Как правильно подобрать радиодетали для замены в электронных схемах. Какие параметры резисторов, конденсаторов, диодов и транзисторов нужно учитывать при замене. На что обратить внимание при подборе аналогов микросхем.
Основные принципы замены радиодеталей в электронных схемах
При ремонте или сборке электронных устройств нередко возникает необходимость заменить какой-либо компонент на аналог. Чтобы правильно подобрать замену, важно учитывать ключевые параметры деталей и особенности их работы в конкретной схеме. Рассмотрим основные принципы подбора аналогов для наиболее распространенных радиодеталей.
Замена резисторов: на что обратить внимание
При подборе резисторов для замены необходимо учитывать следующие основные параметры:
- Номинальное сопротивление (допустимо отклонение ±20%, если не требуется высокая точность)
- Максимальная рассеиваемая мощность (можно устанавливать резисторы большей мощности)
- Температурный коэффициент сопротивления (важен для точных измерительных схем)
Для переменных резисторов также важен характер изменения сопротивления при повороте движка (линейный или логарифмический).
Особенности замены конденсаторов в электронных схемах
При замене конденсаторов следует обращать внимание на:
- Номинальную емкость
- Максимальное рабочее напряжение
- Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) — важен для высокочастотных и прецизионных схем
- Тип диэлектрика (для высокочастотных схем лучше использовать конденсаторы с малым ТКЕ)
Электролитические конденсаторы можно заменять на неполярные большей емкости, но не наоборот. В цепях фильтрации допустимо ставить конденсаторы большей емкости.
Подбор диодов для замены: ключевые параметры
При замене диодов необходимо учитывать:
- Максимально допустимый прямой ток
- Максимальное обратное напряжение
- Обратный ток утечки
- Прямое падение напряжения
Кремниевые диоды имеют меньший обратный ток и лучше подходят для цифровых схем. Германиевые диоды имеют меньшее прямое падение напряжения.
Как правильно подобрать транзистор для замены
При замене транзисторов следует выбирать компоненты из того же класса (маломощные, средней мощности, мощные, высокочастотные) с не худшими параметрами:
- Максимальное напряжение коллектор-эмиттер
- Максимальный ток коллектора
- Максимальная рассеиваемая мощность коллектора
- Коэффициент усиления по току
- Граничная частота усиления
Кремниевые транзисторы имеют более стабильные параметры при изменении температуры по сравнению с германиевыми.
Особенности замены микросхем в электронных устройствах
Микросхемы можно условно разделить на три группы:
- Логические (цифровые)
- Аналоговые
- Специализированные
Специализированные микросхемы обычно нельзя заменить на другой тип без изменения схемы. Для логических микросхем важно соблюдать совместимость по напряжению питания и быстродействию. При замене аналоговых микросхем (например, операционных усилителей) необходимо тщательно сравнивать все ключевые параметры.
Влияние замены радиодеталей на работу электронных устройств
Неправильная замена компонентов может привести к следующим проблемам:
- Изменение характеристик и параметров устройства
- Нестабильная работа или полный отказ схемы
- Повышенное энергопотребление
- Перегрев и выход из строя других компонентов
- Ухудшение качества сигнала в аналоговых схемах
Поэтому при замене радиодеталей важно тщательно подбирать аналоги с учетом всех ключевых параметров и особенностей работы конкретной схемы.
Рекомендации по подбору аналогов радиодеталей
При замене компонентов в электронных схемах рекомендуется придерживаться следующих правил:
- Использовать справочники и datasheet’ы для сравнения параметров
- Учитывать особенности работы конкретной схемы
- По возможности выбирать детали от проверенных производителей
- При сомнениях консультироваться со специалистами
- Проводить тщательное тестирование устройства после замены компонентов
Соблюдение этих рекомендаций поможет правильно подобрать аналоги и обеспечить надежную работу электронного устройства после замены радиодеталей.
Заключение: важность правильного подбора радиодеталей при замене
Грамотный подход к замене радиодеталей в электронных схемах позволяет:
- Восстановить работоспособность неисправных устройств
- Модернизировать и улучшать характеристики электронной аппаратуры
- Оптимизировать производство электронных устройств
- Продлить срок службы электронной техники
Поэтому важно внимательно подходить к подбору аналогов, учитывая все ключевые параметры компонентов и особенности их работы в конкретных схемах. Это позволит обеспечить надежную и долговечную работу электронных устройств после замены радиодеталей.
