Макетная плата для монтажа с пайкой и без
Автор: Владимир Васильев · Опубликовано 27 декабря 2015 · Обновлено 29 августа 2018
При разработке новой конструкции не имеет смысла сразу выполнять монтаж на печатной плате – достаточно собрать все детали во временную схему, провести испытания и «на лету» вносить изменения.
В этом деле неоценимую помощь оказывает макетная плата, о которой рассказано в этой статье.
Виды макетных плат
Существует большое количество видов макетных плат (или монтажных плат), но все они делятся на две группы:
• Беспаечные макетные платы;
• Макетные платы для пайки.
Есть и еще интересный вариант – платы для монтажа накруткой. Однако этот метод сегодня не слишком распространен и говорить о нем мы не будем.
Беспаечная макетная плата
Устройство макетной платы такого типа простое. Ее основой является пластиковый корпус с большим количеством отверстий на верхней плоскости. В отверстиях расположены контактные разъемы для установки деталей. Разъемы допускают установку контактов и проводов диаметром до 0,7 мм, расстояние между ними – стандартное 2,54 мм, что позволяет устанавливать транзисторы и микросхемы в DIP-корпусах.
Разъемы соединены друг с другом особым образом – в вертикальные строки по 5 штук, также на многих платах есть выделенные шины питания – в них разъемы соединены на всю длину платы (по горизонтали), и обозначены синей (-) и красной (+) чертами. Физически разъемы и шины выполнены в виде металлических контактов, вставленных с обратной стороны платы, и закрытых защитной наклейкой.
Существуют беспаечные макетные платы разных размеров – от 105 до 2500 и более контактных точек. Для удобства на плате может быть нанесена координатная сетка. Многие платы устроены по типу конструктора – несколько штук могут собираться в одну большую плату, что позволяет прототипировать конструкции модулями.
Печатные макетные платы
Такие платы устроены аналогично печатным, но за единственным отличием: в макетной плате выполнена или сетка из отверстий с расстоянием 2,54 мм (с контактными площадками или без них), или стандартный рисунок (например, под макетирование устройств на микросхемах), или то и другое сразу. Причем бывают платы односторонние и двухсторонние.
Печатная и беспаечная макетная плата: как пользоваться?
Монтаж на макетной плате без пайки сводится к установке деталей в разъемы и их соединение перемычками (специальными или самодельными). При этом следует помнить, что разъемы в строках соединены и ошибка может привести к короткому замыканию.
Как пользоваться макетной платой для пайки объяснять не нужно: достаточно вставить детали в отверстия, и пайкой соединить их друг с другом и с перемычками. Но следует выполнять пайку аккуратно, так как при частом перегреве контактные площадки и дорожки отслаиваются от платы.
Какую макетную плату выбрать?
Наиболее проста в применении беспаечная плата, поэтому она сегодня очень популярна, и о том, как работать с макетной платой без пайки, знают даже начинающие радиолюбители. Кроме того, платы долговечны и очень надежны. Печатные монтажные платы более сложны в работе, так как требуют пайки, однако они имеют важное преимущество: на ней можно макетировать окончательный вариант монтажа на постоянной печатной плате.
Поэтому не лишним будет иметь оба типа макетных плат и использовать их в зависимости от ситуации. Ах да а макетные платы купить можно здесь.
Что такое макетная плата и для чего она нужна? Типы, фото
в Справочник 0 728 Просмотров
Макетная плата позволяет легко соединять множество электронных компонентов без использования пайки. Благодаря этому одни и те же радиокомпоненты можно использовать при разработке других устройств. И поэтому использование макетной платы идеально подходит для изучения электроники.
Что такое макетная плата? Как перенести на нее электронную схему? Обо всем об этом вы узнаете после прочтения этого руководства!
Для чего нужна макетная плата?
Электронная схема состоит из правильно подключенных электронных компонентов. Ток протекает через систему и «оживляет» все устройство. В основном радиокомпоненты припаивают к печатной плате (это используют в случае окончательной сборки).
Однако прежде чем мы перейдем к такой постоянной сборке, желательно собрать прототип будущего устройства, который обойдется вам дешевле и позволит легко вносить какие-либо изменения.
До недавнего времени лучшим решением было сборка все навесным монтажом при помощи проводов.
Второй вариант заключается в создании прототипов с использованием универсальных печатных плат. На таких платах все соединения необходимо выполнять проводом.
Однако у этих решений имеются свои недостатки. И поэтому достаточно быстро приобрели популярность обсуждаемые здесь макетные платы, которые:
Как устроена макетная плата?
Макетная плата представляет собой пластиковый корпус с отверстиями, расположенными на расстоянии 0,1 дюйма или 2,54 мм друг от друга (это обычный шаг для разъемов, микросхем и т. д.). Внутри корпуса есть специальные металлические пластины (разделенные пластиковыми перегородками). Они позволяют легко соединять элементы в единую схему. Корпус платы снизу оклеен двусторонним скотчем.
Как устанавливать элементы на макетной плате?
При сборке электронной схемы вставьте ножку элемента в отверстие в корпусе и вдавите ее в пластину. Благодаря этому ток может течь дальше и достигать элемента, вставленного в другом месте той же пластины.
Ниже приведен пример простой схемы со светодиодом и резистором. В нашем случае ток течет от плюса источника питания через соединительный провод, резистор и светодиод к минусу.
Собранная система на практике:
Подводя итог, следует сказать что, пластины в макетной плате можно рассматривать как небольшие короткие провода, которые позволяют соединять отдельные элементы между собой.
Разновидности макетных плат
При использовании разных типов макетных плат главное выяснить, как соединяются металлические пластины внутри конкретной макетной платы. Поскольку это то, что вызывает проблемы при построении первых схем. В продаже имеется множество различных плат. Сначала мы рассмотрим два самых популярных типа.
Средняя макетная плата (400 отверстий)
Очень популярная и удобная плата, которая позволяет создавать простые схемы. По обоим краям расположены линии питания (красная для плюса, синяя для минуса). Каждая из них разделена (крайние линии не соединены). Между линиями питания находятся две колонки с отверстиями разделенные выемкой. Расположение металлических пластин — каждая оранжевая линия представляет собой одну независимую металлическую пластину:
В каждой колонне 30 металлических пластин с 5 отверстиями. С помощью элементов, выступающих по бокам пластикового корпуса, можно объединить несколько макетных плат, что очень удобно при построении более сложных схем.
Большая макетная плата (800 отверстий)
Второй популярный вариант макетной платы в два раза больше предыдущей. Схема соединений не меняется, все так как показано на рисунке ниже:
Соединительные провода для макетной платы
Помимо радиокомпонентов с макетной платой используются специальные провода и перемычки, благодаря которым можно соединить радиодетали находящиеся в разных местах платы.
Ремонт макетной платы
Макетные платы не доставляют особых проблем и там практически нечему ломаться. Единственная проблема, которая может встретиться, — это расшатывание контактных пластин. При вставке толстых проводов, разъемов или кабелей можно значительно расширить контакты. Со временем это приводит к их деформации. Стоит избегать частой установки элементов с толстыми выводами в одно и то же место на плате!
Если плата действительно так повреждена, можно попробовать снять удалить двусторонний скотч, вытащить пластины и подогнуть их до нужной формы. Однако будьте осторожны, чтобы не повредить их еще больше, когда их вытаскиваете.
Что такое монтажная плата
Вы здесь
В настоящее время изготовление монтажных плат и их применение вызвано большим количеством положительных качеств, которые они могут дать во время работы с электроникой. Они есть в большинстве домашних приборов, окружающие нас: в электронике для автомобилей, в товарах для личного потребления (типа цифровых камер, дисплеев, калькуляторов), в аппаратуре применяемой в медицинской сфере и средствах телекоммуникаций, в компьютерах и внешних устройствах, в измерительных приборах и контроллерах, и даже в космической аппаратуре и военной технике. Кстати, про печатные платы лучше читать на сайте
Монтажные платы применяются для установки межсоединений в приборах электроники. Их плюсы состоят, первым делом, в том, что они существенно делают меньше размеры устройства. В монтажных гибких платах применяется очень тонкое основание из всех популярных, аж до 50 микрон. Данный же фактор дает возможность убавлять и вес приборов. Благодаря этому, к слову, собственно эластичные платы применяются сейчас в космической аппаратуре вместо иных электронных соединений.
Также соединения в электронике аналогичного типа могут существенно сделать дешевле сборку приборов и уменьшить время, расходуемое на это. Самое первое, их производство само по себе уже абсолютно не дорогое. А второе, при их помощи реализовывается быстрая сборка благодаря отсутствию проводов. Каждый наверняка знает, что каждая ручная сборка имеет в наличии антропогенный фактор, а это означает, могут быть ошибки. Монтажные платы предполагают уменьшение количества данных ошибок к минимуму. С их использованием не получится создать соединение, которое не будет отвечать схематическому проекту.
Очень важен так же и тот момент, что эластичные монтажные платы дают возможность уменьшить кол-во контактов в системе прибора электроники. А это означает, что общая надежность системы будет очень сильно увеличена, ведь наименее качественными приборами являются те, где есть очень много соединений. Монтажные платы могут успешно заменить проводной процесс установки, как со стороны доходности, так и со стороны надежности и качества сборки.
Макетная плата
Для чего нужна макетная плата
Виды макетных плат
Толстый картон
Давным-давно, когда еще вас не было даже и в планах, наши дедушки, а может быть и бабушки, мало ли :-), использовали толстый картон. Это самый быстрый и дешевый способ проверки схем. В картоне прорезались дырочки под выводы радиоэлементов и с другой стороны они соединялись с помощью проводов и других элементов, если те не влезали на лицевую сторону. Выглядело это примерно как-то так:
А — типа лицевая сторона, В — обратная сторона.
Все бы хорошо, но приходилось паять выводы, смотреть, чтобы ничего нигде не замкнуло, да и пока «лепишь» эту схемку можно даже ненароком растеряться :-). Да и не красиво как-то.
Самодельные макетные платы
Эти времена я еще застал на радиокружке. Тогда мы делали макетные платы сами. Брали острый резец и нарезали квадратики на фольгированном текстолите. Далее покрывали их припоем.
Если надо где-то было соединить дорожки, мы просто делали перемычки между квадратиками каплей припоя. Получалось качественно и красиво. Если было лень перепаивать радиоэлементы на нормально-разведенную плату с дорожками, просто оставляли как есть и пользовались устройством.
Одноразовые макетные платы
Производители все-таки это дело «чухнули», или как говорится в экономике, спрос рождает предложение. Стали появляться готовые макетные платки односторонние и даже двухсторонние на любой размер и вкус.
Отверстия очень удобно подобраны по размерам выводов микросхем, а также других радиоэлементов. Поэтому очень удобно на таких макетных платах собирать и проверять радиоэлектронное устройство. Да и стоят они недорого.
Обратная сторона таких макетных плат уже с готовыми устройствами будет выглядеть приблизительно вот так:
В чем же минусы этих макетных плат? Лучше все-таки их использовать единожды, так как при многоразовом использовании у них могут отлетать пятачки, что приведет к ее непригодности.
Беспаечные макетные платы
Прогресс шагает своим уверенным шагом по нашему миру, и вот на рынке появились беспаечные макетные платы.
Стоят они чуть подороже, чем простые одноразовые макетные платы, но честно говоря, оно того стоит.
Они очень удобны в плане установки деталей, а также их связи между собой. В такие макетные платы можно вставлять провода не более, чем 0,7 мм и не менее, чем 0,4 мм в диаметре. Чтобы узнать, какие отверстия и дорожки между собой звонятся, проверяем все это дело мультиметром. Для конструирования больших схем (вдруг вы будете разрабатывать какой-нибудь блок управления адронным коллайдером) можно добавлять такие же макетные платы впритык. Для этого есть специальные ушки. Одно движение, и макетная плата станет чуток больше.
Если Вы собираете крупногабаритную схему и в ней присутствуют высокие частоты, то могут возникнуть помехи и различного рода наводки, так как все радиоэлементы обладают паразитными параметрами. Поэтому, чтобы схемка работала как полагается, общий провод соединяют с металлической пластиной сзади макетной платки. Общий провод на схеме может быть или минусом или назван как GND, что в сокращенном английском варианте означает «земля». Кстати, у меня макетная плата шла с этой железной пластиной в комплекте. Я просто приклеил ее к задней части макетной платы.
Ну какая же макетная плата может быть без соединительных проводов? Соединительные провода, или джамперы (от английского — прыгать), нужны для соединения радиодеталей на самой макетной плате.
Чуть позже с Алиэкспресса я купил вот такие джамперы. Они намного удобнее, чем проволочные:
.JPG)
Здесь все просто, берем джампер и вставляем его легким движением руки
Давайте соберем простейшую схемку включения светодиода через кнопочку на макетной плате
Вот так она будет выглядеть
Выставляем на Блоке питания 5 Вольт и нажимаем на кнопочку. Светодиод загорается ярко-зеленым цветом. Значит схема работоспособная, и мы ее можем использовать по своему усмотрению.
Заключение
Беспаечные макетные платы завоевывают мир. Любую схему на них можно собрать и разобрать за считанные минуты. После сборки и проверки схемы на макетной плате, можно смело приступать к ее сборке в чистом виде. Думаю, у каждого уважаемого себя электронщика должна быть такая макетная. Но имейте ввиду, схемы с большим током в цепи лучше все таки на ней не проверять, так как контакты макетные платки могут просто-напросто выгореть — закон Джоуля-Ленца. Удачи вам в разработке и конструировании радиоэлектронных устройств!
Где купить макетную плату
Макетную плату с гибкими джамперами и даже с готовым блоком питания 5 Вольт можно сразу купить набором на Алиэкспрессе. Выбирайте на ваш вкус и цвет!
Если же не хотите травить плату, то проще всего будет купить одноразовую макетную плату и собрать на ней готовое устройство:
Как пользоваться макетной платой для монтажа без пайки
При конструировании и сборке новых электронных схем обязательно требуется их отладка. Она проводится на временной монтажной плате, позволяющей достаточно свободно расположить компоненты с целью обеспечения возможности быстрой и удобной их замены, проведения контрольно-измерительных работ.
Детали в такой плате могут крепиться при помощи пайки, а сама площадка будет называться макетной платой. Чтобы лишний раз не подвергать компоненты механическим и тепловым воздействиям, монтажниками и конструкторами используется беспаечная макетная плата. Часто радиолюбители называют это приспособление макеткой.
Назначение и устройство
Макетная плата для сборки без пайки позволяет произвести монтаж электрической схемы и запустить ее без использования паяльника. При этом можно проверить все параметры и характеристики будущего устройства, подключив к плате измерительные и контрольные приборы.
Макетная плата представляет собой пластину из полимерного материала, являющегося диэлектриком. На пластине в определенном порядке просверлены монтажные отверстия, в которые должны вставляться выводы деталей – компонентов будущего устройства.
Отверстия допускают подключение выводов диаметром 0,4-0,7 мм. Расположены они на плате, как правило, с шагом 2,54 мм.
Чтобы смоделировать соединения выводов компонентов между собой, макетка имеет специальные токопроводящие пластины, в определенном порядке соединяющие отверстия.
Как правило, эти соединения осуществляются группами вдоль платы по ее длинным сторонам. Таких рядов может быть два-три. Эти контактные группы используются как шины для подключения питания.
Между продольными рядами отверстия соединяются пластинами в группы по пять. Эти пластины расположены в направлении поперек платы.
