晶闸管直流调光电路讲解

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维修电工培训3调光电路

维修电工培训3调光电路

三、晶闸管调光电路 晶闸管调光电路如图1-1所示。其主电路采用单个晶闸 管控制的单相桥式整流电路,为一只12V的小电珠供电。 同时,单相桥式整流电路的输出,经稳压管电路削波后, 为单结晶体管触发电路提供电源。这也保证了输出脉冲电 压的频率和电源频率保持同步。
(1)单结晶体管触发电路的工作原理:U2经R4、R5对
二 .晶闸管的结构和工作原理 晶闸管又叫可控硅,分单向可控硅、双向可控硅、快速可 控硅、可关断可控硅、逆导可控硅和光控可控硅等几种,是 一种大功率的半导体器件,它具有体积小、重量轻、容量大、 效率高、使用维护简单、控制灵敏等优点。同时,它的功率 放大倍数很高,可以用微小的信号功率对大功率的电源进行 控制和变换。在脉冲数字电路中可作为功率开关使用。 1.单向晶闸管 单向晶闸管符号结构如图1-2所示。 它的导通条件是:除在阳、阴极间加上一定大小的正向电 压外,还要在控制极失去控制作用,即使控制极电压变为零, 可控硅仍然保持导通。要使可控硅阻断,必须使阳极电流降 到足够小,或在阳极和阴极间加反向阻断电压。
2.双向晶闸管
双向晶闸管是正反两个方向都可以控制的晶闸管。不管两个主电极(T1、 T2)间的电压如何,正向和反向控制极信号都可以使双向晶闸管导通。双向 晶闸管的结构和符号如图1-4(a)、(b)所示。它是一个三端五层半导体结构 器件,从管芯结构上看,可将其看作是将具有公共控制极(G)的一对反向 并联的单向晶闸管做在同一块硅单晶片上, T1和G在芯片的正面,T2在芯 片的背面,且控制极区的面积远小于其余面积。由结构图可见,G极和T1极 很近,距T2极很远,因此,G-T1之间的正、反向电阻均小,而G-T2、T2-T1 之间的正反向电阻均为无穷大。
2.晶闸管的简易测试 用万用电表R×1k档分别测量A—K、A—G间正、反向电阻;用 R×10Ω档测量G—K 间正、反向电阻,记入下表中。

晶闸管调光电路

晶闸管调光电路

晶闸管调光电路标题:晶闸管调光电路:探索灯光亮度的神奇世界引言:在现代生活中,电灯作为一种基本的照明设备,早已成为不可或缺的存在。

然而,传统的开关调光方式在一定程度上限制了灯光亮度的可调范围。

为了满足人们对灯光亮度更高需求的晶闸管调光电路应运而生。

本文将深入探讨晶闸管调光电路的原理、优点以及应用,带领您进入调光世界的神奇之旅。

1. 晶闸管的基本原理与工作方式1.1 晶闸管的结构与组成1.2 晶闸管的工作原理与特性1.3 晶闸管的驱动原理2. 晶闸管调光电路的构成与设计2.1 基本的晶闸管调光电路结构2.1.1 单相交流电源下的调光电路2.1.2 三相交流电源下的调光电路2.2 整流滤波电路的设计与应用2.3 触发电路的设计与应用3. 晶闸管调光电路的优点与特色3.1 高效率与节能特性3.2 宽范围的亮度调节3.3 无频闪与视觉保护3.4 调光平稳性与响应速度4. 晶闸管调光电路的应用领域4.1 家居照明应用4.2 商业照明应用4.3 舞台照明应用4.4 其他特殊照明应用5. 对晶闸管调光电路的观点与展望5.1 对晶闸管调光电路的认识与理解5.2 对晶闸管调光电路的发展前景展望结论:晶闸管调光电路以其独特的优势和广泛的应用领域,成为现代照明调光中不可或缺的一部分。

它不仅在家居照明和商业照明领域得到广泛应用,还在舞台照明和其他特殊照明等领域发挥着重要作用。

通过深入探究晶闸管调光电路的原理、构成和应用,我们可以更好地理解并应用这一神奇的技术,为我们的生活带来更为舒适和便利的照明体验。

未来,随着科技的不断进步,晶闸管调光电路的发展将呈现出更加广阔的前景,为人们创造更加智能、节能和环保的照明环境。

观点与理解:晶闸管调光电路作为一种先进的照明调光技术,以其高效节能、宽范围调节和无频闪等特点,广泛应用于各个领域。

我认为,晶闸管调光电路的快速响应速度和稳定性使其成为理想的照明方案之一。

在未来,随着智能照明系统的兴起,晶闸管调光电路有望更好地与智能控制技术结合,实现照明效果的个性化和智能化,为人们提供更加精准和便捷的照明调节方式。

晶闸管调光电路

晶闸管调光电路

维修电工中级证考核内容3——晶闸管调压电路
一、单相桥式可控整流电路(晶闸管调压电路)
单相桥式可控整流电路图
二、维修电工中级证考核原题及答案
晶闸管调压电路1
实操要求:
1、了解晶闸管调压电路,熟悉示波器的使用,将U1-0的半个周期分18小格(调时间微调)。

