Basic electronic components/nl: Difference between revisions

(Created page with "===Identificatie===")
(Created page with "Oudere elektronische apparatuur met netvoeding bevat bijna altijd een transformator met ijzeren kern, die gemakkelijk te herkennen is. Geluidsapparatuur van goede kwaliteit gebruikt soms een ringkerntransformator, omdat dit type minder storende magnetische velden produceert en dus minder achtergrondbrom in de geluidsweergave. Nieuwere apparatuur gebruikt meestal een veel kleinere transformator met een ferrietkern.")
 
(22 intermediate revisions by the same user not shown)
Line 59: Line 59:
Als er een spanning over een condensator staat, bevat de ene plaat vooral negatieve ladingen en de andere vooral positieve. Omdat gelijkvormige ladingen elkaar afstoten, loopt er stroom bij het sluiten van het circuit (bv door een schakelaar te sluiten).
Als er een spanning over een condensator staat, bevat de ene plaat vooral negatieve ladingen en de andere vooral positieve. Omdat gelijkvormige ladingen elkaar afstoten, loopt er stroom bij het sluiten van het circuit (bv door een schakelaar te sluiten).


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Img_1917a.jpg|180px|thumb|right|Opbouwcondensatoren (SMD).]]
[[File:Img_1917a.jpg|180px|thumb|right|Surface mount capacitors.]]
Elektriciteit stapelt zich in beperkte mate op over de condensator als je een spanning uitoefent. Dit is het opladen van de condensator.
However, electricity will pile up to a limited extent if you apply a voltage (an electrical pressure), but only until the back-pressure equals the voltage you apply.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Img_1906a.jpg|180px|thumb|left|Elektrolytische condensatoren.]]Als er geen weerstand is in de stroomkring, zal de spanning over de condensator heel snel de maximumwaarde bereiken. Hoe groter de condensator (maw hoe groter de capaciteit) hoe langer dit duurt.
[[File:Img_1906a.jpg|180px|thumb|left|Electrolytic capacitors.]]If there is nowhere much for the electricity to go, that will be very soon, like if you tried to send lots of cars down a short cul-de-sac. But you can make life easier for the electricity if you give it room to spread out, like if there were a large car park at the end of the cul-de-sac. And when you stop pushing the electricity in, it'll all come piling out again as soon as the pressure is released.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Img_1907a.jpg|180px|thumb|right|Tantaal condensatoren.]]
[[File:Img_1907a.jpg|180px|thumb|right|Tantalum capacitors.]]
Een condensator is een apparaat dat elektriciteit laat opstapelen door het ruimte te geven. Een van de eenvoudigste types bestaat gewoon uit twee lange stroken aluminiumfolie, gescheiden door een dunne isolerende strook plastic, en dan opgerold, met een draad verbonden met elke strook. Als je die aansluit op de twee polen van een batterij, stroomt er positieve lading uit de positieve pool van de batterij naar een van de stroken. Omdat hij dicht bij de andere strook ligt, stoot hij evenveel positieve lading van die strook af, die terugvloeit naar de negatieve pool van de batterij. Als u de accu loskoppelt, blijft de elektrische lading bestaan totdat u de twee draden met elkaar verbindt, zodat deze zich kan ontladen.
A capacitor is a device which allows electricity to pile up by providing space for it to spread out. One of the simplest types just consists of two long strips of aluminium foil separated by a thin insulating strip of plastic, and then rolled up, with a wire connected to each strip. If you connect it to the two terminals of a battery, positive charge will flow out of the positive terminal of the battery and onto one of the strips. Since it's in close proximity to the other strip, it repels an equal amount of positive charge from that strip, which flows back into the negative terminal of the battery. If you disconnect the battery, the electrical charge remains until you connect the two wires together, allowing it to discharge.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
De grootte van een condensator wordt aangeduid als de  capaciteit. Die wordt uitgedrukt in Farads (F), of meestal in microFarads (μF - miljoenste van een Farad), nanoFarads (nF - miljardste van een Farad), of picoFarads (pF - miljoenste van een Farad).
A car park has a capacity, but a capacitor has a capacitance. It's measured in Farads (F), or more usually microFarads (μF - millionths of a Farad), nanoFarads (nF - billionths of a Farad), or picoFarads (pF - million-millionths of a Farad).
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
U kunt de capaciteit verdubbelen door het oppervlak waarover de lading zich moet verspreiden te verdubbelen. Maar dat kan ook door de dikte van de isolerende laag te halveren, want daardoor kan de lading aan de ene kant gemakkelijker lading uit de andere kant duwen. Maar een voldoende grote spanning zou een zeer dunne isolatielaag destructief doorbreken. Een condensator heeft daarom ook een doorslagspanningswaarde, namelijk de hoogste spanning die hij veilig kan verdragen. Deze mag in geen geval worden overschreden.
You can double the capacitance by doubling the surface area that the charge has to spread out in. But you can also do so by halving the thickness of the insulating layer, as this allows the charge on one side to more easily push charge out of the other. But a large enough voltage would destructively break through a very thin insulating layer. A capacitor therefore also has a voltage rating, being the highest voltage that it can safely withstand. This must on no account be exceeded.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Condensatoren worden gebruikt wanneer de circuitontwerper fluctuaties moet afvlakken, of wanneer het nodig is fluctuaties (b.v. een audiosignaal) van het ene deel van een circuit naar het andere te laten stromen, terwijl elke gelijkstroom wordt geblokkeerd.
Capacitors are used whenever the circuit designer needs to smooth out fluctuations, or when it is required to allow fluctuations (e.g. an audio signal) to flow from one part of a circuit to another whilst blocking any net flow.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===Identificatie===
===Identification===
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Net als weerstanden hebben condensatoren slechts twee aansluitingen, maar ze zijn er in allerlei vormen en maten. Op de condensator staat meestal de capaciteit en de doorslagspanning vermeld en voor sommige types ook de maximum temperatuur.
Like resistors, capacitors have just two connections, but they come in a wide range of shapes and sizes. They usually have their capacitance and voltage rating printed on them, and for some types, a maximum temperature.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Opbouwcondensatoren (SMD) met een lage waarde zijn meestal grijs of geelbruin van kleur, rechthoekig en met een zilverkleurig soldeerpad aan elk uiteinde. Ze zijn meestal een paar millimeter lang.
Low value surface mount capacitors are usually grey or buff in colour, rectangular, and with a silvery solder pad on each end. They are typically a few millimetres in length.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Elektrolytische condensatoren worden zeer vaak gebruikt wanneer een hoge capaciteitswaarde vereist is. De meest voorkomende zijn aluminium types, die te herkennen zijn aan de cilindrische aluminium behuizing, meestal met een afdekking van plastic folie. Eén poot is negatief ("-") gemarkeerd op de aangrenzende zijde of het uiteinde van de behuizing.
Electrolytic capacitors are very frequently used where a high value of capacitance is required. Much the most common are aluminium types, which can be recognised by the cylindrical aluminium case, usually with a plastic film cover. One lead is marked negative ("-") on the adjacent side or end of the case.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Tantaalcondensatoren zijn een hoogwaardigere (en duurdere) soort elektrolytische condensator waarbij tantaal in plaats van aluminium wordt gebruikt. Ze worden geleverd als een met hars beklede kraal. Meestal is de positieve poot gemarkeerd met "+".
Tantalum capacitors are a higher quality (and more expensive) type of electrolytic capacitor using tantalum instead of aluminium. They come as a resin coated bead. Usually, the positive lead is marked "+".
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:RIFA_caps.jpeg|200px|thumb|right|Kapotte RIFA condensatoren.]]
[[File:RIFA_caps.jpeg|200px|thumb|right|A failed and a failing RIFA capacitor.]]
