О замене радиодеталей в схемах
При сборке любого устройства, даже самого простейшего, у радиолюбителей часто возникают проблемы с радиодеталями, бывает что не удается достать какой то резистор определенного номинала, конденсатор или транзистор… в данной статье я хочу рассказать про замену радиодеталей в схемах, какие радиоэлементы на что можно заменять и какие нельзя, чем они различаются, какие типы элементов в каких узлах применяют и многое другое. Большинство радиодеталей могут быть заменены на аналогичные, близкие по параметрам.
Резисторы
Начнем пожалуй с резисторов.
Итак, вам наверное уже известно, что резисторы являются самыми основными элементами любой схемы. Без них не может быть построена ни одна схема, но что же делать, если у вас не оказалось нужных сопротивлений для вашей схемы? Рассмотрим конкретный пример, возьмем к примеру схему светодиодной мигалки, вот она перед вами:
Для того чтобы понять, какие резисторы здесь в каких пределах можно менять, нам нужно понять, на что вообще они влияют. Начнем с резисторов R2 и R3 – они влияют (совместно с конденсаторами) на частоту мигания светодиодов, т.е.
можно догадаться, что меняя сопротивления в большую или меньшую сторону, мы будем менять частоту мигания светодиодов. Следовательно, данные резисторы в этой схеме можно заменить на близкие по номиналу, если у вас не окажется указанных на схеме. Если быть точнее, то в данной схеме можно применить резисторы ну скажем от 10кОм до 50кОм.
Что касается резисторов R1 и R4, в некоторой степени и от них тоже зависит частота работы генератора, в данной схеме их можно поставить от 250 до 470Ом.
Тут есть еще один момент, светодиоды ведь бывают на разное напряжение, если в данной схеме применяются светодиоды на напряжение 1,5вольт, а мы поставим туда светодиод на большее напряжение – они у нас будут гореть очень тускло, следовательно, резисторы R1 и R4 нам нужно будет поставить на меньшее сопротивление.
Как видите, резисторы в данной схеме можно заменить на другие, близкие номиналы.
Вообще говоря, это касается не только данной схемы, но и многих других, если у вас при сборке схемы скажем не оказалось резистора на 100кОм, вы можете заменить его на 90 или 110кОм, чем меньше будет разница – тем лучше ставить вместо 100кОм 10кОм не стоит, иначе схема будет работать некорректно или вовсе, какой либо элемент может выйти из строя. Кстати, не стоит забывать что у резисторов допустимо отклонение номинала. Прежде чем резистор менять на другой, прочитайте внимательно описание и принцип работы схемы. В точных измерительных приборах не стоит отклоняться от заданных в схеме номиналов.
Теперь что касается мощностей, чем мощнее резистор тем он толще, ставить вместо мощного 5 ваттного резистора 0,125 ватт никак нельзя, в лучшем случае он будет очень сильно греться, в худшем – просто сгорит.
А заменить маломощный резистор более мощным – всегда пожалуйста, от этого ничего не будет, только мощные резисторы они более крупные, понадобится больше места на плате, или придется его поставить вертикально.
Не забывайте про параллельное и последовательное соединение резисторов, если вам нужен резистор на 30кОм, вы можете его сделать из двух резисторов по 15кОм, соединив последовательно.
В схеме что я дал выше, присутствует подстроечный резистор. Его конечно же можно заменить переменным, разницы никакой нет, единственное, подстроечный придется крутить отверткой.
Можно ли подстроечные и переменные резисторы в схемах менять на близкие по номиналу? В общем то да, в нашей схеме его можно поставить почти любого номинала, хоть 10кОм, хоть 100кОм – просто изменятся пределы регулирования, если поставим 10кОм, вращая его мы быстрее будем менять частоту мигания светодиодов, а если поставим 100кОм.
, регулировка частоты мигания будет производиться плавнее и “длиннее” нежели с 10к. Иначе говоря, при 100кОм диапазон регулировки будет шире, чем при 10кОм.