2、调整实验板上的电位器,使导通角θ=60º(用示波器观察)(调Rw,不能调时间粗调和微调),求:(1)控制角α=120º(180º-60º=120º),U5-6=5V(用万用表直流电压档测量)。

(2)画出U2-0、U3-0、U4-0、U5-6的电压波形图。

(不能调Rw,也不能调时间粗调和微调)
晶闸管调压电路2
实操要求:
1、了解晶闸管调压电路,熟悉示波器的使用,将U1-0的半个周期分18小格(调时间微调)。

2、调整实验板上的电位器,使U5-6=5V(用万用表直流电压挡测量)(调Rw,不能调时间粗调和微调),
求:
(1)控制角α=120º(180º-60º=120º),导通角θ=60º。

(2)画出U2-0、U3-0、U4-0、U5-6的电压波形图。

(不能调Rw,也不能调时间粗调和微调)。

晶闸管调光电路与原理

晶闸管调光电路与原理

晶闸管调光电路与原理
晶闸管的特点是可以用弱信号控制强信号。

从控制的观点看,它的功率放大倍数很大,用几十到一二百毫安电流,两到三伏的电压可以控制几十安、千余伏的工作电流电压,换句话说,它的功率放大倍数可以达到数十万倍以上。

由于元件的功率增益可以做得很大,所以在许多晶体管放大器功率达不到的场合,它可以发挥作用。

从电能的变化与调节方面看,它可以实现交流—直流、直流—交流、交流—交流、直流—直流以及变频等各种电能的变换和大小的控制。

晶闸管是半导体型功率器件,对超过极限参数运用很敏感,实际运用时应该注意留有较大电压、电流余量,并应尽量解决好器件的散热问题。

利用单结晶体管的负阻特性可构成自激振荡电路,产生控制脉冲,用以触发晶闸管,如图12-14(a)所示,其波形如图12-14(b)所示。

1。

晶闸管调光灯PPT课件

晶闸管调光灯PPT课件

故障 分析
• 根据原理找出故障原因 • 仪器仪表检查
通电 调试
• 整体调试,波形绘制 • 单结晶体管触发电路调试
通电前 • 对照原理图检查
检查
• 重点元件的引脚是否正确
.
22
(六)电路调试、故障分析及处理
.
23
调光电路实训表
测量点
整流桥
u0
触发脉冲
uO G
O
主电路
ud
O
工作原理
波形
故障排除的方法
.
25
(八)知识拓展
作业:查找资料,晶闸管调压电路还在哪些场合应用?
实物图
要求
元件清单
原理图
工作过程
.
26
板书设计
一、项目
二、知识
晶闸管调光灯电路
三、仿真
四、PCB制作
五、焊接 六、调试 七、评价 八、作业
.
27
五、教学反思
本节课采用项目教学,引领学生解决实际问题,在 “做中学,学中教”。学生反映真实、积极。教学充分
2
.
3
一、教材分析
教材分析 教材的地位与作用 教学目标 教学重点难点
知识目标
掌握晶闸管调光灯电路的工作原理
能力目标
通过实物制作,提高学生分析问题、 解决问题的综合能力。
情感目标
培养学生认真、严谨、求实的工作态度,
让学生体会,通过自己的动手动脑而获
得成功的愉悦之情,增强信心.
.
4
一、教材分析
教材分析 教材的地位与作用 教学目标 教学重点难点
rp17三仿真教学18方案的确立方方案案教师教师把关把关小组讨论小组讨论仿真验证仿真验证19四设计制作pcb板原理图设计生成pcb图20代号名称元器件型号数量v1v4二极管1n4007灯泡220v10wq1晶闸管mcr1006bt33单结晶体管bt33r1电阻51kr2电阻300r3电阻100rp滑动变阻器470k电容022uf元器件清单五元件焊接21五元件焊接故障处理故障处理重点元件的引脚是否正确六电路调试故障分析及处理单结晶体管触发电路调试故障分析通电调试通电前检查23六电路调试故障分析及处理24指导老师日期测量点整流桥触发脉冲主电路工作原理故障排除的方法调光电路实训表25内容配分评分细则得分电路焊接30元件测试工具使用焊接工艺成果展示45制作完成情况安全生产15能规范操作拆线整理现场10现场整理干净设施及桌椅摆放整齐项目实施标准评价原则可操作可操作结果过程结果过程评价主体评价主体多元化多元化评价内容评价内容多维化多维化七评价最终分数小组自评小组互评教师评价26工作过程原理图实物图要求八知识拓展作业

可控硅晶闸管调光电路

可控硅晶闸管调光电路

单向可控硅调压电路
可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成,其电路原里图如下图所示。

从图中可知,二极管D1—D4组成桥式整流电路,双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。

当调压器接上市电后,220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1—D4整流,在可控硅SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压,该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。

在交流电的正半周时,整流电压通过R4、W1对电容C充电。

当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时,T1管由截止变为导通,于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电,结果在R2上获得一个尖脉冲。

这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极,使可控硅导通。

可控硅导通后的管压降很低,一般小于1V,所以张弛振荡器停止工作。

当交流电通过零点时,可控硅自关断。

当交流电在负半周时,电容C又从新充电……如此周而复始,便可调整负载RL上的功率了。

晶闸管直流调光电路讲解

晶闸管直流调光电路讲解

郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目学生姓名专业班级学号院(系)指导教师完成时间目录1课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)3设计方案与论证 (2)3.1 设计方案 (2)3.2 设计论证 (3)4设计原理及功能说明 (4)4.1 设计原理 (4)4.2工作原理图当中各个元器件的功能说明 (5)5 单元电路的设计及说明 (6)5.1 主电路的说明 (6)5.1.1 主电路核心器件的说明 (6)5.1.2 主电路的设计及分析 (7)5.2 驱动电路介绍说明 (9)5.2.1 驱动电路核心器件介绍 (9)5.2.2 驱动电路的组成及说明 (13)6硬件的安装与调试 (15)6.1 晶闸管调光电路的安装 (15)6.2 晶闸管调光电路的调试 (15)6.3 晶闸管调光电路故障分析及处理 (15)7 总结 (16)参考文献 (17)附录1:总体电路原理图 (18)附录2:元件清单如下表: (19)1课程设计的目的课程设计是课程的总结性教学环节,是培养我们综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一实际问题的基本训练,加深对该课程知识的理解。

在整个教学计划中,它起着培养我们独立工作能力的重要作用。

通过本课程设计, 主要训练和培养我们的查阅资料,方案的选择的能力。

2 课程设计的任务与要求1. 课程设计的任务本课程设计的任务主要是利用晶闸管所受电压的大小,调节发光二极管的亮度,并且比较一些元器件实际输出波形与理论波形的区别。

同时,也让我从实际动手当中知道在制作过程中常见一些困难,及解决这些困难的方法。

2. 课程设计的要求本课程设计主要是对工作原理方面、制作工艺方面等方面作出要求具体如下所述(1)工作原理要求:对整流之后加在晶闸管两端的电压的大小进行控制调节,其驱动调节的工作要求如下:1)触发信号要有足够的功率。

