Component herkenning Basis training

Programma Inleiding Weerstanden Condensatoren Spoelen Actieve componenten Geïntegreerde schakelingen Sensoren en actuatoren

Inleiding Elektronische componenten kunnen op meerdere wijzen ingedeeld worden: Actieve of passieve componenten Discrete en geïntegreerde componenten Lineaire of niet-lineaire componenten Digitale en analoge componenten SMT / THT componenten Vermogens componenten

Actief / Pasief Actieve componenten kunnen een spanning of stroom versterken Passieve componenten kunnen functioneren zonder een toegevoegde voedingsbron

Discreet / geïntegreerd Discrete componenten zijn de basisonderdelen zoals b.v. weerstand, condensator of transistor. IC’s vallen onder de geïntegreerde componenten

SMT / THT SMT is montage op de PCB THT is montage door de PCB

Weerstanden Vast Variabele Draadgewonden Koolweerstand Metaalfilm Mechanisch Continu regelbaar Instelbaar Niet Mechanisch NTC PTC VDR LDR

Weerstand voor elektrische stroom Weerstanden Weerstand voor elektrische stroom Spanning U in Volt (Waterdruk door pomp) Stroom I in Ampère (Hoeveelheid water door de leiding) Weerstand R in Ω (Ohm) (Kraan) I=U / R P=U x I (Watt)

Draadgewonden Weerstand Vermogen meer dan 2 Watt Precisie weerstand R1 Wikkellichaam Keramisch Weerstandsdraad Nikkel ijzer legering Koperlegering Afdeklaag Atmosferische invloed Mechanische schade

Koolfilm Weerstand Vermogen max. 2 W 5% Weerstand Geen hoge eisen Stabiliteit Tolerantie Temperatuur coëfficiënt Kristallijne koollaag R1

Metaalfilm Weerstand 1 % Weerstand Voordelen Nadelen Betere Specificaties Stabiliteit Tolerantie Temperatuur coëfficiënt Nadelen Hogere prijs Chroomnikkel legering R1

Type herkenning Kleur Philips Type Licht bruin CR Carbon film Licht groen SFR Kool film Grijs NVR Zekering Groen MRS Metaalfilm Lichtblauw VR High Voltage Rood PR Vermogen

Reeksen E12 = 10% 10-82 4 Ringen E24 = 5% 10-91 4 Ringen

Weerstandswaarden GΩ = Giga ohm = 109 = 1.000.000.000 MΩ = Mega ohm = 106 = 1.000.000 KΩ = Kilo ohm = 103 = 1.000 Ω mΩ = mili ohm = 10-3 = 0,001

Weerstandwaarden Verschillende manieren kleurcodering met 4 gekleurde ringen kleurcodering met 5 gekleurde ringen kleurcodering met 6 gekleurde ringen 6e Ring geeft temperatuurscoëfficiënt aan een waarde aanduiding met cijfers een waarde aanduiding met cijfers & letters

Tolerantie ring is breder Weerstandswaarden Tolerantie ring is breder THT Zij BRacht ROzen Op GErits GRaf Bij VIes GRauw Weer SMT 152 = 1.500 Ω

Variabele Weerstanden Mechanisch Variabel

Potmeter A = Lineair B = Logaritmisch

Variabele Weerstanden Niet mechanisch LDR NTC VDR PTC

NTC / PTC

LDR

VDR (Varistor)

Weerstandsnetwerken SIL DIL

SMD Weerstanden 0402  0,04 in.  0,02 in. 0603  0,06 in.  0,03 in.

Condensatoren Werking is vergelijkbaar met stortbak. Neemt elektrische lading op. Kan deze lading later weer afgeven. De hoeveelheid lading welke kan worden vastgehouden wordt capaciteit genoemd. De eenheid van capaciteit is Farad (F) De condensator wordt aangeduid met C gevolgd door een nummer. C1

Opbouw condensator Twee geleiders Eén Isolator (Diëlektricum) Lucht Mica Plastic Diëlektricum bepaald de naam Micacondensatoren Polyestercondensatoren Elektrolitische condensatoren Keramische condensatoren

Capaciteit Lading Q in Coulomb (C) Capaciteit C in Farad (F) 1C = 1Ampere-seconde 1C = lading in 6,241506 x 1018 protonen Hoeveelheid lading welke gedurende 1 seconde wordt verplaatst door stroom van 1 Ampere. Capaciteit C in Farad (F) Spanning U in Volt (V) C=Q/U Als een condensator een capaciteit heeft van 1F, dan kan bij een spanning van 1 Volt 1 Coulomb lading worden verzameld.