А вот заменять переменные резисторы более дешевыми подстроечными не стоит. У них движок грубее и при частом использовании сильно царапается токопроводящий слой, после чего при вращении движка сопротивление резистора может меняться скачкообразно. Пример тому хрип в динамиках при изменении громкости.
Подробнее про виды и типы резисторов можно почитать здесь.
Конденсаторы
Теперь поговорим про конденсаторы, они бывают разных видов, типов и конечно же емкостей. Все конденсаторы различаются по таким основным параметрам как номинальная ёмкость, рабочее напряжение и допуск. В радиоэлектронике применяют два типа конденсаторов, это полярные, и неполярные.
Отличие полярных конденсаторов от неполярных заключается в том, что полярные конденсаторы нужно включать в схему строго соблюдая полярность. Конденсаторы по форме бывают радиальные, аксиальные (выводы у таких конденсаторов находятся сбоку), с резьбовыми выводами (обычно это конденсаторы большой емкости или высоковольтные), плоские и так далее.
Различают импульсные, помехоподавляющие, силовые, аудио конденсаторы, общего назначения и др.
Где какие конденсаторы применяют?
В фильтрах блоков питания применяют обычные электролитические, иногда еще ставят керамику (служат для фильтрации и сглаживания выпрямленного напряжения), в фильтрах импульсных блоков питания применяют высокочастотные электролиты, в цепях питания – керамику, в некритичных цепях тоже керамику.
На заметку!
У электролитических конденсаторов обычно большой ток утечки, а погрешность емкости может составлять 30-40%, т.е. емкость указанная на банке, в реальности может сильно отличаться.
Номинальная ёмкость таких конденсаторов уменьшается по мере их срока эксплуатации.
Самый распространённый дефект старых электролитических конденсаторов – это потеря ёмкости и повышенная утечка, такие конденсаторы не стоит эксплуатировать дальше.
Вернемся мы к нашей схеме мультивибратора (мигалки), как видите там присутствуют два электролитических полярных конденсатора, они так же влияют на частоту мигания светодиодов, чем больше емкость, тем медленнее они будут мигать, чем меньше емкость, тем быстрее будут мигать.
Во многих устройствах и приборах нельзя так “играть” емкостями конденсаторов, к примеру если в схеме стоит 470 мкФ – то надо стараться поставить 470 мкФ, или же параллельно 2 конденсатора 220 мкФ. Но опять же, смотря в каком узле стоит конденсатор и какую роль он выполняет.
Рассмотрим пример на усилителе низкой частоты:
Как видите, в схеме присутствует три конденсатора, два из которых не полярные. Начнем с конденсаторов С1 и С2, они стоят на входе усилителя, через эти конденсаторы проходит/подается источник звука. Что будет если вместо 0.22 мкФ мы поставим 0.
01 мкФ? Во первых немного ухудшится качество звучания, во вторых звук в динамиках станет заметно тише. А если мы вместо 0.
22 мкФ поставим 1 мкФ – то на больших громкостях у нас появятся хрипы в динамиках, усилитель будет перегружаться, будет сильнее нагреваться, да и качество звука снова может ухудшиться.
Если вы глянете на схему какого нибудь другого усилителя, можете заметить, что конденсатор на входе может стоять и 1 мкФ, и даже 10 мкФ. Все зависит от каждого конкретного случая. Но в нашем случае конденсаторы 0.22 мкФ можно заменять на близкие по значению, например 0.15 мкФ или лучше 0.33 мкФ.
Итак, дошли мы до третьего конденсатора, он у нас полярный, имеет плюс и минус, путать полярность при подключении таких конденсаторов нельзя, иначе они нагреются, что еще хуже, взорвутся.
А бабахают они очень и очень сильно, может уши заложить.
Конденсатор С3 емкостью 470 мкФ у нас стоит по цепи питания, если вы еще не в курсе, то скажу, что в таких цепях, и например в блоках питания чем больше емкость, тем лучше.