2)触发信号波形应有一定的宽度,脉冲前沿尽可能的陡,以使元件再触发导通后阳极电流能迅速上升超过擎住电流而导通。

晶闸管调光电路

晶闸管调光电路

晶闸管调光电路晶闸管调光电路一、概述晶闸管调光电路是一种常用的家庭照明调光方式,其原理是通过改变晶闸管的导通角度来控制电流大小,从而达到调节灯光亮度的效果。

本文将详细介绍晶闸管调光电路的工作原理、电路结构、设计方法和应用场景。

二、工作原理1. 晶闸管基本原理晶闸管是一种半导体器件,具有单向导通性和双向控制性。

当晶闸管的控制极(G极)接收到一个正脉冲信号时,会使得晶闸管中的PN 结发生反向击穿,形成一个低阻态通道,使得电流能够流过。

当控制极上没有信号时,PN结处于正向偏置状态,此时晶闸管处于高阻态。

2. 晶闸管调光原理在晶闸管调光电路中,将交流电源接入到负载(如灯泡)上,并通过一个变压器将交流电源降压。

然后将一个触发器产生的正脉冲信号输入到晶闸管控制极上。

由于触发器输出的脉冲宽度和频率可以控制,因此可以通过改变脉冲信号的宽度和频率来控制晶闸管的导通角度,从而调节负载电流大小,实现灯光亮度的调节。

三、电路结构晶闸管调光电路主要由以下几部分组成:1. 降压变压器降压变压器是将交流电源降压到适合负载使用的电压水平。

在晶闸管调光电路中,通常采用单相降压变压器或双相中心点降压变压器。

2. 晶闸管控制电路晶闸管控制电路包括触发器、计时器、比较器等模块。

触发器产生正脉冲信号,计时器控制脉冲宽度和频率,比较器将计时器输出的信号与一个参考信号进行比较,并将结果反馈给触发器。

3. 晶闸管驱动电路晶闸管驱动电路是将控制信号转换为适合晶闸管导通的信号。

通常采用放大、隔离、整形等技术来实现。

4. 负载负载是晶闸管调光电路中需要调节的对象,通常为灯泡、荧光灯等。

四、设计方法1. 计算变压器参数在设计晶闸管调光电路时,首先需要计算变压器的参数。

变压器的输入电压为220V,输出电压根据负载需求进行选择。

例如,如果负载为50W的灯泡,输出电压可以选择为12V。

此时变比为220:12=18.3:1。

2. 选择晶闸管型号在选择晶闸管型号时,需要考虑其额定电流和额定电压。

双向晶闸管调光电路

双向晶闸管调光电路

双向晶闸管调光电路双向晶闸管调光电路是一种常见的电路设计,用于调节灯光的亮度。

它利用双向晶闸管作为调光元件,可以实现对交流电源的调光控制。

本文将从基本原理、电路结构、工作原理、调光特性以及应用场景等方面对双向晶闸管调光电路进行深入探讨。

一、基本原理双向晶闸管(Bilateral Triode Thyristor,简称BTT)是一种特殊的晶闸管结构,它具有两个PN结,可以实现双向导通。

在正向工作时,它具有普通晶闸管的导通特性,而在反向工作时,它则具有二极管的导通特性。

基于这种双向导通的特性,双向晶闸管能够实现交流电压的双向控制。

二、电路结构双向晶闸管调光电路一般由双向晶闸管、控制电路和负载组成。

控制电路用来控制双向晶闸管的导通情况,从而实现对灯光亮度的调节。

负载是指所要驱动的灯具或其他电器设备,可以是电阻、电感或电容等。

三、工作原理双向晶闸管调光电路的工作原理比较简单。

当控制电路将一个脉冲信号送入双向晶闸管的控制端时,双向晶闸管的导通状态会发生改变。

在正向导通状态下,双向晶闸管使交流电源的正半周电压施加在负载上,从而导致灯光亮起;而在反向导通状态下,双向晶闸管使交流电源的负半周电压施加在负载上,灯光则变暗或熄灭。

四、调光特性双向晶闸管调光电路具有调光范围广、调光精度高以及调光平稳等特点。

由于双向晶闸管可以在每个半周导通一定的时间,通过改变脉冲信号的宽度和频率,可以实现对灯光亮度的精确调节。

双向晶闸管的导通和截止均为渐变过程,避免了灯光闪烁和噪声干扰,使得调光过程更加平稳。

五、应用场景双向晶闸管调光电路在家庭照明、舞台照明、商业场所照明等领域有着广泛的应用。

它可以实现灯光的平滑调光,提高照明的舒适度和灵活性。

双向晶闸管调光电路还可以与智能家居系统相结合,实现远程控制和自动化调光等功能。

总结回顾:双向晶闸管调光电路是一种常见且实用的电路设计,能够实现对交流电源的灯光亮度调节。

它利用双向晶闸管作为调光元件,并通过控制电路对其导通状态进行控制。

晶闸管调光电路讲解

晶闸管调光电路讲解

RB1 U BB U BB
RBB
– 分压比(0.5~ 0.9)
等效电路
UE < UBB+UD = UP 时
B2
PN结反偏,IE很小;
+ _
RP
E +
RB2 UBB + UE UP时
A
_ PN结正向导通, IE迅速
U_ E
RB1 B1
增加。 UP – 峰点电压
测量单结晶体管的实验电路 UD – PN结正向导通压降
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基本结构
晶闸管是具有三个PN
A 阳极
结的四层结构, 其外形、

结构及符号如图。 A
G
(a) 外形
K
(b) 符号
P1

四 层 半 导 体
N1
PN

P2
GG
控制极
N2
(c) 结构 K 阴极
晶闸管的外形、结构及符号
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晶闸管相当于PNP和NPN型两个晶体管的组合
单结晶体管b1和b2的判断方法是:将万用表 置于R×1K挡或R×100挡,,黑表笔接发 射极,红表笔分别接另外两管脚测阻值,两 次测量中,电阻大的一次,红表笔接的就是 b1极。
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由图可求得
+ _
RP
E +
U_ E
B2 + U_BB
B1
+
U
B
1