диоды и тиристоры, их виды и применение
Силовые полупроводниковые приборы – элементы, которые применяются в преобразователях электрической энергии и в схемах силовых установок, являются неотъемлемой составляющей цепей как постоянного, так и переменного тока. Они играют роль выпрямителей или блокираторов, препятствующих коммутационным перенапряжениям. Чаще всего эти детали встречаются в конструкциях мощных турбинных генераторов, гальванических установок, низковольтных сварочных приборов, синхронных компенсаторов, электрогенераторов автомобилей и тракторов.
Разновидности популярных силовых диодов
Классифицируются силовые диоды на низкочастотные и частотные. Первые могут иметь штыревое, таблеточное и лавинное исполнение. Для производства таких элементов используется кремний. Модификации применяются в цепях с частотой до 500 Гц. Они могут выдерживать вибрации и многократные удары непродолжительное время.
Силовые диоды используются при частотах от 2000 Гц и больше.
Они предназначены для схем установок, нуждающихся в быстром обратном восстановлении и небольших зарядах. Их особенностью является способность выдерживать высокие нагрузки. Их исполнение может быть штыревым и таблеточным.
Где используются силовые диоды
Различные промышленные установки не обходятся без использования обоих вариантов силовых диодов. Их области применения зависят от предназначения и особенностей техники. Элементы внедряются в схемы:
неуправляемых и полуавтоматических мостов выпрямления;
сварочных аппаратов и инверторов, отличающихся высокой и низкой мощностью;
мощных электроприводов промышленного оборудования и транспортных средств;
выпрямителей электролизных и гальванических приборов;
оборудования, используемого в металлургии;
источников бесперебойного питания.
Силовые диоды представляют собой неуправляемые электронные ключи. Они отличаются односторонней проводимостью. Проводящее состояние элементы приобретают при воздействии прямого напряжения.
Полупроводники предназначены для токов свыше 10 ампер. При их выборе необходимо учитывать тип исполнения и технические характеристики.
Правильное решение поможет предупредить перенапряжение в процессе коммутации, повышение токов, вызывающих внешние или внутренние короткие замыкания, перегревание приборов, негативное воздействие помех. На сайте https://www.radioelementy.ru силовые диоды и другие радиодетали можно подобрать для любых цепей в ассортименте отечественных и зарубежных производителей.
Тиристоры: эксплуатация и разновидности
Это полупроводниковые приборы, предназначенные для комплектации выпрямителей, инверторных устройств, импульсных регуляторов, линий возбуждения генераторов. Исходя из вида тиристоры применяются в схемах широтноимпульсного пуска или в бесконтактных аппаратах. Они эффективно справляются с задачами по управлению скоростью электроподвижных составов, защитой сварочного оборудования.
Низкочастотные приборы способы выдерживать влияние синусоидальных вибраций в пределах до 100 Гц.
Им не страшны многократные нагрузки продолжительностью в 2-15 мс. Увеличенную нагрузочную стойкость имеют быстродействующие тиристоры.
Они незаменимы в установках, нуждающихся в краткосрочном включении и отключении. Такие элементы отличаются способностью выдерживать критические скорости увеличения напряжения при закрытом состоянии и токовых импульсов – при открытом.
Распространенные модели тиристоров используются:
при образовании цепей постоянного либо переменного тока в разнообразных электротехнических установках и радиоэлектронных приборах;
оснащении высокомощных компенсаторов, регуляторов и преобразовательных механизмов тяговых подстанций, синхронных электрических двигателей, электродуговых печей;
комплектации электросварочного и плавильного оборудования, электротранспортных средств, ИБП, силовых установок;
проектировании других преобразователей.
При выборе полупроводниковых приборов, созданных на базе монокристалла, имеющего от трех p-n-переходов, необходимо обращать внимание на количество выводов.
По этому значению они классифицируются на диодные, триодные и тетродные.
Вторым важным моментом является принцип действия силовых приборов. Он может быть симметричным (ток проводится в оба направления) и ассиметричным (движение импульсов осуществляется в одну сторону).
Устройства первого типа способны функционировать при положительных и отрицательных показателях. Индивидуальными параметрами выбора являются максимально допустимые прямые и обратные токи, уровень падения напряжения, степень управляющего сигнала, рассеиваемая мощность, определяющая силу подключаемых нагрузок.