Сейчас у каждого дома имеются компьютерные колонки, может быть вы замечали, что если громко слушать музыку, колонки хрипят, а еще мигает светодиод в колонке.
Это обычно говорит как раз о том, что емкость конденсатора в цепи фильтра блока питания маленькая (+ трансформаторы слабенькие, но об этом я не буду). Теперь вернемся к нашему усилителю, если мы вместо 470 мкФ поставим 10 мкФ – это почти то же самое что конденсатор не поставить вообще.
Как я уже говорил, в таких цепях чем больше емкость, тем лучше, честно говоря в данной схеме 470 мкФ это очень мало, можно все 2000 мкФ поставить.
Ставить конденсатор на меньшее напряжение чем стоит в схеме нельзя, от этого он нагреется и взорвется, если схема работает от 12 вольт, то нужно ставить конденсатор на 16 вольт, если схема работает от 15-16 вольт, то конденсатор лучше поставить на 25 вольт.
Что делать, если в собираемой вами схеме стоит неполярный конденсатор? Неполярный конденсатор можно заменить двумя полярными, включив их последовательно в схему, плюсы соединяются вместе, при этом емкость конденсаторов должна быть в два раза больше чем указано на схеме.
Никогда не разряжайте конденсаторы замыкая их вывода! Всегда нужно разряжать через высокоомный резистор, при этом не касайтесь выводов конденсатора, особенно если он высоковольтный.
Практически на всех полярных электролитических конденсаторах на верхней части вдавлен крест, это своеобразная защитная насечка (часто называют клапаном).
Если на такой конденсатор подать переменное напряжение или превысить допустимое напряжение, то конденсатор начнет сильно греться, а жидкий электролит внутри него начнет расширяться, после чего конденсатор лопается.
Таким образом часто предотвращается взрыв конденсатора, при этом электролит вытекает наружу.
В связи с этим хочу дать небольшой совет, если после ремонта какой либо техники, после замены конденсаторов вы впервые включаете его в сеть (например в старых усилителях меняются все подряд электролитические конденсаторы), закрывайте крышку и держитесь на расстоянии, не дай бог что бабахнет.
Теперь вопрос на засыпку: можно ли включать в сеть 220вольт неполярный конденсатор на 230 вольт? А на 240? Только пожалуйста, сходу не хватайте такой конденсатор и не втыкайте его в розетку!
Вот тут можете еще почитать про конденсаторы
Диоды
У диодов основными параметрами являются допустимый прямой ток, обратное напряжение и прямое падение напряжения, иногда еще нужно обратить внимание на обратный ток. Такие параметры заменяющих диодов должны быть не меньше, чем у заменяемых.
У маломощных германиевых диодов обратный ток значительно больше, чем у кремниевых. Прямое падение напряжения у большинства германиевых диодов примерно в два раза меньше чем у похожих кремниевых. Поэтому в цепях, где используется это напряжение для стабилизации режима работы схемы, например в некоторых оконечных усилителях звука, замена диодов на другой тип проводимости не допустима.
Для выпрямителей в блоках питания главными параметрами являются обратное напряжение и предельно допустимый ток. Например, при токах 10А можно применять диоды Д242…Д247 и похожие, для тока 1 ампер можно КД202, КД213, из импортных это диоды серии 1N4xxx. Ставить вместо 5 амперного диода 1 амперный конечно же нельзя, наоборот можно.
В некоторых схемах, например в импульсных блоках питания нередко применяют диоды Шоттки, они работают на более высоких частотах чем обычные диоды, обычными диодами такие заменять не стоит, они быстро выйдут из строя.
Во многих простеньких схемах в качестве замены можно поставить любой другой диод, единственное, не спутайте вывода , с осторожностью стоит к этому относиться, т.к. диоды так же могут лопнуть или задымиться (в тех же блоках питания) если спутать анод с катодом.