U
BB
R
RB1 B1 R
B
2
_
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(1) 电路
T
io

任务一 晶闸管直流调光灯电路

任务一 晶闸管直流调光灯电路

任务一晶闸管直流调光灯电路一、电路图。

二、元器件表。

表1 助听器后置功率放大电路元器件表标称VD1~VD4T H VS R1R2名称参数作用标称VZ R3RP R4C VT名称参数作用三、制作过程。

(1)清点、检测元器件,并填写表1。

(2)按图1晶闸管直流调光灯电路,布局元器件,焊接安装电路,其中,在A点、B点、C点分别焊接光线。

四、使用仪器设备测量。

(1)调节RP,测量电灯H两端电压变化。

由大到小缓慢调节RP,观察电灯H与万用表数值变化,记录RP最大和最小时万用表的读数,并把测量的数据填写在下表中。

RP阻值电灯H发光情况(亮或暗)万用表读数最大时最小时(2)用示波器测量电容器(B点)信号波形,并把测量的结果填写在下表中。

电灯现象波形频率幅度灯最亮时f=V p-p=量程范围量程范围/div/div灯最暗时f=V p-p=量程范围量程范围/div/div IN4007╳4图4—6晶闸管直流调光电路原理图1VD1VD2VD4VD3VSJCR100-8H100ΩR2470ΩR3470ΩVZ2CW1326.3V指示灯BT33FRP100kΩR41kΩC0.1μF~9V~220V TA图1 晶闸管直流调光灯电路图2 单结晶体管BT33F外形BC图4—5单结晶体管外形BT33123操作技能考核表考官签名:_____________年月日操作技能考试考官记录表、评分表考官签名:_____________年月日。

晶闸管调光台灯电路.

晶闸管调光台灯电路.

晶闸管调光台灯电路设计学校:湖南铁道职业技术学院专业(系):电气工程系班级:工艺2班姓名:***学号:************指导老师:***完成日期:2012-4-25绪论晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术史前期,1904年出现了电子管,它能在真空中电子流进行控制,并应用于通信和无线电,从而开启了电子技术用于电力领域的先河。

1947年美国著名的贝尔实验发明了晶体管,引发了电子技术的一场革命。

晶闸管是一种半控型器件,是晶体闸流管的简称,又称作可控硅整流器(SCR)。

1957年美国通用电器公司开发出世界上第一款晶闸管产品,并于1958年将其商业化;晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能,使其应用范围迅速扩大。

电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的,其标志就是以晶闸管为代表的电力半导体器件的广泛应用,有人称之为继晶体管发明和应用之后的又一次电子技术改革。

市场一般是220V交流电,但是电子调光电路中选用的是低电压直流灯泡。

故此电路中需要变压器和整理电路,另外需要控制灯泡的亮度,所以需要一个控制电路,从而对输出电压占空比进行调节,这里还需一个斩波电路,从而来控制灯泡亮度。

电子调光电路课程设计综合了电力电子技术中的许多理论知识,他使理论知识得到了更好的巩固,并使理论知识与实际问题相联系。

其中主要用到的基础知识有升降压斩波电路和整流电路的工作原理和应用以及晶闸管的应用等。

目录第一章课题要求1.1课题介绍1.1.1 课题设计的内容1.1.2 课题要求1.2 参数要求第二章课题方案的设计2.1 方案总体设计分析2.2 选择与设计方案2.2.1 晶闸管的选择方案2.3 方案的确定第三章调光灯电路的设计3.1 电路原理图的设计与分析第四章电路的调试4.1 调试的设备4.2 硬件的设备第五章使用说明5.1 使用方法5.1.1 主要功能说明及使用第六章心得体会及参考文献附件元件清单第一章课题要求1.1课题介绍调光灯在日常生活中的应用非常广泛,其种类也很多。

