Тук ще се запознаем с основните понятия и елементи ползвани в електрониката...за начинаещ. Специално в нашия вид моделизъм не е необходимо по-голями теорeтrчни познания, защото електрониката е само част от цялотоq наречено железопътен моделизъм. А който иска за „задълбае“ в дълбочина на материята, може да продължи самообразованието си и на по-високо ниво.
            За начало всеки уважаващ себе си моделист, трябва да можге да разчита схемите (като общо понятие) за да знае как да ги употребява. Следват определенията за тях, както и за отделните компоненти от които се изграждат на лист хартия или в действителност, тоест нака наречения хардуер.

Какво е схема и какво е определя?

Схема – съдържа символите  на съставните елементи в блока и начина им на свързване.
Функционална схема –разяснява отделни процеси, които възникват в отделни функционални блокове на апаратната част  като цяло.
Принципна схема – съдържа  пълната наличност на елементите и връзките необходими за работата на блока, като и дава детайлни определения  за принципа на работа. 


Еквивалентна схема – тя е  предназначена за анализ и пресмятане на параметрите (характеристиките) на функционалните части , като често може да се използва със специален софтуер (като част от проектатските програми) за анализи на работоспособността и получаване теоретично на изходните параметри.
Схема на връзките – показва  електрическите връзки  на съставните и определя проводниците и кабелните снопове , с които се осъществяват тези връзки.
Обща схема на съединенията –  определя съставните части на комплекса и електрическите свръзки между отделните блокове.
Схема на включванията – показва външното подключване на комплекса. 



Електрическа схема – графичен конструкторски документ, на който с помощта графични символи  са изобразени електрическите съставни части на схемата и връзките между тях, както и техни електрически типове, стойности и понякога мощности.
3D монтажна  схема – Графичен образ в три измерения визуално представящ в обем взаимното разположение на елементите върху печетната платка. Продукт на компютърното проектиране, улесняващо изключително конструкторите.

Елемент – съставна част на блока, която има самостоятелно графично означение и имаща функционално предназначение в общата работа.
Технически данни за елемент – съдържа всичко което го определя като електронен компонент – тип, мощност, електрически показатели, работни характеристики, външен вид, включително и геометрични размери, изисквания за работа и данни за различни работни режими. В практиката се е наложило англоезичното означение дейташиrт(datascheet).
Линия за електрическа връзка – линията на схемата, която показва пътя на преминаване на ток, сигнал и т.н. Чрез линийте за електрически връзки имаме няколко вида обозначения на електрически вериги. Когато те се пресичат без допълнителни символи наистина само се пресичат. Но когато са част от една обща електрическа верига, в мястото на свързване имат и допълнително означение във вид на точка.

Правила за графично изчертаване на схемите
               Схемите се изчертават извън мащаб, с изключение когато в любителски условия, от схемата се сваля и евентулното взаимното разположение на елементите, при изработката на носещата платка за схемата. В останалите случай  действителното разположение на съставните компоненти на блока не се взема в предвид,, но е препоръчително да се разполагат в логическа последователност съгласно предназначението им и функционалните задачи които изпълняват.
                Графичните символи и техническите означения, както и линийте за връзка, се разполагата на площа, по начин осигуряващ визуална предства за същността на блока и различните взаимодействия мужду компонентите му при работа. Линийте определящи връзките между компонентите  и техните графични означения (условни) се изобразяват с еднаква дебелина.
                Съставните части на електронните схеми   са пасивини и активни. Някои от пасивните (все пак няма да учим електроника) са резистори и кондензатори. От активните (полупроводникови), които ние моделистите ползваме най-често биват бутони, ключета, диоди, тиристори, транзистори, релета и всякакви изпълнителни механизми, също интегрални схеми (чипове) и други съвременни компоненти като течнокристални дисплей и т.н.

 Какво е печатна платка  и каква е нейната функция?

