Электронные компоненты. Часть 2

1. Микросхемы
2. Микроконтроллеры
3. Дисплеи
4. Транзисторы
5. GSM, Wi-Fi, Bluetooth модули
6. Стабилитроны, стабилизаторы
7. Симисторы, тиристоры
8. Кварцы, генераторы
9. Диоды, сборки

Продолжим описание компонентов, доступных на сайте masterkit.ru.

10. Светодиоды, лазеры

Путь светодиода от изобретения до промышленного применения был довольно долог – от 1907 года, когда впервые было описано явление электролюминесценции в твердотельном диоде, до начала 1990-х годов, когда японские ученые изобрели дешевый синий светодиод, за что в 2014 им была присвоена Нобелевская премия. Синий светодиод в сочетании с белым люминофором дает белый свет с высокой энергетической эффективностью, что позволило в дальнейшем создать, среди прочего, светодиодные лампы и экраны со светодиодной подсветкой.

Сегодня без светодиодов не обходится практически ни одно электронное устройство. Как минимум, один светодиод всегда используется в качестве индикатора включения питания. Современные светодиоды имеют низкое энергопотребление, яркое свечение многими цветами, они дешевы и доступны.

Полупроводниковые лазерные диоды, излучающие, в отличие от светодиодов, когерентное световое излучение, также являются важными электронными компонентами. Они находят широкое применение как управляемые источники света в волоконно-оптических линиях связи. Также они используются в различном измерительном оборудовании, например, лазерных дальномерах. Другое распространённое применение – считывание штрих-кодов. Лазеры с видимым излучением, обычно красные и иногда зелёные – в лазерных указках, компьютерных мышах. Инфракрасные и красные лазеры – в проигрывателях CD- и DVD-дисков. Фиолетовые лазеры – в устройствах HD DVD и Blu-Ray. Синие лазеры – в проекторах нового поколения в качестве источника синего света и зелёного (получаемого за счёт флюоресценции специального состава под воздействием синего света). Исследуются возможности применения полупроводниковых лазеров в быстрых и недорогих устройствах для спектроскопии. До момента разработки надёжных полупроводниковых лазеров, в проигрывателях CD и считывателях штрих-кодов разработчики вынуждены были использовать небольшие гелий-неоновые лазеры.

Приведем два примера.

Индикаторный зеленый светодиод в корпусе для монтажа в панель электронного устройства LA 05W/G.

Светодиодный инфракрасный лазер λ – 905 нм; мощность: 25 Вт; напряжение: 3.3…5.3 В.

11. Конденсаторы

В 1745 году в Лейдене немецкий каноник Эвальд Юрген фон Клейст и независимо от него голландский физик Питер ван Мушенбрук изобрели конструкцию-прототип электрического конденсатора – «лейденскую банку». Первые конденсаторы, состоящие из двух проводников, разделенных непроводником (диэлектриком), упоминаемые обычно как конденсатор Эпинуса или электрический лист, были созданы ещё раньше.

Конденсатор является пассивным электронным компонентом. В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Практически применяемые конденсаторы имеют много слоёв диэлектрика и многослойные электроды, или ленты чередующихся диэлектрика и электродов, свёрнутые в цилиндр или параллелепипед со скруглёнными четырьмя рёбрами.

В разделе «Конденсаторы» представлены наиболее распространенные компоненты, используемые для ремонта и создания электронных устройств в радиолюбительской практике. Это электролитические, пленочные и керамические конденсаторы, например высоковольтный конденсатор 0,1 мкФ х 630 В, который используется в нескольких модулях Мастер Кит для гашения напряжения во встроенных схемах питания от сети 220 В.

12. Реле, оптопары

Некоторые историки науки утверждают, что реле впервые было разработано и построено русским учёным П. Л. Шиллингом в 1830–1832 гг. Это реле составляло основную часть вызывного устройства в разработанном им телеграфе.

Другие историки отдают первенство известному американскому физику Дж. Генри (его именем названа единица индуктивности – генри), который сконструировал контактное реле в 1835 году при попытках усовершенствовать изобретённый им в 1831 г. телеграфный аппарат. В 1837 году устройство получило применение в телеграфии. Фактически первое реле было изобретено американцем Джозефом Генри в 1831 г. и основывалось на электромагнитном принципе действия. Следует отметить, что первое реле Дж. Генри было не коммутационным.