晶闸管调光电路的工作原理

晶闸管调光电路的工作原理

晶闸管调光电路的工作原理
V6、R2、R3、R4、nP、C组成单结晶体管的张弛振荡器。

在接通电源前,电容c上电压为零;接通电源后,电容经由R4、RP充电使电压uc逐渐升高。

当电容两端电压uc达到峰点电压时,e—b1间变成导通,电容上电压经e—b1向电阻R3放电,在R3上输出一个脉冲电压。

随着C的放电,uc 很快下降,放电电流也迅速衰减。

当uc降到谷点电压后,管子恢复了阻断。

由于R4、RP的电阻值较大,当电容上的电压降到谷点电压时,电流小于谷点电流,不能满足导通要求,于是单结晶体管恢复阻断状态。

此后,电容又重新充电,重复上述过程,结果在电容上形成锯齿状电压,在R3上形成脉冲电压。

在交流电压的每个半周期内,单结晶体管都将输出一组脉冲,起作用的第一个脉冲去触发v5的控制极,使晶闸管导通,灯泡发光。

改变RP的电阻值,可以改变电容充电的快慢,即改变锯齿波的振荡频率。

从而改变晶闸管v5的导通角大小,即改变了可控整流电路的直流平均输出电压,达到调节灯泡亮度的目的。

单相晶闸管调光电路的工作原理及调光过程

单相晶闸管调光电路的工作原理及调光过程

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晶闸管调光电路

晶闸管调光电路

晶闸管调光电路一、目的1.熟悉晶闸管调光电路的工作原理及电路中各元件的作用。

2.掌握晶闸管调光电路的安装、调试步骤及方法。

3.对晶闸管调光电路中故障原因能加以分析并能排除故障。

4.熟悉示波器的使用方法。

二、材料与设备晶闸管调光电路的底板1块闸管调光电路元件1套万用表1块示波器1台烙铁1只三、线路晶闸管调光电路实验实训线路如图7-1所示。

该调光电路分主电路和触发电路两大部分。

主电路是单相半波整流电路,触发电路是单结晶体管触发电路。

四、内容与步骤1.晶闸管调光电路的安装(1)元件布置图和布线图。

根据图7-1所示电路画出元件布置图和布线图。

(2)元器件选择与测试。

根据图7-1所示电路图选择元器件并进行测量,重点对二极管、晶闸管、稳压管、单结晶体管等元器件的性能、管脚进行测试和区分。

(3)焊接前准备工作。

将元器件按布置图在电路底板焊接位置上做引线成形。

弯脚时,切忌从元件根部直接弯曲,应将根部留有5~10mm长度以免断裂。

引线端在去除氧化层后涂上助焊剂,上锡备用。

(4)元器件焊接安装。

根据电路布置图和布线图将元器件进行焊接安装。

2.晶闸管调光电路的调试(1)通电前的检查。

对已焊接安装完毕的电路办根据图1-47所示电路进行详细检查。

重点检查二极管、稳压管、单结晶体管、晶闸管等元件的管脚是否正确。

输入、输出端有无短路现象。

(2)通电调试。

晶闸管调光电路分主电路和单结晶体管触发电路两大部分。

因而通电调试亦分成两个步骤,首先调试单结晶体管触发电路,然后,再将主电路和单结晶体管触发电路联结,进行整体综合调试。

3.晶闸管调光电路故障分析及处理晶闸管调光电路在安装、调试及运行中,由元器件及焊接等原因产生故障,可根据故障现象、用万用表、示波器等仪器进行检查测量并根据电路原理进行分析,找出故障原因并进行处理。

五、注意事项1.注意元件布置要合理。

2.焊接应无虚焊、错焊、漏焊,焊点应圆滑无毛刺。

3.焊接时应重点注意二极管、稳压管、单结晶体管、晶闸管等元件的管脚。

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郑州科技学院《模拟电子技术》课程设计题目学生姓名专业班级学号院(系)指导教师完成时间目录1课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)3设计方案与论证 (2)3.1 设计方案 (2)3.2 设计论证 (3)4设计原理及功能说明 (4)4.1 设计原理 (4)4.2工作原理图当中各个元器件的功能说明 (5)5 单元电路的设计及说明 (6)5.1 主电路的说明 (6)5.1.1 主电路核心器件的说明 (6)5.1.2 主电路的设计及分析 (7)5.2 驱动电路介绍说明 (9)5.2.1 驱动电路核心器件介绍 (9)5.2.2 驱动电路的组成及说明 (13)6硬件的安装与调试 (15)6.1 晶闸管调光电路的安装 (15)6.2 晶闸管调光电路的调试 (15)6.3 晶闸管调光电路故障分析及处理 (15)7 总结 (16)参考文献 (17)附录1:总体电路原理图 (18)附录2:元件清单如下表: (19)1课程设计的目的课程设计是课程的总结性教学环节,是培养我们综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一实际问题的基本训练,加深对该课程知识的理解。

在整个教学计划中,它起着培养我们独立工作能力的重要作用。

通过本课程设计, 主要训练和培养我们的查阅资料,方案的选择的能力。

2 课程设计的任务与要求1. 课程设计的任务本课程设计的任务主要是利用晶闸管所受电压的大小,调节发光二极管的亮度,并且比较一些元器件实际输出波形与理论波形的区别。

