台灯调光电路的制作

台灯调光电路的制作
台灯调光电路的制作

台灯调光电路的制作

第一部分:

一、电路工作原理

下图为调光台灯电路,可使灯泡两端交流电压在几十伏至二百伏范围内变化,调光作用显著。

图一、家用调光台灯电路

图二、单结晶体管符号

1.单结晶体管和单向晶闸管

(1)单结晶体管

单结晶体管有两个基极,仅有一个PN结,故称双基极二极管或单结晶体管。图二所示是单结晶体管的图形符号,发射极箭头倾斜指向b1,表示经PN结的电流只流向bl极。国产单结晶体管有BT31、BT32、BT33、BT35等型号。

单结晶体管在一定条件下具有负阻特性,即当发射极电流I增加时,发射极电压Ve反而减小。利用单结晶体管的负阻特性和RC充放电电路,可制作脉冲振荡器。

单结晶体管的主要参数有基极直流电阻Rbb和分压比。Rbb是射极开路时b1、b 2间的直流电阻,约2~10kW,Rbb阻值过大或过小均不宜使用。另外一个是b 1、b2间的分压比,其大小由管内工艺结构决定,一般为0.3~0.8。

(2)单向晶闸管

晶体闸流管又名可控硅,简称晶闸管。广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备。晶闸管有三个电极:阳极A、阴极K和控制极G。图三(a)、(b)所示是其电路符号和内部结构。由图可见,晶闸管等效为PNP型三极管与NPN三极管正反馈连接的三端器件。

单向晶闸管有以下三个工作特点:①晶闸管导通必须具备两个条件:一是晶闸管阳极A与阴极K间必须接正向电压。二是控制极与阴极之间也要接正向电压;②晶闸管一旦导通后,降低或去掉控制极电压,晶闸管仍然导通;③晶闸管导通后要关断时,必须减小其阳极电流使其小于晶闸管的导通维持电流。

晶闸管的控制电压Vc和电流Ic都较小,电压仅几伏,电流只有几十至几百毫安,但被控制的电压或电流却可以很大,可达数千伏、几百安培。可见晶闸管是一种可控单向导电开关,常用于弱电控制强电的各类电路。

图三、晶闸管符号和内部结构

2.电路调光原理

图一中,VT、R2、R3、R4、RP、C组成单结晶体管张弛振荡器。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,电容的电压V逐渐升高。当达到峰点电压时,e—b1间导通,电容上电压经e—b1向电阻R3放电。当电容上的电压降到谷点电压时,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上则形成脉冲电压。此脉冲电压作为可控硅VS的触发信号。在VD1~VD4桥式整流输出的每一个半波时间内,振荡器产生的第一个脉冲为有效触发信号。调节RP的阻值,可改变触发脉冲的相位,控制晶闸管VS的导通角,调节灯泡亮度。

二、元器件选择

电路元器件名称、规格型号和数量,如表所示。

三、完成电路板的焊接

要求电子产品的焊点大小适中,无漏、假、虚、连焊,焊点光滑、圆润、干净、无毛刺;引脚加工尺寸及成形符合工艺要求;导线长度、剥头长度符合工艺要求,芯线完好,捻头镀锡。

四、电子电路的调试

(1)由于电路直接与市电相连,调试时应注意安全,防止触电。调试前认真、仔细核查各元器件安装是否正确可靠,最后插上灯泡,进行调试。

(2)插上电源插头,人体各部分远离印制电路板,打开开关,右旋电位器把柄,灯泡应逐渐变亮,右旋到头灯泡最亮;反之,左旋电位器把柄,灯泡应逐渐变暗,左旋到头灯光熄灭。

可控硅调光原理

3. 双向可控硅调光电路分析 左图是一个典型的双向可控硅 调光器电路,电位器POT1和电阻R1、 R2 与电容C2构成移相触发网络,当 C2的端电压上升到双向触发二极管 D1的阻断电压时,D1击穿,双向可 控硅TRIAC被触发导通,灯泡点亮。 调节POT1可改变C2的充电时间常数,TRAIC的电压导通角随之改变,也就改变了流过灯泡的电流,结果使得白炽灯的亮度随着POT1的调节而变化。POT1上的联动开关SW1在亮度调到最暗时可以关断输入电源,实现调光器的开关控制。 可控硅可控硅一旦被触发导通后,将持续导通到交流电压过零时才会截止。可控硅承担着流过白炽灯的工作电流,由于白炽灯在冷态时的电阻值非常低,再考虑到交流电压的峰值,为避免开机时的大电流冲击,选用可控硅时要留有较大的电流余量。 触发电路触发脉冲应该有足够的幅度和宽度才能使可控硅完全导通,为了保证可控硅在各种条件下均能可靠触发,触发电路所送出的触发电压和电流必须大于可控硅的触发电压UGT与触发电流I GT的最小值,并且触发脉冲的最小宽度要持续到阳极电流上升到维持电流(即擎住电流I L)以上,否则可控硅会因为没有完全导通而重新关断。 保护电阻 R2是保护电阻,用来防止POT1调整到零电阻时,过大的电流造成半导体器件的损坏。R2太大又会造成可调光范围变小,所以应适当选择。 功率调整电阻 R1决定白炽灯可调节到的最小功率,若不接入R1,则在POT1调整到最大值时,白炽灯将完全熄灭,这在家庭应用中会造成一定不便。接入R1后,当POT1调整到最大值时,由于R1的并联分流作用,仍有一定电流给C2充电,实现白炽灯的最小功率可以调节,若将R1换为可变电阻器,则可实现更精确的调节,以确保量产的一致性。同时R1还有改善电位器线性的作用,使灯光变化更适合人眼的感光特性。 电位器小功率调光器一般都选择带开关的电位器,在调光至最小时可以联动切断电源,这种电位器通常分为推动式(PUSH)和旋转式(ROTARY )两种。对于功率较大的调光器,由于开关触点通过的电流太大,一般将电位器和开关分开安装,以节省材料成本。考虑到调光特性曲线的要求,一般都选择线性电位器,这种电位器的电阻带是均匀分布的,单位长度的阻值相等,其阻值变化与滑动距离或转角成直线关系。 滤波网络由于被可控硅斩波后的电压不再呈现正弦波形,由此产生大量谐波干扰,严重污染电网系统,所以要采取有效的滤波措施来降低谐波污染。图中L1和C1构成的滤波网络用来消除可控硅工作时产生的这种干扰,以便使产品符合相关的电磁兼容要求,避免对电视机、收音机等设备的影响。 温度保险丝对于大功率的调光器或用于组群安装的调光器,内部温升比平时要高,在电路中安装一只温度保险,可以在异常温升时切断电路,防止灾害事故的发生。 3.1可控硅的缓冲保护 可控硅在电路中工作时,它的开关状态并不是瞬间完成的。可控硅刚导通时的等效阻抗还很大,这时如果电流上升很快,就会造成很大的开通损耗;同样,在可控硅接近完全关断

调光台灯电路的原理与安装教案

信息化教学设计 教案 参赛专业:《电子技术应用》 课程名称:《电子技能与实训》教案名称:《调光台灯电路的原理与安装》 时间:2010.11

调光台灯电路的原理与安装 一、【教材及学生分析】 1.教材及内容:中等职业教育国家规划实训教材《电子技能与实训》第2版(石小法编写)第四章中的一个实训项目,是晶闸管的综合应用,晶闸管又名可控硅,广泛应用于工业、家用电器中,是弱电控制强电的重要器件,调光台灯电路是它的一个典型应用电路,通过学习,同学们能掌握这类电路的基本检修方法。 2、学生分析 学生在学习这部分知识之前,已经学习了半导体基础知识,可控硅结构和工作特点,以及单结晶体管的特性,通过本节的学习,把零散的基础知识有机地联系在一起,是对所学知识的一个综合应用,锻炼分析电路和排除故障的能力。 中职学生理论基础较薄弱,但他们有较强的探索、创新欲望,喜欢动手实践课程,本节课的设计就是要因材施教、用实践促进理论的学习,引导学生动手实践、自主探索、合作交流,达到预设的教学目标。 二、【教学目标】 1、知识目标 (1) 巩固可控硅、单结晶体管等主要元件的特性及测量方法; (2) 了解台灯调光电路的工作原理; (3)了解电路板制作的初步知识。 2、技能目标 (1) 能正确识别各种元件; (2) 能根据电路图,在仿真软件上实现正确的电路连接与调试; (3) 能根据故障现象加以排除。 (4)会分析简单电路的原理。 3、情感、态度与价值观 (1) 培养学生的学习兴趣; (2) 养成严谨规范的操作习惯; (3) 培养学生的参与意识,树立学习的信心。 三、【教学重点与难点】 重点:电路安装与调试 难点:故障排除 四、【教学器材及环境】 1.多媒体教室(配备投影、屏幕、安装有电子教室广播软件系统、FLASH动画

大学生电子设计大赛 PWM调光的多功能LED台灯电路设计

PWM调光的多功能LED台灯电路设计 LED(发光二极管)作为一种新型光源,具有高效节能、绿色环保、使用寿命长等其他光源无法比拟的优点,代表着未来照明技术的发展方向。本文设计了一种以AT89S51单片机为核心的家用多功能白光LED台灯系统,采用PT4115大功率LED恒流驱动方案,可实现对LED台灯的PWM多级调光控制;同时,系统兼有时间日历、温度检测、液晶显示、声光闹钟等多项功能。本文详细给出系统的硬件与软件设计过程。实验证明,该多功能LED 台灯稳定高效,功能丰富,能够满足家庭实际应用的要求。 0引言 随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重,绿色节能已经成为全球普遍关注的话题,人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面,在电能消耗中,发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展,我国的照明用电将有大比例的提高,因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。LED作为一种固态冷光源,是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯(如高压钠灯和金卤灯)之后的第四代新光源。基于白光LED的固态照明,是一种典型的绿色照明方式,与传统光源相比,具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点,代表着照明技术的未来,并符合当前政府提出的"建设资源节约型和环境友好型社会"的要求。可以预见不久的将来,LED必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。 目前,市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点;至于寿命结束的含汞灯,一旦处理不当,将对环境造成严重危害;而且部分台灯产品功能单一,缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能,无法适应现代家庭生活的实际需求。为解决当前问题,本文设计了以AT89S51单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统,采用PT4115大功率LED恒流驱动方案,可实现对LED台灯的PWM调光控制;同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。在实现高效节能的同时,为家庭使用提供了极大的便捷。 1系统硬件电路设计 该多功能LED台灯系统采用20只5mm高亮白光LED灯珠为光源,以AT89S51单片机为主控芯片,由LED恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。系统结构框图如图1所示。 该系统可具体实现LED台灯的10级PWM调光控制;液晶屏实时显示时钟、日历与环境温度信息;闹钟功能采用声光报警方式,即一旦到达闹钟时间,LED台灯自动点亮,

调光台灯电路设计

摘要 为了节能和保护视力,市场上出现各种各样的调光台灯,也有很多的人研究更节能的调光方法。通过multisim10.0仿真,设计出一种调光台灯,通过控制单向晶闸管的导通角来改变灯泡的亮度。CD4017的输出接不同的电阻,高电平经过这些不同大小的电阻对电容进行充电,充电的快慢不一样,单向向晶闸管的触发脉冲移动,导通角发生变化,从而达到调光的目的。 关键词: Multisim;调光;CD4017十进制计数译码器;单向晶闸管;单相桥式整流电路

目录 一设计任务 (3) 1.1设计目的和意义 (3) 1.1.1目的 (3) 1.1.2意义 (3) 1.2初始参数和要求 (3) 1.2.1 初始参数 (3) 1.2.2要求 (3) 二系统设计 (4) 2.1系统工作原理 (4) 2.1.1CD4017工作原理 (4) 2.1.2单向晶闸管 (6) 2.1.3单相桥式整流电路 (7) 2.1.4调光台灯电路原理 (8) 2.2 器件选择 (9) 2.3电路设计 (9) 2.4 电路仿真测试 (13) 三总结 (14) 3.1结论 (14) 3.2优点与不足 (14) 3.3 心得与体会 (15) 参考文献 (15)

一设计任务 1.1设计目的和意义 1.1.1目的 1、熟悉和学会multisim的使用; 2、学会进行设计电路的方法; 3、通过查资料了解各种元件的功能、参数等; 4、了解调光电路的工作原理并进行设计; 5、以节能和保护视力为目的设计调光台灯电路。 1.1.2意义 1、学会并熟练掌握multisim的使用; 2、培养创新的能力; 3、使台灯可以达到节能的目的; 4、学会应用已经学过的知识。 1.2初始参数和要求 1.2.1 初始参数 CD4017的输出端所接的电阻在10Ω-100Ω之间分散取,以达到多级的调光目的;电源选择220V 50Hz的交流电源;灯泡选用230V的,由于电源电压是220V,所以灯泡选择230V的可避免灯泡烧坏。触发电路的电阻阻值为100Ω,电容为47μF,起保护LED灯作用的电阻阻值为300Ω。 1.2.2要求 每次按动按钮开关,CD4017的10个输出就变换输出高电平“1”,并影响灯泡的亮度。

调光电路图全集

调光电路图全集一.自动调光灯电路图 二.台灯调光器电路图

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电力电子技术调光台灯的设计报告

目录 调光台灯的设计 (2) 1. 设计目的 (2) 2. 调光灯电路 (3) 3. 元器件选择 (3) 4. 元器件认识 (4) 4.1 单向晶闸管 (4) 4.1.1 单向晶闸管的工作特点: (4) 4.1.2 单向晶闸管的主要参数 (4) 4.1.3 单向晶闸管简易检测 (5) 4.1.4触发电路 (6) 5 电路仿真 (9) 6 总结: (9)

调光台灯的设计 1. 设计目的 电力电子技术是研究应用电力半导体开关器件实现电能的变换及控制的一门技术,又称为功率电子技术。它有4种电能转换方式:AC→DC,DC→AC,AC→AC,CD→DC。电力电子技术的创新已成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地,各发达国家均在这一领域投入了大量的人力、物力和财力进行研发。 电力电子技术的作用及发展: (1) 优化电能使用。 (2) 改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业。 (3) 电力电子技术高频化和变频技术的发展,将使机电设备突破工频传统,向高频化方向发展。 (4) 电力电子智能化的进展,在一定程度上将信息处理与功率处理合一,使微电子技术与电力电子技术一体化,其发展有可能引起电子技术的重大改革。

2. 调光灯电路 各组成部分作用如下: ?整流电路——将交流电变成单方向的脉动直流电。 ?触发电路——给晶闸管提供可控的触发脉冲信号。 ?晶闸管——根据触发信号出现的时刻(即触发延迟角α的大小),实现可控导通,改变触发信号到来的时刻,就可改变灯泡两端交流电压的大小,从而控制灯泡的亮度。 3. 元器件选择 表1 调光台灯电路元件明细表

电容器 序号 分类名称型号规格数量1 VD 1~VD 4整流二极管IN400742 VU 单结晶体管BT3313VT 晶闸管3CT15114R 1、R 3 电阻器100Ω2R 2电阻器 470Ω1R 4电阻器 1k Ω15HL 灯泡 220V 、25W 16C 0.1μF 17RP 带开关电位器100k Ω 18其他实验板(万能板)、导线 4. 元器件认识 4.1 单向晶闸管 4.1.1 单向晶闸管的工作特点: 1)单向晶闸管的导通条件是阳极与阴极间加正向电压,同时在门极与阴极间也加上正向电压。 2)晶闸管一旦导通后,门极即失去控制作用。要使导通后的晶闸管关断,可将阳极电压降低到一定程度或改变阳极电压的极性。 3)晶闸管具有以弱电控制强电的作用,即利用弱电信号(即触发信号)对门极的控制作用,就可使晶闸管导通去控制强电系统 4.1.2 单向晶闸管的主要参数 (1)断态重复峰值电压UDRM :结温为额定值时,门极断开,

