Что такое принципиальная схема и как ее создать. Какие элементы должна включать принципиальная схема. Как правильно обозначать компоненты на принципиальной схеме. Чем отличается принципиальная схема от других типов схем.
Что такое принципиальная схема
Принципиальная схема — это графическое изображение электрической цепи, показывающее все ее составные части и соединения между ними с помощью условных обозначений. Принципиальная схема является основным техническим документом, который определяет полный состав электрических элементов устройства и связи между ними.
Основные функции принципиальной схемы:
- Отображает состав всех элементов электрической цепи
- Показывает электрические связи между элементами
- Поясняет принцип работы устройства
- Служит основой для разработки других конструкторских документов
- Используется при наладке, контроле и ремонте изделия
Принципиальную схему часто путают с другими видами схем. Давайте разберемся, чем она отличается от них.
Отличия принципиальной схемы от других типов схем
Существует несколько типов схем, используемых при проектировании электронных устройств:
- Блок-схема
- Функциональная схема
- Принципиальная схема
- Монтажная схема
Чем же отличается принципиальная схема от других типов схем.
Блок-схема vs принципиальная схема
Блок-схема отображает основные функциональные части изделия и взаимосвязи между ними. Она дает общее представление о работе устройства, не вдаваясь в детали.
Принципиальная схема показывает все электрические элементы устройства и их соединения. Она отображает полный состав изделия на уровне отдельных компонентов.
Функциональная схема vs принципиальная схема
Функциональная схема поясняет процессы, протекающие в отдельных функциональных частях изделия или в изделии в целом. Она раскрывает принцип работы устройства.
Принципиальная схема показывает все элементы и связи между ними, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов. Она отображает полный состав изделия и соединения.
Монтажная схема vs принципиальная схема
Монтажная схема показывает соединения составных частей изделия и определяет провода, жгуты, кабели, которыми осуществляются эти соединения. Она необходима для выполнения электромонтажных работ.
Принципиальная схема отображает все элементы изделия и электрические связи между ними. Она является основой для разработки других конструкторских документов, в том числе монтажной схемы.
Основные элементы принципиальной схемы
Принципиальная схема должна содержать:
- Условные графические обозначения всех электрических элементов и устройств
- Линии электрической связи между элементами
- Позиционные обозначения элементов
- Буквенно-цифровые обозначения электрических цепей
- Характеристики элементов, если это необходимо для понимания работы схемы
Рассмотрим подробнее основные элементы принципиальной схемы.
Условные графические обозначения элементов
Каждый элемент схемы изображается с помощью условного графического обозначения. Эти обозначения стандартизированы и регламентируются ГОСТ.
Основные группы условных обозначений:
- Резисторы
- Конденсаторы
- Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы
- Коммутационные устройства
- Электровакуумные приборы
- Полупроводниковые приборы
- Источники питания
- Предохранители и разрядники
Позиционные обозначения
Каждый элемент на принципиальной схеме должен иметь позиционное обозначение, состоящее из буквенного кода и порядкового номера.
Буквенные коды элементов:
- R — резисторы
- C — конденсаторы
- L — катушки индуктивности
- VD — диоды
- VT — транзисторы
- DA — микросхемы
Примеры позиционных обозначений: R1, C5, VT2, DA3.
Обозначения электрических цепей
Для обозначения цепей используются буквенно-цифровые коды:
- Силовые цепи: L1, L2, L3 (фазы), N (нейтраль), PE (защитное заземление)
- Цепи управления, сигнализации: 1, 2, 3 и т.д.
- Цепи постоянного тока: +, —
Правила выполнения принципиальных схем
При создании принципиальных схем необходимо соблюдать определенные правила:
- Схему выполняют для изделия, находящегося в обесточенном состоянии
- Элементы изображают в виде условных графических обозначений
- Линии электрической связи выполняют толщиной 0,3-0,4 мм
- Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм
- Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков с минимальным количеством изломов
- Пересечение линий связи недопустимо
- Элементы, входящие в состав функциональных групп, можно выделять штриховыми линиями
Как создать принципиальную схему
Процесс создания принципиальной схемы включает следующие этапы:
- Определение структуры устройства на основе блок-схемы
- Выбор элементной базы
- Размещение условных графических обозначений элементов на поле схемы
- Соединение элементов линиями электрической связи
- Присвоение позиционных обозначений элементам
- Обозначение электрических цепей
- Простановка необходимых характеристик элементов
- Составление перечня элементов
Для создания принципиальных схем используются специальные программы (САПР), такие как:
- AutoCAD Electrical
- КОМПАС-Электрик
- Altium Designer
- KiCad
Эти программы значительно упрощают процесс разработки схем за счет наличия библиотек условных обозначений и автоматизации многих операций.
Использование принципиальных схем
Принципиальные схемы широко применяются на всех этапах жизненного цикла электронных устройств:
На этапе проектирования
- Проверка правильности схемотехнических решений
- Моделирование работы устройства
- Разработка печатных плат
- Создание других конструкторских документов
На этапе производства
- Изготовление печатных плат
- Монтаж и сборка устройств
- Контроль правильности сборки
На этапе эксплуатации
- Настройка и регулировка устройств
- Поиск и устранение неисправностей
- Ремонт и замена компонентов
Преимущества использования принципиальных схем
Использование принципиальных схем дает ряд важных преимуществ:
- Наглядное представление структуры устройства
- Возможность проверки правильности схемотехнических решений
- Упрощение процесса разработки печатных плат
- Облегчение поиска неисправностей при ремонте
- Возможность модернизации устройства
- Документирование конструкции изделия
Типичные ошибки при создании принципиальных схем
При разработке принципиальных схем часто допускаются следующие ошибки:
- Неправильное использование условных графических обозначений
- Отсутствие или неверное присвоение позиционных обозначений
- Неправильное обозначение электрических цепей
- Пересечение линий связи
- Отсутствие важных элементов схемы
- Неверное указание характеристик компонентов
Чтобы избежать этих ошибок, необходимо тщательно изучить стандарты и правила выполнения принципиальных схем, использовать специализированное программное обеспечение и внимательно проверять схему перед утверждением.
Заключение
Принципиальная схема является важнейшим техническим документом при разработке электронных устройств. Она отображает полный состав элементов изделия и связи между ними, позволяя понять принцип работы устройства.
Правильно составленная принципиальная схема значительно упрощает процессы проектирования, производства и эксплуатации электронной аппаратуры. Поэтому крайне важно уделять должное внимание ее разработке, соблюдая все стандарты и правила.
Использование современных САПР позволяет автоматизировать многие операции при создании принципиальных схем, снижая вероятность ошибок и повышая эффективность работы инженеров-разработчиков.
Принципиальная Схема Связи — tokzamer.ru
Позиционные обозначения элементам следует присваивать в пределах схемы рис.
Популярное
Статья по теме: Нормы испытания электрооборудования
Из Википедии — свободной энциклопедии
На схеме показана технологическая связь трёх нагнетателей с задвижками, электродвигатели которых управляются по определённой программе.
Допускается использование нескольких не более трех различных по толщине линий связи для выделения функциональных групп в пределах изделия. При питании от данного РУ двух пускорезервных трансформаторов собственных нужд должна быть исключена возможность потери обоих трансформаторов при повреждении или отказе любого выключателя. При выполнении схемы строчным способом допускается нумеровать строки арабскими цифрами, указывать назначение цепей.
Допускается также обозначать силовые цепи постоянного тока последовательными числами. Графические обозначения на схемах выполняют линиями той же толщины, что и линия связи. Но сначала приведем УГО этих элементов: А теперь последовательно включим эти элементы, собрав электрическую цепь: Рисунок 7.
Обозначения цепей производят прописными буквами латинского алфавита и арабскими цифрами. При замене любого линейного выключателя обходным необходимо отключить QO, отключить разъединитель перемычки QS3 , а затем использовать QO по его назначению.
Студент должен: 1. Конечно, приведенная схема настольной лампы проста, и по ней трудно показать все моменты построения монтажной схемы, но все же сам принцип построения на ней виден.
Допускается, если это не вызовет ошибочного подключения, обозначать фазы буквами А, В, С. Если на одной схеме изображаются цепи различного функционального назначения например, силовые цепи, цепи управления и т. Если в этом режиме произойдет авария в Т2, то отключаются Q2 и Q3 и оба трансформатора остаются без питания.
Поэтому расположение элементов внутри реального устройства может не соответствовать принципиальной схеме. Правило 2.
Таким способом допускается вычерчивать как всю схему, так и ее отдельные части. Требования к схемам соединений монтажным На схемах соединений изображают все устройства и элементы изделия, их входные и выходные элементы и соединения между ними. Устройства и элементы на схеме лучше изображать в виде упрощенных внешних очертаний, а их положение должно примерно соответствовать действительному положению в изделии. При выполнении принципиальной схемы на поле схемы допускается помещать различные текстовые данные: указания о марках, сечениях и расцветках проводов и кабелей, которыми должны быть выполнены соединения элементов; указания о требованиях к электрическому монтажу данного изделия см.
Как решить проблему Out-of-Stocks при помощи видеонаблюдения
Слишком мало дано информации о каждом блоке, из-за чего трудно понять, как они работают.
В этой схеме можно использовать шиносоединительный выключатель для замены выключателя любого присоединения.
В качестве задания студенту выдается схема электрическая принципиальная, содержащая изображения электрических элементов и электрические связи между ними.
Так, на рис. Ниже будут рассмотрены схемы принципиальные, соединений и подключений как получившие наиболее широкое применение в электрооборудовании промышленных предприятий. Элементы одного типа с одинаковыми электрическими параметрами, имеющие на схеме последовательные порядковые номера, допускается записывать в перечень в одну строку.
Читайте дополнительно: Кто составляет энергетический паспорт здания
В Казахстане обсуждают введение СРО в строительной экспертизе
В этом случае линия W1 оказалась отключенной, хотя никаких повреждений на ней нет, что является недостатком схемы мостика. На электровозах, кроме того, имеются высоковольтные электрические цепи вспомогательных машин и отопления, для которых составляют соответствующие принципиальные схемы.
Разнесенным способом выполняют схемы автоматики и электрооборудования то есть схемы, содержащие много контакторов, реле и различных контактов. Приведем пример такой схемы: Рисунок 7.
Это достигается, во-первых, введением специальной системы условных графических обозначений аппаратов и их отдельных элементов и, во-вторых, системой буквенно-цифровых обозначений элементов схем. На схеме рис. Согласно этому стандарту все участки электрических цепей, разделённые контактами аппаратов, обмотками реле, приборов, машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение. В эксплуатации по схемам изучают принцип действия изделия и протекающие в нем процессы. Каждую функциональную часть изделия характеризуют: — наименование, указывающее на ее конкретную функцию в изделии и характер протекающих в ней процессов; — состав; — параметры реализуемых физических процессов.
СХЕМА ПЕРЕГОВОРНОГО УСТРОЙСТВА
При повреждении на любой системе шин автотрансформатор остается в работе, исключается возможность потери обеих систем шин.
В технически обоснованных случаях допускается проставлять обозначения под изображением цепи. Выключатель Q1 в мостике включен, если по линиям W1, W2 происходит транзит мощности.
Принципиальные схемы. Правила выполнения
Принципиальные электрические схемы являются неотъемлемой частью любого пакета рабочей документации, куда помимо принципиальных, также входят схемы монтажные, схемы подключения, функциональные схемы и т.д.
Если дать общее определение назначения принципиальной схемы согласно
Также можно сказать, что принципиальная схема, при помощи условных графических и буквенно-цифровых обозначений, отображает различные электрические устройства и устанавливает связи между элементами данных устройств.
Принципиальная схема служит в первую очередь для выполнения на ее основе монтажа электрощитового оборудования, пуско-наладки и контроля оборудования и является основанием для дальнейшей разработки схем соединений и подключений.
Благодаря принципиальным схемам улучшается восприятие того, как тот или иной элемент связаны друг с другом и как происходит взаимодействие между ними в процессе работы. То есть обеспечивается детальное понимание принципа работы конкретного изделия.
Правила выполнения принципиальных схем
На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, задействованные в конкретном процессе, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.д.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи.
