in ,

ОтличнаяИнтересная

Азбука радиоинженера: что такое принципиальная электрическая схема и как её читать

Для ремонта и создания радиоэлектронных устройств собственными руками надо знать особенности специальной конструкторской документации. Сегодня изучим на практике очень интересный вопрос, что такое принципиальная электрическая схема, как и где её можно использовать и как правильно прочитать. Наша статья поможет вам самостоятельно решить различные практические вопросы, без привлечения сторонних специалистов, а значит, и лишних затрат.

Принципиальная электрическая схема
После прочтения статьи станет понятной связь между этими тремя изображениями

Читайте в статье:

Виды электрических схем и назначение каждой

В следующих разделах рассказано о том, какие схемы бывают. Эти документы описывают функциональное назначение радиотехнических устройств и отдельных компонентов, алгоритмы работы. Их используют в процессе сборки, для поиска неисправностей и ремонта. Для удобства пользователей применяют специальное разделение на несколько групп.

Что такое структурная электрическая схема

Кинескопный телевизор
Кинескопный телевизор

Эта схема объясняет структуру устройства, целевое назначение отдельных компонентов и взаимные связи между ними. Такие чертежи создают на первичной стадии подготовки проекта. Отдельные блоки обозначают прямоугольниками, в которые вписывают название соответствующих функциональных компонентов. Стрелками указывают путь обработки исходного сигнала, ход иных рабочих процессов.

К сведению! Если в схеме есть много элементов, допустимо цифровое обозначение. К чертежу прилагают таблицу, в которую заносят данные о наименованиях.

Для объяснения сложных процессов дополнительно размещают значения электрических величин в контрольных точках, диаграммы, графики, иные материалы.

Функциональная электрическая схема: отличия и важные определения

Тиристорное пусковое устройство
Тиристорное пусковое устройство

Как видно по чертежу, разница с предыдущим типом документации заключается в более подробном представлении отдельных частей. На чертеже указывают не только функциональные узлы, но и отдельные электротехнические изделия. Общие данные дополняют картинками с формой сигналов, значениями силы тока и амплитуды напряжения, другими пояснениями.

Однолинейная электрическая схема
Однолинейная электрическая схема

Этим термином обозначают особую технологию создания чертежей. Несколько проводов в кабеле обозначают одной линией. На рисунке показан пример двухфазного электропитания жилого объекта недвижимости. Количество проводников отмечено косыми чёрточками и стандартными обозначениями L и N (фаза и рабочий нуль, соответственно). Отдельно указаны цепи заземления (PE). Такой приём снижает сложность чертежей, упрощает изучение сложных схем.

Как пользуются монтажной электрической схемой

Чертежи этой категории упрощают выполнение монтажных операций
Чертежи этой категории упрощают выполнение монтажных операций

Такие схемы дополняют сведениями о размещении (особенностях) отдельных функциональных компонентов. Указывают:

  • высоту розеток над уровнем пола;
  • необходимое исполнение выключателей для помещений с повышенной влажностью;
  • козырьки и другие защитные средства при установке изделий на открытом воздухе.

В некоторых ситуациях комплект дополняют чертежами с описанием общестроительных и отделочных работ, инструкциями по проверке и наладке.

Что это такое: принципиальная электрическая схема

Устройство ручного управления пожарными насосами со световой и звуковой сигнализацией
Устройство ручного управления пожарными насосами со световой и звуковой сигнализацией

Такие чертежи отличаются максимальной информативностью, так как содержат описание всех элементов и электрических цепей. В этом примере приведена пояснительная записка, содержащая сведения о рабочем алгоритме и особенностях конкретного проекта. В таблицу занесены данные о марках насосов, особенностях иных компонентов. С помощью диаграммы уточнена функциональность контактной группы.

Принципиальная электрическая схема телевизоров «Витязь»
Принципиальная электрическая схема телевизоров «Витязь»

Объединённая схема

Электрическое оборудование автомобиля
Электрическое оборудование автомобиля

Подобные рисунки (чертежи) применяют для описания сложных устройств. Объединяют несколько типов схем с оформлением по действующим правилам.

Описание работы электрической схемы

Типовые логические элементы
Типовые логические элементы

Сначала рассмотрим относительно простые релейные схемы, в которых подразумевается только два значения переменной величины (единица или ноль). Для описания этих процессов удобно использовать математический стандартный аппарат. На первом рисунке изображён повторитель. Здесь значение на выходе (y) получается таким же, как и на входе (х) при включении реле. В последнем столбце приведены все возможные значения для этого устройства. Второй пример – инвертор. Это устройство выполняет обратную функцию.