Можно ли диоды (в т.ч.
диоды Шоттки) включать параллельно? Да можно, если два диода включить параллельно, протекающий через них ток может быть увеличен, сопротивление, падение напряжения на открытом диоде и рассеиваемая мощность уменьшаются, следовательно – диоды меньше будут греться. Параллелить диоды можно только с одинаковыми параметрами, с одной коробки или партии. Для маломощных диодов рекомендую ставить так называемый “токоуравнивающий” резистор.
Транзисторы
Транзисторы делятся на маломощные, средней мощности, мощные, низкочастотные, высокочастотные и т.д. При замене нужно учитывать максимально допустимое напряжение эмиттер-коллектор, ток коллектора, рассеиваемая мощность, ну и коэффициент усиления.
Заменяющий транзистор, во первых, должен относиться к той же группе, что и заменяемый. Например, малой мощности низкой частоты или большой мощности средней частоты.
Затем подбирают транзистор той же структуры: р-п-р или п-р-п, полевой транзистор с р-каналом или n-каналом. Далее проверяют значения предельных параметров, у заменяющего транзистора они должны быть не меньше, чем у заменяемого.
Кремниевые транзисторы рекомендуется заменять только кремниевыми, германиевые — германиевыми, биполярные – биполярными и т.д.
Давайте вернемся к схеме нашей мигалки, там применены два транзистора структуры n-p-n, а именно КТ315, данные транзисторы спокойно можно заменить на КТ3102, или даже на старенький МП37, вдруг завалялся у кого Транзисторов, способных работать в данной схеме очень и очень много.
Как вы думаете, будут ли работать в этой схеме транзисторы КТ361? Конечно же нет, транзисторы КТ361 другой структуры, p-n-p. Кстати, аналогом транзистора КТ361 является КТ3107.
В устройствах, где транзисторы используются в ключевых режимах, например в каскадах управления реле, светодиодов, в логических схемах и пр… выбор транзистора не имеет большого значения, выбирайте аналогичной мощности, и близкий по параметрам.
В некоторых схемах между собой можно заменять например КТ814, КТ816, КТ818 или КТ837. Возьмем для примера транзисторный усилитель, схема его ниже.
Выходной каскад построен на транзисторах КТ837, их можно заменить на КТ818, а вот на КТ816 уже не стоит менять, он будет очень сильно нагреваться, и быстро выйдет из строя. Кроме того, уменьшится выходная мощность усилителя. Транзистор КТ315 как вы уже наверное догадались меняется на КТ3102, а КТ361 на КТ3107.
Мощный транзистор можно заменить двумя маломощными того же типа, их соединяют параллельно.
При параллельном соединении, транзисторы должны применяться с близкими значениями коэффициента усиления, рекомендуется ставить выравнивающие резисторы в эмиттерной цепи каждого, в зависимости от тока: от десятых долей ома при больших токах, до единиц ом при малых токах и мощностях. В полевых транзисторах такие резисторы обычно не ставятся, т.к. у них положительный ТКС канала.
Источник: http://cxem.net/beginner/beginner69.php
3. Замена радиодеталей в схемах
ЗАМЕНА РАДИОДЕТАЛЕЙ В СХЕМАХ
При сборке понравившейся схемы или ремонте радиотехнических устройств иногда могут возникнуть трудности с приобретением какой-то конкретной детали. Чем ее можно заменить? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо знать основные особенности деталей и хорошо представлять принцип работы схемы, в которой эта деталь применена, что позволит оценить предельные режимы для конкретного узла.
Большинство деталей могут быть легко заменены на аналогичные, близкие по параметрам, без потери качественных характеристик устройства. Это часто объясняется тем, что разработчик схемы при выборе конкретного типа элемента часто ориентируется на перечень легко доступных ему деталей.
Наиболее просто с заменой резисторов и конденсаторов.
Для постоянных резисторов основными параметрами являются: номинал сопротивления (как правило, допустимо отклонение номинала ±20%, если не оговариваются особо требования к точности), рассеиваемая мощность и температурный коэффициент.
