“等电位编号法”在电子技能实训中的应用

2020-05-07 17:57邓正雄
现代职业教育·高职高专 2020年15期
关键词:电子电路三极管电位

邓正雄

[摘           要]  针对维修电工技能电子电路的装调与维修项目训练线路复杂、故障点多,而且故障点的查找又比较难等现象。以“定时开关电子电路的装调与维修”为例,介绍如何采用“等电位编号法”来进行电子电路的装调与维修,达到快速、正确、规范的效果。

[关    键   词]  “等电位编号法”;电子电路;装调;维修

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603(2020)15-0166-02

在电工实训中,电子电路的装调与维修一直被视为教学的重点和难点。尤其随着《维修电工国家职业技能标准(2009年修订)》的颁布,在各等级对本项目的技能要求和知识能力上,初级工侧重于基本电子电路装调与维修(对元器件的识别、电子焊接技术的提升及基本放大电路的装调);中级工则侧重于仪器仪表的选用,稳压电路、RC阻容放大电路、晶闸管整流电路的安装与维修;高级工则侧重于应用电子电路(组合逻辑电路、时序逻辑电路)调试与维修;技师则将重点放在电子电路的测绘,电力电子电路的调试维修上。随着技能要求的不同和复杂多变,加上安装接线有着严格的工艺要求,从而使得实际操作难度增加。笔者经过多年的教学实践,将电力拖动线路技能实训中的“等电位编号法”迁移到电子电路的装调与维修中。此法简单、方便,在操作中有规律可循,能使学生举一反三,自行完成其他电子电路的装调与维修。

“等电位编号法”是电力拖动线路技能实训拖动线路接线图绘制的一种方法。它要求接线图中的回路标号按等电位的原则进行——即在回路中连于一点的所有导线,因其在任何时候都具有同一电位而标以相同的回路编号。此法采取自上而下、自左到右的顺序进行编号,由电气设备的线圈、触点或电阻、电容等元件所分隔的线路,在某些时刻不等电位,应视为不同线段而标以不同的回路编号。下面就以“定时开关电子电路的装调与维修”为例,讲述如何利用“等电位编号法”开展电子电路的装调与维修项目。

一、电子电路原理图

二、电路编号

如图1所示,编号的方法是:采用大写字母进行编号(不采用数字编码的目的是为了避免与电子元件,尤其是集成芯片的数字管脚相同,造成混淆),给定时开关的输入电源正极(+6V)编为“A”点,则“A”点连接了R9、R5、R1的上端及三极管V1、V4的集电极;按照“自上而下、自左到右”的编码原则,电阻R1的下端为“B”点,同时“B”点也是滑动变阻器RP的两端连接点;滑动变阻器RP剩余的第三个端子为“C”点,“C”点连接了RP的同时,还连接了电容C的正极和三极管V1的基极……

依此类推,我们可以列出“各等电位编号点连接器件一览表”(如下表所示)。

上表的建立是接线图绘制的基础,同时也为电子电路的装调和维修提供了便利。

三、画接线图

电子实训中,我们采用斑马线连孔焊盘单面喷锡万能板。这种电路板按照标准IC间距(2.54MM)布满焊盘、可按自己的意愿插装元器件及连线。相比专业的PCB制板,它有使用门槛低、成本低廉、使用方便、扩展灵活等优势。而且成排的连孔就相当于等电位线,为我们的“等电位编号法”提供了先天条件,它省去了等电位点之间的接线,也为电路的装调和故障的检测提供了便利。

装配接线图的绘制是根据标记着等电位编号的原理图进行的。我们遵循元器件的布局,采取三极管优先选占三排连孔焊盘,二极管优先选占两排连孔焊盘,电容和电阻因为引脚较长,用于调整等电位线的方法。

具体做法如下所示:

1.利用三极管V1进行定位,取第1排连孔焊盘为“A”等电位线连接V1的集电极;第2排连孔焊盤定位成“C”等电位线,连接V1的基极;第3排连孔焊盘定位成“D”等电位线,连接三极管V1的发射极。

2.对电阻R1而言,一端要接“A”等电位线上即第1排连孔焊盘,另一端要接在“B”等电位线,所以我们选取第4排连孔焊盘为“B”等电位线,同时滑动变阻器RP的中间抽头与其中一端都需要连接在这条“B”等电位线上,这样焊接上器件后,我们便完成了“B”点上三个器件的连接。

3.滑动变阻器RP剩余的第三端则需连在“C”等电位线即第2排,再焊接上电容C的正极,便完成“C”等电位线上三个器件的连接。

4.电容C另一端负极需要接在“N”等电位线上,如果我们将定位“N”等电位线在第5排的话将给后续的元件造成不便,所以这里我们暂且搁置“N”等电位线。

5.接下来是电阻R2,按电子电路原理图,其一端应连接在“D”等电位点即第3排,至此,我们完成“D”等电位线上两个器件的连接。

6.电阻R2的另一端需要接在“E”等电位点,那么我们可以将第5排定为“E”等位线,同时焊接上电阻R3、R4的一端,便完成了“E”等电位线上三个器件的连接。

依此类推,我们画出的接线图如图2所示,左边第1排至第13排的等电位线分别是A、C、D、B、E、H、F、J、A、G、L、M、N,这些等电位线中除了将第6排焊盘割断右边为“K”等电位线,第7排焊盘割断右边为“I”等电位线外,其余保持完整的等电位线。

需要注意的是,为了将电路板焊接得合理、美观,便于接线和维修,我们一方面利用两排“A”等电位线,最后将这两条等电位线连在一起的技巧来缩短元器件的连接;另一方面我们在第6、7排合理的位置断开,将一排等电位线变成两排等电位线,来加强电路器件的紧凑性和美观性。

四、安装与调试

将上面的接线图对照“等电位编号点连接器件一览表”自行检查无误后,便可进行焊接。通过实际操作,我们明白在斑马线连孔焊盘单面喷锡万能板上,只需将元器件的管脚固定在各自的等电位线上,在第6排等电位线电阻R7的上端与三极管V3的集电极之间断开,在第7排等电位线电阻R4的下端与电阻R7的下端断开,将第1排“A”等电位线和第9排的“A”等电位线连在一起便完成了本项目的装调。

实践证明,利用这种“等电位编号法”对电子电路的接线图进行绘制,再按图安装,大大地提高了学生电子电路焊接的正确率。灵活的等电位编号技巧,训练了学生逻辑思维能力的同时又培养了学生的学习成就感。使学生可以采用又快又好的接线方法,避免了思维的混乱和不必要的错误。清晰明了的等电位编号点连接器件一览表,又能帮助学生快速地寻找故障点,更有效地提高学生的动手能力和工程实际应用能力。

参考文献:

[1]宋艳,宋志国.关于改进电子技术课教学的几点思考[J].常州信息职业技术学院学报,2007(6).

[2]钱忠明.等电位法在电路分析中的研究与应用[J].电子测试,2018(Z1).

[3]刘帅卿,易森.电子电路故障检修浅议:基于“电子电路装调与应用”赛项训练总结[J].电子乐园,2019(14).

[4]王小方.基于维修电工的“电子技术应用”课程的教学设计:以“逻辑电平测试电路的安装与调试”为例[J].计算机光盘软件与应用,2014(16).

编辑 郑晓燕

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