В общем случае принципиальные электрические схемы могут содержать условные обозначения элементов, поясняющие надписи, части элементов, используемых в других схемах, диаграммы работы различных устройств, перечень используемого в данной схеме электрооборудования, перечень чертежей, относящихся к данной схеме, общие пояснения и примечания.
При выполнении принципиальной схемы на нескольких листах следует выполнять следующие требования:
- при присвоении элементам позиционных обозначений соблюдать сквозную нумерацию в пределах изделия.
- отдельные элементы допускается повторно изображать на других листах схемы, сохраняя позиционные обозначения, присвоенные им на одном из листов схемы.
- перечень элементов должен быть общим.
Условные графические обозначения на принципиальных схемах
Все элементы на схеме изображаются в виде условных графических обозначений согласно ЕСКД.
В частности, документами, регламентирующими отображение УГО на схемах, являются ГОСТ 2.702-2011 (Правила Выполнения Электрических Схем), который в свою очередь ссылается еще на три ГОСТ:
- ГОСТ 2.721-74 (Обозначения Условные Графические в Схемах)
- ГОСТ 2.709-89 (Обозначения Условные Проводов и Контактных Соединений Электрических Элементов, Оборудования и Участков Цепей в Электрических Схемах)
- ГОСТ 2.
755-87 (Обозначения Условные Графические в Электрических Схемах. Устройства Коммутационные и Контактные Соединения).
755-87 (Обозначения Условные Графические в Электрических Схемах. Устройства Коммутационные и Контактные Соединения).Также стоит отметить введенный с 1 февраля 2016 года новый ГОСТ Р МЭК 60617-DB-12M-2015 (Графические символы для схем), содержащий базу данных графических символов, применяемых в электротехнических схемах согласно МЭК 60617-DB-12M:2012.
Условные графические обозначения элементов, функциональных групп и устройств выполняют совмещенным или разнесенным способами.
При совмещенном способе составные части элементов или устройств изображают на схеме так, как они расположены в изделии, т.е. в непосредственной близости друг от друга.
При разнесенном способе условные графические обозначения составных частей элементов располагаются в разных частях схемы, таким образом изображение связей выглядит наиболее наглядно. При этом позиционное обозначение, присвоенное устройству на схеме, проставляется около всех его элементов сверху или справа от изображения.
Все элементы в принципиальных схемах изображаются для устройств в отключенном и не нажатом состояниях. То есть все замкнутые контакты на схемах показывают разомкнутыми, а все разомкнутые, наоборот, замкнутыми. В технически обоснованных случаях, если это необходимо, аппараты могут быть отображены и в рабочем состоянии, но тогда на схеме обязательны должны быть указаны соответствующие пояснения. Те устройства, которые не имеют отключенного положения, изображают в положении, принятом за исходное.
Для обозначения на схеме сложных электронных устройств, таких как частотные преобразователи, контроллеры, регуляторы и т.д. обычно применяется изображение в виде прямоугольника с отображенными на нем входными и выходными цепями.
Также могут применяться нестандартные графические обозначения с обязательным пояснением в схеме.
Обозначения буквенно-цифровые на принципиальных схемах
Помимо УГО, на принципиальных схемах наносятся буквенные и цифровые обозначения устройств и элементов цепи.
Основным нормативным документом в данном случае является ГОСТ 2.710-81 (Обозначения Буквенно-Цифровые в Электрических Схемах).
Каждое позиционное обозначение должно состоять из буквенного обозначения вида элемента и порядкового номера, присваемого, начиная с единицы, для группы элементов с одинаковыми буквенными обозначениями. Если необходимо обозначить контакт какого-либо устройства, вынесенный в другую часть схемы, то следует после позиционного обозначения этого устройства поставить точку или двоеточие и цифру, указывающую номер контакта, например KM2.1.
Буквенное обозначение обычно состоит из одной буквы — обозначающей общую группу вида элемента, или чаще двух и более букв, уточняющих назначение элемента.
Например, все трансформаторы имеют общее обозначение T. Для того, чтобы уточнить, какой именно трансформатор используется (трансформатор тока, трансформатор напряжения), используется двухбуквенный код, указывающий определенно на назначение — TA для трансформатора тока и TV для трансформатора напряжения.
В таблице ГОСТ приведены буквенные обозначения для различных элементов электрических схем. Так как таблица большая, занимает много места, полностью приводить ее здесь не буду, укажу лишь наиболее распространенные элементы.
| Наименование | Обозначение |
| Автоматический выключатель в силовых цепях | QF |
| Автоматический выключатель в цепях управления | SF |
| Выключатель нагрузки | QS |
| Контактор | KM |
| Тепловое реле | KK |
| Реле времени | KT |
| Фотореле | KL |
| Реле напряжения | KV |
| Предохранитель | FU |
| Разрядник | FV |
| Трансформатор тока | TA |
| Трансформатор напряжения | TV |
| Счетчик активной энергии | PI |
| Счетчик реактивной энергии | PK |
| Регистрирующий прибор | PS |
| Амперметр | PA |
| Вольтметр | PV |
| Ваттметр | PW |
| Фотоэлемент | BL |
| Нагревательный элемент | EK |
| Частотный преобразователь | UZ |
| Прибор звуковой сигнализации | HA |
| Прибор световой сигнализации | HL |
| Лампа осветительная | EL |
| Переключатель | SA |
| Кнопка | SB |
| Термостат | SK |
| Клеммы | XT |
| Электромагнит | YB |
| Муфта с электромагнитным приводом | YC |
В том же ГОСТе приведены буквенные коды для указания функционального назначения элементов.
| Буквенный код | Функциональное назначение | Буквенный код | Функциональное назначение |
| A | Вспомогательный | P | Пропорциональный |
| B | Направление движения | Q | Состояние (старт, стоп) |
| C | Считающий | R | Возврат, сброс |
| D | Дифференцирующий | S | Запоминание, запись |
| F | Защитный | T | Синхронизация, задержка |
| G | Испытательный | V | Скорость (ускорение, торможение) |
| H | Сигнальный | W | Сложение |
| I | Интегрирующий | X | Умножение |
| K | Толкающий | Y | Аналоговый |
| M | Главный | Z | Цифровой |
| N | Измерительный |
Так как ГОСТ 2.
710-81 был издан уже давно, то обозначения целого ряда элементов в нем не указано. В этом случае допускается применять свои обозначения.Так, к примеру, стало общепринятым обозначать АВДТ, как QFD, или УДТ (УЗО), как QSD, хотя в указанном ГОСТе данных обозначений нет.
Позиционные обозначения на схемах принято указывать над графическим обозначением аппаратов и их частей при горизонтальном расположении электрических цепей и справа от графических изображений – при вертикальном. При отображении обозначений вращающихся машин, их принято указывать в пределах графического изображения механизма.
Маркировка цепей
В принципиальных схемах различают силовые цепи и цепи управления.
При маркировке силовых цепей при переменном токе применяется буквенно-цифровая последовательность, обозначающая фазировку, обычно начинается с L1, L2 и L3. Все последующие силовые цепи маркируются так же, но добавляется вторая цифра, для 1-ой фазы L11, L12, для 2-ой — L21, L22, для 3-ей — L31, L32.
Но также допускается обозначать фазы соответственно буквами А, В, С.
Силовые зажимы электрических устройств, предназначенные для прямого или непрямого соединений с питающими проводами трехфазной системы, обозначаются буквами U, V, W, если необходимо соблюдение последовательности фаз.
Нейтральный провод обозначается, как N, а вот защитные, заземляющие проводники могут маркироваться по разному, в зависимости от функционального назначения.
В цепях управления, сигнализации, контроля, используется цифровая система маркировки, состоящая из ряда последовательных чисел. При этом маркировка независима от нумерации и условных обозначений зажимов приборов и аппаратов, к которым подходят концы маркируемого проводника.
Участки цепей, разделенные контактами аппаратов, а также обмотки реле, трансформаторов и т. д., считаются разными участками и имеют различную маркировку. Участки, сходящиеся в одной точке принципиальной схемы и проходящие через разъемные контактные соединения, маркируют одинаково.
