آموزش مقاومت
مهمترین مبحث برای تعمیرات برد شناخت قطعات تشکیل دهنده روی بردها میباشد. قطعات جدید بمراتب کیفیت و کارایی بهتری نسبت به قطعاتی است که در کارخانه ها و طی چند سال گذشته تولید شده است. برای اینکه بتوانیم مدار را عیب یابی کنیم نیاز داریم که بیشتر قطعات و عملکرد آنرا بشناسیم و بررسی کنیم. مقاومت در روی برد یکی از قطعات مهم تشکیل دهنده روی انواع بردهای لپ تاپ، برد کامپیوتر، برد تبلت، برد موبایل و بردهای دستگاههای مختلف میباشد. وقتی صحبت آموزش الکترونیک میکنیم باید بتوانیم ماهیت این قطعات را بررسی کنیم.
بررسی انواع مقاومتهای الکتریکی
شناخت انواع مقاومت های الکتریکی
مقاومت های الکتریکی به دو دسته کلی مقاومت های ثابت و مقاومت های متغیر تقسیم می شوند. مقاومت های ثابت مقاومت هایی هستند که مقدار اهمی آنها همواره ثابت است و مقاومت های متغیر مقاومت هایی هستد که مقدار اهم آنها قابل تغییر است. مقاومت های ثابت خود به سه دسته تقسیم می شوند که این سه دسته عبارتند از :
- مقاومت های کربنی (ترکیبی)
- مقاومت های سیمی (سیم پیچی شده)
- مقاومت های لایه ای
مقاومت های وابسته (تابع)
به مقاومت هایی گفته می شود که مقدار آنها به عوامل مختلفی مانند حرارت، نور، ولتاژ و ... بستگی دارد. این مقاومت ها عبارتند از :
- مقاومت های تابع حرارت
- مقاومت های تابع نور
- مقاومت های تابع ولتاژ
- مقاومت های تابع میدان مغناطیسی
آشنایی با کاربرد مقاومت ها و نوع عملکرد آن ها در بورد های الکترونیکی
تعریف مقاومت های تابع حرارت در الکترونیک
مقدار اهم این نوع از مقاومت ها تابع حرارت است یعنی در اثر تغییر دما، مقدار مقاومت آنها نیز تغییر می کند. به این نوع از مقاومت ها TDR نیز می گویند . TDR از حروف اول کلمات عبارت Temperature Dependent Resistor به معنای مقاومت تابع حرارت گرفته شده است . همچنین نام دیگر این مقاومت ها ترمیستور (Thermistor) می باشد که این واژه نیز از عبارت Thermally Sensitive Resistor به معنای مقاومت حساس نسبت به حرارت گرفته شده است. ترمیستورها در دو نوع ساخته می شوند که این دو نوع عبارتند از :
ترمیستور با ضریب حرارتی مثبت (PTC)
واژه PTC از حروف اول کلمات عبارت Positive Temperature Coefficient به معنای ضریب حرارتی مثبت گرفته شده است. مقدار اهم این نوع از مقاومت ها با افزایش دما، افزایش می یابد. مقدار اهم مقاومت های PTC را در دمای 25 درجه سانتی گراد بیان می کنند. همچنین علاوه بر این مقدار، دمایی را که در آن مقاومت PTC دو برابر می شود قید می کنند. به این دما، دمای سوئیچ می گویند.
ترمیستور با ضریب حرارتی منفی (NTC)
مقدار اهم مقاومت های NTC با افزایش دما ، کاهش می یابد. در اینجا نیز واژه NTC از حروف اول کلمات عبارت Negative Temperature Coefficient به معنای ضریب حرارتی منفی گرفته شده است.