Интересно происхождения слова «реле» – оно возникло от французского «relay», что означает процедуру смены уставших почтовых лошадей на станциях или передачу эстафеты в спортивных эстафетных состязаниях.

Как самостоятельное устройство реле впервые упомянуто в патенте на телеграф Самюэля Морзе.

Современные реле бывают механическими, тепловыми, оптическими, магнитными, акустическими и т.д.

В разделе сайта представлены широко используемые электромеханические реле для монтажа на печатные платы, модульные реле (контакторы) для монтажа на DIN-рейку, твердотельные мощные и маломощные электронные реле.

Эти электронные компоненты используются в случаях, когда необходимо обеспечить гальваническую развязку между управляющими и исполнительными цепями, для управления мощными нагрузками, для реагирования на неэлектрические величины (релейные элементы).

Для примера приведем реле электромеханическое G2R1E12DC, 250 В, 16 А производства известной фирмы Omron:

13. Дроссели, катушки

В широком смысле слова, дроссель – это ограничитель. В электротехнике дросселем называют катушку индуктивности, обладающую высоким сопротивлением переменному току и малым сопротивлением постоянному.

Электрические дроссели применяются для подавления помех, сглаживания биений, накопления энергии, ограничения переменного тока, в резонансных (колебательный контур) и частотно-избирательных цепях, в качестве элементов индуктивности искусственных линий задержки с сосредоточенными параметрами, создания магнитных полей, датчиков перемещений и т.п.

Пример с сайта:

Дроссель MCDR1419NP-560K 56 мкГн ±10%, 4 А

14. Датчики

Датчиками или сенсорами (sensor) называют средства измерений, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Датчики, выполненные на основе электронной техники, называются электронными датчиками. Отдельно взятый датчик может быть предназначен для измерения (контроля) и преобразования одной физической величины или одновременно нескольких физических величин.

В состав датчика входят чувствительные и преобразовательные элементы. Основными характеристиками электронных датчиков являются чувствительность и погрешность.

Датчики являются элементом технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами. Датчики преобразуют контролируемую величину (давление, температура, расход, концентрация, частота, скорость, перемещение, напряжение, электрический ток и т. п.) в сигнал (электрический, оптический, пневматический), удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации информации о состоянии объекта измерений.

Исторически и логически датчики связаны с техникой измерений и измерительными приборами, например, термометры, расходомеры, барометры, прибор «авиагоризонт» и т. д. Обобщающий термин «датчик» укрепился в связи с развитием автоматических систем управления как элемент обобщенной логической концепции датчик – устройство управления – исполнительное устройство – объект управления. В качестве отдельной категории использования датчиков в автоматических системах регистрации параметров можно выделить их применение в системах научных исследований и экспериментов.

Развитие номенклатуры и удешевление различных датчиков позволило широко использовать их при разработке любительских DIY-устройств, в частности на основе микроконтроллеров, Arduino, Raspberry и т.п. В настоящее время существуют датчики практически для всех физических явлений и величин.

На сайте компании Мастер Кит можно найти различные датчики. Приведем в качестве примера весьма распространенный цифровой датчик влажности и температуры DHT-11.

15. Переменные резисторы, энкодеры

Переменные резисторы широко используются в электронной технике для плавного изменения каких-либо параметров электронных устройств или исполнительных механизмов – коэффициента усиления, выходного напряжения, температуры, громкости, скорости вращения и т.д.

Энкодер является современным развитием переменных электронных компонентов и предназначен для использования в цифровых электронных схемах на основе микроконтроллеров и микропроцессоров. Для работы энкодера требуется цифровая обработка получаемой с него информации о повороте вала, которая затем используется для изменения параметров электронного устройства. Внешне он очень схож с переменным резистором, но имеет больше выводов. Энкодер может конструктивно сочетаться с кнопками и джойстиком.

Вот пример современного широко распространенного энкодера:

Энкодер инкрементный + выключатель (кнопка) PEC16-4220F-S0024

16. Постоянные резисторы

Постоянные резисторы (сопротивления) в представлении не нуждаются, но в качестве примера приведем мощный нагрузочный резистор HSA501R0J сопротивлением 1 Ом и мощностью 50 Вт.

Продолжение следует.

masterkit.ru