Capaciteit De waarde van 1 Farad is niet praktisch De volgende eenheden worden meestal gebruikt 1pF 10-12F = 0,000.000.000.000.1F (pico) 1nF 10-9F = 0,000.000.000.1F (nano) 1µF 10-6F = 0,000.000.1F (micro)

Opladen Condensator Τ(tau)=R x C (RC tijd) Na 5 tau C=geladen R=15K C=16µF RC = 0,24 sec Laadtijd = 1,2 sec

Ontladen Condensator Τ(tau)=R x C (RC tijd) Na 5 tau C=ontladen R=15K C=16µF RC = 0,24 sec Ontlaadtijd = 1,2 sec

Polair / niet polair Polair Niet polair Bi polaire Elektrolitisch Tantaal Niet polair Keramisch Film Regelbaar (Trimmer) Bi polaire Bi polaire elco

Electrolytisch (Elco) Waarden tussen 1µF en 10.000µF Natte aluminium (niet meer toegepast) Droge aluminium Droge tantaal Polariteitgevoelig SMT THT Radiaal Axiaal

Tantaal Condensator Kleiner dan Elco Polariteit gevoelig THT SMT 10 X 107pF = 100µF

Regelbare Condensator Trimmer Instelbaar Continu regelbaar Bereik Minimum waarde Maximum waarde

Niet polaire condensatoren Keramische Condensatoren Plaat Condensator Multilayer Condensator SMD Condensator Doorvoer Condensator Film Condensator

Keramische condensator Klasse 1 Hoge stabiliteit Lineaire temperatuurcoëfficiënt Afstemming in Radio en TV Klasse 2 en 3 Koppel en ontkoppeldoeleinden

Keramische condensator Plaatcondensator Kleur geeft de temperatuurscoëfficiënt aan. Waarde in pF, in dit geval 22 pF en 15 pF.

Keramische Condensator Multilayer Waarde aflezen Waarde in picoFarad Diverse coderingen NPO X7R Z5U

SMD Condensator Geen opschrift Geen kleurcodering Kleur geeft temperatuurcoëfficiënt weer

Film condensator MKP Polypropylene MKS Polyester MKC Polycarbonaat MKI Polyphenyl Polystyreen

Spoelen Spoelen zonder kern Spoelen met kern Transformator Trimspoel

Spoelen & Transformatoren Chocke Inductor Eenheid is Henry mili Henry mH micro Henry µH L1 TR1

Spoelen & Magnetisme Stroom veroorzaakt magnetisch veld

Spoelen & Magnetisme Draad als lus Noordpool / Zuidpool

Spoelen & Magnetisme Meerdere wikkelingen Velden versterken elkaar

Spoelen & Magnetisme Spoel met ijzerkern Krachtlijnen bundelen zich in het ijzer Er ontstaat een magneet met een Noordpool en een Zuidpool

Spoelen & Inductie Veranderend magnetisch veld wekt spanning op in draad. Inductie Spanning afhankelijk van de snelheid van de verandering van het magnetisch veld

Spoelen & Zelfinductie Veranderende stroom veroorzaakt veranderend magnetisch veld Dit veranderend magnetisch veld wekt een spanning op in de draad. (Zelfinductie in Henry) De zelfinductie van een draad is ongeveer 1 µH per meter. Bij 1 Henry ontstaat er een spanning van 1 Volt als de stroom met 1 Ampere per seconde verandert

