آشنایی با انواع برد الکترونیکی و کاربرد آنها

انواع برد الکترونیکی متفاوت بوده و هر یک کاربردها و ویژگی هایی متفاوتی دارد. امروزه بردهای الکترونیک از اجزای مهم و حائز اهمیت برای انجام پروژه های الکترونیکی محسوب می شوند. ردپای بردها در بسیاری از لوازم برقی و الکتریکی پیرامون ما به صورت ملموس به چشم می خورد.
با توجه به نقش مهم برد در لوازم الکترونیک در این مقاله به بررسی انواع برد الکترونیکی و ویژگی های هر یک و همچنین به معرفی اجزا و قطعات الکترونیکی روی برد ها خواهیم پرداخت، با ما همراه باشید. آموزش تعمیرات برد الکترونیکِی در تهران با جدید ترین متد های دنیا و بهترین استاد ها

برد الکترونیکی چیست؟

مجموعه ای از مدارهای الکتریکی که قطعات و متعلقات الکتریکی نظیر آی سی، خازن و مقاومت بر روی آن سوار شده و در تجهیزات مختلف الکترونیکی و برقی مورد استفاده قرار می گیرد، با عنوان برد الکتریکی شناخته می شود.

آشنایی با انواع برد الکترونیکی

انواع برد الکترونیکی در ابتدا به صورت یک برد خام بوده که قطعات الکتریکی بر روی آن مونتاژ می شوند. در مباحث الکترونیکی این برد خام با عنوان pcb یا فیبر مدارهای چاپی شناخته می شود. به طور کلی، بردهای الکترونیکی براساس ویژگی ها و مشخصات ویژه خود در مدل های مختلفی موجود می باشند.

همچنین، اتصال قطعات الکتریکی به یکدیگر بر روی فیبر خام از طریق ترک های مسی موجود بر روی هر برد صورت می گیرد. علاوه براین، ترک های مسی در متفاوت بودن طراحی انواع برد الکترونیکی نقش برجسته و بارزی ایفا می نمایند.

انواع برد الکترونیکی براساس لایه

انواع برد الکترونیکی بر اساس لایه، در انواع تک لایه (یک رو)، دولایه (دو رو) و چند لایه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

۱.برد الکترونیکی خام تک لایه از انواع برد الکترونیکی

pcb یک رو در مقایسه با دیگر مدل ها از طراحی ساده تر و قیمت کمتری برخوردار می باشد. این مدل از بردهای الکترونیکی از یک لایه نازک از جنس مسی ساخته و پرداخته می شوند. لازم به ذکر است که در فیبر مدار چاپی یک لایه، کلیه قطعات و متعلقات الکتریکی در یک طرف pcb سوار می شوند.

برد یک رو از انواع برد الکترونیکی برای طراحی و تولید وسایل برقی و الکتریکی ساده کاربرد فراوانی دارد. همچنین، این نوع فیبرهای خام از متریال مختلفی مانند فایبرگلاس و آلومینیوم طراحی و تولید می شوند.

۲.برد الکتریکی دولایه از انواع برد الکترونیکی

از دیگر انواع برد الکترونیکی می توان به برد الکتریکی دولایه (Double layer pcb) اشاره نمود. لایه نازک مسی در این نوع برد در هر دو طرف فیبر به چشم می خورد. برهمین اساس،برخلاف بردهای یک لایه، در بردهای دولایه، قابلیت مونتاژ قطعات الکترونیکی smd در هر دو طرف برد وجود دارد.

pcb دولایه در ساختار بسیاری از لوازم برقی و الکترونیکی مدرن و پیشرفته در طیف وسیعی مورد استفاده واقع می شود. مضاف براین، از طریق سوراخ های متالیزه موجود در ساختار برد، قابلیت ارتباط دو سمت فیبر چاپی امکان پذیر می گردد. بنابراین، فضای بیشتری به منظور چینش اجزا و قطعات در اختیار کاربر قرار می گیرد.

۳.از انواع برد الکترونیکی :برد الکترونیکی چند لایه

در ساختار مدار چاپی چند لایه بیشتر از دولایه مس وجود دارد. اتصال لایه های رسانا به یکدیگر در برد الکترونیکی چندلایه (Multi- layer pcb) از طریق سوراخ های موجود بر روی برد انجام می گیرد.

این مدل از انواع برد الکترونیکی به لحاظ برخورداری از پیچیدگی های زیاد و قیمت بالاتر، در لوازم الکترونیکی پیشرفته به کار می رود.

انواع برد الکترونیکی از لحاظ جنس فیبر

انواع برد الکترونیکی از نظر جنس به مدل های pcb سخت، برد الکترونیکی انعطاف پذیر (Flexible PCB) و برد الکترونیکی سخت فلکسیبل (Rigid Flex PCB) تقسیم می شوند.

۱.برد PCB سخت

این نوع از بردهای الکترونیکی از استحکام و دوام بسیار بالایی برخوردار می باشند. به علت غیر قابل انعطاف بودناین نوع از فیبرهای مدار چاپی، گزینه مناسبی برای استفاده در محصولات دارای نوسان و ارتعاش بالا به شمار می آیند. علاوه براین، برد الکترونیکی سخت از جنس و متریال مختلفی مانند آلومینیوم، نیم فایبر و فایبرگلاس ساخته می شود.

۲.برد الکترونیکی PCB منعطف

۳.PCB منعطف سخت

این نمونه از بردهای الکترونیکی هر دو نوع منعطف و سخت را در بر می گیرد. به عبارت دیگر، این نوع فیبر چاپی از یک قسمت سخت و یک بخش انعطاف پذیر برخوردار می باشد. این ویژگی سبب نصب و مونتاژ قطعات الکترونیکی به صورت همزمان بر روی سطح این محصول شده است. بردهای منعطف سخت از بهترین گزینه ها برای استفاده در صنعت رباتیک و صنایع نظامی به شمار می روند.

برد آلومینیومی

برد آلومینیومی، نوعی برد الکترونیکی است که برای انتقال اطلاعات بین قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود. این برد ها از جنس آلیاژ آلومینیوم و یا مشتقات آلومینیوم ساخته شده‌ اند و به دلیل ویژگی‌ های منحصر به فرد خود، برای کاربرد های مختلف مورد استفاده قرار می‌ گیرند. یکی از ویژگی‌ های برجسته برد های آلومینیومی، سبکی و سختی بالای آنها است. با وزن سبک و ساختار محکم، این بردها می‌توانند در شرایط سخت و محیط‌ هایی با ویژگی‌ های مختلف به خوبی عمل کنند. همچنین، برد های آلومینیومی دارای ویژگی حرارتی بسیار مناسبی می‌ باشند. آلومینیوم باعث انتقال حرارت بهتر از بسیاری از مواد دیگر می‌ شود، بنابراین در کاربرد هایی که نیاز به سرعت بالا و روان‌ تری در انتقال حرارت داریم، برد های آلومینیومی عملکرد بسیار بهتری نسبت به سایر برد ها دارند.

انواع برد الکترونیکی از نظر کاربرد

انواع برد های الکترونیکی به دسته‌ های مختلفی تقسیم می‌ شوند که هر یک نیازها و کاربرد های خاص خود را دارند. در ادامه به برخی از انواع معروف برد های الکترونیکی می‌ پردازیم.

از انواع برد الکترونیکی با سیستم‌ عامل مخصوص

از دیگر انواع بردهای الکترونیکی می توان بردهای الکترونیکی با سیستم عامل مخصوص را نام برد که دارای سیستم‌ عامل خاص خود هستند و قابلیت اجرای کد های نرم‌ افزاری را دارند. این برد ها به طور گسترده در دستگاه‌ هایی نظیر رایانه‌ ها و تلفن‌ های هوشمند استفاده می‌ شوند.

برد های میکروکنترلر از انواع برد الکترونیکی

برد های میکروکنترلر از انواع برد الکترونیکی هستندکه برای سیستم‌ ها و دستگاه‌ هایی با استفاده از میکروکنترلرها طراحی شده‌ اند. این بردهای میکروکنترلر امکان کنترل سخت‌ افزار و نرم‌ افزار را فراهم می‌ کنند و برای پروژه‌ های الکترونیکی کوچک و اتوماسیون خانگی مناسب هستند.

از انواع برد الکترونیکی :برد های سنسور

از انواع برد الکترونیکی می توان به برد هایی اشاره کرد که برای اندازه‌ گیری و کنترل سنسورها و ماژول‌ ها طراحی شده‌ اند. این برد ها اغلب در طراحی سیستم‌ های خودکار و تجهیزات دقیق مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

برد های توسعه

برد هایی که برای توسعه و آزمایش نرم‌ افزاری و سخت‌ افزاری استفاده می‌ شوند از انواع بردهای الکترونیکی هستند. این برد های الکترونیکی قابلیت‌ های متنوعی مانند صحبت با پورت‌ های سریال، اتصال به اینترنت و اتصال با سایر برد های الکترونیکی را دارا هستند.

انواع برد الکترونیکی بر اساس نوع رسانای مسی

رسانای مسی جزء رایج ترین مواد برای ساخت انواع بردهای الکترونیکی است. انواع برد الکترونیکی بر اساس نوع رسانای مسی به دو طبقه رسانای جامد و رسانای سطحی تقسیم می شود. در این قسمت به توضیح این نوع بردهای الکترونیکی می پردازیم:

• رسانای جامد

ویژگی های رسانای جامد را در این قسمت ملاحظه نمایید:

• رسانای جامد دارای مقاومت پایینی است

• در رسانای جامد از انواع بردهای الکترونیکی، رسانای مسی به صورت یک لایه جامد و صلبی بر روی سطح برد الکترونیکی قرار می گیرد
• کاربرد رسانای جامد در جایی است که نیاز به انتقال جریان الکتریکی با توان بالا دارند.
• از مزایای رسانای جامد، استحکام آن است که در جایی استفاده می شود که به مقاومت بالا در برابر ضربه و فشار نیاز دارند
• از کاربردهای رسانای جامد در بردهای الکترونیک می توان به مدارهای قدرت، مدارهای کنترل صنعتی، مدارهای منبع تغذیه و مدارهای درایور موتور اشاره کرد.

• رسانای سطحی

ویژگی های رسانای سطحی را در این قسمت ملاحظه نمایید:

• رسانای سطحی نسبت به رسانای جامد مقاومت بالاتری دارد
• در رسانای سطحی از انواع بردهای الکترونیکی، رسانای مسی به صورت یک لایه نازک بر روی سطح برد الکترونیکی قرار می گیرد
• برد رسانای سطحی دارای انعطاف پذیری بالایی است و کاربرد رسانای سطحی در جایی است که به انعطاف پذیری بالایی نیاز دارند
• از کاربردهای رسانای سطحی در بردهای الکترونیک می توان به مدارهای الکترونیکی قابل حمل، مدارهای انعطاف پذیر و مدارهای چاپی سه بعدی PCB اشاره کرد.

سایر انواع برد الکترونیکی

در این قسمت طبقه بندی دیگری از انواع بردهای الکترونیکی ارائه می دهیم:

برد الکترونیکی فرکانس بالا

مدار چاپی PCB فرکانس بالا یک نوع برد مدار است که برای انتقال سیگنال مورد استفاده قرار می گیرد. از PCB فرکانس بالا در در مایکروویو، موبایل، فرکانس رادیویی و برنامه های طراحی با سرعت بالا استفاده می شود. این برد، امواج الکترومغناطیسی را با حداقل تلفات منتقل می کند. از مزایای بردهای الکترونیک فرکانس بالا می توان به ضریب اتلاف کم، ثابت دی الکتریک پایین و تضمین انتقال فرکانس صاف و حداقل تاخیر سیگنال، دارای مقاومت بالا در برابر قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، جذب رطوبت کم برای استفاده در محیط های مرطوب و مرطوب، قابلیت پایداری ابعادی پایین در برد های الکترونیکی فرکانس بالا و تحت تاثیر قرار نگرفتن در دمای محیط اشاره کرد.

انواع قطعات برد الکترونیکی

به طور کلی، متناسب با نوع و مدل برد و دستگاه، قطعات و متعلقات مختلفی بر روی انواع برد الکترونیکی مونتاژ می گردد. در این قسمت به معرفی برخی از انواع قطعات برد الکترونیکی می پردازیم:

باتری

یکی از این قطعات برد الکترونیکی باتری بوده که وظیفه فراهم کردن ولتاژ موردنیاز بر روی مدار چاپی را بر عهده دارد.

مقاومت

به منظور کنترل و مدیریت جریان الکتریکی، از قطعه‌ای با عنوان مقاومت در ساختار بردهای الکتریکی استفاده می شود. مقاومت از انواع قطعات بردهای الکترونیکی، غالبا بر روی بدنه برد و به صورت خطوط رنگی قرار می گیرد. تقویت کننده بار الکتریکی برد بر عهده ترانزیستور قرار دارد.

مقاومت معمولی مکعبی شکل است و احتمال خراب شدن آنها بسیار پایین در حد ۵ درصد است. اما مقاومت های فیوزی یا سیمی مستطیلی شکل هستند و احتمال خرابی در آنها بسیار بالا است.

خازن

از دیگر قطعات رایج و متداول در ساختار انواع برد الکترونیکی خازن بوده که در نگه داری و جای دادن بار الکتریکی نقش دارد. LED نیز نوعی دیود نوری می باشد که با عبور جریان در یک جهت روشن می شود.

سوئیچ

سوئیچ ها به عنوان نمونه ای دیگر از قطعات رایج برد الکتریکی، وظیفه مسدود یا باز کردن عبور جریان را عهده دار می باشند. قطعه دیود مسئول مسدود کردن و اجازه دادن به جریان الکتریکی از یک جهت به جهت دیگر می باشد.

در یک نگاه کلی، سوئیچ ها، القاگر، ترانزیستور، مقاومت، LED، دیود، خازن و باتری را می توان از رایج ترین قطعات مونتاژ شده در ساختار انواع برد الکترونیکی قلمداد نمود.

ترانزیستور از انواع برد الکترونیکی

یکی از پرکاربردترین قطعات الکترونیکی ترانزیستورها هستند که برای قطع و وصل و تقویت بار الکترونیکی از آنها استفاده می شود.

القاگر یا INDUCER

از دیگر قطعات الکترونیکی القاگرها هستند که به عنوان سیم پیچ شناخته شده اند.

مقاله قطعات الکترونیکی روی برد PCB را برای اطلاعات بیشتر مطالعه کنید.

سخن آخر فنون برق

در این مقاله به بررسی انواع بردهای الکترونیکی و معرفی ویژگی های هر یک پرداختیم. در صورتی که قصد دارید اطلاعات بیشتری در این باره به دست آورید توصیه می کنیم در دوره آموزش تعمیرات برد آموزشگاه فنون برق ثبت نام کنید.