Маркировка участков цепей при их горизонтальном расположении указывается над участком проводника, при вертикальном – слева от этого участка, при этом обозначение проставляют около концов или в середине участка цепи.
В цепях постоянного тока также используется цифровая маркировка, но с указанием полярности. Для положительного полюса L+, или просто +, для отрицательного L- , или просто — . В случае, если используется средний провод, то он обозначается, как М. Участки цепей положительной полярности рекомендуется согласно ГОСТ 2.709-89 маркировать нечетными цифрами, а отрицательной полярности четными.
Для маркировки цепей различного назначения (управления, сигнализации, питания) рекомендуется использовать свою группу чисел.
| Наименование цепей | Основная группа | Резервная |
| Цепи управления, регулирования, измерения | 1-399 | 1001—1399 2001—2399 |
| Цепи сигнализации | 400-799 | 1401—1799 2401—2799 |
| Цепи питания | 800-999 | 1801—1999 2801—2999 |
Линии на принципиальных схемах
Принципиальные схемы выполняются линиями одинаковой толщины, при этом допускается, например силовые цепи, выделять более толстыми линиями, чем цепи управления.
На одной схеме рекомендуется применять не более трех размеров линий по толщине. Защитный проводник (РЕ) допускается изображать тонкой штрих-пунктирной линией.
Для упрощения прорисовки схемы допускается слияние нескольких электрически не связанных линий в групповую линию, но при подходе к контактам, каждая линия изображается отдельно. Такие групповой линии отображаются обычно более толстыми, по сравнению с другими.
ГОСТом допускается на схеме помещать указания о марке, сечении проводов и кабелей, которыми выполняются соединения элементов, а также указывать о специфических требованиях к электрическому монтажу данного изделия.
Линии связи между различными элементами показывают полностью, но в отдельных случаях, если линия идет на других листах схемы, или чтобы лишний раз не усложнять схему, они могут обрываться и линии обрыва при этом заканчиваются стрелками. Направление стрелки, на линию или от нее, служит указателем направления тока, сигнала, информации, потока энергии.
Линии механических соединений на принципиальных схемах отображаются пунктирной линией. Например, на рис. ниже пунктирной линией показана механическая блокировка контакторов.
Штрихпунктирной линией с двумя точками, или иногда просто пунктирной, выделяются границы приборов, отображенных на схеме, но расположенных удаленно и связанных с данной схемой электрически.
Также могут выделяться на схеме пунктирной линией функциональные узлы, границы устройств, клеммные блоки.
Если в схеме задействованы разъемные соединения для электрических цепей (штепсельные разъемы), то они также должны отображаться соответствующим, установленным символом и буквенным обозначением.
На рис. выше сверху показано соединение типа «Штырь» (Вилка), обозначенное как XP, снизу показано соединение «Гнездо» (Розетка), с буквенным обозначением XS.
Так же свое установленное изображение на схеме имеют и разборные соединения (с помощью винта или шпильки с гайкой и т.
п.) .
Надо помнить, что линии электрической связи на принципиальных схемах носят условный характер и не являются изображениями реальных проводов. Это позволяет располагать условные графические обозначения элементов в соответствии с развитием рабочего процесса, а не в соответствии с действительным расположением этих элементов в изделии, и соединять их выводы кратчайшим путем.
Оформление перечня элементов схемы
Каждая схема должна быть снабжена перечнем, в который заносятся все используемые в схеме приборы, аппараты и т.д. Оформляется перечень элементов в виде таблицы и размещается чаще всего на первом листе схемы или выполняется в виде самостоятельного документа.
Если перечень элементов помещают на первом листе схемы, то его располагают, как правило, над основной надписью, при этом расстояние между ними должно быть не менее 12 мм. В случае, если вся таблица не помещается, то ее продолжение размещают слева от основной надписи.
Перечень элементов должен содержать в своем составе следующие данные:
- Поз. обозначение — Позиционное обозначение элементов, устройства или функциональной группы.
- Наименование — Наименование элемента, либо устройства, применяемых в данной схеме.
- Кол. — Количество одинаковых элементов.
- Примечание — Наименование фирмы производителя и технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании.
