加在一起对 C2 充电,使 C2 上电压接近 2.8U2 ,是 C1 上电压的 2 倍,所以叫倍压整流电路。
三、滤波电路
整流后得到的是脉动直流电,如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分,就可得到平滑的直流电。
( 1 )电容滤波
把电容器和负载并联,如图 3 ( a ),正半周时电容被充电,负半周时电容放电,就可使负载上得到平滑的直流电。
( 2 )电感滤波
把电感和负载串联起来,如图 3 ( b ),也能滤除脉动电流中的交流成分。
( 3 ) L 、 C 滤波
用 1 个电感和 1 个电容组成的滤波电路因为象一个倒写的字母“ L ”,被称为 L 型,见图 3 ( c )。用 1 个电感和 2 个电容的滤波电路因为象字母“ π ”,被称为 π 型,见图 3 ( d ),这是滤波效果较好的电路。
( 4 ) RC 滤波
电感器的成本高、体积大,所以在电流不太大的电子电路中常用电阻器取代电感器而组成 RC 滤波电路。同样,它也有 L 型,见图 3 ( e ); π 型,见图 3 ( f )。
以上内容版权归原作者所以,表示小编能力有限,写不出这么高端专业的知识。