Источник: http://electrik.info
|
Особенности замены радиодеталей в схемах (как правильно подобрать для замены резисторы, конденсаторы, диоды и др. ) При сборке понравившейся схемы или ремонте радиотехнических устройств иногда могут возникнуть трудности с приобретением какой-то конкретной детали. Чем ее можно заменить? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо знать основные особенности деталей и хорошо представлять принцип работы схемы, в которой эта деталь применена, что позволит оценить предельные режимы для конкретного узла. Большинство деталей могут быть легко заменены на аналогичные, близкие по параметрам, без потери качественных характеристик устройства. Это часто объясняется тем, что разработчик схемы при выборе конкретного типа элемента часто ориентируется на перечень легко доступных ему деталей. Наиболее просто с заменой резисторов и
конденсаторов. Для постоянных
резисторов основными параметрами
являются: номинал сопротивления (как
правило, допустимо отклонение номинала ±20%,
если не оговариваются особо требования к
точности), рассеиваемая мощность и температурный коэффициент. Переменные резисторы кроме перечисленных выше параметров имеют еще один — вид зависимости изменения сопротивления от угла поворота движка (обычно указывается в виде буквы, см. рисунок). От этого параметра зависит плавность регулировки параметров. Буква А — линейная зависимость, а наиболее распространенные нелинейные зависимости — логарифмическая (Б) и обратнологарифмическая (В) — используются для регулировки громкости и тембра звука, яркости свечения индикаторов и т. д., чтобы скомпенсировать нелинейность нашего восприятия. Постоянные конденсаторы кроме
номинальной емкости и предельно
допустимого рабочего напряжения имеют еще
один важный параметр — температурный
коэффициент изменения емкости (ТКЕ), см. Обычно в высокочастотных схемах ТКЕ указывается, но если он не оговаривается, то желательно применять конденсаторы с малым изменением емкости от температуры, например с кодами МПО, ПЗЗ, МЗЗ, М47. Наихудшее ТКЕ имеют конденсаторы с кодом Н90 (у них емкость может изменяться до —90% при изменении температуры от -60°С до +85°С), но они, как правило, используются в цепях фильтрации по питанию или как разделительные между каскадами, где ТКЕ для работы схемы значения не имеет. Чаще всего можно использовать при замене конденсаторы любых типов, учитывая лишь номинальную емкость и рабочее напряжение, которое должно быть не меньше, чем реально действующее в схеме. Электролитические полярные
конденсаторы допустимо заменять
неполярными, но они обычно больше по
габаритам, а обратная замена недопустима (из
двух полярных (см. рис. выше) можно сделать
один неполярный, включив их
последовательно плюс к плюсу, при этом
емкость у конденсаторов должна быть в два
раза больше, чем это указано на схеме). У диодов основными параметрами
являются предельно допустимые прямой ток и
обратное напряжение, а в некоторых узлах
устройств при замене необходимо учитывать
еще обратный ток (утечка диода, когда он
заперт) и прямое падение напряжения. У
маломощных германиевых диодов обратный ток
значительно больше, чем у кремниевых, а
также он в большей степени зависит от
температуры. По этой причине лучше
использовать в цифровых схемах кремниевые
диоды, например КД521, КД522, КД509 и другие.
Прямое падение напряжения у большинства
германиевых диодов примерно в два раза
меньше, чем у подобных кремниевых. Поэтому в
цепях, где используется это напряжение для
стабилизации режима работы схемы, например
в некоторых оконечных усилителях звука,
замена диодов на другой тип проводимости
недопустима. Для выпрямителей в блоках питания главными параметрами являются предельно допустимый прямой ток и обратное напряжение. Например, при токах до 10 А можно применять диоды Д242…Д247, КД213; для тока 1…5 А подойдут диоды серии КД202, КД213; при токе 0.5…1 А диоды КД212, КД237 или диодные мосты КЦ402…КЦ405, а при меньших токах диоды КД105, КД102, диодные сборки КЦ407А и многие другие, с соответствующим буквенным индексом, который указывает на допустимое рабочее напряжение. В импульсных источниках питания часто применяют специальные диоды Шотки (КД222, КД2998 и др.). Они предназначены для работы на более высоких частотах (10…200 кГц), чем обычные диоды и за счет малого внутреннего сопротивления в открытом состоянии имеют меньшие потери. Обычные диоды в такой схеме будут работать с сильным перегревом и недолго. Транзисторы при замене должны
