TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD V ELEKTROTECHNICE Přednáška č. 9

TK v elektronice

Schémata Schéma = Specifický druh technického výkresu. Používá standardizovaných značek pro zobrazení základních elementů celku, které jsou definovaným způsobem propojeny mezi sebou, čímž je naznačen jejich vzájemný vztah či spojení. Každý technický obor - schémata se svými specifickými značkami. Příklady neelektrotechnických schémat

Kinematické schéma (schéma kladkostroje)

TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

TK v elektronice Energetické schéma – schéma bloku paroplynové elektrárny


TK v elektronice Regulační schéma – blokové schéma regulačního obvodu

značka = základní prvek schématu symbolizuje jistou část výrobku, která plní určitou funkci, a nemůže být rozdělena na části se samostatným účelem


TK v elektronice

Elektrotechnická schémata Účel: za pomocí dohodnuté symboliky znázornit určité elektrotechnické zařízení Je tvořeno elektrotechnickými značkami, propojenými navzájem čarami, které vyjadřují elektrické, logické nebo funkční vztahy Nejdůležitější normy a dokumenty pro kreslení schémat: • ČSN 01 3107 – Všeobecná pravidla pro kreslení schémat • ČSN EN 61082-1 až 4 – Zhotovování dokumentů používaných v elektrotechnice • Databáze IEC 60617-DB – Databáze všech značek pro elektrotechnická a elektronická schémata, nahrazuje ČSN EN 60617-1 až 13, další informace na www.iec.ch. • ČSN EN 61346-1 – Systém alfanumerického označování komponentů • ČSN EN 61175 – způsoby označování signálů ve schématech


TK v elektronice

Základní požadavky na formální provedení schémat • Formáty výkresových listů dle ČSN EN ISO 5457 – dle ISO A. Velikost formátu se přitom volí se zřetelem na složitost, a z toho vycházející potřebnou přehlednost. • Schémata se nekreslí v žádném určitém měřítku a nemusí se při jejich sestavování respektovat skutečné rozmístění prvků zobrazovaného celku • Popisové pole – stejné základní rozměry jako u strojírenského razítka, přidán název projektu (každý projekt má obvykle několik listů schématu – neexistuje výkres sestavení.


TK v elektronice Pozn.: Některé CAD programy pro elektroniku neumožňují efektivně používat PP dle vlastního návrhu Příklad OrCAD 9.1


TK v elektronice

Značky pro elektrotechnická schémata Schématická značka představuje prvek zařízení, což může být: • Funkční prvek = část el. obvodu, která samostatně vykonává el. funkci, ale netvoří samostatný konstrukční prvek (např. cívka relé) • Součástka = část el. obvodu, která samostatně vykonává el. funkci a tvoří samostatný konstrukční prvek (tranzistor) • Funkční jednotka = souhrn součástek, tvořící samostatný konstrukční celek (el. obvod) • Funkční celek = souhrn funkčních jednotek • Přístroj = několik funkčních jednotek sdružených zpravidla do jedné skříně • Zařízení = několik funkčních jednotek, přístrojů k dosažení požadované funkce


TK v elektronice Základní pravidla pro kreslení schémat Databáze IEC 60617-DB; vlastní značky z již normalizovaných značek, vysvětlit v legendě V databázi jsou značky uvedeny: • bez značek přípojných míst (pokud nejsou součástí značky) • obvykle s vývody (přípustné i jejich odlišné umístění, pokud je zaručena jejich nezáměnnost) • značky lze natáčet vždy o 90° nebo kreslit zrcadlově, ale pouze ty, u kterých nemůže dojít k záměně významu

• značky se kreslí v základním stavu, tj. bez působení vnějších sil (el. proudu, teploty apod.) TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

TK v elektronice

Velikost značek • Není pevně dána. • Odpovídat však musí proporce - značky jsou v databázi zakresleny v pomocné čtvercové síti s modulem (velikost jednoho dílku) 2,5 mm (jsou i výjimky ☺).