超完整LED调光电路设计

超完整LED调光电路设计 超完整LED调光电路设计 传统白热灯泡的调光电路,大多使用简易的双向交流触发三极体(Triac)位相控制方式。白热灯泡利用钨丝高温发光,使用双向交流触发三极体的位相控制方式,因此无电压时段也不会产生闪现象烁,反过来说光源变成LED 方式时,相同的双向交流触发三极体位相控制电路,频率是一般商用频率2倍,受到无电压时段影响,容易出现闪烁现象。最近美国国家半导体公司开发直接连接双向交流触发三极体调光器,几乎完全不会发生闪烁现象的LED驱动IC LM3445与评鉴基板。接着笔者组合评鉴基板与简易双向交流触发三极体调光电路,说明LM3445的评基板鉴与电路设计的重点。评鉴基板封装LM3445、电源电路,以及周边电路,评鉴基板使用双向交流触发三极体调光电路,输入已经受到位相控制的电压,利用高频切换器提供LED电流,LED驱动器设有可以控制流入LED电流峰值的降压转换器,动作时设定OFF时间超过一定值以上。动作上首先接受双向交流触发三极体调光电路的输出电压,接着检测双向交流触发三极体的ON时段,再将此信号转换成流入LED电流指令值,此时流入LED电流与双向交流触发三极体ON时间呈比例,就能够沿用传统白热灯泡的调光电路。此外上记评鉴基板支持还主从结构,能够以相同电流调光复数LED。评鉴与电路整体

架构图1(a)是评鉴电路方块图;图1(b)是双向交流触发三极体的调光电路,由图可知本电路采取“Anode fire”方式,使用双向交流触发三极体的两端电压当作驱动电压,通过可变电阻VR后,使电容器C1充正电压或是负电压,此时不论极性,电容器C1的电压一旦超过一定程度,触发二极管通电会使双向交流触发三极体点弧,流入双向交流触发三极体的电流,即使超过一值仍旧持续通电,电流则流入负载。图中的二极管D1~D4与15kΩ电阻,连接于双向交流触发三极体的两端,主要目的不论极性都能够使电容器C1的开始充电电压维持一定值,此外为避免受到商用电源极性影响,因此刻意将此整合成相同点弧位相的电路。由于双向交流触发三极体电路OFF时,不会完全遮断电流,大约有15kΩ的阻抗值,为减少对评鉴基板的影响,本电路插入1kΩ的假电阻。图1(c)是供应评鉴基板的电压波形,取电源的正弦波。图2是评鉴基板的电路图,根据图1(c)的电压波形可知,输出调光LED的电流要求各种技巧,第1调光必需指定流入LED的电流,因此评鉴基板若能够从双向交流触发三极体的ON时段获得信息,理论上LED只要流入与该时段呈比例的电流,LED就能够沿用传统白热灯泡的调光器进行调光。LM3445的ON时段在450至1350范围,支持0% ~100%的电流值指令,若以双向交流触发三极体的弧点角度θ表示,它相当于1350~450范围。第2是输入评鉴

基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案

基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案 2012-04-26 站长统计 中心议题: 基于PWM调光的多功能LED台灯设计方案 解决方案 探究系统硬件电路设计方法 设计基于PWM 调光的多功能LED 台灯 引言 随着全球能源危机和气候变暖问题的日益严重,绿色节能已经成为全球普遍关注的话题,人们正通过各种途径寻找新的节能方式。照明是人类消耗能源的重要方面,在电能消耗中,发达国家照明用电占发电总量的比例是19%,我国也达到12%.随着经济发展,我国的照明用电将有大比例的提高,因此绿色节能照明的研究越来越受到重视。LED 作为一种固态冷光源,是继白炽灯、荧光灯、高强度放电灯(如高压钠灯和金卤灯)之后的第四代新光源。基于白光LED 的固态照明,是一种典型的绿色照明方式,与传统光源相比,具有节能、环保、寿命长、体积小、安全可靠等特点,代表着照明技术的未来,并符合当前政府提出的"建设资源节约型和环境友好型社会"的要求。可以预见不久的将来,LED 必然会进入普通照明领域取代现有的照明光源。 目前,市场上采用白炽灯、卤素灯、荧光灯为光源的台灯普遍存在着低效率、高能耗、不易调光等缺点;至于寿命结束的含汞灯,一旦处理不当,将对环境造成严重危害;而且部分台灯产品功能单一,缺少亮度调节、时钟日历、温度显示等功能,无法适应现代家庭生活的实际需求。为解决当前问题,本文设计了以AT89S51 单片机为核心的多功能白光LED 台灯系统,采用PT4115 大功率LED 恒流驱动方案,可实现对LED 台灯的PWM 调光控制;同时兼有时钟日历、声光闹钟、温度检测、液晶显示等多项功能。在实现高效节能的同时,为家庭使用提供了极大的便捷。 1 系统硬件电路设计 该多功能LED 台灯系统采用20 只5mm 高亮白光LED 灯珠为光源,以A T89S51 单片机为主控芯片,由LED 恒流驱动系统、时钟系统、测温系统、液晶显示系统、蜂鸣系统、按键系统组成。系统结构框图如图1 所示。 该系统可具体实现LED 台灯的10 级PWM 调光控制;液晶屏实时显示时钟、日历与环境温度信息;闹钟功能采用声光报警方式,即一旦到达闹钟时间,LED 台灯自动点亮,并发出蜂鸣声报警,以唤醒用户;用户可通过按键系统实现对时钟日历与闹钟参数的设置、LED 亮度的调节以及闹钟报警的解除。

调光台灯的电路

调光台灯的电路非常简单,仅仅是一个可控硅调压电路而已。市场上见到的电路大多是第二个图所示的电路,工作原理是:当交流电的正半周或副半周到来是,经过全桥整流,加到可控硅上的电源是单向的。该电压通过电位器给电容充电,当电容C1上的电压达到一定数值后,就会触发可控硅导通。调节电位器的旋钮,可以改变充电的时间,从而控制可控硅的导通角。其中单向可控硅使用MCR100-6,二极管使用1N4007。灯泡应选择60W以下的白炽灯。 第一个图所示的电路性能更好一些,可以控制更大功率的电器。 调光台灯电路图一:

调光台灯的典型电路如附图所示。主电路由电源开关S、灯泡H、双向可控硅SCR、电感L等构成;电位器RP1(微调)、RP2(带开关)、电阻R1、电容C2和双向二极管SD组成双向可控硅的触发电路。UC充电电压达到双向二极管正负导通电压阈值时,触发双向控硅SCR 双向导通;当输入电源电压过零时,SCR自动关断。调整电位器阻值可调整充电速率,即可调整可控硅的导通角,从而调节灯光的强弱。另外,L和C1构成高频滤波电路,使高频触发信号不致污染电网。它们的工频阻抗很小,不会影响灯光的亮度。 调光台灯电路图二: 无级调光台灯电路图

1.双向可控硅SCR可根据负载功率大小选择97A6(约1A)、TLC336A(约3A)、BT136-500D(约6A)中的一个,选择原则是触发电流要小于25mA。 2.C4取值在0.1 " 0.47uF之间,C2取值在2200 " 4700pF

之间。五、主要技术指标:电源电压:5V。输出脉宽:40ms。输出触发脉冲导通角:41°"159°。调光周期(从最亮到最亮):4.2s。电源电流:1.5"2.5mA。输出端灌入电流:≤25mA。输出触发脉冲幅度:Vss-3V。渐暗脉冲:83±3。

台灯可控硅调光电路

电子技术课程设计 25W台灯可控硅调光电路设计 班级:通信11151班 学号: 姓名: 小组成员: 完成日期: 2013-7-13

目录 一、设计任务与要求 二、设计方案、原理框图与功能、指标描述 三、各个部件电路图、原理分析与设计、元器件计算与选型 四、调试步骤、试验步骤、指标测试 五、总电路图、总元器件表 六、设计总结与展望 七、设计人(承担的具体任务),同组人

一、设计任务与要求 通过设计该电路,掌握单结晶体管触发电路的工作原理及电路焊接、调试;掌握可控硅调光电路的工作原理及电路焊接、调试。在设计电路的设计过程中,通过上网或查阅参考资料,提高自己独立分析问题、解决问题的能力。了解各种常见电子器件的特性,学会撰写课程设计报告。 二、设计方案、原理框图与功能、指标描述设计方案、原理框图 图1 晶体管触发可控硅的可调光电路 功能、指标描述 该方案可根据不同的环境对光的需求不同来调整在不同光强下打开或关闭电灯。调光台灯的电路仅是一个可控硅调电压的电路,当支路电流的正半周或负半周到来时,经过全桥整流,加到可控硅上的电压是单向的、该电压通过电位器给电容充电,当电容上的电压达到一定的数值后,就会触发可控硅导通,调节电位器的旋钮,可以改变

充电时间,从而控制可控硅的导通角。 三、各个部件电路图、原理分析与设计、元器件计算与选型 图2 单结晶体管触发电路 (1)双基极二极管的结构 该电路主要的核心为单结晶体管BT33 单结晶体管BT33管脚排列、结构图及电路符号如图2所示。好 的单结晶体管PN结正向电阻R EB1、R EB2均较小,且R EB1稍大于R EB2, PN结的反响电阻R B1E、R B2E均应很大,根据所测阻值,即可判断出各 管脚及管子的质量优劣。 (2)双基极二极管的工作原理 将双基极二极管接于电路之中,观察其特性。首先在两个基极之

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。 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。

基于C51单片机和PWM调光的LED台灯设计

. . .. . . 摘要 LED台灯作为LED绿色照明光源产品,作为国家绿色照明推广使用的产品。在实际的应用中,发现LED灯在周边亮度大时依然以同一功率发光,存在电能浪费;在周边亮度小时LED灯不能提供足够和恰当的光度。本文介绍了以STC89C51为控制核心,通过光敏电阻感应光度,并利用PWM调光技术对LED 进行光度的自动调节。同时设置手动控制。该LED台灯电路简单,很大程度上节省电能,延长LED灯寿命,适宜阅读。 关键词 LED台灯光度PID PWM调光自动调节 原创性声明 本设计所用到的程序代码和电路均是来自本团队,如没有经过允许,不得复制和。

目录 前言 (4) 总体方案设计 (5) 硬件设计 (5) 软件设计 (9) 总结 (12) 附录1:作品照片 (13) 附录2:程序 (15)

前言 LED照明又称固态照明,作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术,具有节能、环保、安全可靠的特点,固态光源是被业界看好的未来十年替换传统照明器具极具潜力的新型光源,代表照明技术的未来。发展新固态照明,不仅是照明领域的革命,而且符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。 LED台灯就是以LED(Light Emitting Diode)即发光二极管为光源的台灯,LED是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED台灯是典型的绿色照明光源产品,作为国家绿色照明推广使用的产品,具有广阔的应用前景。 在实际的应用中,发现LED灯在周边亮度大时依然以同一功率发光,存在电能浪费。另外一方面,因为LED的发热量和电流存在正相关的关系,发热影响了LED的寿命,所以在不必要的亮度下也减少了LED的寿命。然而,当LED 在周边亮度小时,LED灯不能提供足够和恰当的光度,这样又影响了阅读,造成视觉疲劳。

V自动调光台灯电路图

V自动调光台灯电路图 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

电路工作原理该自动调光台灯电路由电源电路和光控电路组成,如图3-201所示。 电源电路由电源开关S、滤波电容器Cl、C2、电感器L、整流桥堆UR、限流电阻器Rl 和稳压二极管VS组成。光控电路由光敏电阻器RG、电阻器肥-R4、电位器RP、电容器C3、晶位管V1、双向触发二极管V2和晶闸管VT组成。接通电源开关S,交流220V电压经Cl和「滤波、UR整流后分为两路:一路经Rl限流、VS稳压及C2滤波后,为光控电路提供9V直流工作电压;另一路经照明灯EL加在晶闸管VT两端。光敏电阻器RG作为光线检测探头,用来检测书本处的光照度。当书本处光照度不足时,RG的阻值增大,使Vl 的基极电位降低,集电极电流增大,C3的充电时间缩短,使触发脉冲相位前移,晶闸管VT 的导通角增大,EL的亮度增加;反之,当书本处光照度增加时,VT的导通角会变小,EL的亮度会减弱,从而实现了自动调光的目的。 元器件选择Rl选用1/2W金属膜电阻器;R2-R4选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。 RP选用有机实心电位器或合成膜电位器。RG选用MG43或MG45系列的光敏电阻器,其亮阻应在5-lOkO之间。使用时用两根6Ocm的导线引出,装在带透明窗的塑料盒内,作为光线检测探头。Cl选用耐压值为400V的涤纶电容器或CBB电容器;C2选用耐压值为16V的铝电解电容器;C3选用独石电容器。VS选用lW、9V的硅稳压二极管。UR选用lA、400V的整流桥堆。Vl选用S9012或C8550型硅PNP晶体管;V2选用DB3或2CTS系列的双向触发二极管。VT选用TLC336A(3A、600V)型双向晶闸管。L选用高频扼流圈。

台灯调光电路的制作

台灯调光电路的制作 第一部分: 一、电路工作原理 下图为调光台灯电路,可使灯泡两端交流电压在几十伏至二百伏范围内变化,调光作用显著。 图一、家用调光台灯电路 图二、单结晶体管符号 1.单结晶体管和单向晶闸管 (1)单结晶体管 单结晶体管有两个基极,仅有一个PN结,故称双基极二极管或单结晶体管。图二所示是单结晶体管的图形符号,发射极箭头倾斜指向b1,表示经PN结的电流只流向bl极。国产单结晶体管有BT31、BT32、BT33、BT35等型号。

单结晶体管在一定条件下具有负阻特性,即当发射极电流I增加时,发射极电压Ve反而减小。利用单结晶体管的负阻特性和RC充放电电路,可制作脉冲振荡器。 单结晶体管的主要参数有基极直流电阻Rbb和分压比。Rbb是射极开路时b1、b 2间的直流电阻,约2~10kW,Rbb阻值过大或过小均不宜使用。另外一个是b 1、b2间的分压比,其大小由管内工艺结构决定,一般为0.3~0.8。 (2)单向晶闸管 晶体闸流管又名可控硅,简称晶闸管。广泛应用于无触点开关电路及可控整流设备。晶闸管有三个电极:阳极A、阴极K和控制极G。图三(a)、(b)所示是其电路符号和内部结构。由图可见,晶闸管等效为PNP型三极管与NPN三极管正反馈连接的三端器件。 单向晶闸管有以下三个工作特点:①晶闸管导通必须具备两个条件:一是晶闸管阳极A与阴极K间必须接正向电压。二是控制极与阴极之间也要接正向电压;②晶闸管一旦导通后,降低或去掉控制极电压,晶闸管仍然导通;③晶闸管导通后要关断时,必须减小其阳极电流使其小于晶闸管的导通维持电流。 晶闸管的控制电压Vc和电流Ic都较小,电压仅几伏,电流只有几十至几百毫安,但被控制的电压或电流却可以很大,可达数千伏、几百安培。可见晶闸管是一种可控单向导电开关,常用于弱电控制强电的各类电路。 图三、晶闸管符号和内部结构 2.电路调光原理

调光台灯电路

调光台灯电路 调光台灯的电路非常简单,仅仅是一个可控硅调压电路而已。市场上见到的电路大多是第二个图所示的电路,工作原理是:当交流电的正半周或副半周到来是,经过全桥整流,加到可控硅上的电源是单向的。该电压通过电位器给电容充电,当电容C1上的电压达到一定数值后,就会触发可控硅导通。调节电位器的旋钮,可以改变充电的时间,从而控制可控硅的导通角。其中单向可控硅使用MCR100-6,二极管使用1N4007。灯泡应选择60W以下的白炽灯。 第一个图所示的电路性能更好一些,可以控制更大功率的电器。 普通调光台灯电路剖析 第一个电路中,220V交流电源直接通过灯泡、电阻R1、R2对电容C充电,当C两端电压达到双向触发管(DB-3)的导通电压时,双向触发管导通,双向可控硅VS也同时被触发导通,灯泡点亮。调节R2能改变C的充/放电时间常数,因而改变触发脉冲的长短,改变了VS的导通角(导通程度),达到调 节灯泡亮度的目的。 第二个电路中,由灯泡、开关S、整流管VD1~VD4、单相可控硅VS与电源构成主电路;由电位器RP、电容C、电阻R1、R2构成触发电路。接通220V 交流电源后,经过VD1~VD4全桥整流得到脉动直流电压加至RP,给电容C充电,当C两端电压上升到一定程度时,就会触发可控硅VS导通,灯泡点亮。同样的,调节RP能改变C的充/放电时间常数,因而改变触发脉冲的长短,改变了VS的导通角(导通程度),达到调节灯泡亮度的目的。 调光台灯的设计 电路中,由电源插头XP、灯泡EL、电源开关S、整流管VD1~VD4、单相晶闸管VS 与电源构成主电路;由电位器RP、电容C、电阻R1与R2构成触发电路。将XP插入市电插座,闭合S,接通220V交流电源,VD1~VD4全桥整流得到脉动直流电压加至RP,调节