обозначение — Позиционное обозначение элементов, устройства или функциональной группы.Если перечень элементов оформлен в виде самостоятельного документа, то он выполняется на листе формата А4 с основной надписью для текстовых документов. В графе основной надписи указывают наименование изделия, а под ним шрифтом на один размер меньше записывают «Перечень элементов».
Что такое принципиальная схема?
Что такое принципиальная схема?
Автор ZM Peterson • 26 августа 2019 г.
Обычно здесь мы не возвращаемся к основам, но многим начинающим разработчикам могут быть полезны некоторые советы по переходу от системного проектирования к принципиальной схеме и, наконец, к реальной разводке печатной платы.
Если вам интересно, что такое принципиальная схема (также называемая просто схемой), важно отличать ее от блок-схемы и принципиальной схемы.
В рамках процесса проектирования вам необходимо начать с блок-схемы, принципиальной схемы и, наконец, с компоновки печатной платы. Ваше программное обеспечение для проектирования играет здесь важную роль, поскольку оно может помочь облегчить переход между схемой схемы и компоновкой печатной платы (подробнее об этом в следующей статье). Однако, если вы не получите правильную блок-схему и принципиальную схему, у вас не будет работающего устройства, и вы не сможете легко перейти к этапу разводки печатной платы.
Что такое принципиальная схема?
Принципиальная схема показывает представление вашей электронной системы на уровне компонентов. Компоненты могут отображаться как отдельные блоки в схеме с входами и выходами или как типичные символы компонентов, которые вы видите на принципиальной схеме. Сложные устройства, такие как логические элементы, показаны в виде блоков, чтобы исключить необходимость отображения каждого отдельного транзистора и пассивных элементов в компоненте.
Это делает вашу принципиальную схему очень удобным способом показать соединения между пассивными компонентами, микросхемами и другими компонентами, такими как разъемы.
Принципиальная схема и принципиальная схема
Если вы помните свой курс электроники 101 в колледже, то вы, вероятно, помните, что в какой-то момент сталкивались с принципиальными схемами. Принципиальная схема отличается от принципиальной схемы тем, что она показывает более детальное представление о том, как основные элементы схемы (например, транзисторы, резисторы и т. д.) объединяются для формирования ИС. Напротив, ваша принципиальная схема будет объединять более сложную принципиальную схему для ИС в один блок с входами и выходами.
Принципиальная схема для печатной платы связана с моделями компонентов и графическими посадочными местами для различных компонентов, тогда как принципиальная схема включает только основные элементы схемы для демонстрации функциональности. Это важно как для моделирования, так и для макета.
В рамках моделирования принципиальная схема будет ссылаться на отдельные элементы схемы в данном компоненте. Эта информация будет использоваться для расчета напряжения и тока в цепи с использованием законов Кирхгофа и закона Ома; это основная идея пакета анализа цепей, такого как SPICE.
Принципиальная схема эквивалентной модели линии передачи в Altium Designer 19
Захват схемы
Принципиальную схему можно рассматривать как чертеж нового здания. Этот основополагающий документ содержит руководство по размещению вашего устройства на печатной плате. После того, как вы закончите ввод схемы, вы будете готовы преобразовать вашу схему в реальную топологию печатной платы. Этот процесс переносит ваши модели САПР непосредственно на макет платы, чтобы вы могли начать разводку соединений между вашими компонентами.
Принципиальная схема и блок-схема
Иногда принципиальная схема и блок-схема используются взаимозаменяемо, но они не предназначены для передачи одной и той же информации.
Блок-схема — это то, с чего начинается проектирование вашей печатной платы. Блок-схема показывает вам функциональное представление о том, как работает система. Когда мы говорим «функциональное представление», мы просто имеем в виду функции, которые манипулируют данными и аналоговыми сигналами в системе. Каждая часть системы маркируется с точки зрения функции, которую она выполняет. Цель состоит в том, чтобы меньше сосредотачиваться на компонентах и больше на том, как работает система. Обратите внимание, что блок-схема, безусловно, может содержать ссылки на компоненты, но при этом фокусироваться на отображении функциональных возможностей системы.