• Velikost modulu lze měnit na schématu dle potřeby, nikdy však menší než použité písmo • Lze použít rozdílnou velikost značek k rozlišení hlavních a pomocných obvodů • Tloušťka čáry značek = pouze jediná, a stejná jako tloušťka čar použitá na spoje


TK v elektronice Tvorba a typy značek Všeobecné

Př.: Polovodičová dioda

Doplňkové

Př.: Neonizující záření

Podrobné

Blokové

Př.: fotodioda

Ad Všeobecné = značky, obvykle jednoduché, společné pro typově příbuzné předměty a charakteristiku těchto typově příbuzných předmětů (R, C, L, motor apod.) Ad Doplňkové = značky přidané k jiným značkám pro poskytnutí doplňkové informace Ad Podrobné = Všeobecná s doplňkovou Ad Blokové = jednoduchá značka, představující sestavu předmětů a určená pro indikaci funkce soustavy, bez udání podrobností o předmětech a bez uvažování všech spojení


TK v elektronice Vybrané značky Pozn.: Modul neodpovídá databázi, skutečná velikost a další značky viz. značkyX.gif Zapínací kontakt Vidlice a zásuvka = samec a samice = male a female

Svorka (kroužek může být vyplněn)

Ovládací cívka relé


Rozpínací kontakt

Přepínací kontakt (v klidové poloze sepnutý)

Přepínací kontakt (Se střední klidovou polohu)

TK v elektronice

Rezistor

Rezistor nastavitelný nástrojem (trimr)

Thermistor Potenciometr s pohyblivým kontaktem

Indučnost, cívka, vinutí


TK v elektronice

Kondenzátor

Kondenzátor nastavitelný nástrojem (trimr)

Kondenzátor polarizovaný

Kondenzátor proměnný


TK v elektronice Krystal

LED dioda

Zenerova dioda

Polovodičová dioda Tranzistor řízený polem


Bipolární PNP tranzistor

Bipolární PNP tranzistor (kolektor spojený s pouzdrem

TK v elektronice

Fotoelektrický článek

Můstkový usměrňvovač

Fototranzistor Primární článek (delší čárka = kladný pól)


TK v elektronice

Transformátor se dvěma vinutími

Transformátor se třemi vinutími


TK v elektronice Voltmetr

Anténa

Zapisovací Wattmetr

Reproduktor

Tavná pojistka

Světelný zdroj


TK v elektronice

Značky číslicových integrovaných obvodů Skládají se z: • Obrysové čáry (obdélníkový nebo čtvercový tvar) • Jedné nebo více doplňkových značek

Pozn: • Značky mohou být relativně komplikované • U číslicových IO jsou obvykle uvedeny v katalogových listech (IEC logic symbol) – př. viz. „74HC465.pdf“ • Složitější obvod může být správně znázorněn více než jedním způsobem, podle účelu, kterému zobrazení slouží


TK v elektronice Základní doplňkové značky pro číslicové IO • definice vstupů/výstupů:

Lze i kombinovat: Negovaný dynamický vstup

• základní logické funkce: 1

Opakovač 1 OR =1 XOR & AND

NOT (=NOT opakovač)


NAND (= NOT AND)

TK v elektronice Značky: • Jednoduché – základní log. Funkce (AND, OR …) Př. 7400 - NAND • Složitější (dekodéry, multiplexery …) – mají blok řízení a blok vstupů

8 14 Nedílnou součástí jsou čísla vývodů fyzického pouzdra

7 1


TK v elektronice Pozn.: Značky IO v knihovnách CAD pro návrh DPS obvykle neodpovídají IEC 60617-DB (a netýká se to zdaleka jenom jich ☺)

Dle IEC 60617-DB


V Eagle

TK v elektronice Značky analogových IO Stejný princip jako u číslicových IO Základní doplňkové značky analogových IO