Печатната платка е плоскост изработена от изолационен температуроустойчив материал (до определена температура все пак), с определени размери, която има един или няколко слоя токопроводящи полигони сублимирани най-често от електролитна мед. Материла може да бъде единично или двойно фолиран текстолит при по-старите модели, а в по-новите най-често се позва стъклотекстолит.
Нейната функция е чисто механично да събира във вид удобен прегледен и удобен за монтаж, ползване и сервиз на всички електронни елементи, електромеханични устройства, контактни ключове, изходни клами и други, според преценката на конструктора подчиняващ се на нормативните правила в електрониката.
Изработването на печатната платка може да бъде чрез конструиране ръчно, така също и частично или изцяло на съответните машини. За целта има няколко етапа накратко:
-изработка на принципна схема.(конструиране)
-изработка на топологична схема.(опроводяване)
-изработка на шаблон по топологичната схема.(фотошаблон)
-изработка на самата печатна платка.
-насищане на платката с елементите за нея.

Тук ви предлагаме две фигури на изработен фотошаблон за топологията на печетната платка от показана по-горе принципна схема, както и тъй наречената „монтажна“ скица.

Всеки уважаващ себе си моделист който иска сам да се оправя в електрониката, като допълнение на хобито си трябва да има минимални познания по изработката и монтаж на електронни платки, като това задългително и придружено с начина на конструиране и изчертаване на  принципни електронни схеми.

Инструменти за работа в областта на приложната електроника в железопътния моделизъм.
        Железопътният моделист много често вече се обръща към елкетроника, особено след въвеждането на различните стандарти за цифрово управелние на моделите. Освен че трябва да може да разчита по-елементарни електронни схеми е хубаво да има и един минимален набор от инструменти които ще му помагат в работата с различните електронни блокчета, като се почне от локомотивните дешифратори и се приключи с цялата миниуправляваща станция по стандарт DCC например.
   За целта тук ще ви запознаем накратко с основните инструменти необходими за тази работа. Много от тях може би вече са влезнали в употреба, ако даден моделист се е занимавал с коструирането и направата на модели изработени от месинг. Трябва да знаете, че доста от „тамошните“ инструменти ще влезнат в употреба и за електориката, но трябва непременно де си набавите и доста по-финни от тях.
       За работа при спояване на електронни компоненти, няма да минете без поне един поялник. Всеки според възможностите си и желанието, може да си го набави по свой път. Необходимо е обаче да се спазва едно важно условие. Никога не си купувайте сравнително евтини поялници, особено ако пък и работят на 220V!!! Дори и да н еса от евтините модели, работата с 220 волта не е безопасна, особено ако сте любител в техниката.
       В най-разпространените мащаби у нас е прието да се ползавт поялници до 50/60W, захранени от ниски напрежения. Мощнестта им е достатъчна за работа както с месинг, така и с електрониката като дял от моделизма ни. Ниските захранващи напрежения гарантират не само безопасната работа на човек, но и оцеляването на чевствителните електронни компоненти. Казахме условието за безопасност на моделиста, а сега това и за безопасност на електрониката. Никога не споявайте компоненти и др. когато електронния блок, по който работите е с включено захранване!!! В противен случай може да го повредите него или елемента до непоправими щети.

Ето един бюджетен пример за поялна станция с добър поялник, който в зависимост от изпълняваната работа е желателно да има възможност за регулиране температурата н аработния инструмент и възможност за подмяна с различни набори от размери  и форми на т.н. „човки“, тоест работния инструмент на върха с който всъщност спояваме.
 

За споявенето е необходимо освен това и калаен припой както и евентуално флюс за почистване и спояване, който много помага впрочем не само при окислени печатни платки но и месингови детайли

 

Въобще на следващата снимка показваме сбор от най-необходимите инструменти за работа в областа на моделната електроника.

