Caractéristiques, Classification et applications des planches à pain

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Qu'est-ce qu'une planche à pain?

Une maquette est l'un des composants fondamentaux pour apprendre à construire des circuits. Il contient de nombreux petits trous spécialement conçus pour les expériences sans soudure avec des circuits électroniques. La planche à pain est constituée de blocs de plastique, qui comprennent une matrice de prises électriques dimensionnées pour contenir des fils de connexion fins, fils de composants, ou les broches des transistors et des circuits intégrés (ICS). Ces prises sont connectées en interne, généralement en rangées de cinq. Étant donné que divers composants électroniques peuvent être facilement insérés et retirés sans avoir besoin de soudure, la planche à pain permet de gagner du temps lors de l'assemblage des circuits et permet la réutilisation des composants, ce qui le rend idéal pour l'assemblage, débogage, et formation aux circuits électroniques.

Pourquoi s'appelle-t-on une planche à pain?

Le nom “planche à pain” remonte à l'ère des circuits à tubes à vide. À ce moment-là, la plupart des composants électroniques étaient assez gros, et les gens les fixaient souvent à des planches de bois, semblables à celles utilisées pour couper le pain, en utilisant des vis et des clous pour établir des connexions.. À mesure que les composants rétrécissaient avec le temps, le nom est resté, même si les composants eux-mêmes sont devenus beaucoup plus petits. Les planches à pain les plus couramment utilisées aujourd'hui sont généralement en plastique blanc et constituent un type de plug-in. (sans soudure) planche à pain, conçu par Ronald J. Le Portugal en 1971.
La maquette sert à valider les idées en créant des prototypes initiaux. Si vous ne savez pas comment un circuit se comportera dans certaines conditions, il est préférable de construire un prototype pour tester. Pour ceux qui ne connaissent pas les circuits électroniques, une maquette est un excellent point de départ. Son principal avantage réside dans sa capacité à s'adapter aussi bien aux circuits simples qu'aux circuits complexes.. Si votre circuit ne peut pas tenir sur la maquette actuelle, vous pouvez facilement connecter des cartes supplémentaires pour gérer des circuits de différentes tailles et complexités, comme les circuits intégrés (ICS). Si vous essayez de maîtriser le fonctionnement d’un module et devez le recâbler plusieurs fois, vous ne voudriez certainement pas souder les connexions à chaque fois. Une fois qu'un problème est identifié, vous pouvez démonter les pièces pour le dépannage.

À quoi ressemble une planche à pain?

Une planche à pain a généralement une forme rectangulaire, avec des tailles variables. Il est généralement constitué de deux couches: la couche supérieure est une grille, et il est souvent recouvert de ruban adhésif double face (qui peut être décollé pour fixer la planche à pain dans une position spécifique). La couche supérieure est composée de lignes et de colonnes, sans conductivité entre les rangées.
L'ensemble du panneau est fabriqué à partir de résine phénolique résistante à la chaleur, et des bandes métalliques courent le long du bas. Des trous sont percés à des endroits spécifiques sur la carte, permettant aux composants d'entrer en contact avec les bandes métalliques lorsqu'ils sont insérés, assurer la conductivité électrique. Typiquement, tous les cinq trous sont reliés par une bande métallique. Des deux côtés du plateau, il y a deux rangées verticales de cinq trous connectés, utilisé pour alimenter les composants de la carte.

Caractéristiques et avantages des planches à pain

Prototypage rapide:
Les maquettes permettent aux concepteurs de créer rapidement des prototypes de circuits pour les tests et la validation initiaux. Cela permet d'identifier et de résoudre les problèmes dès le début de la phase de conception..

Flexibilité:
Puisque la soudure n'est pas nécessaire, les circuits peuvent être facilement modifiés et ajustés. Cela signifie que les concepteurs peuvent effectuer plusieurs itérations au cours du processus de prototypage pour optimiser les performances et les fonctionnalités du circuit..

Rentabilité:
Comparé aux PCB personnalisés, l'utilisation d'une maquette pour le prototypage est généralement plus abordable. Cela en fait un choix idéal pour les débutants et les passionnés d'électronique qui souhaitent expérimenter des circuits et apprendre..

Facilité d'utilisation:
La conception de la maquette rend l'insertion de composants électroniques et de fils simple et intuitive. Même les utilisateurs sans expérience préalable peuvent se lancer rapidement.

Types de planches à pain

  • Planche à pain sans soudure
    Une planche à pain sans soudure est un élément de base, plate-forme non permanente qui n'a pas de prises de courant soudées mais permet l'extension de planches à pain individuelles. Les deux pôles de l'alimentation sont connectés aux emplacements de chaque côté de la maquette., et des composants peuvent être insérés pour l'expérimentation (assurez-vous de débrancher l'alimentation avant d'insérer des composants). Lorsque plus de cinq composants ou un jeu de douilles ne peuvent pas s'adapter, les câbles de planche à pain sont utilisés pour connecter plusieurs jeux de prises.
    L'avantage d'une maquette sans soudure est sa taille compacte et sa portabilité. Cependant, sa simplicité signifie qu'il manque de connexions électriques pratiques et qu'il a un faible encombrement, le rendant impropre aux expériences de circuits à grande échelle. Pour des expériences à grande échelle, plusieurs planches à pain doivent être fixées sur une grande planche de bois avec des vis et reliées par des fils.

Planche à pain sans soudure

  • Planche à pain unique
    Une seule maquette utilise une carte principale comme base avec des bornes d'accès à l'alimentation dédiées, et certaines planches à pain pour les expériences haute tension incluent même des bornes de terre. Ce type est plus pratique, car l'alimentation peut être directement connectée aux bornes, et des composants peuvent être insérés pour l'expérimentation (encore, assurez-vous de débrancher l'alimentation avant d'insérer des composants). Si plus de cinq composants ou un jeu de douilles ne peuvent pas s'adapter, les fils de la planche à pain sont utilisés pour connecter plusieurs jeux de prises.
    Les avantages d'une seule maquette sont sa petite taille, portabilité, et commutation d'alimentation facile. Cependant, en raison de sa superficie limitée, il ne convient pas aux expériences de circuits à grande échelle.

Planche à pain unique

  • Planche à pain composite
    Une planche à pain composite se compose de plusieurs planches à pain sans soudure fixées à une carte principale. Typiquement, 2-4 des planches à pain sans soudure sont fixées sur la carte principale, avec les lignes électriques de chaque carte connectées à une feuille de cuivre sur la carte principale. Ce type de maquette est conçu pour contrôler l'alimentation de différentes unités de circuit., permettant à chaque section de gérer des tensions variables. L'utilisation de planches à pain composites est similaire à celle des planches à pain simples.
    L'avantage des planches à pain composites est qu'elles permettent une commutation facile de l'alimentation, expériences à grande échelle, mobilité, et applications polyvalentes. Cependant, ils sont plus gros et plus lourds, ce qui les rend plus adaptés à une utilisation en laboratoire ou par les passionnés d'électronique.

Principes de base du câblage de la maquette

Lors de l'assemblage de circuits sur une maquette, différentes personnes peuvent avoir leur propre style. Cependant, quel que soit le style ou les habitudes, les principes de base suivants doivent être respectés:

  1. Réduire les points de connexion
    Moins il y a de points de connexion, le meilleur. Chaque point de connexion supplémentaire augmente la probabilité de panne. Les problèmes courants incluent un mauvais contact dans les trous de la planche à pain, fils lâches, et déconnexions internes.

  2. Éviter “Ponts”
    UN “pont” fait référence à des composants ou des fils qui reposent sur d'autres composants ou fils. Il s'agit d'une erreur courante chez les débutants et peut compliquer le remplacement ultérieur des composants.. En plus, lorsqu'une panne survient, les fils emmêlés peuvent facilement conduire à la frustration et à la perte de confiance.

  3. Assurer la fiabilité
    Deux questions nécessitent une attention particulière:
    ① Les circuits intégrés sur la planche à pain ont tendance à se détacher. Pour les composants comme les amplificateurs opérationnels, faire pression pour les sécuriser. Si la connexion est instable, changer de position.
    ② Certaines broches de composants sur la planche à pain peuvent être trop fines. Manipulez-les avec précaution lors du déplacement. S'ils ne se sentent pas en sécurité, repositionnez-les pour assurer une connexion plus fiable.

Applications des cartes Proto

Les protoboards ont un large éventail d'applications, principalement dans les domaines suivants:

Prototypage de circuits:
Les protoboards sont des outils idéaux pour le prototypage de circuits. Les concepteurs peuvent assembler rapidement des prototypes de circuits sur une carte proto pour une validation fonctionnelle initiale et un débogage. Cette flexibilité rend les protoboards particulièrement utiles lors des premières étapes du développement de produits électroniques..

Expériences pédagogiques:
En génie électronique et disciplines connexes, les protoboards sont couramment utilisés comme outils expérimentaux. Les étudiants peuvent construire des circuits sur des protoboards pour approfondir leur compréhension des principes électroniques et améliorer leurs compétences pratiques..

Projets de bricolage électronique et de création:
Pour les bricoleurs et les fabricants d'électronique, les protoboards sont des outils indispensables. Ils peuvent utiliser des protoboards pour créer divers circuits créatifs, comme les bandes LED, petits robots, Appareils à domicile intelligents, Et plus.

Concours d'électronique:
Dans les concours de conception électronique, les participants doivent souvent construire et déboguer des circuits dans un laps de temps limité. La facilité d'utilisation et la flexibilité des protoboards en font l'outil privilégié dans de telles compétitions..

Réparation et modification de circuits:
Dans certains cas, les appareils électroniques peuvent nécessiter des réparations ou des modifications de circuits. Les protoboards peuvent être utilisés pour construire des circuits temporaires pour remplacer des pièces endommagées ou pour étendre les fonctionnalités de l'appareil..

Les protoboards sont des outils essentiels dans le domaine de l'ingénierie électronique, largement utilisé par les ingénieurs, Amateurs de bricolage, et les créateurs. Grâce à des protoboards, ils peuvent assembler rapidement des prototypes de circuits, mener des expériences, et donner vie à des idées créatives.