双向可控硅调光台灯电路实验报告

课程设计 课程名称_____功率电子学课程设计____ 题目名称___双向可控硅调光台灯电路__ 学生学院_______________ 专业班级______ 学号_________________ 学生姓名____________________ 指导教师____________________ 2012年6月8日

目录 第一部分:摘要 (3) 第二部分:方案的选择及改进 (4) 第三部分:电路工作原理及其原理图 (5) 电路工作原理 (5) 电路原理图 (5) 第四部分:主要元件介绍 (6) 第五部分:所用仪器及元件清单 (7) 第六部分:电路波形及数据分析 (8) 电源电压 (8) 负载两端 (9) 可控硅两端 (11) 电容两端 (14) 可控硅门极 (17) 波形处理及分析 (19) 第七部分:总结 (19) 第八部分:参考文献 (20) 一、摘要 交流调压电路是采用相位控制方式的交流电力控制电路,通常是

将两个晶闸管反并联后串联在每相交流电源与负载之间。在电源的每半个周期内触发一次晶闸管,使之导通。与相控整流电路一样,通过控制晶闸管开通时所对应的相位,可以方便的调节交流输出电压的有值,从而达到交流调压的目的。其晶闸管可以利用电源自然换相,无需强迫关掉电路,并可实现电压的平滑调节,系统响应速度较快,但它也存在深控时功率因数较低,易产生高次谐波等缺点。单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。交流调压电路主要应用在电热控制、交流电动机速度控制、交流稳压器等场合,主要有灯光调节(如调光台灯、舞台灯光控制等),温度调节(如工频加热、感应加热、需控制的家用电器等),泵及风机等异步电动机的软起动,交流电机的调压调速(如纺织、造纸、冶金等领域的调压调速),随电机负载大小自动调压(对于起动机等有较长时间空载或轻载的负荷,自动调压可以节省电能),变压器初级调压(在高压小电流或低压大电流直流电源中,如采用晶闸管相孔整流电路,需要很多晶闸管串联或并联,若采用交流调压电路在变压器初级调压。其电压电流值都比较合理,在变压器次级只要用二极管整流即可,从而达到减少体积、减低成本的目的)。与自耦变压器调压方法相比,交流调压电路控制方便,调节速度快,装置的重量轻、体积小,有色金属消耗也少。 二、方案的选择及改进 初始电路原理图:

调光灯电路图及清单

序 名称规格与型号单位数量号 1 单相交流电源~220V和36V 5A 处 1 2 二级管V1、V2、V3、V4 2CP12 只 4 3 二级管V5、V6 2CZ11D 只 2 4 稳压二级管V7 2CW64,18V 只 1 5 晶闸管V8、V9 KP1—4,400V,1A 只 2 6 单结晶体管V10 BT33 只 1 7 电阻R1 1.2KΩ、0.25W 只 1 8 电阻R3 5.1KΩ、0.25W 只 1 9 电阻R4 470Ω、0.25W 只 1 10 电阻R5 100Ω、0.25W 只 1 11 电阻R6 47Ω、0.25W 只 1 12 电阻R7 47Ω、0.25W 只 1 13 可调电位器KP 100KΩ、0.25W 只 1 14 涤纶电容C 0.1uF/16V 只 1 15 变压器TSY 220/36V 只 1 16 熔断器FU1,FU2 250 V ,1A 只 2 17 灯泡EL 220 V /60W 只 1 18 单股镀锌铜线(连接元器 A V—0.1mm2 米 1 件) 19 多股细铜线(连接元器 A VR—0.1 mm2 米 1 件) 20 印刷线路板(或柳丁板)2*70*100(或2*150*200)块 1 21 万用表数字或指针式自定个 1 22 示波器SR24或其它自定台 1

序号名称规格及型号单位数量 1 单相交流电源~220V和36V 5A 处 1 2 二级管VD1,VD2,VD3,VD4 2CZ83E 只 4 3 灯泡12V 1W 只 1 4 晶闸管VT 5 3CT,400V,1A 只 1 5 二级管V 6 2CP 只 1 6 电阻R1,R2,R3,R4 1/4W,150Ω510Ω200Ω2K 只各1个 7 单结晶闸管V7 BT33 只 1 8 进口电位器RP 1/4W ,47K 只 1 9 稳压管V8 2CW59,10V 只 1 10 电容C 25V 0.2uF 只 1 11 万用表数字或指针式自定个 1 12 示波器SR24或其它自定台 1 13 变压器220V/12V 10V A 个 1 14 单股镀锌铜线(连接元器件)A V——0.1mm2 米 1 15 多股细铜线(连接元器件)A VR——0.1 mm2 米 1 16 印刷线路板(或柳丁板)2*70*100(或2*150*200)块 1