مثالهایی از مقاومت های ثابت همه منظوره
تعریف مقاومت های تابع نور
در الکترونیک مقدار اهم این نوع از مقاومت ها به شدت نور تابیده شده به سطح مقاومت بستگی دارد. این مقاومت ها در فضای تاریک دارای مقاومت خیلی زیاد (در حد مگا اهم) و در روشنایی دارای مقاومت کم (در حد کیلو اهم و یا اهم) می باشند. به این مقاومت ها فتورزیستور و همچنین LDR نیز می گویند. LDR از حروف اول کلمات عبارت Light Dependent Resistor به معنای مقاومت تابع نور گرفته شده است. برای اینکه نور بر روی المان مقاومتی فتورزیستور اثر گذارد، سطح ظاهری آن را با شیشه و یا پلاستیک شفاف می پوشانند . از این مقاومت ها در مدارات الکترونیکی به عنوان تشخیص دهنده نور (نورسنج) استفاده می شود.
آموزش مقاومت های تابع ولتاژ
مقدار اهم این نوع از مقاومت ها با ولتاژ رابطه معکوس دارد. یعنی با افزایش ولتاژ، مقدار اهم آن ها کاهش می یابد. به این نوع از مقاومت ها واریستور (Varistor) و همچنین VDR نیز می گویند. VDR از حروف اول کلمات عبارت Voltage Dependent Resistor به معنای مقاومت تابع ولتاژ گرفته شده است. نکته قابل توجه در مورد واریستورها این است که واریستورها به پلاریته ولتاژ اعمال شده وابسته نیستند که این خود مزیتی برای این نوع مقاومتها محسوب می شود زیرا برای استفاده در مدارات AC بسیار مناسب هستند.
مقاومت های تابع میدان مغناطیسی
در اثر اعمال میدان مغناطیسی بر این مقاومت ها ، مقدار اهم آنها تغییر می کند . به این مقاومت ها MDR نیز می گویند که این واژه از حروف اول کلمات عبارت Dependent Resistor Magnetic به معنای مقاومت تابع میدان مغناطیسی گرفته شده است . نکته قابل توجه در مورد این مقاومت ها این است که چون در ساخت این مقاومت ها از نیمه هادی هایی با ضریب حرارتی منفی استفاده شده است بنابراین در صورت افزایش دما، مقدار اهم این مقاومت ها کاهش می یابد.
استاندارد مقاومت ها در الکترونیک
همانگونه که قبلا گفته شد مقادیر تلرانس و اهم مقاومت از جمله مشخصه های مهم برای انتخاب مقاومت هستند. تلرانس هر مقاومت سبب به وجود آمدن محدوده ای برای آن مقاومت می شود. به عنوان مثال مقاومت 1KΩ با تلرانس 10% می تواند مقداری بین 900Ω تا 1100Ω داشته باشد و در واقع محدوده ای را می پوشاند. همچنین محدوده هیچ مقاومتی نباید تمام و یا بخشی از محدوده مقاومت دیگر را شامل شود. به عنوان مثال مقاومت بعد از 1KΩ نمی تواند دارای محدوده ای با مقادیر کمتر از 1100Ω باشد و همچنین مقاومت قبل از 1KΩ نمی تواند دارای محدوده ای با مقادیر بیشتر از 900Ω باشد. بنابراین با توجه به میزان تلرانس مقاومت ها، سری های استاندارد مختلفی برای مقاومت ها به وجود می آید . به عنوان مثال اگر تلرانس مقاومت ها را 20% در نظر بگیریم یک دهه مقاومت ( از 0 اهم تا 10 اهم ) 6 محدوده را شامل می شود و به همین دلیل این سری از مقاومت ها را سری E6 می نامند که E از کلمه European به معنای اروپایی گرفته شده است. میانگین هر یک از این محدوده ها به ترتیب عبارت است از: 1 , 1.5 , 2.2 , 3.3 , 4.7 , 6.8
به این اعداد ، اعداد پایه می گویند. از ضرب و یا تقسیم اعداد پایه هر سری از مقاومت ها در مضارب 10 می توان تمامی مقاومت های موجود در آن سری را بدست آورد. به عنوان مثال با داشتن عدد پایه 4.7 در سری E6 و ضرب و تقسیم آن در مضارب 10 می توان کلیه مقاومت های موجود در سری E6 را که دارای عدد پایه 4.7 می باشند بدست آورد که این مقاومت ها عبارتند از :
0.47Ω , 4.7Ω , 47Ω , 470Ω , 4.7kΩ , 47kΩ , 470kΩ , 4.7MΩ
حال اگر تلرانس مقاومت ها را 10% در نظر بگیریم یک دهه مقاومت 12 محدوده را شامل می شود که به این سری E12 می گویند و به همین ترتیب به ازای تلرانس 5% ، سری E24 و به ازای تلرانس 2% ، سری E48 و به ازای تلرانس 1% ، سری E96 و به ازای تلرانس های کمتر از 1% ، سری E192 بدست می آید . توجه داشته باشید که برای سری E192 معمولا از تلرانس های 0.75% ، 0.5% و 0.25% استفاده می کنند.
