پلاریته چیست؟ بررسی قطعات مهمی که پلاریته دارند.

مقدمه

در دنیای الکترونیک، پلاریته نشون میده که یه قطعه متقارن هست یا نه. منظورمون از متقارن بودن توی الکترونیک اینه که فرقی نداشته باشه یه قطعه رو توی چه جهتی در یه مدار قرار بدیم. یه قطعه ای که پلاریته نداره میتونه در هر جهتی در مدار قرار بگیره و اون مدار و اون قطعه باز هم به درستی وظیفه خودشون رو انجام بدن. یه قطعه متقارن به ندرت بیشتر از دو تا پایه داره و این دو تا پایه هیچ فرقی با هم ندارن.مثل یه مقاومت ساده

یه قطعه ای که پلاریته داره، فقط در یک جهت میتونه توی یه مدار قرار بگیره. این قطعات ممکنه هر تعداد پایه ای داشته باشن. از2 تا 20 و یا حتی 200 تا پایه هم میتونن داشته باشن و هر کدوم از این پایه ها هم وظیفه ی و جایگاه خاص خودشون رو دارن. اگه یه قطعه پلاریته دار در یک مدار غلط قرار داده بشه، در بهترین شرایط قطعه مورد نظر کار نمیکنه و در بدترین شرایط اون قطعه ازش دود بلند میشه و یا جرقه میزنه و یا میسوزه.

خیلی مهمه که ما بتونیم یه قطعه پلاریته دار رو تشخیص بدیم و بدونیم که چطوری اون رو درجهت صحیح در یک مدار قرار بدیم. این کاری که ما میخوایم توی این جلسه انجام بدیم دقیقا همینه. در این جلسه خواهیم گفت که کدوم قطعات پلاریته دارند و کدومشون پلاریته ندارند. چطور قطعاتی که پلاریته دارند رو شناسایی و تست کنیم.

قبل از این که این بحث رو ادامه بدیم بهتره که مطالب زیر رو بخونید تا بهتر این بحث رو متوجه بشید:

• آموزش استفاده از مولتی متر
  ولتاژ، جریان، مقاومت و قانون اهم
  برد برد چیست و چگونه از آن استفاده کنیم؟

بررسی پلاریته قطعات مختلف

[post_shop]

در این قسمت قصد داریم پلاریته قطعات مختلف رو با هم بررسی کنیم.

پلاریته دیود

دیود باعث میشه که جریان الکتریکی فقط در یک جهت حرکت کنه و طبیعتا هم باید همیشه پلاریته داشته باشه. دیود دو تا پایه داره، پایه مثبت که بهش میگن آند و پایه منفی که بهش میگن کاتد.

جریان در دیود فقط از پایه آند به پایه کاتد میره به خاطر همین هم هست که خیلی مهمه دیود رو در جهت درستش در مدار قرار بدیم. هر دیود نشانه هایی داره که میتونیم با استفاده از اونا پایه های آند و کاتد اون رو تشخیص بدیم. معمولا دیودها یه خطی(بهتره بگیم حلقه چون دور تا دور دیود قرار گرفته) نزدیک به پایه کاتد دارن که این خط رو برای این گذاشتن که با سمبل دیود که تو شکل بالا اومده شباهت پیدا کنن.( شکل بالا رو ببینید، کنار مثلث یه خط عمودی هم هست. حالا به جای این خط عمودی اومدن توی دیود واقعی هم یه خط گذاشتن که دور تا دور دیود قرار گرفته)

در زیر چند تا دیود آورده شده. دیود بالایی ، 1N4001،  یه دیود یکسوساز هست که یه حلقه خاکستری رنگ دور تا دور اون قرار گرفته. دیود وسطی، دیود 1N4148 ، یک سیگنال دیود هست که یه حلقه مشکی رنگ برای مشخص شدن پایه کاتدش داره( در مورد سیگنال دیود سعی میکینم در یه پست مفصل که دیودها رو توضیح میدیم سیگنال دیود رو هم توضیح بدیم). در دو تا شکل آخر هم، دیودهای نصب سطحی هستند که با یه خط ، پایه کاتد اون مشخص شده.

پلاریتهLED

LED مخفف عبارت light-emitting diode هست که این یعنی LED ها هم پسرعموهای دیود هستن. اونا هم پلاریزه دارن. چند تا راه وجود داره که بتونیم پایه مثبت و منفی LED رو تشخیص بدیم.

اولین راه نگاه کردن به پایه های اونا هست.در یک LED پایه بلندتر پایه مثبت یا همون آند هست.

احیانا اگه یکی خیلی خودجوش اومده باشه اندازه پایه ها رو یکی کرده باشه و یا پایه ها به مرور زمان اندازه شون( حالا به دلایل مختلف) یکی شده باشه اون موقع باید از روش دوم استفاده کنید.دو تا دور کلاهک LED  رو نگاه کنید. یه جا کلاهک صاف شده و سطح دوری اون دایره ای نیست. پایه ای که نزدیک به اون سطح صافه هست پایه منفی یا همون کاتد هست.

یه راه دیگه هم برای تشخیص پایه های LED وجود داره. دیودها و LED های SMD چندین راه برای تشخیص پایه های مثبت و منفی شون وجود داره ولی شاید راحتترین راه استفاده از مولتی متر باشه. مولتی متر رو روشن کنید و اون رو روی حالت دیودی تنظیم کنید( در مولتی مترحالت دیودی با نماد دیود نمایش داده میشه) و سپس هر سر پراب رو وصل کنید به یه سر LED . اگه LED روشن شد، پراب مثبت وصل شده به پایه مثبت یا آند و پراب منفی وصله به پایه منفی یا کاتد. اگه روشن نشد جای پراب هاتون رو عوض کنید.( اگه باز هم روشن نشد LED شما سوخته)

پلاریته در IC ها

آیسی ها تعداد پایه هاشون متفاوته. ممکنه یکیش 8 تا پایه داشته باشه یکی دیگه هم 80 پایه. هر پایه توی IC عملکرد و جایگاه خاص خودش رو داره. خیلی مهمه که پلاریته IC ها رو کامل تشخیص بدیم چون اگه این اون ها رو اشتباه بزنیم خیلی سریع میسوزن و دود میشن و میرن هوا.

آیسی هایی که روی بردبرد نصب میشن دو ردیف پایه دارن که هر پایه با پایه کناریش 0.1 اینچ یا 2.54 میلیمتر فاصله داره. فاصله بین این ردیف پایه جوری هست که بشه اونا رو دروسط بردبرد قرار داد. آیسی ها معمولا یه نیم دایره روی اون ها هست که نشون میده شمارش پایه ها از کدوم طرف شروع میشه. اگه این نیم دایره نبود یه نقطه توی یه گوشه اش قرار گرفته که اون نقطه کنار پایه شماره 1 قرار گرفته.

نحوه شمارش پایه ها هم در IC ها به این صورت هست که از پایه 1 همینطور شروع کنید به شمردن و به صورت خلاف جهت عقربه های ساعتگرد این شمردن رو ادامه بدید.

IC هایی که نصب سطحی دارن در پکیج های مختلفی مثل QFN ، SOIC، SSOP  ارایه میشن. معمولا یه نقطه نزدیک به پایه 1 روی این IC ها قرار گرفته. شکل زیر گویای همه چیز هست:

خازن های الکترولیت

همه خازن ها پلاریته ندارن، اما برای اونایی که دارن خیلی مهمه که جهتشون رو درست تشخیص بدیم.

خازن های سرامیکی(مقدارشون معمولا 1uF یا کمتر هست) و رنگشون هم معمولا زردرنگه پلاریته ندارند. اونا رو میتونید در هر جهتی در یه مدار قرار بدید.

خازن های الکترولیتی که مانند یه قوطی حلبی کوچک هستند پلاریته دارند. پایه منفی اون ها معمولا با یه علامت “–” روی یه نوار رنگی دور خازن مشخص میشه. راه دوم برای تشخیص اونا هم اینه که پایه مثبت یه خورده بلندتره.

در شکل زیر دو تا خازن الکترولیتی 10uF (سمت چپ) و 1mF ( سمت راست) میبینید که از طریق علامت”–” که روی بدنه شون با یه نوار رنگی حک شده میتونید پلاریته اون رو تشخیص بدید.

اگه یه ولتاژ منفی در مدتی طولانی  به یه خازن الکترولیتی اعمال کنید نتایج شگفت انگیزی به دست میاد. البته این نتایج بیشتر فاجعه بار هست تا شگفت انگیز. میترکن و سرشون باز میشه و یه مقداری هم خازن تورم میکنه و از اون به بعد دیگه خازن رو مرده حساب کنید و مدارتون هم که اتصال کوتاه میشه.

باتری ها و منابع تغذیه

  پلاریته در مدارها با صحیح قرار دادن منبع تغذیه در مدار آغاز میشه و پایان پیدا میکنه. حالا فرقی نداره از یه آداپتور AC استفاده میکنید یا از باتری های لیتیوم پلیمر. بسیار مهمه که تغذیه رو در مدار درست وصل کرده باشید و یه وقت اشتباهی جای پایه های مثبت منفی منبع تغذیه رو بر عکس نزده باشید یعنی جایی که باید ولتاژ VCC رو بزنید زمین بزنید و جایی که باید زمین بزنید رو ولتاژ VCC بزنید.

هر کسی که باتری رو عوض کنه جهت صحیح اتصال رو میدونه و پلاریته رو میتونه درست تشخیص بده.در خیلی از باتری ها پایه مثبت و منفی با علامت های “-” و “+” نمایش داده میشه. در مواقع دیگر هم سیم هایی که به باتری وصل هستند پلاریته رو نشون میدن. سیم قرمز یعنی پایه مثبت و سیم مشکی یعنی پایه منفی

منابع تغذیه معمولا یه کانکتور استاندارد هم دارن که پلاریته رو نشون میده. مثلا Barrel Jack ( جک های لپتاپ ها اکثر Barrel Jack هستند البته به جز Lenovo ها) که این Barrel Jack ها دو تا هادی یا رسانا دارن. هادی داخلی و هادی خارجی. هادی یا پایه داخلی معمولا مثبته و هادی یا پایه خارجی هم معمولا منفی هست( برای این که جای مثبت و منفی رو قاطی نکنید میتونید این جک ها رو مثل یه اتم در نظر بگیرید که هسته اش مثبته و دورش منفی). بعضی از دیگرکانکتورها مثل کانکتورهای JST ، ساختارشون جوری هست که اصلا شما نمیتونید اون رو بر عکس بزنید و فقط در یک جهت قابلیت قرارگیری دارن.

برای محافظت بیشتر از مداراتتون که اگه برعکس تغذیه رو بر عکس وصل کردید اتفاقی واسه مدارتون نیفته میتونید از برخی مدارات محافظ استفاده کنید.

ترانزیستورها، ماسفت ها و رگولاتورها

این قطعات( به طور سنتی) سه تا پایه دارن. این قطعات رو توی یه دسته قرار میدیم چون نوع پکیج هاشون ( یا به عبارتی شکل ظاهریشون) یکسان هست. ترانزیستورهای معمولی که ما استفاده میکنیم، ماسفت ها، رگولاتورها معمولا در پکیج های TO-92 و TO-220 به بازار عرضه میشن.

شکل زیر رو ببینید. برای این که پایه ها و پلاریته اون ها رو تشخیص بدید در پکیج های TO-92 دنبال یه سطح صاف و در پکیج های TO-220 دنبال یه هت سینک فلزی بگردید و بعد دیتاشیت رو نگاه کنید وقطعه رو با عکسی که توی دیتاشیت هست  مقایسه کنید تا بتونید پایه ها رو تشخیص بدید.

[/post_shop]

خوشبختانه همه قطعاتی که پلاریته دارن چند تا راه هم برای تشخیص پلاریته اون ها وجود داره. اول دیتایشت رو بخونید و بعد نقطه یا دیگر نشانه ها رو بررسی کنید.

خوب دوستان این جلسه هم به پایان رسید. امیدوارم که از این جلسه هم لذت کافی رو برده باشید. مثل همیشه اگه میخواید از آخرین مطالب ما با خبر بشید میتونید ما رو در تلگرام و یا اینستاگرام دنبال کنید: