Scorciatoie per l'analisi dei circuiti


8

Sto lentamente imparando come analizzare i circuiti ma mi chiedo se i miei obiettivi non sono realistici. Il mio motivo principale è aiutarmi a riparare i circuiti stampati che trovo nella mia linea di lavoro. (Riparo le apparecchiature a gettone) A volte la maggior parte delle informazioni che posso trovare sono schemi se sono fortunato e di solito mancano di dettagli quando si tratta di tensioni e letture dell'ambito. Vorrei essere in grado di calcolare le tensioni in qualsiasi nodo e capire quali componenti potrebbero essere dannosi se ottenessi una tensione più bassa, una tensione zero, una tensione più alta o una tensione di alimentazione su un nodo particolare. Principalmente tensioni CC ma anche segnali CA sarebbero utili. La maggior parte dei libri di analisi dei circuiti insegna dal punto di vista dell'ingegneria, ma il mio obiettivo non è così grande, voglio solo farlo per i lavori di riparazione.

Le persone possono guardare schemi, come quelli che ho attaccato, e capire queste tensioni senza un computer, o un sacco di tempo con carta, matita e calcolatrice? Riesci a elaborare mentalmente le tensioni in modo rapido? Non ho bisogno di esatte, abbastanza vicino per vedere che c'è un problema. Se questo può essere fatto, ci sono modi per imparare questo metodo? Sembra anche che la maggior parte dei libri rompa parti di questi schemi, ma non vedo troppi che si fanno strada attraverso uno schema completo che mostra il processo di pensiero coinvolto. C'è un libro o un sito che fa questo tipo di cose!

Alimentatore ATX


6
Sì, potrei passare attraverso uno schema del genere e indicare tensioni approssimative che ti aspetteresti. Come Olin, Wouter, Oli (come so qualcosa della loro storia passata) e numerosi altri qui. È in gran parte una questione di logica basata su parametri del dispositivo e messa in pratica da una lunga esperienza. Ci sono sempre trappole e trucchi inaspettati giocati dai progettisti di circuiti, ma la maggior parte di questi ha senso solo seguendo le "leggi" della fisica e sapendo cosa dicono le schede tecniche. Questo diagramma è di qualità molto bassa. Se pubblichi una versione molto migliore, potrei evidenziare alcune aree in cui puoi capire queste cose e come.
Russell McMahon,

Diagramma di qualità migliore -> risposta di qualità migliore
Russell McMahon

È difficile trovare uno schema che includa esempi dei molti circuiti diversi che incontro, ma principalmente il tipo standard di circuiti nei controller integrati insieme a alimentatori e monitor CRT, monitor LCD e tutto ciò che puoi immaginare in un'apparecchiatura che prende monete e fatture per operare. Se questo schema venisse meglio, puoi darmi un esempio di come funzionerebbe per generare tensioni mentre attraversi lo schema o puoi indicarmi un tipo di riferimento che mi aiuterebbe a imparare quella particolare abilità? Se ci sono modi per risolverlo rapidamente, Grazie, Russ
user7684

Russell ti ha davvero risposto "È in gran parte una questione di logica basata sui parametri del dispositivo e messa in pratica dalla lunga esperienza", riferendosi alla tua esperienza e al dispositivo in questione. Se non hai avuto alcuna esperienza nell'analisi dei circuiti, immagino che inizi in piccolo. Ero stato nei tuoi panni una volta prima, ma dovevo iniziare poco e sono cresciuto con i circuiti più grandi. Potrebbe volerci del tempo (a seconda di te), ma ne vale la pena. Se potessi andare a dire le tensioni da un punto all'altro in questo circuito, spezzare l'intero circuito in pezzi dovrebbe essere il primo passo .... spero che questo aiuti :)
Paul A.

@ user7684 - Se il tuo obiettivo principale è la convenienza e vuoi semplicemente sapere quale dovrebbe essere la tensione piuttosto che come derivarla, il modo più semplice è semplicemente confrontare un tavolo da lavoro con uno che sta fallendo. Se stai cercando comprensione, considera la classe online gratuita del MIT 6.002x mitx.mit.edu
JonnyBoats

Risposte:


6

Non esiste un metodo generale per analizzare un circuito da uno schema. Ogni pezzo è qualcosa che capisci mentre procedi. Non vi è alcun sostituto alla fine per capire cosa sta cercando di fare il circuito e quindi lo scopo di ciascuna parte. Fortunatamente i circuiti più grandi sono in realtà una raccolta di blocchi più piccoli in modo tale che i blocchi possano essere analizzati separatamente. Una volta comprese le loro funzioni, diventano come componenti dei blocchi al successivo livello superiore. Dividere qualcosa in una gerarchia di sottosistemi è un buon modo per analizzare qualsiasi cosa di grandi dimensioni, ed è probabilmente il modo in cui un circuito complesso è stato progettato in primo luogo. Alla fine devi entrare nella testa del designer.

Con l'esperienza, riconoscerai rapidamente alcuni blocchi perché hai analizzato qualcosa di simile prima. Conosci il suo scopo e non devi approfondire ogni minimo dettaglio. Ricorda inoltre che gli ingegneri variano in termini di qualità. Solo perché viene disegnato uno schema e un prodotto effettivamente costruito non significa che è stato progettato bene. Ho visto alcune cose piuttosto orrende prodotte. Questi sarebbero facilmente soggetti a guasti al di fuori delle condizioni nominali, sarebbero generalmente traballanti o altro. Tutto quello che sai davvero è che il prodotto funziona la maggior parte del tempo vicino alle condizioni nominali previste. Oltre a ciò, sii un po 'scettico.

Naturalmente questo è un problema comune, quindi le cose che sono destinate a essere riparate sul campo dovrebbero avere un "manuale di servizio". Ciò fornirà allo schema, a volte una piccola teoria del funzionamento, e, soprattutto, una tabella di risoluzione dei problemi. Dal momento che sembri farlo in modo professionale, dovresti essere in grado di ottenere i manuali di servizio.

Ad esempio, ecco una rapida analisi del blocco in alto a sinistra del tuo schema:

Dovresti essere in grado di vedere subito questo è il blocco di alimentazione. Se non altro, dice "Ingresso AC" a sinistra. Esistono fondamentalmente due blocchi di alimentazione in ingresso CA comuni. I vecchi eseguono l'ingresso CA in un grande trasformatore di ferro che funziona alla frequenza della linea di alimentazione. Ciò avrà un secondario, spesso con più prese, per produrre le tensioni più basse che vengono quindi rettificate e filtrate per produrre le alimentazioni CC non regolate. L'onda completa di tipo più moderno rettifica la linea CA. Questo DC viene quindi interrotto ad alta frequenza e fatto passare attraverso un trasformatore molto più piccolo per creare la corrente alternata per le alimentazioni DC regolate in modo approssimativo.

Dovrebbe essere immediatamente ovvio che questo ingresso AC è del secondo tipo. I quattro diodi nel mezzo sono disposti in un classico ponte a onda interaconfigurazione. Guarda la forma di diamante composta da 4 diodi un po 'a destra del centro. Questo è uno schema che i tuoi occhi acquisiranno rapidamente con una piccola esperienza. Se non ne hai mai visto uno prima, pensaci un po 'e vedi come funziona. Una volta fatto ciò, dovresti essere in grado di riconoscere rapidamente un ponte a onda piena la prossima volta che ne vedi uno. Il ponte a onda intera divide anche il circuito nella parte CA a sinistra e nella parte CC a destra. Ancora una volta, T5 dovrebbe apparire come un classico filtro balun, che è qualcosa che dovresti aspettarti di vedere in questo tipo di blocco di ingresso AC. Il resto della merda sinistra del balun che puoi solo supporre è per il filtro e la soppressione del picco con poche ragioni per analizzarlo in dettaglio.

C'è un trucco carino qui che vale la pena notare e archiviare per riferimento futuro. Nota l'interruttore 230V / 115V nella parte superiore. Analizzare prima il circuito con l'interruttore in posizione 230V. In quella modalità si tratta di un ponte a onda intera di base che carica la combinazione di C5 e C6 all'entità della differenza di tensione di picco tra gli ingressi L e N. Fin qui tutto bene. Ora gira mentalmente l'interruttore in posizione 115V e pensa a ciò che sta accadendo con molta attenzione. Dovresti studiarlo in dettaglio tu stesso, ma molto rapidamente ora c'è una pompa di carica in modo che più e meno la magnitudine del picco appaiano tra C5 e C6. Ciò comporterà all'incirca la stessa tensione CC con ingresso 115 V come con ingresso 230 V e l'interruttore nell'altra posizione.

Questo metodo è una specie di ibrido tra vecchio e nuovo. I circuiti di ingresso di alimentazione CA più moderni, solo l'onda completa, rettificano ciò che arriva e gestiscono la gamma più ampia risultante di CC, regolando il modo in cui viene tagliato per guidare il trasformatore di potenza interno ad alta frequenza. Gli alimentatori progettati più di recente dispongono ora di "input di potenza universale", generalmente da 90-260 Volt a 50-60 Hz, che coprono l'alimentazione a parete in tutto il mondo.

Quindi dovresti avere circa 325 V in totale, con circa la metà (circa 160 V) di ciascuno di C5 e C6.

Non ho intenzione di passare attraverso l'intero circuito, ma è così che procedi. Vai blocco per blocco, tenendo presente il problema generale che il progettista stava cercando di affrontare e che il progettista era solo umano e il circuito che vedi è probabilmente "abbastanza buono", ma non necessariamente un esempio di design eccellente.


Ottima risposta, ma per questi due commenti: "Dovrebbe essere immediatamente ovvio che questo ingresso AC è del secondo tipo" e "dovrebbe apparire come un classico filtro balun". La domanda dei PO è dovuta al fatto che queste cose non sono immediatamente ovvie fino a quando non hai passato ore a fissare questo genere di cose per capirlo e vederlo molto (come riconosci "Questo è uno schema che i tuoi occhi acquisiranno rapidamente con un poca esperienza ")
Martin Thompson

@Martin: Sì, è per questo che ho detto "dovrebbe", che significa per un esperto del ramo, e l'OP una volta che ha accumulato l'esperienza necessaria. Stavo cercando di mostrargli come si sentiranno queste cose una volta arrivato lì. Ovviamente queste cose non ti saltano fuori la prima volta che le vedi.
Olin Lathrop

ahh, vedo la tua intenzione - mi è sembrato più un'implicazione delle conoscenze esistenti, scusa!
Martin Thompson,

Ok, vedo che al momento non è possibile aggirare il problema. Speravo che forse perché avevo solo bisogno di tensioni e non molto altro ci potrebbero essere delle scorciatoie generali ma non sembra che ci siano. Voglio ringraziare tutti per aver dedicato del tempo a rispondere alla mia domanda.
user7684
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.