调光开关电路原理图

上篇写到什么是调光开关,后来很多人就问我“调光开关如何接线?”在这里小编亲自写了一下调光开关的电路原理图,希望能对大家有用。 调光开关电路原理图 当两个电极间的电压“正常”并且门上几乎没有电压时,三端双向可控硅开关就会成为一个打开的开关——它不会导电。这是因为来自N型材料的电子沿着P型材料的边缘进入空穴,产生一个耗尽区,即一处几乎没有自由电子和空穴的区域。 如果您给门提供足够强劲的电压,它就会破坏耗尽区,使电子能够通过三端双向可控硅开关移动。确切的次序随着电流的方向(也就是处于交流电周期的那个部分)而改变。我们可以这样理解:因为电流在流动,所以上接头是阴极而下接头则为阳极。这样的电路安排使门上增加的电压将与上接头承载相同的电荷。因此我们可以得出类似于以下的结论: 当门在“充电”时,门和下接头间的电压差变得足够大,使得电子在它们之间开始移动。从N型材料(e 区)移出的电子破坏了e区和d区之间的耗尽区。接着电压差把更多的自由电子带到d区,破坏了d区和c区之间的耗尽区。来自c 区的电子会朝着下接头移动,在d区的空穴之间跳动。这也给c区带来了更多的空穴,使电子可以从c区和b区之间的耗尽区移出来。这里的电压很强,足以把电子从a区带到b区的空穴中,破坏最后一个耗尽区。随着耗尽区的消失,电子可以在上接头和下接头间自由移动,三端双向可控硅开关此时开始导电!(注意:除了三端双向可控硅开关之外,一些调光开关还包含一个类似的半导体装置,称为两端交流开关。这些电路的工作原理都基本相同。) 为了让三端双向可控硅开关开始传导两个电极间的电流,门上需要有一个升压器。这个必需的电压水平不会改变,但是您可以调节从门开始“充电”到达到这一电压所需要的时间。此时就需要可变电阻器和触发电容发挥作用。

红外自动调光台灯设计

《红外自动调光台灯设计》论证报告 院系:物理与电子工程学院 年级:2012级电子信息工程 学号:24 姓名:张梦琪

《红外自动调光台灯设计》论证报告 1.本项目的背景与研究意义,国内外同类研究现状和存在的问题 市场上出售的调光台灯多为手动式,即根据使用者的需要,用手转动调光旋钮,改变台灯的亮度,虽然有节约用电的作用,但不是自动调光,更无防近视的功能。目前,中小学生患近视症的人很多,造成近视的原因,多是在灯下学习或做作业时,由于距光源过近,久而久之,使视力下降,促成近视眼。 为使中,小学生在灯下看书或做作业时,不能离灯过近,若超过规定(即调定)的距离,灯光便自动变暗乃至熄灭,而离开规定距离,灯光则自动变亮,我设计了红外防近视自动调光台灯。它不仅可以防止在灯下学习造成眼睛近视,还具有自动调光节电及延长灯泡使用寿命的功效。 2.本项目的研究内容,研究目标和拟解决的关键问题 1)我主要围绕红外发射电路,红外接收电路以及自动调光三块来设计红外自动调光台灯。并分析相关控制的控制原理,控制模型,另外对电子原件选择作分析以确保系统按期运行。 2)研究的主要问题,重点和难点: 1.红外发射电路的设计; 2.红外接收电路的设计; 3.自动调光电路的设计; 4.人体离红外发射电路的距离控制。

3)研究目标: 通过调整人体离台灯(红外发射头)的距离来实现台灯的亮度的自动控制,从而达到监督中小学生离台灯的距离。最终达到预防近视的效果。 3.研究方法和技术路线 研究方法:自动台灯的自动控制理论主要有:声控,光控,触摸,红外。要是利用声音作为控制信号,声音的大小直接影响到信号的强弱,信号容易受到外界环境的干扰。此外,人习惯在安静的环境学习和工作,所以不能采用声控;光控主要是用光做控制信号,光的强度也直接影响到控制信号的强弱,故一般用于光强度有明显变化的环境中,不适用于控制光强度相对稳定的环境;此外,触摸方式在人聚精会神学习和工作时没有调节灯的意识;红外控制主要利用红外接收到的红外光作为控制信号,红外应用时不与被测物体直接接触,而且灵敏度高,响应快,不易受到干扰,经济,便捷,故我采用红外控制技术作为自动调光台灯的控制方案。 技术路线: 1.围绕自激多谐振荡器与红外发射管进行红外发射电路设计。 2.围绕红外接收管进行红外接收电路设计。 3.围绕可控硅自动调功器进行自动调光电路设计。 4.本项目的创新点和预期成果 1)市场上出售的调光台灯多为手动式,即根据使用者的需要,

电力电子技术调光灯控制电路

《电力电子技术》 课题一 调光灯 【学习目标】: 完成本课题的学习后,能够: 1. 用万用表测试晶闸管和单结晶体管的好坏。 2. 掌握晶闸管工作原理。 3. 分析单相半波整流电路的工作原理。 4. 分析单结晶体管触发电路的工作原理。 5. 熟悉触发电路与主电路电压同步的基本概念。 【课题描述】:调光灯在日常生活中的应用非常广泛,其种类也很多。图1-1(a )是常见的调光台灯。旋动调光旋钮便可以调节灯泡的亮度。图1-1(b )为电路原理图。 (a ) (b) 图1-1 调光灯 调光 旋钮 晶闸管 同步变压器 调光电位器 触发电路 主电路

(a )调光灯 (b )调光灯电路原理图 如图1—1(b)所示,调光灯电路由主电路和触发电路两部分构成,通过对主电路及触发电路的分析使学生能够理解电路的工作原理,进而掌握分析电路的方法。下面具体分析与该电路有关的知识:晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路等内容。 【相关知识点】: 一、晶闸管的工作原理 1.晶闸管的结构 晶闸管是一种大功率PNPN 四层半导体元件,具有三个PN 结,引出三个极,阳极A 、阴极K 、门极(控制极)G ,其外形及符号如图1—2所示,各管脚名称(阳极A 、阴极K 、具有控制作用的门极G )标于图中。图1—2(b )所示为晶闸管的图形符号及文字符号。 ( a) (b) 图1-2 晶 闸管的外形及符号 (a )部分晶闸管外形 (b )电气图形符号及文字符号 晶闸管的内部结构和等效电路如图1-3所示 小电流塑封式 小电流 塑封式 小电流螺旋式 阴极(K ) 阴极(K ) 阳极(A ) 阳极(A ) 门极(G ) 门极(G )

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