Condensatoren die rechtstreeks op het lichtnet worden aangesloten hebben een speciale veiligheidsclassificatie nodig. Dit is klasse X voor condensatoren die dwars op het lichtnet zijn aangesloten, waar een storing brandgevaar kan opleveren, en klasse Y voor condensatoren die tussen het lichtnet en de aarde zijn aangesloten, waar een storing een gevaar voor elektrische schokken kan opleveren. Dergelijke condensatoren moeten altijd worden vervangen door condensatoren van dezelfde klasse. Voor huishoudelijke apparatuur is subklasse X2 of Y2 vereist. Meer informatie over condensatoren van klasse X en klasse Y vindt u in [https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/safety-capacitor-class-x-and-class-y-capacitors dit artikel] (in het Engels).
Capacitors connected directly to the mains require a special safety rating. This is Class X for those connected across the mains supply, where a failure could present a fire hazard, and Class Y for those connected between the mains and ground, where the failure could result in an electric shock hazard. Such capacitors must always be replaced with ones of the same class. For domestic equipment, sub-class X2 or Y2 are required. You can find out more about Class X and Class Y capacitors in [https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/safety-capacitor-class-x-and-class-y-capacitors/ this article].
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Oudere apparatuur van vóór de X- en Y-classificatie gebruikt vaak met epoxy ingekapselde RIFA-condensatoren, zoals afgebeeld. Deze zullen het einde van hun levensduur naderen en moeten onmiddellijk worden vervangen door moderne klasse X- of klasse Y-onderdelen.
Older equipment predating the X and Y classifications quite often use epoxy-encapsulated RIFA capacitors as illustrated. These will be coming to the end of their lives and should be replaced on sight with modern Class X or Class Y parts.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===Foutopsporing en reparatie===
===Fault-finding and Repair===
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Img_1789a.jpg|180px|thumb|right|Een uitpuilende elektrolytische condensator.]]
[[File:Img_1789a.jpg|180px|thumb|right|A bulging electrolytic capacitor.]]
Condensatoren zijn meestal zeer betrouwbaar, behalve elektrolytische types, die een van de meest voorkomende oorzaken van defecten in elektronische apparatuur zijn.
Capacitors are usually very reliable except for electrolytic types, which are one of the commonest causes of failure in electronic equipment.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
In een elektrolytische condensator bestaat de isolatielaag uit een elektrochemisch gevormde film van aluminiumoxide met een dikte van slechts enkele miljoensten van een millimeter. Deze kan verslechteren na een lange periode van niet-gebruik (vele jaren) of na een kortere periode dichtbij of voorbij de maximale spanning en/of temperatuur. Ook kan de vloeistof die wordt gebruikt om de isolerende laag te vormen, uitdrogen. Het komt vaak voor dat elektrolytische condensatoren van slechte kwaliteit binnen hun nominale waarden het begeven.
In an electrolytic capacitor, the insulating layer consists of an electrochemically formed film of aluminium oxide with a thickness of only a matter of millionths of a millimetre. This can deteriorate after a long period of disuse (many years) or a shorter period close to or beyond its maximum voltage and/or temperature rating. Also, the liquid used to form the insulating layer can dry out. Poor quality electrolytic capacitors are quite often seen which have failed within their ratings.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Een falende elektrolytische condensator is vaak te herkennen aan een ophoping van interne druk, waardoor de bovenkant uitpuilt, de condensator niet meer gelijk ligt met de printplaat of er elektrolyt uit de bodem lekt. In dit stadium presteert hij waarschijnlijk niet meer goed, waardoor de apparatuur niet meer goed functioneert. Als hij niet wordt vervangen, kan hij zelfs exploderen. Zelfs als een elektrolytische condensator geen zichtbare tekenen van verslechtering vertoont, is het echter geenszins zeker dat hij nog goed is.
A failing electrolytic capacitor can often be recognised as a build up of internal pressure may cause the top to bulge, or the capacitor no longer to sit flush with the board, or electrolyte to leak from the bottom. At this stage it probably won't be performing well, causing the equipment to malfunction. If not replaced, it may even explode. However the fact that an electrolytic capacitor shows no visible sign of deterioration is by no means a reliable indicator that it's good.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Component_tester.jpg|180px|thumb|left|Een goedkope componententester met ESR-functie.]] De eenvoudigste betrouwbare methode om een elektrolytische condensator te testen is met een ESR (Equivalent Series Resistance) tester. Er zijn goedkope,  eenvoudig exemplaar met een grafisch display maar zonder behuizing te koop. Dit is een uitstekende investering omdat het ook vele andere soorten componenten kan identificeren en testen. Een goede elektrolytische condensator moet een ESR van een fractie van een ohm vertonen, en een vloss (een andere maat die deze testers geven) van een fractie van een procent.
[[File:Component_tester.jpg|180px|thumb|left|A cheap component tester with ESR function.]]The simplest reliable method of testing an electrolytic capacitor is with an ESR (Equivalent Series Resistance) tester. A basic one with a graphical display but without a case is available very cheaply from Far Eastern sellers. This is an excellent investment as it will also identify and test many other types of component. A good electrolytic capacitor should show an ESR of a fraction of an ohm, and a vloss (another measure given by these testers) of a fraction of a percent.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Als een elektrolytische condensator moet worden vervangen, is het van groot belang dat dit op de juiste manier gebeurt (de "+" of de "-" markering aan dezelfde kant als origineel), omdat anders het elektrolytische vormingsproces wordt omgekeerd en de condensator snel defect raakt. Tip: de langste poot is de positieve kant.
If an electrolytic capacitor has to be replaced it's very important to fit the replacement the right way round (the "+" or the "-" marking on the same side) as otherwise the electrolytic forming process will be reversed and it will very rapidly fail.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Het is ook altijd een goed idee om ze te vervangen door een exemplaar met een hogere spanning en/of temperatuur, want het origineel kan te laag gewaardeerd zijn. Gebruik nooit een vervanger met een lager vermogen. Als er geen vervanging met dezelfde capaciteit beschikbaar is, zal een hogere waarde tot tweemaal de originele bijna altijd goed werken, of mogelijk zelfs beter, omdat er in elk geval een aanzienlijke variatie is in de capaciteit van identiek gemarkeerde elektrolytische condensatoren.
Also, it's always a good idea to replace it with one with a higher voltage and/or temperature rating as the original may have been under-rated. Never ever use a lower rated replacement. If a replacement with the same capacity is not available, a higher value up to twice the original will almost invariably work well, or possibly even better, as there is in any case considerable variation in the capacitance of identically marked electrolytic capacitors.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
De site [http://badcaps.net/ badcaps.net] heeft nuttige tips voor het vervangen van elektrolytische condensatoren.
The site [http://badcaps.net/ badcaps.net] has useful tips on replacing electrolytic capacitors.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
==Spoelen==
==Inductors==
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Img_1953a.jpg|180px|thumb|right|Spoelen.]]
[[File:Img_1953a.jpg|180px|thumb|right|Inductors.]]
Een spoel bestaat eenvoudigweg uit een opgerolde draad. Wanneer een stroom vloeit creëert het een magnetisch veld, dat energie opslaat. Door de spoel om een kern van magnetisch materiaal zoals ijzer of ferriet te wikkelen, wordt deze gemagnetiseerd, waardoor de hoeveelheid opgeslagen energie sterk toeneemt.
An inductor simply consists of a coil of wire. When a current flows it creates a magnetic field, which stores energy. By winding it around a core of magnetic material such as iron or ferrite, this gets magnetised, greatly increasing the amount of energy that is stored.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Terwijl een condensator energie opslaat als elektrische lading en kan worden gebruikt om variaties in de spanning af te vlakken, slaat een spoel energie op als magnetische flux en heeft de neiging om variaties in de stroom af te vlakken. In een dergelijke toepassing wordt hij vaak een smoorspoel genoemd, omdat hij variaties in de stroom smoort.
Whereas a capacitor stores energy in as electrical charge and can be used to smooth out variations in voltage, an inductor stores energy as magnetic flux and tends to smooth out variations in current flow. In such an application it's often called a choke as it chokes variations in the flow.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
In feite is er een prachtige symmetrie tussen de wiskundige vergelijkingen die condensatoren en spoelen beschrijven. Als je een spoel en een condensator in een schakeling combineert, bloeit deze symmetrie op en gebeurt er iets heel bijzonders. Een spanning op de condensator probeert een stroom door de spoel te sturen, maar als de stroom eenmaal op gang komt, probeert de spoel hem op gang te houden, en drijft uiteindelijk de lading naar de andere kant van de condensator. Dus het stroomt heen en weer in een zeer regelmatig tempo, precies zoals een kind heen en weer schommelt op een schommel (resonantiekring). Met een variabele condensator (of een variabele spoel) kan de snelheid worden veranderd. Zo stemmen bijna alle oudere AM- en FM-radio's af op de gewenste zender (heterodyne principe).
In fact, there is a beautiful symmetry between the mathematical equations describing capacitors and inductors. If you combine an inductor and a capacitor in a circuit, this symmetry blossoms and something rather special happens. A voltage on the capacitor tries to drive a current through the inductor, but once the current gets going the inductor tries to keep it going, and ends up driving the charge onto the other side of the capacitor. So it flows backwards and forwards at a very regular rate, exactly like a child swinging back and forth on a swing. By using a variable capacitor (or a variable inductor), the rate can be altered. This is how nearly all older AM and FM radios tune in the station you want.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Inductantie wordt gemeten in Henrys (H), milliHenrys (mH - duizendsten van een Henry), of microHenrys (μH - miljoensten van een Henry).
Inductance is measured in Henrys (H), milliHenrys (mH - thousandths of a Henry), or microHenrys (μH - millionths of a Henry).
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===Identificatie===
===Identification===
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Common_mode_choke.jpeg|180px|thumb|left|Een common mode smoorspoel die wordt gebruikt om de ingang van een voeding te filteren.]]
[[File:Common_mode_choke.jpeg|180px|thumb|left|A common mode choke used to filter the mains input to a power supply.]]
De smoorspoelen met de kleinste waarde bestaan uit niet meer dan een spoel van dik draad die uit de printplaat omhoog steekt. Sommige kleine smoorspoelen bestaan uit een torus van ferriet met de draadspoel eromheen gewikkeld, en zijn gemakkelijk te herkennen. Bij andere is de spoel gewikkeld rond een ferrietkern in de vorm van een katoenspoel, die soms precies in een holle cilinder van ferriet past. Een common mode smoorspoel heeft twee windingen en wordt soms gebruikt om zowel de spanning als de nul te filteren. Deze verschilt dan in wezen niet van een transformator.
The smallest value inductors consist of no more than a coil of thick wire standing up from the circuit board. Some small inductors consist of a toroid of ferrite with the coil of wire wound around it, and are easily spotted. In others, the coil is wound around a ferrite core shaped like a cotton reel, which may be fitted snugly inside a hollow cylinder of ferrite. A common mode choke has two windings, sometimes used to filter both the live and neutral feeds to a power supply. This then is essentially no different from a transformer.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Voor grote inductiewaarden wordt een gelamineerde ijzeren kern gebruikt. Dit komt zelden voor in redelijk moderne apparatuur, maar oude buizenradio's gebruikten vaak twee grote condensatoren en een spoel met ijzeren kern om het lichtnet na gelijkrichting af te vlakken.
For large values of inductance a laminated iron core is used. This is rarely seen in reasonably modern equipment, but vintage valve radios often used two large capacitors and an iron-cored inductor to smooth the rectified mains.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Een spoel heeft vaak geen merktekens.
An inductor frequently has no markings on it.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===Foutopsporing en reparatie===
===Fault-finding and Repair===
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
In een spoel kan weinig fout gaan, behalve misschien een slecht gesoldeerde verbinding. Een zeer zware stroom kan een spoel oververhitten of doorbranden, maar waarschijnlijk niet voordat elders in het circuit al veel schade is aangericht.
There is very little to go wrong in an inductor apart from possibly a badly soldered joint. A very heavy current could cause an inductor to overheat or burn out, but probably not before much damage had been done elsewhere in the circuit.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
==Transformatoren==
==Transformers==
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Img_1940a.jpg|180px|thumb|left|Een kleine ringkerntransformator met 3 wikkelingen.]]
[[File:Img_1940a.jpg|180px|thumb|left|A small toroidal ferrite transformer with 3 windings.]]
[[File:Img_1948a.jpg|180px|thumb|right|Een transformator voor het lichtnet.]]
[[File:Img_1948a.jpg|180px|thumb|right|A mains transformer.]]
Een transformator is eenvoudigweg een spoel met twee (of meer) spoelen van draad.
A transformer is simply an inductor with two (or more) coils of wire.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Een elektrische stroom creëert altijd een magnetisch veld dat rond de stroom loopt, en een verandering in het magnetisme dat door een circuit loopt, genereert een spanning in dat circuit. In een transformator oefenen we dus kracht uit op één draadspoel, de primaire, en de magnetische flux die daardoor ontstaat wekt een spanning op in de andere spoel(en), de secundaire. Maar het werkt alleen als het magnetisch veld verandert, en dus kan een transformator alleen worden gebruikt voor [[Glossary:AC|wisselstroom]], niet voor [[Glossary:DC|gelijkstroom]].
An electric current always creates a magnetic field which loops around the current, and a change in the magnetism looping through a circuit generates a voltage in that circuit. So in a transformer, we apply power to one coil of wire, the primary, and the magnetic flux which this creates induces a voltage in the other coil(s), the secondary(s). But it only works while the magnetic field is changing, and so a transformer can only be used for [[Glossary:AC|AC]], not [[Glossary:DC|DC]].
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Transformatoren zijn om twee redenen zeer nuttig:
Transformers are very useful for two reasons:
* Als de secundaire spoel meer of minder windingen heeft dan de primaire, zal de geïnduceerde spanning groter of kleiner zijn dan die op de primaire, in verhouding (op- of aftransformeren).
* If the secondary coil has more or fewer turns than the primary, the voltage induced in it will be greater or less than that applied to the primary, in proportion.
* Aangezien de enige verbinding tussen de primaire en de secundaire magnetisch is, zijn ze elektrisch van elkaar geïsoleerd. Dit kan nuttig zijn om veiligheidsredenen, of wanneer de ontwerper een netto stroom van het ene onderdeel naar het andere moet blokkeren (veiligheidstransfo).
* Since the only connection between the primary and the secondary is magnetic, they are electrically isolated from each other. This can be useful for safety reasons, or where the circuit designer needs to block a net flow of current from one part to another.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===Identificatie===
===Identification===
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Img_1944a.jpg|180px|thumb|right|Een ringkern transformator.]]
[[File:Img_1944a.jpg|180px|thumb|right|A toroidal mains transformer.]]
Als je weet hoe je een spoel moet herkennen, dan ziet een transformator er precies hetzelfde uit, behalve dat er minstens 3 draden uit komen, en bijna altijd 4 of meer.
If you know how to identify an inductor, then a  transformer looks exactly the same except that it has at least 3 wires coming out of it, and nearly always 4 or more.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Oudere elektronische apparatuur met netvoeding bevat bijna altijd een transformator met ijzeren kern, die gemakkelijk te herkennen is. Geluidsapparatuur van goede kwaliteit gebruikt soms een ringkerntransformator, omdat dit type minder storende magnetische velden produceert en dus minder achtergrondbrom in de geluidsweergave. Nieuwere apparatuur gebruikt meestal een veel kleinere transformator met een ferrietkern.