Příklady značek analogových IO Operační zesilovač


Stabilizátor napětí

TK v elektronice

AD převodník


TK v elektronice

Označování komponent na schématech Označení komponentů musí být těsně u značky (spoje) – přednostně vlevo či nad Součástí označení je i zápis jmenovité hodnoty prvku – píše se pod označení komponentu

Každá komponenta má musí být označena písmenným kódem (viz. další slide) a pořadovým číslem


TK v elektronice

Písmenné kódy dle ČSN EN 61346


TK v elektronice

Označení jmenovité hodnoty

Dle ČSN IEC 27 • Včetně jednotek – např. 3,3 kΩ, 1,6 pF • U jasných případů (R,C apod.) – 3,3k • Nebo zkrácené označení – na schématech nejobvyklejší


TK v elektronice

Pravidla pro kreslení schémat Metody zobrazování komponentů Nerozložené znázornění části složité značky umístěny pohromadě (např. kontakty relé jsou kresleny v jedné ose s cívkou relé). Dochází k častému křížení čar. Polorozložené znázornění umístění značek funkčně závislých prvků je podřízeno přehlednému rozložení obvodů. Použití u komponentů s mechanickou funkční vazbou (př. opět relé). Rozložené znázornění jednotlivé prvky konkrétní značky jsou umístěny ve schématu s ohledem na dobrou čitelnost rozložení obvodů. Co nejkratší a nejméně zkřížené spoje. Vzájemná příslušnost značek dána písmeno-číselným označením.


TK v elektronice

Př. Nerozložené znázornění

Př. Rozložené znázornění


Př. Polorozložené znázornění

TK v elektronice Metody zobrazování spojů

Vícepólové znázornění každý spoj znázorněn vlastní čarou

Jednopólové znázornění více spojů znázorněno jednou čarou

Příklady viz. další slide TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

TK v elektronice

Jednopólové vs. vícepólové znázornění


TK v elektronice

Pravidla pro kreslení schémat 1) Schémata se kreslí jednou tloušťkou čáry (značky, spoje) – lze ji však volit dle užití schématu (např. budoucí zmenšování) 2) Čáry přednostně vodorovné a svislé, vyjma: • Schémata s topografickým znázorněním • Některá křížení vodičů


TK v elektronice

Značení spojů

Důvody: označení signálů (u sběrnic), spojení několika schématických listů

Využití: dlouhé vodiče přes celé schéma, složitá schémata (zpřehlednění)


TK v elektronice

Skupiny spojů Dva způsoby • Přerušení spoje (obr. A) • Sběrnice (obr. B) Označení počtu spojů: jen tam, kde je to nutné (obr. C)

obr. C

obr. A Sběrnice obr. B


Návěští

TK v elektronice

Odbočení a křížení spojů Vodivé spojení lze provést s tečkou i bez: Spoj „T“ = vodivé spojení (s tečkou i bez) Spoj „X“ = vodivé spojení (s tečkou) křížení ( bez tečky)

Většina CADů tečku vyžaduje!!!


TK v elektronice

Ohraničení komponentů Možné pro větší přehlednost u funkční jednotku, DPS, rozvaděč apod. Pravidla: • Pravidelný tvar (polygon) • Nesmí protínat žádnou značku

Spojení s kostrou, krytem, stínění


TK v elektronice Typy el. schémat • Přehledové schéma – zobrazuje hlavní vztahy nebo spojení uvnitř systému. Komponenty znázorněny blokově, obvykle jednopólové schéma

Př.: Televizní vysílač


TK v elektronice

• Blokové schéma – přehledové schéma s blokovými značkami komponentů. Vyjadřuje jen základní funkci systému


TK v elektronice

• Obvodové schéma – používá schématické značky k podrobnému znázornění jejich skutečného propojení


TK v elektronice

Obvodové schéma s vyznačením průběhů


TK v elektronice • Mapa sítě – schéma znázorňující např. elektrárny, vedení apod. Zobrazuje skutečné rozmístění prvků a spojů v terénu

Nadzemní vedení 400 kV s odbočkou k trafostanici TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

Recommend Documents