В третьем – два реле установлены параллельно. Такое решение эквивалентно логической операции сложения. При включении каждого элемента отдельно или совместно на выходе появляется «1». На этих принципах создают сложнейшие микросхемы с миллионами транзисторных ключей, которые выполняют функции реле-выключателей. Делают укрупнённое описание таких устройств, которое объясняет механизм преобразования входных сигналов.

Блок питания ноутбука
Блок питания ноутбука
В готовом изделии применяют десятки различных микросхем
В готовом изделии применяют десятки различных микросхем

Относительно простые электрические принципиальные схемы содержат описание отдельных элементов. Для примера рассмотрим подробно проект сварочного аппарата. Главной задачей является поддержание оптимальной длительности импульсов тока, которые определяют качество создаваемых соединений.

Электрическая принципиальная схема блока управления
Электрическая принципиальная схема блока управления

Исходное состояние устройства изображено на рисунке. Контакты реле К1.1-3 разомкнуты. Обмотка электромагнитного привода этого элемента обесточена, так как она подключена к входной части диодного мостика. Тринистор VS1 закрыт. Конденсатор С1 разряжен через шунтирующий резистор R1.

Подачу напряжения обеспечивает SF1. Этот переключатель соединён механически с педалью, которую нажимает оператор при необходимости. Такое действие активизирует заряд конденсатора. Проходящий по цепи ток открывает VS1, замыкающий цепь питания диодного мостика. Срабатывает электромагнит реле (рабочий режим подтверждается световым сигналом EL 1).

Контактной группой подключается первичная обмотка трансформатора. Во вторичной – возникает импульс, который необходим для выполнения сварки. По мере заряда конденсатора уменьшается ток, закрывается ключ на основе тринистора. Система возвращается в исходное положение автоматически без дополнительных действий со стороны пользователя.

Переменным резистором регулируют длительность импульса. Плавкий предохранитель FU1 на 10 А выполняет защитные функции. Для гашения искр и продления срока службы контактной группы установлены последовательно: конденсатор С2 и резистор R3. Диод VD 1 предотвращает появление отрицательного напряжения на управляющем контакте электронного ключа. Эффективное охлаждение тринистора обеспечивает радиатор с активно излучающей площадью не менее10 см².

Обозначения на электрических схемах принципиальных: ГОСТ и международные стандарты

Отечественные нормативы основаны на применении ГОСТов (26975-86; 17021-88; 2.743-91; 2.708; 2710-81). За рубежом применяют DIN, IEC, иные международные, государственные и корпоративные стандарты. Общих правил нет, поэтому на практике используют разные УГО (Условные Графические Обозначения).

Распространённые УГО в электрических принципиальных схемах
Распространённые УГО в электрических принципиальных схемах
Кнопки и контакты
Кнопки и контакты
Дроссели, трансформаторы, ламповые электронные приборы
Дроссели, трансформаторы, ламповые электронные приборы
Логические элементы, датчики, цифровые индикаторы
Логические элементы, датчики, цифровые индикаторы
Диоды, варикапы, оптроны
Диоды, варикапы, оптроны

Контакты, герконы, переключатели, реле, антенны

Как правильно читать электрические схемы: типовые правила и полезные советы

После ознакомления с УГО и общими принципами можно приступить к изучению чертежей. Следующие данные помогут правильно понимать описание работы электрической схемы, упростят изучение её особенностей. Каждая радиодеталь отмечена латинскими буквами и цифрами. Нумерация выполняется по направлению сверху вниз, слева направо (по аналогии с написанием буквы «И»).

Если места достаточно, рядом указывают номинал. На крупных чертежах с мелкими обозначениями соответствующие записи заносят в сводную таблицу. В некоторых случаях приводится номинальное расчётное напряжение (для конденсаторов).

Обозначение мощности резисторов на электрической схеме
Обозначение мощности резисторов на электрической схеме

При отсутствии специальных пометок («пустой прямоугольник») подразумевается отсутствие ограничений. Это значит, что токи в цепи минимальны, подойдёт любая серийная деталь.

Принципиальная электрическая схема двухкаскадного усилителя звукового сигнала
Принципиальная электрическая схема двухкаскадного усилителя звукового сигнала

Любое электронное устройство подключено к источнику тока. Здесь применена батарея (3), которая обозначена GB1 с учётом полярности. Аналогичные пометки («+» и «-») ставят около конденсаторов электролитического типа. Специальным значком (2)отмечена контрольная точка. Тут при настройке надо получить указанный рядом параметр. В данном примере силу тока устанавливают в диапазоне от 0,4 до 0,3 мА.

«Звёздочкой» помечен резистор (4), номинал которого надо подобрать в процессе сборки для корректной работы определённого транзистора. Вместо этого можно применить деталь с переменным электрическим сопротивлением. В разрыв цепи коллектора подключают измерительный прибор для настройки оптимального тока.