同时,也让我从实际动手当中知道在制作过程中常见一些困难,及解决这些困难的方法。

2. 课程设计的要求本课程设计主要是对工作原理方面、制作工艺方面等方面作出要求具体如下所述(1)工作原理要求:对整流之后加在晶闸管两端的电压的大小进行控制调节,其驱动调节的工作要求如下:1)触发信号要有足够的功率。

2)触发信号波形应有一定的宽度,脉冲前沿尽可能的陡,以使元件再触发导通后阳极电流能迅速上升超过擎住电流而导通。

3)为使晶闸管在每个周期都在相同的控制角触发导通,触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步,且脉冲与电源波形保持固定的相位关系。

4)晶闸管的误导通往往是由于干扰信号进入门极电路而引起的,因此需要对触发电路进行屏蔽、隔离等抗干扰措施。

防止干扰与误触发(2)制作工艺要求:1.注意元件布置要合理。

2.焊接应无虚焊、错焊、漏焊,焊点应圆滑无毛刺。

3.焊接时应重点注意二极管、稳压管、单结晶体管、晶闸管等元件的管脚。

3设计方案与论证3.1设计方案本课程设计采用控制输出电压波形的面积的大小,来达到对LED调光的目的。

其中有两种方案可以应用:第一种方案是在晶闸管的阳极串上一个滑动变阻器,调节滑动变阻器阻值的大小来改变LED的亮度。

第二种方案是在单结晶体管的发射极上串上一个滑动变阻器,调节滑动变阻器阻值的大小就相当于间接调节驱动信号相位角的大小,即改变输出电压的大小,从而调节了LED的亮度。

本电路设计采用了第二种方案,本方案电路设计主要有主电路和驱动电路(单结晶体管触发电路)两部分电路组成,其中主电路是由变压器、桥式整流电路、稳压电路、晶闸管、限流电阻等部分组成,驱动电路是由单结晶体管、电容,滑动变阻器、电阻等部分组成。

具体设计如下3-1图所示:图3-1总体设计方案方框图3.2设计论证本课程设计的论证介绍有以下几个方面:1)主电路采用单个晶闸管的单相桥式可控整流电路,电路的负载是LED灯,它与晶闸管串联。

2)驱动电路(单结晶体管触发电路)电源是由主电路桥式整流输出,经稳压管电路削波后得到的梯形波电压。

3)触发脉冲形成过程:梯形波电压经电阻对电容C充电,当C两端电压上升到单结晶体管峰点电压U p时单结晶体管由截止变为导通,此时,电容C就通过e—b1,电阻迅速放电,放电电流在电阻上产生一个尖顶脉冲,随着C的放电,当C两端电压降至单结晶体管谷点电压Vr时,单结晶体管重新截止,电容C又重新充电,重复上述过程,在电阻两端就输出一组尖脉冲(在一个梯形波电压周期内,脉冲产生的个数是由电容C充放电的次数决定)。

在周期性梯形波电压的连续作用下上述过程反复进行。

4)脉冲的同步当梯形波电压过零时,电容C两端电压也降为零,因此电容C每次连续充放电的起始点也就是主电路电压过零点,这样就保证了输出脉冲电压的频率和电源频率同步。

5)脉冲移相在一个梯形波电压作用下,单结晶体管触发电路产生的第一个脉冲就能使晶闸管触发导通,衙面的脉冲通常是无用的。

由于晶闸管导通的时刻只取决于阳极电压为正半周时,加到控制极第一个触发脉冲的时刻,因此,电容C充放电过程越快,第一个脉冲出现的时刻越早,晶闸管的导通角也就越大,整流输出的平均电压也就越高,反之,如电容C放电越慢,第一个脉冲出现的越迟,整流输出的平均电压也就越小。

由此,只要改变滑动变阻器R p的大小就可以改变电容C的充电速度,也就改变了第一个脉冲出现的时刻,这就起到了脉冲移相的目的。

4设计原理及功能说明4.1 设计原理本课程设计原理如下所述,电路接通交流220V电源,电源经变压器降为12V交流电,12V电源经D1~D4整流后得到10.8V 的直流电源供给负载和驱动电路,当10.8V经过稳压管是会产生一个梯形波,在这个梯形波电压作用下,驱动电路(单结晶体管触发电路)产生的第一个脉冲就能使晶闸管触发导通,衙面的脉冲通常是无用的。

由于晶闸管导通的时刻只取决于阳极电压为正半周时,加到控制极第一个触发脉冲的时刻,因此,电容C充放电过程越快,第一个脉冲出现的时刻越早,晶闸管的导通角也就越大,整流输出的平均电压也就越高,反之,如电容C放电越慢,第一个脉冲出现的越迟,整流输出的平均电压也就越小。

由此,只要改变滑动变阻器R p的大小就可以改变电容C的充电速度,也就改变了第一个脉冲出现的时刻,这就起到了脉冲移相的目的。

工作原理图4-1图所示:图4-1工作原理图4.2工作原理图当中各个元器件的功能说明D1-D4组成桥式整流提供直流电源R1 —限流电阻R2—温度补偿电阻R3—形成并输出脉冲R4—保护电阻R p—移相控制,改变Rp大小就能改变电容C的充放电时间C—充、放电D8—控制电容的充、放电及脉冲形成D9—削波、稳压D7—保护单结晶体管,使前极对后极不产生影响5 单元电路的设计及说明本电路设计有主电路和驱动电路两部分组成,具体说5.1和5.2所述:5.1 主电路的说明5.1.1 主电路核心器件的说明1.晶闸管的结构晶闸管的内部结构如5-1图所示,它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构。

它有三个PN结(J1、J2、J3),从J1结构的P1层引出阳极A,从N2层引出阴级K,从P2层引出控制极G,所以它是一种四层三端的半导体器件。

5-1晶闸管内部结构图图5-1晶闸管结构2.晶闸管的工作原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如5-2图所示:图5-2等效电路图当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。

此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流I b2流过,经BG2放大,其集电极电流I c2=β2I b2。

因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以I b1=I c2。

此时,电流I c2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流I c1=β1I b1=β1β2I b2。

这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使I b2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。

由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。

5.1.2 主电路的设计及分析本电路设计的主电路主要是由变压器、桥式整流电路、稳压管、晶闸管、LED灯等组成。

具体如5-3所示:图5-3主电路整流电路是由四个普通型二极管组成。

由整理桥可得波形如下5-4图(左为实际波形,右为理论波形)所示:图5-4整流波形该波形同时也是控制角等于0时输出电压波形,整流后得到电压为U=0.9*U2=0.9*12=10.8V稳压电路是由一个12V的稳压二极管独立构成。

由稳压电路可得波形如5-5图(左为实际波形,右为理论波形)所示:图5-5稳压波形5.2 驱动电路介绍说明5.2.1 驱动电路核心器件介绍1.单结管结构单结晶体管结构示意图如图5-6(a)所示。

在一块高电阻率的N型硅半导体基片上引出两个电极:第一基极b1与第二基极b2。

这两个基极之间的电阻R bb即是基片的电阻,约2~12 kΩ。

在两基极之间,靠近b2极处设法掺入P型杂质铝,引出电极称为发射极e。

所以,它是一种特殊的半导体器件,有三个引出端,只有一个PN结,故称单结晶体管,又称双基极二极管。

其等效电路、符号与管脚如图5-6(b)、(c)、(d)所示,R b1、R b2分别为e极与b1、b2之间的基片电阻。

图5-6单结管的结构与符号2.单结管的特性和工作原理将单结管接成下图所示电路,称U bb 为基极电压,U e 随发射极电流变化,称为发射极电压。

(1)当S 1断开,S 2闭合时,外加基极电压U bb 由R b1和R b2分压,则管子A 点对b1点之间的电压U A 为 (1) 当S 1断开、S 2闭合时,外加基极电压U bb 由R b1、R b2分压,则管子中A 点对b 1点之间的电压U Abb bb b b b A U U R R R U η=+=121(A 点在管子内部,无法直接测量)(4-1)式中η单结晶体管分压比,由管子内部结构决定,通常在0.3~0.9之间。

式中η为单结管分压比,由管子内部结构决定,通常在0.3~0.9之间。

图5-7单结管试验电路(2) 当U bb断开,I bb=0,闭合S1加上U e时,二极管VD与R b1组成串联电路。

发射极电压与电流的伏安特性如图5-7中最下边一条曲线所示,与二极管正向特性接近。

(3) 若管子加上一定的基极电压U bb(10 V),U e从零开始增大,当U e<U A=ηU bb时,二极管VD反偏,只有很小的反向漏电流,I e 为负值。

当U e增大到与U A相等时,二极管VD零偏,I e=0,对应于图5-8中曲线①上b点。

当U e再增大,U e<U A+U D(U D为二极管VD的导通压降),通常为0.7 V时,二极管VD开始正偏,但还未充分导通,大于零,不过数值很小。

当U e继续增大,达到U P值(U P=ηU bb+U D)时,则二极管VD充分导通,I e显著增大。

由于发射极P区的空穴不断注入N区,使N区R b1段中的载流子大量增加,阻值迅速减小。

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