معرفی قطعات الکترونیکی

قطعات الکترونیکی

از اواسط قرن بیستم، استفاده از قطعات الکترونیک بسیار رایج شد. تا قبل از این دوران، بیشتر در حوزه رادیویی از اجزای محدود الکترونیکی استفاده می شد اما به‌ مرور زمان با پیشرفت و توسعه الکترونیک و اختراع قطعات الکترونیکی مختلف،حوزه کاربرد آنها بسیار فراتر از صنعت رادیویی رفت. می توان گفت که قطعات الکترونیکی، مانند اعضای بدن انسان هستند و هریک از آنها کارکردهای مخصوص خود را دارند. همان‌طور که یک انسان سالم و کامل به وجود این اعضا و کارکرد درست آنها نیازمند است، یک مدار کامل و کاربردی نیز باید اجزای مشخصی داشته باشد که به درستی در کنار هم هدف مشترکی را دنبال می کنند.

به بیان دیگر، قطعات الکترونیکی جزء اصلی مدارهای الکتریکی و الکترونیکی را تشکیل می‌دهند و تقریباً همه صنایع ازجمله پزشکی، دندانپزشکی، کشاورزی، خودروسازی، هوافضا، صنایع نظامی و امنیتی و … به وجود این قطعات وابسته هستند. بنابراین لازم است که قطعات الکترونیکی و کاربرد آنها را به عنوان اجزای حیاتی و نقش آفرین در زندگیمان بشناسیم.

انواع قطعات الکترونیکی

قطعات الکترونیکی در حالت کلی به سه دسته قطعات فعال یا اکتیو (active)، قطعات غیرغعال یا پسیو (passive) و الکترومکانیکی تقسیم می شوند که در ادامه به بررسی هر کدام از آنها می پردازیم:

قطعات اکتیو

قطعات اکتیو یا فعال به قطعاتی گفته می شود که توانایی کنترل جریان برق را دارند. در واقع می توان گفت قطعات الکترونیکی که برای کارکرد خود نیاز به یک منبع خارجی مانند ولتاژ یا جریان دارند، در دسته قطعات اکتیو قرار می گیرند. ترانزیستور، آی سی، گست های منطقی، لوله های خلاء و اسیلاتور همگی از قطعات الکترونیکی فعال هستند.

قطعات پسیو

این قطعات الکترونیکی برای کارکرد خود به منبع خارجی نیازی ندارند. قطعات غیرفعال نمی توانند انرژی سیگنال مرتبط با خود را تقویت یا فعال کنند و فقط می توانند آن را تضعیف کنند. قطعات الکترونیکی پسیو که عمدتاً دو ترمینال دارند، شامل اجزایی مانند مقاومت، خازن، سلف، ترانسفورماتور هستند.

قطعات الکترومکانیکی

همانطور که از اسم این قطعات مشخص است، آنها از یک سیگنال الکتریکی برای ایجاد حرکات مکانیکی مانند چرخاندن موتور استفاده می‌کنند و در سیستم‌هایی همچون موتور خودرو که انرژی حرارتی یا الکتریکی باید به انرژی مکانیکی تبدیل شود، از قطعات الکترومکانیک استفاده میشود. از جمله این قطعات می توان به انواع سوئیچ‌ها، کلیدها، رله و موتور اشاره کرد.

آشنایی با قطعات الکترونیکی پرکاربرد

قطعات الکترونیکی که در بردها، دستگاه ها و تجهیزات مختلف الکترونیکی استفاده می شوند بسیار زیاد هستند و ما در این مقاله، مهمترین و پرکاربدترین قطعات را مورد بررسی قرار می دهیم:

1- مقاومت

مقاومت الکتریکی، قطعه ای است که در مقابل عبور جریان الکتریکی از خود مخالفت نشان می دهد. مهمترین مشخصه مقاومت، مقدار اهمی آن است که بر حسب اهم اندازه گیری میشود و هر چه بزرگتر باشد، به معنای این است که این مقاومت در برابر عبور جریان الکتریکی از خود مخالفت بیشتری نشان میدهد. از جمله مهمترین کاربردهای مقاومت ها می توان به محدود کردن جریان، تقسیم جریان، افت ولتاژ به میزان مشخص، ایجاد ولتاژهای مختلف در مدارات و همچنین محافظت مدار در برابر اضافه جریان اشاره کرد.

2- خازن

خازن قطعه ای الکترونیکی است که از دو صفحه فلزی تشکیل شده که در کنار یکدیگر به صورت موازی قرار گرفته اند و انرژی الکتریکی را در خود ذخیره می کند. بین دو صفحه فلزی آن، یک صفحه عایق قرار می گیرد که به آن دی الکتریک می گویند. خازن در مدارات الکتریکی کاربردهای زیادی دارد مانند استفاده از خازن به عنوان صافی، تقویت کننده ولتاژ، تاخیرساز، بلاک کننده سیگنال dc، حذف کننده نویز، جبران کننده.

3- دیود

دیود قطعه ای الکترونیکی است که جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می دهد و در جهت دیگر مانع عبور جریان می شود. دیود در مدارات الکتریکی کاربردهای زیادی دارد که یکی از مهمترین آنها، تبدیل جریان الکتریکی متناوب (AC) به مستقیم (DC) است. همچنین برای جلوگیری از سوختن وسیله الکتریکی بر اثر اتصال معکوس تغذیه، از دیود استفاده می شود. علاوه بر این، دیودها در مدارات چند برابر کننده ولتاژ، مدارات برش دهنده و... نیز کاربرد دارند.

4- ترانزیستور

ترانزیستور قطعه ای الکترونیکی است که ولتاژ یا جریان را کنترل و تنظیم می کند و مانند یک دروازه یا سوئیچ عمل می کند. از ترانزیستورها در بردها و دستگاه‌های الکترونیکی مختلف استفاده میشود و کاربردهای گسترده‌ای دارند که از مهمترین آنها میتوان به تقویت کننده ها، سوئیچ ها و تراشه های حافظه کامپیوتر اشاره کرد. ترانزیستورها انواع مختلفی دارند از جمله ترانزیستورهای BJT، ماسفت و IGBT ها.

5- سلف

سلف یا القاگر یک قطعه الکترونیکی دو پایه است که با عبور جریان از آن، انرژی الکتریکی به صورت میدان مغناطیسی ذخیره می شود. سلف در ساده ترین شکل خود، یک سیم است که به دور یک هسته مرکزی پیچیده شده است و مهمترین مشخصه اش این است که در برابر تغییرات جریان مقاومت می کند. از سلف یا سیم پیچ در فیلترها، سنسورها، ترانسفورماتورها و رله ها، منابع تغذیه سوئیچینگ، میکروفون ها و بلندگوها و مدارات نوسان ساز و ... استفاده میشود.

6- رله

رله (Relay) قطعه ای الکتریکی است که شبیه یک کلید ساده عمل می کند، با این تفاوت که برخلاف کلید که برای باز و بسته شدن آن باید به صورت دستی عمل کرد، در رله باز و بسته شدن به وسیله جریان الکتریکی انجام می گیرد. رله‌ این امکان را فراهم می‌سازد که بتوان با یک جریان الکتریکی بسیار کم، تجهیزاتی با جریان بالا را راه اندازی و کنترل کرد. از رله در لوازم خانگی، سیستم های کنترل روشنایی، سیستم برق خودرو، سیستم کنترل ترافیک، مدارات سوئیچینگ، مخابرات، راه آهن و ... استفاده می شود.

7- آی سی

آی سی یا مدار مجتمع، مجموعه ای از قطعات الکترونیکی مانند ترانزیستور، دیود، خازن و مقاومت است که اتصالات داخلی این قطعات، روی بستری نازک از سیلیکون انجام می شود. در نهایت مدار حاصل از اتصال المان های فوق، یک تراشه یکپارچه بسیار کوچک خواهد بود که ابعاد آن چند سانتی­متر مربع یا چند میلی­متر مربع است. آی سی ها کاربردهای بسیار متنوعی دارند و حوزه کاربردشان روز به روز در حال افزایش است. موبایل و کامپیوتر، لوازم خانگی برقی، آمپلی فایرهای صوتی، پردازنده های ویدئویی، حافظه و سوئیچ ها تنها چند نمونه از این کاربردها هستند.

8- باتری

باتری وسیله‌ای است که می تواند مقدار معینی از انرژی را در خود ذخیره کند تا بتوان از دستگاه بدون نیاز به اتصال به برق استفاده کرد. به عبارت دیگر باتری یک قطعه ذخیره سازی انرژی الکتریکی می باشد که این انرژی در قطب‌های باتری قابل دریافت است. باتری ها در دو نوع قابل شارژ و غیر قابل شارژ وجود دارند. کاربرد باتری ها بسیار وسیع است. در ادامه تعدادی ازآنها را نام می بریم: در دستگاههایی مانند لپ تاپ، موبایل، ساعت، ماشین حساب، دوربین، یو پی اس، دزدگیر، رادیو، انواع اسباب بازی ها،  تجهیزات کنترل از راه دور، دستگاه فشار خون، ابزارهایی مانند دریل و پیچ گوشتی شارژی، سمعک و ...

9- فیوز