При замене резисторы можно устанавливать большей мощности, чем это указано на схеме, но они, как правило, больше по габаритам. Температурный коэффициент учитывается в точных измерительных приборах или устройствах, предназначенных для работы в широком диапазоне температур.
Переменные резисторы кроме перечисленных выше параметров имеют еще один — вид зависимости изменения сопротивления от угла поворота движка (обычно указывается в виде буквы, см. рис. 7.3). От этого параметра зависит плавность регулировки параметров.
Буква А — линейная зависимость, а наиболее распространенные нелинейные зависимости — логарифмическая (Б) и обратнологарифмическая (В) — используются для регулировки громкости и тембра звука, яркости свечения индикаторов и т. д.
, чтобы скомпенсировать нелинейность нашего восприятия.
Рис. 7.3
Постоянные конденсаторы кроме номинальной емкости и предельно допустимого рабочего напряжения имеют еще один важный параметр — температурный коэффициент изменения емкости (ТКЕ), см. справочный листок 1. Этот параметр необходимо учитывать в схемах высокостабильных генераторов, колебательных контурах, таймерах.
Обычно в высокочастотных схемах ТКЕ указывается, но если он не оговаривается, то желательно применять конденсаторы с малым изменением емкости от температуры, например с кодами МПО, ПЗЗ, МЗЗ, М47.
Наихудшее ТКЕ имеют конденсаторы с кодом Н90 (у них емкость может изменяться до —90% при изменении температуры от -60°С до +85°С), но они, как правило, используются в цепях фильтрации по питанию или как разделительные между каскадами, где ТКЕ для работы схемы значения не имеет.
Чаще всего можно использовать при замене конденсаторы любых типов, учитывая лишь номинальную емкость и рабочее напряжение, которое должно быть не меньше, чем реально действующее в схеме.
Рис. 7.4
Электролитические полярные конденсаторы допустимо заменять неполярными, но они обычно больше по габаритам, а обратная замена недопустима (из двух полярных (рис. 7.
4) можно сделать один неполярный, включив их последовательно плюс к плюсу, при этом емкость у конденсаторов должна быть в два раза больше, чем это указано на схеме).
Среди доступных электролитических конденсаторов наилучшими являются танталовые и оксидно-полупроводниковые, например типа К52-1А, К53-28 и аналогичные —ими можно заменять другие типы полярных конденсаторов. В цепях фильтров по питанию допустимо применять конденсаторы большей емкости, чем это указано на схеме.
У диодов основными параметрами являются предельно допустимые прямой ток и обратное напряжение, а в некоторых узлах устройств при замене необходимо учитывать еще обратный ток (утечка диода, когда он заперт) и прямое падение напряжения. У маломощных германиевых диодов обратный ток значительно больше, чем у кремниевых, а также он в большей степени зависит от температуры.
По этой причине лучше использовать в цифровых схемах кремниевые диоды, например КД521, КД522, КД509 и другие. Прямое падение напряжения у большинства германиевых диодов примерно в два раза меньше, чем у подобных кремниевых.
Поэтому в цепях, где используется это напряжение для стабилизации режима работы схемы, например в некоторых оконечных усилителях звука, замена диодов на другой тип проводимости недопустима.
Для выпрямителей в блоках питания главными параметрами являются предельно допустимый прямой ток и обратное напряжение. Например, при токах до 10 А можно применять диоды Д242…Д247, КД213; для тока 1…
5 А подойдут диоды серии КД202, КД213; при токе 0.5…1 А диоды КД212, КД237 или диодные мосты КЦ402…
КЦ405, а при меньших токах диоды КД105, КД102, диодные сборки КЦ407А и многие другие, с соответствующим буквенным индексом, который указывает на допустимое рабочее напряжение.