выбираться из того же класса (маломощные,
средней мощности, мощные, высокочастотные и
т. д.) и с параметрами не хуже, чем у
примененного в схеме. Параметры кремниевых транзисторов более стабильны при изменении температуры, чем у германиевых. Снятые с производства устаревшие типы германиевых транзисторов (например МП37, МП42) можно заменить на кремниевые (КТ315, КТ361 или лучше на КТ3102, КТ3107 и др.) аналогичной структуры (п-р-п или р-п-р). В устройствах, где транзисторы используются в ключевых режимах, например в логических схемах и каскадах управления реле, выбор транзистора не имеет большого значения, если он аналогичной мощности и имеет близкое быстродействие и коэффициент усиления. Так, например, используемые в импульсных блоках питания телевизоров транзисторы КТ838А можно заменить на КТ839А или КТ846В. Транзисторы с большим коэффициентом
усиления КТ829А можно заменить составной
схемой из двух транзисторов (см. Микросхемы можно разделить на три условные группы — логические, аналоговые и специализированные. Специализированные микросхемы (например ЦАП 594ПА1) заменить другим типом нельзя, так как при этом потребуется изменять построение схемы. Логические микросхемы серий 155 (133) везде заменяются на более современные и экономичные из серий 555 (1533) — они потребляют в 5…10 раз меньший ток при тех же основных параметрах. При этом желательно, чтобы все окружающие цифровые микросхемы были из одной серии (это избавит устройство от сбоев в работе из-за разного быстродействия логических элементов). Разница между сериями 555 и 1533 заключается только в конструкции корпуса, нумерация выводов сохраняется. Наиболее широко распространенные
микросхемы 561-ой серии можно заменить на
серию 1561 (или 564-ую серию, но у нее другая
конструкция корпуса — «планарные выводы»,
и потребуется делать переходную колодку
для их установки или менять топологию платы). Часто в схемах применяется компаратор К544САЗ. Его можно заменить на аналогичный К521САЗ (в пластмассовом корпусе 201.14-1) или К521СА301 (в пластмассовом корпусе 3101.8-1), возможно также применение 521САЗ (в корпусе 301.8-2), но при этом изменяется нумерация подключаемых выводов (см. рис.). При необходимости замены выбор аналоговых микросхем из серии операционных усилителей (ОУ) достаточно широк, но при этом необходимо учитывать разные параметры, в зависимости от конкретной схемы, в которой они применяется. Здесь нужно по справочнику найти наиболее близкую по параметрам микросхему, а еще лучше, если удастся проконсультироваться со специалистом, имеющим опыт разработки схем, так как некоторые ОУ требуют применения внешних цепей коррекции для устойчивой работы или же имеют другие особенности применения, как правило, не отражаемые в бытовых справочниках. |
При замене
резисторы можно устанавливать большей
мощности, чем это указано на схеме, но они,
как правило, больше по габаритам.
Температурный коэффициент учитывается в
точных измерительных приборах или
устройствах, предназначенных для работы в
широком диапазоне температур.
справочную
инф. Этот параметр необходимо учитывать в
схемах высокостабильных генераторов,
колебательных контурах, таймерах.
Среди
доступных электролитических конденсаторов
наилучшими являются танталовые и оксидно-полупроводниковые,
например типа К52-1А, К53-28 и аналогичными
можно заменять другие типы полярных
конденсаторов. В цепях фильтров по питанию
допустимо применять конденсаторы большей
емкости, чем это указано на схеме.
Основные параметры
транзисторов, учитываемые при замене:
максимально допустимые напряжение эмиттер-коллектор,
ток коллектора, рассеиваемая мощность
коллектора, а также коэффициент усиления.
рис. выше). А
вышедший из строя транзистор КТ848А в блоке
электронного зажигания легковых
автомобилей заменяется приведенной на
рисунке выше схемой (при этом повысится
надежность устройства).
