معرفی اجزا و قطعات برد الکترونیکی

در دنیایی که ما زندگی می‌کنیم استفاده از وسایل برقی مختلف مانند یخچال، تلویزیون، کامپیوتر، تلفن‌های هوشمند، تبلت و غیره ضروری است. بردهای الکترونیکی یکی از لوازم اصلی در هر وسیله برقی بوده و در زندگی بشر کاربردی گسترده ای دارند. قطعات و اجزا برد الکترونیکی به صورت هماهنگ فعالیت می‌کنند. نتیجه عملکرد آنها نیز معمولا در مرحله روشن شدن وسیله برقی مشاهده می‌شود. شاید تاکنون به وظیفه و اهمیت هر یک از این اجزا در بردها توجه نکرده‌اید؛ اما اگر وسیله برقی خانه شما خراب شود، پس از تعمیر نهایی متوجه می‌شوید که نقص فنی در قطعه‌ای بسیار کوچک توانسته این غول الکترونیکی را از کار بیندازد. به همین دلیل، حس می‌کنیم شناخت قطعات برد الکترونیکی و آشنایی با عملکرد و وظیفه هر یک از آنها ضروری و البته بسیار کاربردی است.

معرفی لایه‌های مختلف در هر برد الکترونیکی

پیش از معرفی اجزا و قطعات برد الکترونیکی به ارائه تعریفی مناسب درباره لایه­های اصلی هر برد می‌پردازیم. در یک تقسیم‌بندی کلی می‌توان لایه‌های یک برد الکتریکی را به چهار دسته تقسیم کرد. این دسته‌ها عبارتند از:

• زیر لایه اصلی: این لایه معمولا با نام شاسی شناخته شده و اصلی‌ترین بخش در هر برد است. استحکام برد در اثر این لایه به وجود می‌آید. تمام اجزا و قطعات هر برد الکتریکی بر روی این قطعه نصب می‌شوند. جنس این لایه اغلب از نوع فایبرگلاس بوده، اما در برخی موارد برای ساخت شاسی از اپوکسی و فنولیک نیز استفاده می‌شود. این لایه نارسانا است و هیچ نوع اتصال کوتاه‌مدتی نیز در این لایه ایجاد نمی‌شود.
• لایه مسی: رساناترین بخش در هر برد الکترونیکی را لایه مسی تشکیل می‌دهد. در بردهای یک‌طرفه تنها یک لایه مسی و در بردهای دوطرفه دو لایه مسی مختلف بر روی زیر لایه وجود خواهد داشت. لایه مسی در حقیقت پایه قطعات برد الکترونیکی بوده و طراح و معمار اصلی باید باتوجه به نقشه کلی، مسیر و نحوه اتصالات را در هر برد مشخص کند. فراموش نکنید که لایه مسی یکپارچه نیست و تمام زیر لایه را نمی‌پوشاند.
• لایه ماسک لحیم: این لایه پوششی بسیار نازک بوده و بر روی اتصالات مسی قرار می‌گیرد. وجود این لایه به برقراری ارتباط موثر بین قطعات الکترونیکی برد کمک می‌کند. این لایه از جنس رزین ساخته شده و نسبت به رطوبت، نارسانایی و دمای بالای ناشی از لحیم مقاوم است. اگر به بردهای الکتریکی نگاه کرده باشید معمولا یک لایه سبز رنگ در پس‌زمینه می‌بینید. این لایه سبز رنگ، در حقیقت همان رزین پوششی است. البته رنگ این لایه متغیر بوده و ممکن است باتوجه به نظر معمار اصلی از رنگ آبی، قرمز و سیاه استفاده شود.
• صفحه ابریشم: آخرین لایه در هر برد لایه سفیدی رنگی است که با نام لایه ابریشم شناخته می‌شود. این لایه مانند لایه مسی غیر یکپارچه بوده و غالبا مانند یک نماد به سایر قطعات اضافه می‌شود. وجود این لایه تاثیر مثبتی بر عملکرد برد ندارد. به همین دلیل برخی تولیدکنندگان لایه ابریشم را از بردها حذف می‌کنند.

اصلی‌ترین قطعات برد الکترونیکی

اجزا و قطعات برد الکترونیکی در نمونه‌های مختلف با یکدیگر متفاوت است. به همین دلیل ممکن است، برخی اجزا در همه بردهای الکتریکی وجود نداشته باشند. با این حال، برخی اجزا هستند که وجود آنها در انواع بردها ضروری است. ما در بخش معرفی اجزا و قطعات برد الکترونیکی، قطعاتی را به شما معرفی می‌کنیم که اغلب طراحان به عنوان جزئی ثابت در طراحی بردهای الکتریکی از آنها استفاده می‌کنند.

در گام اول به این سوال پاسخ می‌دهیم که قطعات الکترونیکی چیست؟ قطعات الکترونیکی اجزای اصلی و فرعی در هر برد هستند که با انجام وظایف خود موجب روشن یا خاموش شدن وسایل برقی می‌شوند؛ و بروز هر نوع نقص در عملکرد هر یک از این اجزا به عملکرد کل برد آسیب می‌زند.