در الکترونیک برای اندازه گیری مقاومت از دستگاه مولتی متر استفاده میشود. مقاومت های اس ام دی روی انواع بردهای چند لایه وجود دارند که برای خارج کردن آنها از روی برد باید مهارت کافی را داشته باشیم. مقاومت های بزرگتر با هویه و قلع کش از روی برد جدا میشوند. اینگونه مقاومت ها پایه هایشان از زیر برد مشخص است و میتوان با هویه و کمی قلع پایه ها را آب کرد و با قلع کش آنها را جمع کنیم و از رو با پنس مقاومت را برداریم. این کار نیاز به تمرین دارد. اگر بتوانیم قطعات را براحتی از روی برد جدا کنیم و طوریکه به بورد آسیب نرسانیم آنها را در جای خود قرار دهیم خیلی از مسیر را طی کرده ایم. مثلا با نوک هویه روی برد خط نکشیم و برای بیرون آوردن مقاومت پنس را به برد اهرم نکنیم. معمولا بردهای چندلایه زودتر آسیب میبینند.
برداشتن مقاومت های SMD روی بردها هم مستلزم داشتن هویه هوای گرم میباشد. این دستگاه میتواند با حرارت و فشار باد کمی که دارد قلع اطراف مقاومت را ذوب کند و با پنس آنرا از روی مدار جدا کنیم. همانطور که گفته شد نباید به بقیه قطعات روی برد آسیب برسانیم و حتما برای چند باری روی بردهای معیوب و خراب تمرین داشته باشیم. خیلی از دوستان دوره های تعمیرات را گذرانده اند و با اصول مسیریابی روی برد و الکترونیک آشنایی دارند ولی نمیتوانند براحتی قطعات را از روی بردهای چندلایه جداسازی کنند و این کار باعث تاخیر در کار تعمیر میشود و آنها را دلسرد میکند. درآوردن قطعه ای مانند مقاومت زیاد پیچیده نیست و با کمی تمرین میتوان آنرا براحتی از روی بورد جدا و تست کرد. نکته اینجاست که سعی کنید مقاومت را خارج از برد تست و اندازه گیری کنید. آموزش الکترونیک برای کسانیکه میخواهند مدار یا بردی را تعمیر کنند حتما ضروری و لازم است. برای این کار گام به گام عمل کنید.
تست مقاومت ثابت: همانطور که اشاره شد جهت تست از دو نوع مولتی متر می توانیم استفاده کنیم و برای برداشتن و جا زدن از هویه، هیتر و دستگاه هوای گرم استفاده میکنیم.