В импульсных источниках питания часто применяют специальные диоды Шотки (КД222, КД2998 и др.). Они предназначены для работы на более высоких частотах (10…200 кГц), чем обычные диоды и за счет малого внутреннего сопротивления в открытом состоянии имеют меньшие потери. Обычные диоды в такой схеме будут работать с сильным перегревом и недолго.
Транзисторы при замене должны выбираться из того же класса (маломощные, средней мощности, мощные, высокочастотные и т. д.) и с параметрами не хуже, чем у примененного в схеме. Основные параметры транзисторов, учитываемые при замене: максимально допустимые напряжение эмиттер-коллектор, ток коллектора, рассеиваемая мощность коллектора, а также коэффициент усиления.
Параметры кремниевых транзисторов более стабильны при изменении температуры, чем у германиевых. Снятые с производства устаревшие типы германиевых транзисторов (например МП37, МП42) можно заменить на кремниевые (КТ315, КТ361 или лучше на КТ3102, КТ3107 и др.) аналогичной структуры (п-р-п или р-п-р).
В устройствах, где транзисторы используются в ключевых режимах, например в логических схемах и каскадах управления реле, выбор транзистора не имеет большого значения, если он аналогичной мощности и имеет близкое быстродействие и коэффициент усиления.
Рис. 7.6. Схема замены транзистора КТ848А в блоке электронного зажигания
Так, например, используемые в импульсных блоках питания телевизоров транзисторы КТ838А можно заменить на КТ839А или КТ846В.
Транзисторы с большим коэффициентом усиления КТ829А можно заменить составной схемой из двух транзисторов (рис. 7.5). А вышедший из строя транзистор КТ848А в блоке электронного зажигания легковых автомобилей заменяется приведенной на рис. 7.6 схемой (при этом повысится надежность устройства).
Микросхемы можно разделить на три условные группы — логические, аналоговые и специализированные. Специализированные микросхемы (например ЦАП 594ПА1) заменить другим типом нельзя, так как при этом потребуется изменять построение схемы.
Логические микросхемы серий 155 (133) везде заменяются на более современные и экономичные из серий 555 (1533) — они потребляют в 5…10 раз меньший ток при тех же основных параметрах.
При этом желательно, чтобы все окружающие цифровые микросхемы были из одной серии (это избавит устройство от сбоев в работе из-за разного быстродействия логических элементов).
Разница между сериями 555 и 1533 заключается только в конструкции корпуса, нумерация выводов сохраняется.
Наиболее широко распространенные микросхемы 561-ой серии можно заменить на серию 1561 (или 564-ую серию, но у нее другая конструкция корпуса — “планарные выводы”, и потребуется делать переходную колодку для их установки или менять топологию платы).
Часто в схемах применяется компаратор К544САЗ. Его можно заменить на аналогичный К521САЗ (в пластмассовом корпусе 201.14-1) или К521СА301 (в пластмассовом корпусе 3101.8-1), возможно также применение 521САЗ (в корпусе 301.8-2), но при этом изменяется нумерация подключаемых выводов (рис. 7.7).
При необходимости замены выбор аналоговых микросхем из серии операционных усилителей (ОУ) достаточно широк, но при этом необходимо учитывать разные параметры, в зависимости от конкретной схемы, в которой они применяется.
Здесь нужно по справочнику найти наиболее близкую по параметрам микросхему, а еще лучше, если удастся проконсультироваться со специалистом, имеющим опыт разработки схем, так как некоторые ОУ требуют применения внешних цепей коррекции для устойчивой работы или же имеют другие особенности применения, как правило, не отражаемые в бытовых справочниках.
Рис. 7.7. Схема включения компарато ров при однополярном питании
Источник: http://lib.qrz.ru/node/5036
Диагностика и ремонт электроники без схем
Источник: http://radioskot.ru/publ/remont/diagnostika_i_remont_ehlektroniki_bez_skhem/4-1-0-1169
(голосов: 1, средняя оценка: 2,00 из 5)
Загрузка...
detector