Older mains powered electronic equipment almost always contains an iron cored mains transformer, which is easy to spot. Good quality audio equipment sometimes uses a toroidal mains transformer as this type produces less stray magnetic field and hence less background hum in the audio output. Newer equipment tends to use a much smaller transformer with a ferrite core.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===Storingen opsporen en repareren===
===Fault-finding and Repair===
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Netwerktransformatoren moeten soms een aanzienlijke hoeveelheid stroom verwerken, zodat ze bij storingen zeer heet kunnen worden. Als de isolatie tussen twee aangrenzende wikkelingen van de primaire of secundaire transformator verbroken is, werken deze wikkelingen als een kortgesloten secundaire en worden ze zeer heet.
Mains transformers may be required to handle a substantial amount of power, and so in fault conditions they can become very hot. If this results in a breakdown of the insulation between two adjacent turns of either the primary or the secondary, these turns will act like a short-circuited secondary and become very hot indeed.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Het opnieuw opwinden van een doorgebrande netwerktransformator is niet moeilijk, maar is zelden de moeite waard, omdat het veel tijd en geduld kost.
Rewinding a burnt out mains transformer is not difficult, but rarely would be worth the considerable time and patience required.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
==Kwarts kristallen en keramische resonatoren==
==Crystals and Ceramic Resonators==
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Crystal-opened.jpg|200px|thumb|right|Een kwartskristal verwijderd uit de verpakking.]]
[[File:Crystal-opened.jpg|200px|thumb|right|A quartz crystal removed from its can.]]
Een kwartskristal wordt vaak gebruikt wanneer de ontwerper een oscillatie met een vaste frequentie moet opwekken. Kwarts is een piëzo-elektrisch materiaal, wat betekent dat er een mechanische spanning ontstaat over tegenoverliggende vlakken als je er elektrische spanning op zet, en omgekeerd, als je er elektrische spanning op zet, ontstaat er een mechanische spanning. Een stuk kwarts kan zo worden gesneden en gepolijst dat het resoneert (of trilt als een klok) op een zeer nauwkeurig gekozen frequentie. Geplaatst in een elektronisch circuit dat de resonantie versterkt en in stand houdt, heb je een eenvoudige en zeer stabiele frequentiebron. De foto toont een kristal dat uit zijn beschermende bus is gehaald.
A quartz crystal is commonly used where the designer needs to generate a fixed frequency oscillation. Quartz is a piezoelectric material, which means that a voltage apears across opposite faces if you stress it, and conversly, applying a voltage causes a similar stress. A piece of quartz can be cut and polished so as to resonate (or ring like a bell) at a very precise chosen frequency. Placed in an electronic circuit which amplifies and sustains the resonance, you have a simple and very stable frequency source. The photo shows a crystal that has been removed from its protective can.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Behalve kwartsuurwerken bevat digitale apparatuur heel vaak een kristal om de oscillatie te leveren die de bewerkingsstappen doorloopt. In een digitaal afgestemde radio genereert een kristaloscillator een referentiefrequentie, waarvan de gewenste frequentie digitaal wordt gegenereerd om op de gekozen zender af te stemmen. Sommige oude FM-radio's bevatten drie kristallen in een glazen omhulsel, vergelijkbaar met een buis. Hierdoor konden drie zenders worden afgestemd door een van de drie kristallen te kiezen.
Apart from quartz clocks, digital equipment very commonly contains a crystal to provide the oscillation which steps it through its processing steps. In a digitally tuned radio a crystal oscillator generates a reference frequency from which the desired frequency is generated digitally in order to tune the chosen station. Some vintage FM radios contained three crystals in a glass envelope similar to a valve. This allowed three stations to be tuned by selecting one of the three crystals.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Keramische resonatoren werken op dezelfde manier, maar zijn goedkoper en minder nauwkeurig in hun frequentie. Deze gebruiken gewoonlijk loodzirkoniumtitanaat in plaats van kwarts. Ze  kunnen worden gebruikt in plaats van een kristal in digitale apparatuur als de frequentie daarnaast niet wordt gebruikt voor nauwkeurige timing. Een keramische resonator kan ook worden gebruikt in de middenfrequentie-fasen van een radio om de vereiste frequentie te selecteren. Deze resonatoren hebben drie draden, één bevestigd aan elk uiteinde van één zijde van de resonator, en de derde aan de tegenoverliggende zijde. Het signaal wordt toegepast op de eerste en de derde, waardoor deze over de gehele lengte gaat resoneren. Het signaal wordt gereproduceerd tussen de tweede en derde draad, waarbij eventuele andere afwijkende frequenties sterk worden verminderd.
Ceramic resonators operate in the same way but are cheaper and less precise in their frequency. These generally use lead zirconium titanate instead of quartz and may be used instead of a crystal in digital equipment where the frequency is not also being used for precise timing. A ceramic resonator may also be used in the [[How_radios_work#Superhet|IF stages]] of a radio to select the required frequency. These resonators have 3 leads, one attached to each end of one face of the resonator, and the third attached to the opposite face. The signal is applied to the first and third, causing it to resonate along its whole length. The signal is reproduced between the second and third leads, with any other off-tune frequencies greatly reduced.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===Identificatie===
===Identification===
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:Quartz_crystals.jpg|200px|thumb|right|Opbouw- en draadvormige kristallen.]]
[[File:Quartz_crystals.jpg|200px|thumb|right|Surface mount and wire-ended crystals.]]
Kwarts kristallen zijn meestal gemakkelijk te herkennen omdat ze in een zilverkleurig metalen blikje zitten. Bij kwartsuurwerken zijn ze meestal cilindrisch en vrij klein. Vaak zie je naast een kristal twee kleine condensatoren, die nodig zijn om het vrij te laten trillen. Soms is één daarvan een variabele condensator waarmee de resonantiefrequentie, die al tot op ongeveer 10 ppm nauwkeurig is, nauwkeurig kan worden ingesteld.
Quartz crystals are usually easy to spot as they come in a silvery metal can. In the case of quartz clocks they are usually cylindrical and quite small. Often, you will see two small capacitors adjacent to a crystal, which are required to allow it to vibrate freely. Occasionally, one of these might be a variable capacitor allowing a fine tuning of its resonant frequency, already accurate to around 10 parts per million.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
[[File:A 16MHz ceramic resonator.jpg|120px|thumb|left|Een 16MHz keramische resonator]]
[[File:A 16MHz ceramic resonator.jpg|120px|thumb|left|A 16MHz ceramic resonator]]
Een keramische resonator lijkt erg op een kleine condensator, behalve dat hij 3 of zelfs 4 draden kan hebben.
A ceramic resonator looks very smilar to a small capacitor, except that it may have 3 or even 4 leads.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
===Foutopsporing en reparatie===
===Fault-finding and Repair===
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Kwarts kristallen zijn meestal betrouwbaar, maar storingen zijn mogelijk. Omdat het kristal zelf alleen aan de draden hangt om vrij te kunnen trillen, kan het beschadigd raken door schokken of trillingen, misschien in combinatie met een zwakke verbinding als gevolg van een fabricagefout.
Quartz crystals are usually reliable but failures are not unknown. Since the crystal itself is suspended only by its leads to allow it to vibrate freely it can be damaged by shock or vibration, perhaps combined with a weak joint resulting from a manufacturing defect.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
Er is geen eenvoudige manier om een kwartskristal te testen, behalve door het te vervangen. Een multimeter op de draden zal een open circuit aangeven, omdat kwarts een zeer goede isolator is.
There is no simple way of testing a quartz crystal apart from by substitution. A multimeter applied to its leads will show it as an open circuit since quartz is a very good insulator.
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
==En nu...==
==And now ...==
</div>


<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
...wil je misschien verder lezen over [[Active components|Actieve componenten]] (in het Engels).
... you might like to continue by reading about [[Active components|Active components]].
</div>

Latest revision as of 09:21, 3 February 2023

Other languages:

Deze pagina behandelt de elektronische basiscomponenten: weerstanden, condensatoren, spoelen, transformatoren en kwartskristallen, hoe ze te identificeren en hun algemene storingen te begrijpen, en hoe ze te testen.

Samenvatting

De meest elementaire elementen die de basis van een elektronische schakeling vormen zijn weerstanden en potentiometers (of regelbare weerstanden), verschillende soorten condensatoren, spoelen en transformatoren, en kwartskristallen. We beschrijven hieronder hoe u ze kunt identificeren, wat ze doen, hoe ze soms falen en hoe u ze kunt testen.

U kunt deze pagina op zichzelf lezen, maar als u nog niet vertrouwd bent met elektrische en elektronische basistheorie zult u merken dat u er meer aan hebt als u eerst Elektrische schakelingen, Volt, Ampère, Watt en Ohm leest.

Weerstanden

Draadweerstanden
Opbouwweerstanden (SMD)

In veel schakelingen zijn weerstanden de meest voorkomende componenten. Ze zijn over het algemeen ook het goedkoopst. Hun doel is om de stroom bij een bepaalde spanning te beperken of om een bepaalde spanning te laten ontstaan bij een bepaalde stroom. De meeste bestaan uit een dunne laag oxide of koolstof, afgezet op een keramische basis. In een weerstand ontstaat altijd warmte als de stroom vloeit, vaak slechts een kleine hoeveelheid, maar soms kan de warmte vrij groot zijn.

Af en toe kunt u een weerstand met een negatieve temperatuurcoëfficiënt (NTC) tegenkomen. Dat is een weerstand waarvan de weerstand duidelijk afneemt bij toenemende temperatuur, of een lichtafhankelijke weerstand (LDR) waarvan de weerstand afneemt bij toenemend licht.

De weerstand wordt gemeten in Ohm (Ω), kiloOhm (kΩ - duizend Ohm) of MegaOhm (MΩ - miljoen Ohm).

Terzijde: weerstanden zijn weliswaar de meest voorkomende en goedkoopste componenten in een conventioneel circuit, maar ze zijn duur om op een siliciumchip te fabriceren omdat ze veel ruimte innemen. Bijgevolg kan een chip miljarden transistors bevatten maar weinig of geen weerstanden!

Identificatie

Weerstanden hebben 2 draden en hun weerstand wordt meestal aangegeven door een aantal gekleurde banden (zie kleurcode van de weerstand).

Opbouwweerstanden (SMD) zijn meestal zwart, rechthoekig en met een zilverkleurig soldeerplaatje aan elk uiteinde. Zej variëren in grootte van enkele millimeters tot een fractie van een millimeter.

Een vermogensweerstand is groter dan een gewone, zodat hij de vereiste hoeveelheid warmte kan afvoeren. Vaak staat de waarde erop gedrukt in plaats van met een kleurcode aangegeven.

Foutopsporing en reparatie

Weerstanden zijn meestal zeer betrouwbaar. Als ze uitvallen, meestal door oververhitting, is dat bijna altijd het gevolg van een ander defect onderdeel waardoor er te veel stroom gaat lopen. In slecht ontworpen apparatuur met onvoldoende voorzieningen voor warmteafvoer kan matige oververhitting over een lange periode een storing veroorzaken.

Potentiometers

Potentiometers.

Een potentiometer (of kortweg pot) is een weerstand met een derde aansluiting die naar elk punt van zijn lengte kan worden bewogen, zodat elk gewenst deel van de totale weerstand kan worden afgetapt.

Identificatie

Potentiometers worden zeer vaak gebruikt voor de volumeregeling in audioapparatuur (hoewel tegenwoordige digitale regelaars worden gebruikt). Deze hebben een spindel met een knop aan de voorzijde, of soms een gekarteld wieltje waarvan de rand blootligt om te worden ingesteld. Dubbele potentiometers bestaan uit twee op één spindel gemonteerde potentiometers. Ze worden vaak aangetroffen in stereoapparatuur voor het regelen van het volume van beide stereokanalen.

Kleine potentiometers met een gegroefde schroefkop worden vaak aangetroffen in apparatuur voor eenmalige afstelling tijdens fabricage en testen.

Foutopsporing en reparatie

Potentiometers zijn veel minder betrouwbaar dan vaste weerstanden. De baan kan versleten raken of barsten, of de druk van de schuifknop op de baan kan verzwakken. Soms kan de druk worden verhoogd door het metalen schuifje te buigen, maar potmeters zijn normaal gesproken niet ontworpen om uit elkaar te worden gehaald en kunnen het best worden vervangen voor een duurzame oplossing.

Een snelle oplossing die soms werkt is om reinigingsvloeistof voor de schakelaar in de behuizing te spuiten via eventuele openingen of gleuven die u kunt zien, zoals onder de terminals, en dan de knop herhaaldelijk van de ene naar de andere kant te draaien.

Als u in een apparaat een schroefkop met gleuf vindt, stel deze dan nooit bij, tenzij u weet waarvoor hij dient en hoe u de juiste positie kunt vinden. Zelfs dan kunt u best de oorspronkelijke positie markeren voordat u begint, zodat u er altijd naar terug kunt keren.

Condensatoren

Condensatoren met een lage waarde.

Als er een spanning over een condensator staat, bevat de ene plaat vooral negatieve ladingen en de andere vooral positieve. Omdat gelijkvormige ladingen elkaar afstoten, loopt er stroom bij het sluiten van het circuit (bv door een schakelaar te sluiten).

Opbouwcondensatoren (SMD).

Elektriciteit stapelt zich in beperkte mate op over de condensator als je een spanning uitoefent. Dit is het opladen van de condensator.

Elektrolytische condensatoren.

Als er geen weerstand is in de stroomkring, zal de spanning over de condensator heel snel de maximumwaarde bereiken. Hoe groter de condensator (maw hoe groter de capaciteit) hoe langer dit duurt.

Tantaal condensatoren.

Een condensator is een apparaat dat elektriciteit laat opstapelen door het ruimte te geven. Een van de eenvoudigste types bestaat gewoon uit twee lange stroken aluminiumfolie, gescheiden door een dunne isolerende strook plastic, en dan opgerold, met een draad verbonden met elke strook. Als je die aansluit op de twee polen van een batterij, stroomt er positieve lading uit de positieve pool van de batterij naar een van de stroken. Omdat hij dicht bij de andere strook ligt, stoot hij evenveel positieve lading van die strook af, die terugvloeit naar de negatieve pool van de batterij. Als u de accu loskoppelt, blijft de elektrische lading bestaan totdat u de twee draden met elkaar verbindt, zodat deze zich kan ontladen.

De grootte van een condensator wordt aangeduid als de capaciteit. Die wordt uitgedrukt in Farads (F), of meestal in microFarads (μF - miljoenste van een Farad), nanoFarads (nF - miljardste van een Farad), of picoFarads (pF - miljoenste van een Farad).

U kunt de capaciteit verdubbelen door het oppervlak waarover de lading zich moet verspreiden te verdubbelen. Maar dat kan ook door de dikte van de isolerende laag te halveren, want daardoor kan de lading aan de ene kant gemakkelijker lading uit de andere kant duwen. Maar een voldoende grote spanning zou een zeer dunne isolatielaag destructief doorbreken. Een condensator heeft daarom ook een doorslagspanningswaarde, namelijk de hoogste spanning die hij veilig kan verdragen. Deze mag in geen geval worden overschreden.

Condensatoren worden gebruikt wanneer de circuitontwerper fluctuaties moet afvlakken, of wanneer het nodig is fluctuaties (b.v. een audiosignaal) van het ene deel van een circuit naar het andere te laten stromen, terwijl elke gelijkstroom wordt geblokkeerd.

Identificatie

Net als weerstanden hebben condensatoren slechts twee aansluitingen, maar ze zijn er in allerlei vormen en maten. Op de condensator staat meestal de capaciteit en de doorslagspanning vermeld en voor sommige types ook de maximum temperatuur.

Opbouwcondensatoren (SMD) met een lage waarde zijn meestal grijs of geelbruin van kleur, rechthoekig en met een zilverkleurig soldeerpad aan elk uiteinde. Ze zijn meestal een paar millimeter lang.

Elektrolytische condensatoren worden zeer vaak gebruikt wanneer een hoge capaciteitswaarde vereist is. De meest voorkomende zijn aluminium types, die te herkennen zijn aan de cilindrische aluminium behuizing, meestal met een afdekking van plastic folie. Eén poot is negatief ("-") gemarkeerd op de aangrenzende zijde of het uiteinde van de behuizing.

Tantaalcondensatoren zijn een hoogwaardigere (en duurdere) soort elektrolytische condensator waarbij tantaal in plaats van aluminium wordt gebruikt. Ze worden geleverd als een met hars beklede kraal. Meestal is de positieve poot gemarkeerd met "+".

Kapotte RIFA condensatoren.

Condensatoren die rechtstreeks op het lichtnet worden aangesloten hebben een speciale veiligheidsclassificatie nodig. Dit is klasse X voor condensatoren die dwars op het lichtnet zijn aangesloten, waar een storing brandgevaar kan opleveren, en klasse Y voor condensatoren die tussen het lichtnet en de aarde zijn aangesloten, waar een storing een gevaar voor elektrische schokken kan opleveren. Dergelijke condensatoren moeten altijd worden vervangen door condensatoren van dezelfde klasse. Voor huishoudelijke apparatuur is subklasse X2 of Y2 vereist. Meer informatie over condensatoren van klasse X en klasse Y vindt u in dit artikel (in het Engels).

Oudere apparatuur van vóór de X- en Y-classificatie gebruikt vaak met epoxy ingekapselde RIFA-condensatoren, zoals afgebeeld. Deze zullen het einde van hun levensduur naderen en moeten onmiddellijk worden vervangen door moderne klasse X- of klasse Y-onderdelen.

Foutopsporing en reparatie

Een uitpuilende elektrolytische condensator.

Condensatoren zijn meestal zeer betrouwbaar, behalve elektrolytische types, die een van de meest voorkomende oorzaken van defecten in elektronische apparatuur zijn.

In een elektrolytische condensator bestaat de isolatielaag uit een elektrochemisch gevormde film van aluminiumoxide met een dikte van slechts enkele miljoensten van een millimeter. Deze kan verslechteren na een lange periode van niet-gebruik (vele jaren) of na een kortere periode dichtbij of voorbij de maximale spanning en/of temperatuur. Ook kan de vloeistof die wordt gebruikt om de isolerende laag te vormen, uitdrogen. Het komt vaak voor dat elektrolytische condensatoren van slechte kwaliteit binnen hun nominale waarden het begeven.

Een falende elektrolytische condensator is vaak te herkennen aan een ophoping van interne druk, waardoor de bovenkant uitpuilt, de condensator niet meer gelijk ligt met de printplaat of er elektrolyt uit de bodem lekt. In dit stadium presteert hij waarschijnlijk niet meer goed, waardoor de apparatuur niet meer goed functioneert. Als hij niet wordt vervangen, kan hij zelfs exploderen. Zelfs als een elektrolytische condensator geen zichtbare tekenen van verslechtering vertoont, is het echter geenszins zeker dat hij nog goed is.

Een goedkope componententester met ESR-functie.

De eenvoudigste betrouwbare methode om een elektrolytische condensator te testen is met een ESR (Equivalent Series Resistance) tester. Er zijn goedkope, eenvoudig exemplaar met een grafisch display maar zonder behuizing te koop. Dit is een uitstekende investering omdat het ook vele andere soorten componenten kan identificeren en testen. Een goede elektrolytische condensator moet een ESR van een fractie van een ohm vertonen, en een vloss (een andere maat die deze testers geven) van een fractie van een procent.

Als een elektrolytische condensator moet worden vervangen, is het van groot belang dat dit op de juiste manier gebeurt (de "+" of de "-" markering aan dezelfde kant als origineel), omdat anders het elektrolytische vormingsproces wordt omgekeerd en de condensator snel defect raakt. Tip: de langste poot is de positieve kant.

Het is ook altijd een goed idee om ze te vervangen door een exemplaar met een hogere spanning en/of temperatuur, want het origineel kan te laag gewaardeerd zijn. Gebruik nooit een vervanger met een lager vermogen. Als er geen vervanging met dezelfde capaciteit beschikbaar is, zal een hogere waarde tot tweemaal de originele bijna altijd goed werken, of mogelijk zelfs beter, omdat er in elk geval een aanzienlijke variatie is in de capaciteit van identiek gemarkeerde elektrolytische condensatoren.

De site badcaps.net heeft nuttige tips voor het vervangen van elektrolytische condensatoren.

Spoelen

Spoelen.

Een spoel bestaat eenvoudigweg uit een opgerolde draad. Wanneer een stroom vloeit creëert het een magnetisch veld, dat energie opslaat. Door de spoel om een kern van magnetisch materiaal zoals ijzer of ferriet te wikkelen, wordt deze gemagnetiseerd, waardoor de hoeveelheid opgeslagen energie sterk toeneemt.

Terwijl een condensator energie opslaat als elektrische lading en kan worden gebruikt om variaties in de spanning af te vlakken, slaat een spoel energie op als magnetische flux en heeft de neiging om variaties in de stroom af te vlakken. In een dergelijke toepassing wordt hij vaak een smoorspoel genoemd, omdat hij variaties in de stroom smoort.

In feite is er een prachtige symmetrie tussen de wiskundige vergelijkingen die condensatoren en spoelen beschrijven. Als je een spoel en een condensator in een schakeling combineert, bloeit deze symmetrie op en gebeurt er iets heel bijzonders. Een spanning op de condensator probeert een stroom door de spoel te sturen, maar als de stroom eenmaal op gang komt, probeert de spoel hem op gang te houden, en drijft uiteindelijk de lading naar de andere kant van de condensator. Dus het stroomt heen en weer in een zeer regelmatig tempo, precies zoals een kind heen en weer schommelt op een schommel (resonantiekring). Met een variabele condensator (of een variabele spoel) kan de snelheid worden veranderd. Zo stemmen bijna alle oudere AM- en FM-radio's af op de gewenste zender (heterodyne principe).

Inductantie wordt gemeten in Henrys (H), milliHenrys (mH - duizendsten van een Henry), of microHenrys (μH - miljoensten van een Henry).

Identificatie

Een common mode smoorspoel die wordt gebruikt om de ingang van een voeding te filteren.

De smoorspoelen met de kleinste waarde bestaan uit niet meer dan een spoel van dik draad die uit de printplaat omhoog steekt. Sommige kleine smoorspoelen bestaan uit een torus van ferriet met de draadspoel eromheen gewikkeld, en zijn gemakkelijk te herkennen. Bij andere is de spoel gewikkeld rond een ferrietkern in de vorm van een katoenspoel, die soms precies in een holle cilinder van ferriet past. Een common mode smoorspoel heeft twee windingen en wordt soms gebruikt om zowel de spanning als de nul te filteren. Deze verschilt dan in wezen niet van een transformator.

Voor grote inductiewaarden wordt een gelamineerde ijzeren kern gebruikt. Dit komt zelden voor in redelijk moderne apparatuur, maar oude buizenradio's gebruikten vaak twee grote condensatoren en een spoel met ijzeren kern om het lichtnet na gelijkrichting af te vlakken.

Een spoel heeft vaak geen merktekens.

Foutopsporing en reparatie

In een spoel kan weinig fout gaan, behalve misschien een slecht gesoldeerde verbinding. Een zeer zware stroom kan een spoel oververhitten of doorbranden, maar waarschijnlijk niet voordat elders in het circuit al veel schade is aangericht.

Transformatoren

Een kleine ringkerntransformator met 3 wikkelingen.
Een transformator voor het lichtnet.

Een transformator is eenvoudigweg een spoel met twee (of meer) spoelen van draad.

Een elektrische stroom creëert altijd een magnetisch veld dat rond de stroom loopt, en een verandering in het magnetisme dat door een circuit loopt, genereert een spanning in dat circuit. In een transformator oefenen we dus kracht uit op één draadspoel, de primaire, en de magnetische flux die daardoor ontstaat wekt een spanning op in de andere spoel(en), de secundaire. Maar het werkt alleen als het magnetisch veld verandert, en dus kan een transformator alleen worden gebruikt voor wisselstroom, niet voor gelijkstroom.

Transformatoren zijn om twee redenen zeer nuttig:

  • Als de secundaire spoel meer of minder windingen heeft dan de primaire, zal de geïnduceerde spanning groter of kleiner zijn dan die op de primaire, in verhouding (op- of aftransformeren).
  • Aangezien de enige verbinding tussen de primaire en de secundaire magnetisch is, zijn ze elektrisch van elkaar geïsoleerd. Dit kan nuttig zijn om veiligheidsredenen, of wanneer de ontwerper een netto stroom van het ene onderdeel naar het andere moet blokkeren (veiligheidstransfo).

Identificatie

Een ringkern transformator.

Als je weet hoe je een spoel moet herkennen, dan ziet een transformator er precies hetzelfde uit, behalve dat er minstens 3 draden uit komen, en bijna altijd 4 of meer.

Oudere elektronische apparatuur met netvoeding bevat bijna altijd een transformator met ijzeren kern, die gemakkelijk te herkennen is. Geluidsapparatuur van goede kwaliteit gebruikt soms een ringkerntransformator, omdat dit type minder storende magnetische velden produceert en dus minder achtergrondbrom in de geluidsweergave. Nieuwere apparatuur gebruikt meestal een veel kleinere transformator met een ferrietkern.

Storingen opsporen en repareren

Netwerktransformatoren moeten soms een aanzienlijke hoeveelheid stroom verwerken, zodat ze bij storingen zeer heet kunnen worden. Als de isolatie tussen twee aangrenzende wikkelingen van de primaire of secundaire transformator verbroken is, werken deze wikkelingen als een kortgesloten secundaire en worden ze zeer heet.

Het opnieuw opwinden van een doorgebrande netwerktransformator is niet moeilijk, maar is zelden de moeite waard, omdat het veel tijd en geduld kost.

Kwarts kristallen en keramische resonatoren

Een kwartskristal verwijderd uit de verpakking.

Een kwartskristal wordt vaak gebruikt wanneer de ontwerper een oscillatie met een vaste frequentie moet opwekken. Kwarts is een piëzo-elektrisch materiaal, wat betekent dat er een mechanische spanning ontstaat over tegenoverliggende vlakken als je er elektrische spanning op zet, en omgekeerd, als je er elektrische spanning op zet, ontstaat er een mechanische spanning. Een stuk kwarts kan zo worden gesneden en gepolijst dat het resoneert (of trilt als een klok) op een zeer nauwkeurig gekozen frequentie. Geplaatst in een elektronisch circuit dat de resonantie versterkt en in stand houdt, heb je een eenvoudige en zeer stabiele frequentiebron. De foto toont een kristal dat uit zijn beschermende bus is gehaald.

Behalve kwartsuurwerken bevat digitale apparatuur heel vaak een kristal om de oscillatie te leveren die de bewerkingsstappen doorloopt. In een digitaal afgestemde radio genereert een kristaloscillator een referentiefrequentie, waarvan de gewenste frequentie digitaal wordt gegenereerd om op de gekozen zender af te stemmen. Sommige oude FM-radio's bevatten drie kristallen in een glazen omhulsel, vergelijkbaar met een buis. Hierdoor konden drie zenders worden afgestemd door een van de drie kristallen te kiezen.

Keramische resonatoren werken op dezelfde manier, maar zijn goedkoper en minder nauwkeurig in hun frequentie. Deze gebruiken gewoonlijk loodzirkoniumtitanaat in plaats van kwarts. Ze kunnen worden gebruikt in plaats van een kristal in digitale apparatuur als de frequentie daarnaast niet wordt gebruikt voor nauwkeurige timing. Een keramische resonator kan ook worden gebruikt in de middenfrequentie-fasen van een radio om de vereiste frequentie te selecteren. Deze resonatoren hebben drie draden, één bevestigd aan elk uiteinde van één zijde van de resonator, en de derde aan de tegenoverliggende zijde. Het signaal wordt toegepast op de eerste en de derde, waardoor deze over de gehele lengte gaat resoneren. Het signaal wordt gereproduceerd tussen de tweede en derde draad, waarbij eventuele andere afwijkende frequenties sterk worden verminderd.

Identificatie

Opbouw- en draadvormige kristallen.

Kwarts kristallen zijn meestal gemakkelijk te herkennen omdat ze in een zilverkleurig metalen blikje zitten. Bij kwartsuurwerken zijn ze meestal cilindrisch en vrij klein. Vaak zie je naast een kristal twee kleine condensatoren, die nodig zijn om het vrij te laten trillen. Soms is één daarvan een variabele condensator waarmee de resonantiefrequentie, die al tot op ongeveer 10 ppm nauwkeurig is, nauwkeurig kan worden ingesteld.

Een 16MHz keramische resonator

Een keramische resonator lijkt erg op een kleine condensator, behalve dat hij 3 of zelfs 4 draden kan hebben.

Foutopsporing en reparatie

Kwarts kristallen zijn meestal betrouwbaar, maar storingen zijn mogelijk. Omdat het kristal zelf alleen aan de draden hangt om vrij te kunnen trillen, kan het beschadigd raken door schokken of trillingen, misschien in combinatie met een zwakke verbinding als gevolg van een fabricagefout.

Er is geen eenvoudige manier om een kwartskristal te testen, behalve door het te vervangen. Een multimeter op de draden zal een open circuit aangeven, omdat kwarts een zeer goede isolator is.

En nu...

...wil je misschien verder lezen over Actieve componenten (in het Engels).