Transformator

Actieve componenten Halfgeleiders Diodes Transistoren IC’s

Diodes Gelijkricht diode Brugcel Zenerdiode LED Fotodiode

Diodes Halfgeleider Werking als Ventiel Polariteit gevoelig Germanium (Ge) Silicium (Si) Werking als Ventiel Laat stroom in één richting door Eerst drempel overwinnen Polariteit gevoelig KNAP D1

Enkelfasige Gelijkrichting

Zenerdiode Speciale Eigenschap In sperrichting doorslag bij een specifieke spanning Z1

Brugcel B1

Licht

Licht Licht f = c / λ Oranje  ca. 500 THz Infrarood Rood 650 - 780nm Straling Kleur afhankelijk van golflengte Wit = alle kleuren opgeteld Voortplantingssnelheid = 300.000 KM/sec f = c / λ f = frequentie c = voortplantingssnelheid Oranje  ca. 500 THz Infrarood Rood 650 - 780nm Oranje 585 - 650nm Geel 575 - 585nm Groen 490 - 575nm Blauw 420 - 490nm Violet 380 - 420nm Ultraviolet

Opbouw atoom Kern Schillen (Kt/mQ) Protonen Neutronen Elektronen K max. 2 L max. 8 M max. 18 N max. 32 O max. 32 P max. 32 Q max. 32 Buitenste max. 8 Eén na buitenste max. 18

Periodiek systeem

Licht - Gloeilamp Gloeidraad van Wolfram Verwarmen tot 3000 Kelvin = 2727oC Elektronen krijgen energie en schieten naar een hogere baan Bij terugval naar een lagere baan wordt het energie verschil omgezet in licht. De kleur van licht wordt bepaald door de energie terugval. Bij gloeilampen zit er veel verschil in energieterugval, zodat alle kleuren worden opgewekt  wit licht. Slechts 5% rendement

Licht - Gloeilamp

LED Light Emitting diode Voordelen t.o.v. een gloeilamp In doorlaat richting wordt elektrische energie omgezet in licht. Voordelen t.o.v. een gloeilamp Bedrijfszeker Bestand tegen schokken Geringe of kleine afmeting Veel kleuren en vormen Goedkoop

Led Polariteit gevoelig Kathode Aangegeven met Toegepast as indicator Korte uitloper Uitloper bij schuine kant Aangegeven met D, V of LD Toegepast as indicator Tegenwoordig ook als verlichting D1

Licht LED Twee halfgeleiders P & N Elektronen banen op eigen energieniveau Bij overgang naar lagere baan verliest het elektron energie. Materiaalkeus bepaalt energie verlies en dus de kleur. Elke elektron produceert licht. Rendement PN overgang is 95%. Niet al het licht kan uit het materiaal treden. Totaal rendement is nu ca. 25%.

Opbouw LED

Fotodiode Aangesloten in sper richting Bij lichtinval loopt er stroom in sperrichting Polariteitgevoelig D1

Opto Coupler

Thyristor Sluit K1 Lamp niet aan. Sluit ook K2  Lamp aan. Open K2  Lamp blijft aan. Open K1  Lamp gaat uit. Ug > Uc Ontsteekspanning. Deze waarde is te vinden in de datasheet. Weerstand bepaald de stroom. Deze moet een bepaalde waarde hebben. Deze is te vinden in de datasheet. T1

Thyristor Wisselspanning Sinus wordt maar gedeeltelijk doorgelaten Licht dimmer Licht orgel Snelheidsregeling motoren

Triac TRIode for Alternative Current Dubbele Thyristor Ook onderste helft in geleiding. T1

Diac DIode for Alternative Current Dubbele zenerdiode Ontwikkeld voor ontsteken van Thyristor en Triac T1

Transistor

Transistor

Transistor Opbouw

Transistor Werking BC Sperrichting BE Geleiding Elektronen worden aangetrokken van de emitter naar de basis. (Emitteren = uitzenden) P gebied Basis is zeer dun, veel elektronen schieten door hun snelheid door naar de collector. Collecteren = verzamelen. Basisstroom is kleiner dan collector stroom. Als Ib toeneemt, dan neemt Ic ook toe. Stroom versterking = hFE hFE = Ic/Ib

Transistor Behuizing

Fet

NFet en PFet