Около отверстий в местах будущих контактов токопроводящие пластины имеют конструктивные особенности, позволяющие зажимать и прочно удерживать выводы деталей, обеспечивая при этом наличие электрического контакта. В этом и есть смысл монтажа без пайки.
Качественные макетные платы допускают монтаж и разборку при сохранении прочного и надежного соединения между деталями до 50 000 раз.
Макетные платы, выпускаемые промышленным способом и приобретенные в торговой сети, как правило, имеют схему расположения контактов и токопроводящих связей между отверстиями.
Как правильно пользоваться
Чтобы успешно и рационально пользоваться макеткой, необходимо иметь еще такие приспособления:
Паяльник при монтаже без пайки, разумеется, не нужен, но он может понадобиться, чтобы припаять провода к клеммам источника питания, если отсутствуют разъемные изделия. Иногда пайку придется применить для осуществления экранирования.
Зная расположение токопроводящих дорожек на макетной плате, легко осуществить монтаж любой схемы и, подключив ее к источнику питания, проверить работоспособность. Для сборки нужно только вставить выводы компонентов в зажимы разъемов и соединить их в нужной последовательности.
При этом необходимо четко представлять расположение токопроводящих дорожек, чтобы не допустить короткого замыкания. При необходимости осуществления контактов между дорожками на макетной плате используются соединители.
В случае если выводы деталей по диаметру не подходят под монтажные отверстия, к ним можно подпаять или подмотать отрезки подходящего провода. Микросхемы и компоненты в BAG-корпусах устанавливаются в центре платы.
Подготовка и экранирование
Для того чтобы работать с макетной платой, особенно, если она предназначена для монтажа без пайки, сначала необходимо произвести подготовительные работы. Это тем более актуально, если плата не использовалась длительное время.
Подготовка включает в себя очистку макетной платы от пыли. Для этого можно воспользоваться мягкой кистью, а для очистки отверстий можно использовать пылесос или баллончик со сжатым воздухом.
Следующим этапом необходимо прозвонить мультиметром токопроводящие дорожки, чтобы избежать лишних трат времени на поиск возможной потери контакта при монтаже схемы.
При отладке устройств, они могут работать некорректно из-за различных помех и наведенных токов, возникающих при работе схемы. Для устранения этого явления необходимо применить экранирование макетной платы.
Для этого используют металлическую пластину, прикрепленную снизу и соединенную пайкой с общей шиной, которая впоследствии станет отрицательной.
Дополнительные советы
Для успешного использования макетной платы под пайку и осуществления быстрой отладки целесообразно приобретать несколько макеток разных размеров.
Во-первых, это позволит собирать сложные схемы отдельными блоками, отлаживая каждый, и позже соединять в одно устройство. Во-вторых, так можно собрать дополнительные устройства, которые могут понадобиться для контроля работы основной схемы.
Приобретать макетную плату лучше с комплектом соединительных проводов. Их еще называют «джамперами».
Но в некоторых случаях можно сэкономить значительную сумму, если купить плату для беспаечного монтажа, неукомплектованную соединителями. Их в этом случае можно изготовить самостоятельно из подходящего провода.
Идеально подойдет кабель КСВВ 4-0,5, используемый при устройстве систем пожарной сигнализации. Этот кабель имеет 4 изолированных жилы из тонкого медного провода диаметром 0,5 мм. Одного метра кабеля будет достаточно, чтобы получить много соединительных перемычек.
При монтаже всегда нужно надежно подключать все выводы полупроводников и микросхем. Даже, если какие-либо выводы не используются, их необходимо подключить к общей шине, чтобы избежать возникновения наведенных токов.
При использовании макетных плат можно применять только слаботочные детали, работающие от напряжения не более 12 В. Подключать к макетной плате переменный ток напряжением 220 В от бытовой электросети запрещено.
Правильное использование макетной платы для монтажа без пайки существенно упростит сборку всей схемы и снизит затраты на изготовление устройства, в котором такая схема будет использоваться.