روش تست با مولتی متر دیجیتال : در این روش در حالیکه مولتی متر را در مد تست مقاومت می گذاریم دو پراپ مولتی متر را در ابتدا به هم اتصال می دهیم تا سیمهای پراپ وخطای مولتی متر را کنترل نمائیم سپس دو پایه پراپ را به دوسر مقاومت وصل نموده مقدار اهم نشان داده شده را میخوانیم در صورتیکه این مقدار با اندازه مقاومت که از روی رمز رنگها و یا از روی نوشته روی مقاومت قابل تشخیص است مقایسه می کنیم اگر این دو عدد بهم نزدیک بودند با توجه به خطای مقاومت می گوئیم که مقاومت سالم است .
تست مقاومت های متغیر پتانسیومتر به کمک مولتی متر آنالوگ ابتدا رنج مناسب انتخاب و سپس پایه وسط پتانسیومتر را نسبت به دوپایه دیگر اهم چک می کنیم طبیعی است که سر لغزنده وسط در هر کجا باشد عددی قرائت می شود و نیز می دانیم مجموع هردو عددی که از جمع اعداد قرائت شده هر دو پایه طرفین بدست می آید برابر مقدار اهم کل پتانسیومتر می باشد .
حال برای اطمینان از عمل کرد پتانسیومتر در حین تغییر اهم نیز می توانیم یک از پایه های کناری را نسبت به پایه وسط در حالی اهم چک نمائیم که پتانسیومتر را می چرخانیم در هر حالت باید تغییرات اهم را مشاهده کنیم اگر در نقطه ای تغییرات اهم ناجوری (کم و زیاد شدن غیر طبیعی) مشاهده شود پتانسیومتر مشکل دارد و خلاصه لازم است که تغییرات یکنواخت و بدون قطع شدن باشد.
تست ولوم : می دانیم که ولوم نیز نوعی مقاومت متغیر می باشد پس مانند پتانسیومتر تست می شود.
آموزش تست مقاومت مخصوص LDR : می دانیم در مقابل تغییرات نور پاسخ می دهد. پس در حالیکه دو پایه آن را به ترمینالهای مولتیمتر وصل نموده ایم در رنج Rx1k بهتر است در جلو نور مقاومت آنرا قرائت نموده سپس با ایجاد سایه تغییر مقاومت آن را مشاهده کنیم. با پاسخ در مقابل تغییرات نور سالم بودن آن مشخص می شود.
اندازه گیری و تست مقاومت ویژه یا مخصوص VDR : می دانیم که VDR نوعی مقاومت ویژه یا مخصوص است که با افزایش ولتاژ اهم آن کاهش می یابد پس معمولاً در جایی که قصد ثابت کردن ولتاژ را دارند مانند زنر استفاده می شود و جهت تست بدلیل ولتاژ بالای آن با اهمتر قابل تست نیست و در مدار و دانستن مقدار ولتاژ محل تست می شود. برای برداشتن این نوع مقاومت ها از روی برد از هویه نوک تیز استفاده کنید که 40 وات باشد. با قطع کش و حرارت اطراف قطعه را ذوب کنید و با پنس از روی برد جداسازی کنید.
آموزش تست مقاومت MDR: این مقاومت در حوزه مغناطیس اهمش بالا می رود و می توان در هنگام تست با آهنربا تغییرات اهمش را ملاحظه کرد. نوع پیشرفته آن به نام IC هال مشهور است.
روش اندازه گیری مقاومت PTC : می دانیم PTC نوعی مقاومت است که با افزایش حرارت اهم آن افزایش و با کاهش حرارت اهم آن کاهش می یابد. پس اگر در حالی که یایه های آن را به وسیله ترمینالهای مولتی متر گرفته ایم با وسیله ای حرارت زا مانند هویه ، سشوار و حتی دستگاه آی آر حرارت دهیم مقدار اهم آن زیاد شده وعلامت سالم بودن آن است و عکس این عمل نیز درست است.