Так обозначают общий провод (2). Не нужно путать его с заземлением. Это общий для конкретной схемы проводник, который может быть подключён к минусовому/плюсовому выводу источника питания. Относительно него выполняются все измерения при настройке и поиске неисправностей. Его часто подключают к шасси (корпусу) изделия при сборке. На электрической схеме три и большее количество соединений указывают жирной точкой (5).

Примеры популярных принципиальных электрических схем

Для примера рассмотрим несколько вариантов самых распространенных принципиальных электрических схем.

Схема принципиальная электрическая радиоприёмника Океан 209

Связь между тремя картинками, помещёнными в начале публикации, стала понятной.

На первой изображён приёмник Океан 209
На первой изображён приёмник Океан 209
На второй – конструкция устройства
На второй – конструкция устройства
Принципиальная электрическая схема дополнена чертежами печатных плат, изображениями отдельных радиодеталей и монтажной инструкцией
Принципиальная электрическая схема дополнена чертежами печатных плат, изображениями отдельных радиодеталей и монтажной инструкцией

Главный недостаток этой модели – отсутствие современного диапазона FM. Чтобы слушать любимые радиостанции, можно сделать модернизацию.

На чертеже красным цветом отмечены необходимые изменения в принципиальной электрической схеме
На чертеже красным цветом отмечены необходимые изменения в принципиальной электрической схеме

После подключения антенны настройкой L4 расширяют диапазон до нужных параметров. Изменяя положение сердечников L2 и L3 по стрелке штатного индикатора, устанавливают максимальную амплитуду сигнала отдельных станций.

Электрофон транзисторный Вега 109 стерео: схема электрическая принципиальная

Эта техника предназначена для прослушивания записей, созданных на виниловых пластинках
Эта техника предназначена для прослушивания записей, созданных на виниловых пластинках
С помощью электрической принципиальной схемы можно сделать квалифицированный ремонт или подключить старую электронику в качестве усилителя звука к современному компьютеру
С помощью электрической принципиальной схемы можно сделать квалифицированный ремонт или подключить старую электронику в качестве усилителя звука к современному компьютеру

Проигрыватель Арктур 006: схема электрическая принципиальная

Эта техника в рабочем состоянии способна обеспечить высокий уровень качества при воспроизведении фонограмм с виниловых носителей
Эта техника в рабочем состоянии способна обеспечить высокий уровень качества при воспроизведении фонограмм с виниловых носителей
Внимательное изучение электрической принципиальной схемы позволит сделать правильный вывод. Для полноценного использования это устройство надо дополнить внешним фон-корректором и усилителем звука
Внимательное изучение электрической принципиальной схемы позволит сделать правильный вывод. Для полноценного использования это устройство надо дополнить внешним фон-корректором и усилителем звука

Океан 205: схема электрическая принципиальная

Этот радиоприёмник способен качественно выполнять свои функции 
Этот радиоприёмник способен качественно выполнять свои функции
Электрическая принципиальная схема пригодится для замены вышедших из строй частей и настройки
Электрическая принципиальная схема пригодится для замены вышедших из строй частей и настройки

Океан 214: схема электрическая принципиальная

Океан 214 в юбилейном варианте
Океан 214 в юбилейном варианте
На этой принципиальной электрической схеме указаны параметры, которые используют для правильной настройки
На этой принципиальной электрической схеме указаны параметры, которые используют для правильной настройки

Аппарат Алмаг 01: схема электрическая принципиальная с описанием рабочих процессов

Эту технику используют для лечения варикозов, гипертонии, других заболеваний с применением методик магнитной терапии
Эту технику используют для лечения варикозов, гипертонии, других заболеваний с применением методик магнитной терапии

Полезный эффект образует серия импульсов длительностью 2−3 мс. Аналогичную технику используют в профессиональных медицинских и профилактических учреждениях. Данная модель приспособлена для эксплуатации в домашних условиях. Её не надо дополнительно настраивать. В стандартной комплектации есть подробные инструкции о правильном воспроизведении рабочих процессов.

Схема электрическая принципиальная поможет восстановить работоспособность блока питания без обращения в техническую мастерскую
Схема электрическая принципиальная поможет восстановить работоспособность блока питания без обращения в техническую мастерскую

Применение электрических принципиальных схем помогает экономить время и деньги. В некоторых ситуациях старую технику не берут восстанавливать с долгосрочными гарантиями даже опытные мастера. После освоения соответствующих навыков такие задачи будут решены самостоятельно без лишних затрат. Комментарии к публикации можно использовать для получения ответов на дополнительные вопросы.

Видео: «Как читать принципиальные электрические схемы»:

Дмитрий Мелёхин

Дмитрий Мелёхин

Постоянный автор рубрик "Электрика" и "Слаботочка"

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *