विद्युतीय योजना को समझना: एक व्यापक मार्गदर्शिका

क्या आप एक अनुभवी डिज़ाइनर हैं या इलेक्ट्रिकल क्षेत्र में नए हैं? अगर हाँ, तो आपको बुनियादी बातों से शुरुआत करनी चाहिए। आप सोच रहे होंगे कि इलेक्ट्रिकल स्कीमेटिक क्या होता है। तो, चिंता न करें। मैं आपको इसकी अवधारणा समझाऊँगा।

 सबसे पहले, योजनाबद्ध प्रतीक या विद्युत योजनाबद्ध सर्किट की भाषा के समान हैं। वे महत्वपूर्ण क्यों हैं? क्योंकि यह आपको अपने सर्किट डिज़ाइन के उद्देश्य को समझने में मदद करता है। इसे पढ़ना और समझना कोई ऐसी तकनीक नहीं है जिसे आपको सीखना और भूल जाना चाहिए, बल्कि यह एक आवश्यकता है। अब, जब आप विद्युत योजनाबद्ध के महत्व के बारे में जानते हैं लेकिन यह सुनिश्चित नहीं हैं कि इसे कैसे पढ़ा जाए, तो यह लेख आपके लिए है! तो, चलिए अपना समय बर्बाद न करें और विद्युत योजनाबद्ध घटकों, उनकी व्याख्या करने के तरीकों और बहुत कुछ के विवरण में गोता लगाएँ।

विद्युतीय योजना क्या है?

विद्युत योजनाबद्ध आपके सर्किट के विद्युत मार्ग को प्रदर्शित करने या निकालने का एक और तरीका है। विद्युत योजनाबद्ध शब्द एक तकनीकी चित्रण है जिसका उपयोग किसी व्यक्ति द्वारा विद्युत सर्किट में बुनियादी घटकों और उनके संबंध के बारे में सोचने के लिए किया जाता है। पारंपरिक डिजाइन के सर्किट लेआउट केवल सिस्टम की भौतिक व्यवस्था और कार्य घंटों को दिखाते हैं जबकि एक विद्युत योजनाबद्ध आपको बताता है कि सिस्टम में बिजली कैसे चलती है और जुड़ती है।

आइए अब विद्युत योजनाबद्ध प्रतीकों की प्रमुख विशेषताओं पर नज़र डालें, जिनमें शामिल हैं:

●      परिवर्तनीय प्रतिरोधक, पुश-बटन स्विच और डायोड।

●      इसमें न केवल सर्किट घटकों का स्थान शामिल है, बल्कि इन अवधारणाओं का क्रम भी शामिल है।

●      यह इंजीनियरिंग की दुनिया भर में संचार का एक स्वीकार्य साधन भी है।

●      यह विशिष्ट जानकारी प्रदान करता है कि क्या घटक मूल है, इसका मूल्य क्या है, या इसकी रेटिंग क्या है।

संक्षेप में, बिना योजना के, दोष ढूंढना, सर्किट बनाना, और प्रणालियां बनाना पूरी तरह से गड़बड़ हो जाएगा।

विद्युत योजना में आमतौर पर पाए जाने वाले प्रमुख तत्वों में शामिल हैं

यहां विद्युत योजना में पाए जाने वाले सामान्य तत्वों की सूची दी गई है, साथ ही उनके अर्थ की व्याख्या भी दी गई है:

●      दीपक: इसे एक क्रॉस के साथ एक वृत्त के रूप में दर्शाया गया है। यह एक लाइट बल्ब या लैंप की तरह दिखता है, जिसमें करंट प्रवाहित होने पर लाइट जलती है।

●      स्विच: यह एक रेखा में एक विराम के रूप में दिखाई देता है जिसके दो सिरों के बीच एक कोणीय रेखा होती है। यह सर्किट में करंट के प्रवाह को नियंत्रित करता है।

●      तारयह सीधी रेखा सर्किट में घटकों के बीच कनेक्शन दिखाती है।

●      कनेक्टेड/कनेक्टेड नहींऐसे तार प्रतीक यह निर्दिष्ट करते हैं कि तार जुड़े हुए हैं (एक बिंदु के साथ पतली रेखा) या नहीं (बिना किसी बिंदु के बिंदीदार रेखाओं का प्रतिच्छेदन)।

●      अवरोधक: इसे एक ज़िगज़ैग रेखा के रूप में दिखाया गया है जो विभिन्न भागों और सर्किट प्रथाओं की अनुमति देते हुए विद्युत प्रवाह को प्रतिबंधित करती है।