Теперь вашу электрическую схему можно использовать для разделения каждой функции на ее компоненты. Для каждого функционального блока вам нужно будет построить схему, которая обеспечивает желаемую функциональность, используя принципиальную схему. Для очень сложных устройств с несколькими блок-схемами вы захотите использовать иерархический схематический дизайн.
В этой методологии проектирования каждый функциональный блок организован в свою собственную схему, а схема родительского уровня определяет связи между каждым функциональным блоком. Это определяет отношение родитель-потомок-брат между каждой схемой.
Блок-схема, показывающая некоторые функции, предоставляемые определенными компонентами.
По мере того, как вы углубляетесь в разработку принципиальной схемы, рекомендуется использовать программу проектирования печатных плат, которая включает в себя функции захвата схемы и позволяет применить моделирование SPICE непосредственно к вашей принципиальной схеме. Altium Designer, Upverter, Cadence OrCAD, Mentor PADS и Zuken CADSTAR — отличные пакеты для проектирования печатных плат, которые обеспечивают эту функциональность, но они различаются по своим функциональным возможностям во многих других областях. Мы более подробно рассмотрим разницу между некоторыми из этих пакетов в следующей статье, или вы можете найти множество сравнений в Интернете.
На данный момент, если вы ищете передовые услуги по проектированию печатных плат, а также услуги SEO и передового маркетинга, свяжитесь с NWES для консультации.
Готовы работать с NWES?
Свяжитесь с нами сегодня для консультации.
Свяжитесь с нами сегодня
Наши клиенты и партнерыЧто такое принципиальная схема? (с картинками)
`;
Наука
Факт проверен
Ребекка Мекомбер
Принципиальная схема, известная также как электрическая схема или электронная схема, графически представляет электрическую цепь. Цепь — это путь, соединяющий группу электрических или электронных устройств с проводниками. На схеме электрических систем и компонентов показана карта пути и возврата электрических цепей. Графические карты, обычные для неспециалистов, отображают простые и узнаваемые изображения, такие как ломаная линия для выключателя или прямая линия для провода. Карты-схемы, часто используемые более продвинутыми профессионалами, отображают более сложные стандартные отраслевые символы, изображающие амперы, клеммы или другие электрические компоненты.
Принципиальные схемы важны, поскольку они иллюстрируют точный план и путь желаемой электрической цепи.
В отличие от простой компоновки или схемы соединений, они отображают не физическое расположение цепи, а основную схему или проводные соединения электрических компонентов внутри электронного устройства. Профессионалы конструируют электронику, строят электрические системы и обслуживают такие системы, руководствуясь электрической схемой. Эти схемы идентифицируются в соответствии с их назначением: схема усилителя, электронная схема, схема силовой цепи и схема источника питания, и это лишь некоторые из них.
Поскольку электрические технологии изменились, изменились и принципиальные схемы.
Старая электроника, такая как радиоприемники и другие устройства, когда-то представляла собой коробки с витой сетью проводов, соединенных с внутренними проводниками. Сегодня пластиковые печатные платы содержат небольшие канавки или нанесенные на карту поверхности для направления узких металлических дорожек, называемых дорожками, к проводникам внутри электронного устройства. В то время как остается та же основная концепция — путь, соединяющий проводники — принципиальные схемы эволюционировали, чтобы отражать более сложные отображения и дополнения к современной электронике и электрическим системам.
Когда-то символы на принципиальных схемах различались в зависимости от страны происхождения, но теперь они стандартизированы во всем мире.
По мере развития природы и технологии электроники развивались и диаграммы, и их символы. Например, когда резистор обычно использовался в качестве катушки и наматывался так, чтобы не создавать индуктивности, символ резистора представлял собой зубчатую зигзагообразную линию. Сегодня резистор больше не используется таким образом, а символизируется продолговатой формой с числовым значением омов — единиц сопротивления — написанным внутри, чтобы обозначить его использование в качестве микросхемы или трубки с металлическим покрытием.
С увеличением количества электроники в типичных предметах повседневного обихода, таких как кофеварки, автомобили, посудомоечные машины, эти схемы стали своего рода учебным пособием и ресурсом для ремонта электронных устройств.