·         مقاومت

در بحث قطعات و اجزا برد الکترونیکی اصلی‌ترین و البته پرکاربردترین قطعه بدون تردید مقاومت است. مقاومت در دو نوع ثابت و متغیر وجود دارد. وظیفه اصلی این قطعه کاهش جریان و افت ولتاژ است. مقاومت معمولی و فیوزی دو دسته اصلی در قطعات الکترونیکی برد به‌حساب می‌آیند. مقاومت معمولی مکعبی شکل بوده و احتمال خراب شدن آن بسیار کم است و هیچ عدد یا رقمی روی بدنه این نوع مقاومت نوشته نمی‌شود. رنگ اصلی مقاومت معمولی آبی، سبز و مشکی است.

مقاومت فیوزی یا سیمی معمولا به شکل مکعب مستطیل بوده و روی بدنه آن اعداد و ارقام مختلف نوشته می‌شود. در اغلب موارد بروز هر نقص و مشکل در عملکرد بردهای الکترونیکی ناشی از خرابی مقاومت فیوزی است.

·         خازن

یکی از قطعات و اجزا برد الکترونیکی که مسئولیت ذخیره بار الکتریکی را بر عهده دارد، خازن نامیده می‌شود. در ساخت انواع بردهای الکترونیکی تنها از دو مدل خازن استفاده می‌شود که معمولا با نام خازن سرامیکی و خازن الکترولیتی شناخته می‌شوند. خازن سرامیکی به رنگ قهوه­ای و طوسی بوده و هیچ عدد یا کدی روی آن نوشته نشده است؛ اما خازن سرامیکی در رنگ‌های قهوه‌ای و مشکی تولید شده و ارقام و کدهای روی آن نوشته می‌شود که به‌ مقدار ولتاژ مربوط است.

·         دیود

دیود مهمترین بخش در قطعات برد الکترونیکی که وظایف مختلفی برعهده دارد. تبدیل سیگنال‌های ac به dc و یک‌طرفه کردن جریان اصلی‌ترین وظایف دیود هستند. دیودها باتوجه به عملکرد خود انواع مختلفی دارند. دیود حساس به نور، دیود زند و دیود نوری پرکاربردترین دیودها هستند.

·         قطعات برد الکترونیکی: سوئیچ

همان‌طور که گفتیم هریک از قطعات و اجزا برد وظیفه خاصی بر عهده دارد. به همین دلیل، وجود اجزای مختلف برای تکمیل نقش اصلی هر برد ضروری است. قطع و وصل یا تغییر جریان در هر برد الکتریکی با استفاده از سوئیچ انجام می‌شود و در اغلب بردها سوئیچ مکانیکی بکار می‌رود.

·         ترانزیستور

ترانزیستور مسئول تقویت سیگنال‌ها در هر برد است. در ساخت بدنه این قطعه از مواد نیمه‌رسانا استفاده می‌شود. ژرمانیوم و سیلیسیم دو عنصری هستند که درساخت ترانزیستورهای مختلف به کار می‌روند. ترانزیستورها با توجه به عملکرد خود به انواع مختلف تقسیم می‌شوند. پرکاربردترین ترانزیستورها عبارتند از: ترانزیستور NPN، ترانزیستور PNP و فوتو.

قطعات الکترونیکی SMD

با توجه به قسمت‌های قبل با اجزای اصلی هر برد آشنا شدید و به‌خوبی می‌دانید وظیفه اصلی هر یک از قطعات الکترونیکی چیست. اصطلاح دیگری که در بحث قطعات برد الکترونیکی وجود دارد و آشنایی با آن می‌تواند برای شما مفید باشد، قطعات  SMDاست. شاید تاکنون با نام قطعات اس ام دی مواجه شده باشید و این سوال به ذهن شما خطور کرده باشد که منظور از قطعات الکترونیکی SMD چیست؟ اس ام دی مخفف عبارت انگلیسی Surface Mount Device است. این عبارت به معنی قطعات نصب سطحی است.

اجزا و قطعات مختلفی در محدوده SMD قرار می‌گیرند؛ اما مهمترین اجزای SMD عبارتند از: قطعات نوری مانند انواع لامپ‌های LED و قطعات الکتریکی مانند انواع مقاومت‌ها، خازن‌ها، سوکت­ها، آی­سی­ها و غیره. به منظور، اتصال قطعات اس ام دی از خمیر قلع و لحیم‌های بسیار نازک 0.4 استفاده می‌شود.

سخن پایانی قطعات برد الکترونیکی

برای انجام اغلب فعالیت‌ها در محیط کار، خانه، مدرسه، دانشگاه و هر مکان دیگر به استفاده از وسایل برقی نیازمند هستیم و برای اینکه هر وسیله برقی بتواند به درستی کار کند باید اجزا و قطعات برد الکترونیکی در مرحله طراحی و تولید به درستی کنار یکدیگر قرار بگیرند. عملکرد هر یک از این قطعات مکمل و تقویت‌کننده عملکرد قطعه دیگر است. بنابراین بروز هر نوع نقص فنی در هر قطعه می‌تواند عملکرد کل سیستم را مختل کند. طراحی برد در ابزار برقی مختلف، متفاوت است. با این حال، برخی اجزا و قطعات در تمام بردهای الکترونیکی مشترک هستند. آشنایی با قطعات برد و عملکرد آنها در ارتقای کیفیت زندگی امروزی بسیار موثر است.

کلیک کنید.!