SPICE Таблица параметров диодов
SPICE| Название | Параметр | Единицы | По умолчанию | Пример | Область | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | — | Ток насыщения | A | 10009 | 6965 | 614965 | 65 | 69614 | 6965 | 615 | 69615 | 615 | 69696969614 | 696969614 | . 014 | 69969615 | 9669.014 | 9669696969669. | * |
| 2 | RS | Омическое сопротивление | Ом | 0 | 10 | * | |||||||||||||
| 3 | N | emission coefficient | — | 1 | 1.0 | | |||||||||||||
| 4 | TT | transit-time | sec | 0 | 0,1NS | | |||||||||||||
| 5 | CJO | Zero-Bias Contract емкость | F | 0 | 2PF | 0 | 2PF | .0005 *||||||||||||
| 6 | VJ | junction potential | V | 1 | 0.6 | | |||||||||||||
| 7 | M | grading coefficient | — | 0.5 | 0. 5 | | |||||||||||||
| 8 | EG | ENERGHT | EV | 1.11 | 1.11 SI | | |||||||||||||
| 9 | XTI | saturation-current temp.exp | — | 3.0 | 3.0 pn 2.0 Schottky | | |||||||||||||
| 10 | KF | flicker noise coefficient | — | 0 | | ||||||||||||||
| 11 | AF | Экспонент по шуму Flicker | — | 1 | | ||||||||||||||
| 12 | FC | coefficient for forward-bias depletion capacitance formula | — | 0.5 | | ||||||||||||||
| 13 | BV | reverse breakdown voltage | V | infinite | 40.0 | | |||||||||||||
| 14 | ИБВ | ток при напряжении пробоя | В | 1. 0e-3 | | ||||||||||||||
| 15 | ТНОМ | температура измерения параметров | град С | 27 | 50 | 9 209 7 908 |
Диод D. Диод
tanh() используется для согласования наклона прямой проводимости с предельным током. Параметры epsilon и revepsilon можно указать для плавного переключения между выключенным и проводящим состояниями. Между выключенным и включенным состояниями подгоняется квадратичная функция, так что кривая ВАХ диода непрерывна по значению и наклону, а переход происходит при напряжении, определяемом значением эпсилон для перехода из выключенного состояния в прямое и обратного для перехода между выключенным и обратная поломка. |
Имя |
Описание |
шт. |
По умолчанию |
|
Рон |
Сопротивление в прямом направлении |
Вт |
1. |
|
Роф |
Сопротивление в выключенном состоянии |
Вт |
1. |
|
Вперед |
Прямое пороговое напряжение для входа в проводимость |
В |
0. |
|
Врев |
Обратное напряжение пробоя |
В |
Инф. |
|
Реверс |
Полное сопротивление пробоя |
Вт |
Рон |
|
Лимит |
Ограничение прямого тока |
А |
Инф. |
|
Ревилимит |
Ограничение обратного тока |
А |
Инф. |
|
Эпсилон |
Ширина квадратичной области |
В |
0. |
|
Ревепсилон |
Ширина реверсивного квадрата. регион |
В |
0. |
/Гмин 
Эта идеализированная модель используется, если в модели указан любой из параметров Ron, Roff, Vfwd, Vrev или Rrev.
Другая доступная модель представляет собой стандартный полупроводниковый диод Berkeley SPICE, но расширенный для обработки более подробного поведения пробоя и рекомбинационного тока. Коэффициент площади определяет количество эквивалентных параллельных устройств указанной модели. Ниже приведены параметры модели диода для этого диода.
|
Имя |
Описание |
шт. |
По умолчанию |
Пример |
|
Есть |
ток насыщения |
А |
1е-14 |
1e-7 |
|
рупий |
Омическое сопротивление |
Вт |
0. |
10. |
|
Н |
Коэффициент эмиссии |
— |
1 |
1. |
|
Тт |
Транзитное время |
сек |
0. |
2н |
|
Чжо |
Распределительный колпачок с нулевым смещением. |
Ф |
0 |
2п |
|
Вж |
Потенциал соединения |
В |
1. |
.6 |
|
М |
Коэффициент градации |
— |
0,5 |
0,5 |
|
Например, |
Энергия активации |
эВ |
1. |
1,11 Si 0,69 сбд 0,67 Ге |
|
Хти |
Сб.-текущая темп. опыт |
— |
3,0 |
3,0 Дж 2,0 сбд |
|
Кф |
Коэффициент мерцания шума. |
— |
0 |
|
|
Аф |
Показатель мерцания шума |
1 |
1 |
|
|
Фк |
Коэфф. для формулы емкости истощения при прямом смещении |
— |
0,5 |
|
|
БВ |
Обратное напряжение пробоя |
В |
Инф. |
40. |
|
Ибв |
Ток при напряжении пробоя |
А |
1е-10 |
|
|
Тном |
Измерение параметра темп. |
°С |
27 |
50 |
|
Иср |
Параметр тока рекомбинации |
А |
0 |
|
|
№ |
Коэффициент выбросов Isr. |
— |
2 |
|
|
ИКФ |
Коленный ток с высокой инжекцией |
А |
Инф. |
|
|
Тикф |
Линейный температурный коэффициент Ikf. Похожие записи
|
11 