●      परिवर्तनीय प्रतिरोधक: यह एक प्रतिरोधक है जिसके आर-पार एक तीर बना हुआ है, जो यह दर्शाता है कि यह एक प्रतिरोधक है, जहां आप धारा को नियंत्रित करने के लिए इसके प्रतिरोध को समायोजित कर सकते हैं।

●      संधारित्रयह विद्युत ऊर्जा को धारण करता है और आवश्यकतानुसार इसे प्रदान करता है, अक्सर संकेतों को 'सुचारू' या 'फ़िल्टर' करने के लिए।

●      ध्रुवीकृत संधारित्र: मूलतः, ध्रुवीकरण संधारित्र कोई भी नियमित संधारित्र होता है, लेकिन जिसकी ध्रुवता (+) और (-) द्वारा चिह्नित होती है। इसका उपयोग डीसी सर्किट में किया जाता है।

●      डायोडइसमें एक त्रिभुजाकार तीर है जो एक रेखा की ओर इशारा करता है, और संवेदनशील घटकों की सुरक्षा के लिए करंट को केवल एक दिशा में बहने देता है।

●      एलईडी (प्रकाश उत्सर्जक डायोड)जहां पर एलईडी या प्रकाश उत्सर्जक डायोड होता है, वहां पर हमारे पास तीर होते हैं जो बाहर की ओर इंगित करते हैं जहां पर एक दिशात्मक धारा होती है।

सर्किट की मूल बातें समझना

सर्किट की मूल बातें समझने के लिए आपको मुख्य घटकों को अपने पास रखना चाहिए। सबसे पहले, सर्किट क्या है? दूसरे शब्दों में, सर्किट वह चीज है जिसके माध्यम से कोई भी विद्युत धारा प्रवाहित होती है। आसान है, है न? खैर, चलिए थोड़ा और विस्तार से जानते हैं और अपने खुद के सर्किट कॉन्फ़िगरेशन को बनाने में विचार करने के लिए मुख्य भागों को देखते हैं।

सर्किट इस प्रकार काम करता है:

जब कोई विद्युत स्रोत बंद पथ में चालकों के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों को धकेलता है, तो ये इलेक्ट्रॉन परिपथ में प्रवाहित होकर विद्युत धारा उत्पन्न करते हैं।

धारा प्रवाह के लिए:

●      सर्किट पथ टूटा नहीं होना चाहिए, उसे बंद किया जाना चाहिए।

●      विद्युत स्रोत के धनात्मक टर्मिनल को धारा को परिपथ से होकर ऋणात्मक टर्मिनल तक वापस भेजना चाहिए।

नहीं, हम सभी जानते हैं कि सर्किट कैसे काम करता है, तो चलिए अब हम विभिन्न प्रकार के सर्किटों पर नजर डालते हैं जिनसे हमारा सामना हो सकता है।

●      सीरिज़ सर्किटइसमें करंट एक ही रास्ते में एक के बाद एक घटकों से होकर गुजरता है। यदि सर्किट का एक घटक विफल हो जाता है, तो इसका असर पूरे सर्किट पर पड़ता है।

●      समानांतर सर्किट: यह सर्किट विभिन्न शाखाओं में स्थापित घटकों का प्रतिनिधित्व करता है, जहाँ करंट के प्रवाह के लिए केवल एक ही मार्ग की अनुमति है। यदि एक भाग खराब हो जाता है, तो बाकी सब अभी भी ठीक काम करता है।

●      संयोजन सर्किटइसमें कुछ डिज़ाइन लक्ष्यों को पूरा करने के लिए श्रृंखला और समानांतर विन्यास शामिल हैं।

सर्किट को नियंत्रित करने वाले मूल नियम.

तो, आइए सर्किट के मूल नियमों पर नजर डालें।

1. ओम का नियम:

यह वोल्टेज (V), करंट (I) और प्रतिरोध (R) के बीच के संबंध को समझाता है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि सर्किट में वोल्टेज, करंट और प्रतिरोध कैसे व्यवहार करते हैं।

V= I×RV = I \times

आर.वी.=आई×आर

2. किरचॉफ के नियम:

किरचॉफ का धारा नियम (केसीएल) कहता है कि:

विद्युत परिपथ जंक्शन में प्रवेश करने वाली कुल धारा का योग जंक्शन से निकलने वाली कुल धारा के बराबर होता है। KCL का सूत्र है:

∑I(अंदर) = ∑I(बाहर)

कहाँ:

I(in) जंक्शन में बहने वाली धाराएं हैं।

I(आउट) जंक्शन से बाहर बहने वाली धाराएं हैं।

सर्किट को ग्राफ़िक रूप से दर्शाने के तरीके

जब सर्किट को दर्शाने की बात आती है, तो यह क्या है? क्या यह SI इकाइयों से भरा कोई आरेख है? या फ़्लो चार्ट प्रकार का आरेख? मैं आपके साथ सच बोलूँगा, मुझे नहीं लगता कि यह सभी के लिए एक जैसा है। बाजार में कई ग्राफ़िकल प्रतिनिधित्व विधियाँ हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने लाभ हैं। इनमें से कौन सा टुकड़ा आपके प्रोजेक्ट में अगले उपयोग के लिए सबसे उपयुक्त है? आइए इसे आपके लिए समझाते हैं। इस अनुभाग के अंत तक, आप जान जाएँगे कि आपको कौन सा ग्राफ़िकल डिज़ाइन चुनना चाहिए।

1. योजनाबद्ध आरेख

वे आपके सर्किट के लिए ब्लूप्रिंट हैं। वे क्या प्रदान करते हैं? वे प्रतिनिधित्व करने के लिए बुनियादी हैं ताकि एक नौसिखिया समझ सके। वे घटकों के बीच संचार को जोड़ने के लिए हैं। सर्किट के भौतिक डिज़ाइन को देखने के बजाय, वे सर्किट के उपयोग को देखने के लिए वायरिंग आरेख प्रतीकों का उपयोग करते हैं।

2. वायरिंग आरेख

उसके बाद, हमारे पास पेज पर एक वायरिंग आरेख है। यह एकीकृत सर्किट का अधिक व्यावहारिक दृश्य देता है। यह आपको दिखाए जा रहे उबाऊ पुराने स्कूल के अमूर्त प्रतीक नहीं हैं; यह है कि आपका घटक वास्तविक दुनिया में कितनी आसानी से काम करता है। यह आपको अपने तारों के रंग, अपने भौतिक कनेक्शन और अपने टर्मिनलों के स्थान को स्थापित करने और मरम्मत करने देता है।

3. ब्लॉक आरेख

जब आप "ब्लॉक डायग्राम" शब्द सुनते हैं तो यह ग्राफिकल प्रस्तुति आपके मन में क्या प्रभाव डालती है? क्या यह फ्लोचार्ट है या ब्लॉक? यदि आप फ्लोचार्ट के साथ जा रहे हैं, तो आप सही हो सकते हैं। यह फ्लोचार्ट-प्रकार का आरेख सिस्टम का एक विस्तृत अवलोकन देता है। यह आरेख को दो भागों में विभाजित करता है:

●      बिजली की आपूर्ति

●      ऑपरेशनल एंप्लीफायर

इसका सबसे अच्छा हिस्सा क्या है? यह बारीकियों पर नहीं जाता। लेकिन यह विश्लेषण करता है कि सामग्री का वह हिस्सा उस छेद में कैसे फिट बैठता है जिसे वह भरता है। जब आप जानते हैं कि आप अगले प्रोजेक्ट के लिए ब्लॉक डायग्राम बनाने जा रहे हैं, तो इस पर ध्यान दें, क्योंकि यह उच्च-स्तरीय योजना बनाने या गैर-तकनीकी लोगों को सिस्टम समझाने के लिए अच्छा पक्ष है।

4. चित्रात्मक आरेख

यह हमारा सबसे पसंदीदा है क्योंकि यह शुरुआती और गैर-विशेषज्ञों के लिए सबसे अनुकूल प्रारूप है। कौन दृश्य पसंद नहीं करता? मेरा मतलब है, हम सभी को पसंद है। सर्किट को याद रखने का सबसे आसान और सबसे पक्का तरीका है सभी प्रतीकों को पढ़ने के बजाय इसकी तस्वीर देखना। कुल मिलाकर, यह प्रतीकों को यथार्थवादी चित्रों से बदल देता है, इसलिए यह देखना आसान है कि सर्किट अपने समकक्षों के साथ कैसे प्रतिक्रिया करता है। 

5. सिंगल-लाइन डायग्राम (एसएलडी)

जबकि, कभी-कभी एक सिंगल-लाइन आरेख जटिल हो सकता है। लेकिन अगर आपने उन्हें पूरा कर लिया है, तो वे आपके जटिल विद्युत प्रणालियों को साफ, चिकने, सिंगल-लाइन अभ्यावेदन में तोड़ सकते हैं। फिर भी, यह बिजली लाइनों, ट्रांसफार्मर के साथ-साथ सर्किट ब्रेकर के बड़े हिस्सों पर ध्यान केंद्रित करता है, और इस वजह से, यह औद्योगिक पावर ग्रिड और इलेक्ट्रिकल बिल्डिंग लेआउट सहित बड़ी प्रणाली के लिए अधिक आदर्श है।

सरल सर्किट को कैसे पढ़ें

सभी इंजीनियरों, इलेक्ट्रीशियनों और शौक़ीनों को सर्किट डायग्राम पढ़ने में सक्षम होना चाहिए। सर्किट डायग्राम (जिसे स्कीमैटिक भी कहा जाता है) विद्युत प्रणाली में भागों का एक प्रतीकात्मक प्रतिनिधित्व है। यहां बताया गया है कि आप उन्हें कैसे पढ़ सकते हैं।

चरण 1: सर्किट सिस्टम की मूल बातें समझें

यहाँ पर चाल यह है कि आपको पहले घटकों को समझना होगा। उदाहरण के लिए, सर्किट आरेखों में, घटकों को मानकीकृत प्रतीकों द्वारा दर्शाया जाता है। लेकिन कौन से प्रतीक? यहाँ वे क्या हैं:

●      प्रतिरोधों: रेखाओं या टेढ़े-मेढ़े रूप में दर्शाया गया।

●      Capacitors: समानांतर रेखाएं (ध्रुवीकृत संधारित्रों के लिए एक सीधी, एक वक्रीय)।

●      डायोड: त्रिभुज एक रेखा में बिन्दु बनाते हैं, जो धारा प्रवाह की दिशा बनाते हैं।

●      पावर सूत्रों का कहना है: बैटरी के लिए लंबी और छोटी लाइनें, या एसी स्रोत के मामले में लहरदार लाइनें।

चरण 2: पावर स्रोत की पहचान करें

प्रतीकों को पहले से ही जानने के बाद, आप यह देखने के लिए तैयार हैं कि सर्किट को कैसे बिजली दी जाती है। लेकिन आप यह कैसे करेंगे? सबसे पहले, आपको बिजली की आपूर्ति का पता लगाना चाहिए: यह आमतौर पर एक बैटरी या एसी पावर प्लग होता है। उसके बाद, इसकी ध्रुवता या वोल्टेज रेटिंग रिकॉर्ड करें। उदाहरण के लिए, यदि यह एक डीसी सर्किट है, तो एक लंबी लाइन सकारात्मक टर्मिनल के लिए और एक छोटी लाइन नकारात्मक के लिए है।

चरण 3: धारा के प्रवाह का अनुसरण करें

अब यह जांचने का समय है कि आपका सर्किट करंट कहां जा रहा है और क्या यह सही या गलत दिशा में बह रहा है। आम तौर पर, विद्युत धारा बिजली के सकारात्मक टर्मिनल से निकलकर उसके नकारात्मक टर्मिनल में जाती है। यह पारंपरिक करंट प्रवाह के लिए अधिक संवेदनशील दिखाया गया है। इसे पढ़ने के लिए, बस बिजली के स्रोत से घटकों के माध्यम से और वापस स्रोत तक के पथ का पता लगाएं, और आपको अपना वर्तमान प्रवाह पथ पता चल जाएगा।

चरण 4: व्यक्तिगत घटकों का विश्लेषण करें

एक बार जब ये सभी चरण पूरे हो जाते हैं, तो आपको सभी अलग-अलग कनेक्शनों का विश्लेषण करना होगा। शुरुआत में, यह थोड़ा मुश्किल लग सकता है, लेकिन यह वास्तव में बहुत काम आता है। आपको बस यह जानना है कि प्रत्येक घटक क्या करता है। मैं आपको यह बताता हूँ।

●      प्रतिरोधों: धारा प्रवाह को सीमित करें। प्रतीक के बगल में मुद्रित प्रतिरोध (ओम में) के मानों पर ध्यान दें।

●      Capacitors: वे विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत और मुक्त भी करते हैं। हमें फैराड में धारिता मान देखना चाहिए।

●      स्विचधारा के प्रवाह को नियंत्रित करें। खुले स्विच सर्किट को तोड़ते हैं; बंद स्विच सर्किट को बंद करते हैं।

●      डायोडडायोड केवल एक दिशा में करंट के प्रवाह की अनुमति देते हैं। फिर आप एनोड (पॉजिटिव) और कैथोड (नेगेटिव) टर्मिनलों की तलाश करते हैं।

●      एल ई डी: वे करंट के लिए डायोड की तरह प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। आपको उनके संकेतों की ध्रुवता पर ध्यान देना होगा।

चरण 5: श्रृंखला और समानांतर विन्यास को पहचानें

अंत में, यहाँ सबसे आसान हिस्सा है। आपको यह जानना होगा कि यह विद्युत योजना का श्रृंखला विन्यास है या समानांतर विन्यास। यदि वे अंत से अंत तक जुड़े हुए हैं, तो वे एक श्रृंखला हैं। दूसरा मामला जहां घटक सामान्य दो बिंदुओं से जुड़े होते हैं, उसे समानांतर सर्किट कहा जाता है।

योजनाबद्ध आरेख को कैसे पढ़ें और व्याख्या करें

यदि आप एक शौकिया हैं और कुछ सरल गैजेट बनाना चाहते हैं, तो यह लगभग आवश्यक है कि आप योजनाबद्ध आरेख को पढ़ना और समझना सीखें। योजनाबद्ध आरेख को पढ़ना मानचित्र को पढ़ना सीखने जैसा है: यदि आप जानते हैं कि इसका क्या अर्थ है, तो आप अपना रास्ता खोज सकते हैं। उदाहरण के लिए, प्रत्येक घटक के लिए एक विशेष प्रतीक का उपयोग किया जाता है: प्रतिरोधकों के लिए एक ज़िगज़ैग, कैपेसिटर के लिए समानांतर रेखाएँ और डायोड के लिए त्रिकोण। योजनाबद्ध आरेख को समझने के लिए आपको पहले उन्हें अच्छी तरह से जानना होगा।

आप इन प्रतीकों, उनके कार्य और उनके स्वरूप के बारे में जानना चाहेंगे। फिर आपको बिजली का स्रोत ढूँढना होगा। इसे a+++ या बैटरी प्रतीक के रूप में लेबल किया जाएगा और फिर आप करंट के प्रवाह को देखने के लिए घटकों तक लाइनों (तारों) का पता लगाएँगे।

फिर आप R1R1R1 या C1C1C1 जैसे लेबल की तलाश करते हैं, जो आपको ओम में प्रतिरोध घटकों या कैपेसिटर के लिए फैराड में घटकों के बारे में बताते हैं। एक बार जब आप सर्किट के प्रत्येक भाग के कार्य को जान लेते हैं, तो बिजली के मार्ग का पता लगाने का प्रयास करें। इस तरह, आप आसानी से एक योजनाबद्ध आरेख को समझ और व्याख्या कर पाएंगे।

एक पेशेवर दिखने वाला योजनाबद्ध आरेख कैसे डिज़ाइन करें

कई लोग स्कीमेटिक आरेख डिज़ाइन करते समय इसमें शामिल सरल चरणों को नहीं समझते हैं। पेशेवर दिखने वाला स्कीमेटिक आरेख बनाना आसान नहीं है। लेकिन एक बार जब आप सही चरणों को जान लेते हैं, तो आप अगले हाई टेक वायरिंग आरेख के साथ खुद ही तैयार हो जाते हैं। यदि आप शुरुआत कर रहे हैं, तो KiCad, Eagle, Altium, आदि जैसे स्कीमेटिक डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर का उपयोग करना कारगर रहेगा। फिर सिस्टम के चयनित सर्किट को कार्यात्मक ब्लॉक (इनपुट, प्रोसेस और आउटपुट) में व्यवस्थित करें, सिग्नल या पावर प्रगति को इंगित करने के लिए बाएं से दाएं या ऊपर से नीचे की ओर प्रवाहित करें।

इसके बाद, आपको मूल रूप से सामान्य विद्युत प्रतीकों का उपयोग करने की आवश्यकता है ताकि हर कोई समझ सके। सभी घटकों को अद्वितीय पहचानकर्ता (जैसे, R1, C2, U3, आदि) दिए जाने चाहिए और सभी मान (प्रतिरोध, धारिता, यदि लागू हो तो IC भाग संख्या) नोट किए जाने चाहिए। इनका पालन करना ही यह सुनिश्चित करने का एकमात्र तरीका है कि आपका योजनाबद्ध काम करेगा, अच्छा दिखेगा, और समझ में आएगा।

निष्कर्ष

योजनाबद्ध आरेख असेंबली, समस्या निवारण और सहयोग के लिए एक खाका है। यह पेशेवर रूप से सर्किट की कार्यक्षमता और संरचना को संप्रेषित करता है। उद्योग मानकों का पालन करने, घटकों को तर्कसंगत तरीके से व्यवस्थित करने और स्पष्टता को उजागर करने के बाद, वे सुनिश्चित करते हैं कि आपके आरेख न केवल उपयोगी हों बल्कि आंखों के लिए भी सुखद हों।