Списък на инструментите за работа с моделна електроника.
Минимален набор.
1. Температурно регулируема станция за поялник - 24V.
2. Стойка за поялник и овлажнително блокче.
3. Маломощен прецизен поялник ( < 20 W).
4. Средномощен поялник за нормален монтаж (< 60 W).
5. Ролка тинол с ф 1 мм и по-тънък.(припой+флюс).
6. „Трета ръка“ с плоски щипци за РСВ (платки).
7. „Трета ръка с крокодилчета“ за електронни елементи.
8. Универсален измервателен уред с батерия.
9. Сонди с гъвкави проводници за уреда.
10. Клещи зачиствачки за проводници.
11. Клещи за „кримпване“ на кабелни пера и обувки.
12. Формиращи изводите клещи (юстировачки).
13. Клещи-секачки за изрязване на елементи.
14. Вакуум помпа за горещ припой – термоустойчива.
15. Ролка с медна оплетка (ширмована плоска лента)
        В допълнение на горния списък ще споменем и набора от различни човки. Макар двата поялника да са взаимно заменяеми при станцията им за управление, все пак е желателно да го имате, най-малкото, че ще ви се наложи да споявате микроелектронни  елементи тип SMD. Медната плоска лента служи за почистване на останал припой върху изводи на елементи, площадки върху платки и дори отстраняване на късо съединение между изводи, станало в следствие на повече припой върху спойките. Хубаво е преди всяко спояване, човката на поялника да се почиства чрез отъркване в специалното температурноустойчиво блокче (жълто на цвят в стойката) което е предварително напоено с обикновенна вода. Не е необходимо да слагате какъвто и да е друг овлажнител, тъй като ако не е агресивен към блокчето, то непременно би повредило покритието на човката. По същата причина човката никога не се чисти или изпилява с абразивни инструменти, които биха нарушили това специално покритие. Тя отдолу под покритието обикновенно е медна, а без него електролитната мед започва бързо да прегаря. За това и самото овлажнено блокче е меко – за да не може дори да одраска специалното покритие.

Ако ви трябва остър връх на човката, просто я сменете или ако нямате в момента под ръка друга, само я удължете с парче подходящо заострен дебел меден проводник.

            Почти същото се отнася сза сондите на уреда. По-добре ги удължете по същия начин, отколкото да ги пилете, когато ви трябва остри върхове за измерване в особено тесни или миниатюрни контролни точки по платките. Никога не се престаравайте да ги споявате при измерване с тях. Ако нямате свободни ръце при измерването, намерете по-подходящ начин да го направите. Не че и те имат специално покритие, но все пак по този начин ще ги ползвате максимално дълго преди да се наложи да ги подмените.
        В заключение за инструментите ще ви посъветваме винаги да ги ползвате по предназначение, те са за ваше улеснение и ако се грижите и стопанисвате добре за тях, те ще ви се отблагодарят с дълга и устойчива работа във ваша помощ, за максимално добри резултати и ваше лично удоволствие.
               Да преминем към следващият етап в началните познания и работа в електрониката за моделизъм.

 Правила за спояване на електронни компоненти върху печатни платки.
          В следващите няколко реда с поредица от скици и снимки, както и кратки напътствени коментари, ще ви покажем как лесно да работите при спояване. Останалто още си зависи от вашите умения, сръчност и разбира се постепенно придобиване н абогат опит при работа с горещите инструменти.

 

Ще се опитаме да ви покажем този начин на спояване в реално време чрез една малка анимация. Ако спазвате последователността на операцията – награвяне едновременно на извода от елемента и контактната площадка на платката, добавяне на припой до необходимото количество, оттегляне на прrпоя и задържане температурата до равномерното му разливане,  винаги ще получавате качествени и лъскави спойки.
        Грапавостта, нарушаването на формата, прекалено много припой или помътняване на спойката, са признаци за извършването на некачествена спойка. Обикновенно в разговорния език некачествените спойки ги наричат „студени“. В 90 % от случайте те се подобряват след допълнително нагряване за по-добро разливане на припоя и добро контактуване със спояваните матерали. В останалите 10% се налага или отнемане на припоя в повече или преди повторното нагряване да бъде обработена с малко флюс, който благоприятства след това спойката да не остане лоша. 
        В следващите няколко реда с поредица от скици и снимки, както и кратки напътствени коментари, ще ви покажем как лесно да работите при спояване. Останалото ще си зависи от вашите умения, сръчност и разбира се постепенно придобиване н абогат опит при работа с горещите инструменти.

В следваща публикация ще ви покажем минимума инструменти за работа с микро елементи тип SMD, както и лесни начини за спояване в домашни условия.

J J J

--->натисни тук за НАЧАЛО на блога натисни тук за СЪДЪРЖАНИЕ НА БЛОГА