آموزش تست مقاومت ویژه NTC که عکس PTC عمل می کند
تست خازنهای 1میکرو فاراد الی 10 میکرو فاراد : قبل از نتیجه گیری باید به عرض برسانم که چون این خازنها الکترولیتی می باشند بنابراین ممکن است تغییر ظرفیت بدهند لذا این آزمایش فقط قطع ویا شورت خازن را نشان می دهد بنا براین در بعضی مراحل تغییر ظرفیت و وجود نشتی در خازن باید خازن توسط خازن سنج تست شود ولی این دلیل برای یک تعمیر کار و یا یک الکترونیک کار سبب نمی شود که این روش را یاد نگیرد. برای این تست مولتی متر را در رنج Rx1k قرار داده و سپس شارژ و دشارژ خازن را باتوجه به قطبین باطری داخل مولتی متر (سیم مشکی مثبت و سیم قرمز منفی باطری است) انجام می دهیم.
روش تست خازنهای بالاتر از 10 میکرو فاراد : برای تست این نوع خازن باید مولتی متر را در رنج Rx100 قرار دهیم : شارژ و دشارژ خازن را ملاحظه نموده توجه به قطبین الزامی است و نشتی در حد جزئی قابل قبول است. بنابراین بعد از شارژ عقربه اهم زیادی را نشان می دهد . اگر خازن موجب حرکت عقربه نگردد یعنی قطع و در صورتیکه صفر باشد یعنی خازن شورت است و اگر اهم کمی نیز قرائت شود به معنی خراب بودن خازن است. همیشه باید برای درآوردن و جا زدن قطعات الکترونیک روی بورد و مدار دقت کرد. اشتباه باعث خرابی بورد میشود. برخی موارد حرارت زیاد دادن به قطعات الکترونیک به آنها نیز آسیب وارد میکند.
قطعات دیگر الکترونیکی بروی بردهای چند لایه و تک لایه بسیار حساس در برخورد با آنها هستند. بطوریکه برای برداشتن آنها از روی برد حتما سعی کنید با هویه و هوای گرم اطراف قطعه را کامل ذوب کنید تا قطع آن شل شود و با قلع کش ساکشن کنید. سپس با پنس از روی برد بردارید. در زیر نکاتی را برای برداشتن قطعات الکترونیکی آورده ایم:
- هرگز برای برداشتن نوک هویه را اطراف قطعات فشار ندهیم. این کار باعث خرابی نوک هویه میشود.
- جهت تسریع در ذوب شدن قلع اطراف قطعات از سیم قلع استفده کنید و با قلع کش آنرا ساکشن کنید.
- از پنس برای دیلم کردن که قطعه زودتر از برد جدا شود استفاده نکنید.
- مراقب حرارت زیاد دادن زیاد به روی برد و قطعات باشید. مخصوصا موقعی که با هیتر روی بورد برای درآوردن قطعات حرارت میدهیم.
- از سیم قلع کش بجای قلع کش ساکشن برای قطعات الکترونیکی SMD استفاده کنید.
- با دقت زیاد قطعات را روی برد مونتاژ کنید که برعکس و جابجا قرار نگیرد؛ چرا که به قطعات دیگر آسیب وارد میشود.
آموزش الکترونیک نیاز به تجربه تئوری و کار عملی دارد. اینجا بخش های کاربردی و تعاریف اعلام میشود و حتما برای اینکه بهتر بتوانید تعمیرات را آموزش ببینید کار عملی و کاربردی روی انواع بردهای مختلف انجام دهید. آموزش الکترونیک کاربردی و عملی بسیار تاثیرگذار در امر تعمیر بوردهای SMD است که دغدغه اغلب کسانی است که میخواهند کار تعمیرات را شروع کنند. برای تعمیرات از بهترین ابزارها استفاده کنید و بار علمی خود را بوسیله مطالعه و تحقیق بروز رسانی کنید. الکترونیک پایه برای شروع کار تعمیر کمک بزرگی برای شروع دارد. قطعات بیشتر الکترونیکی در مباحث دیگر آموزش داده خواهد شد.
