家用台灯调光电路
台灯调光电路实验报告
模拟电子技术课程设计台灯调光电路班级：电0905-6班学号：20092404姓名：史奕完成日期：2011年7月1日摘要针对这次模电课程设计，我选择了台灯调光电路，我所设计的电路是一个可控硅调节电路，人们可以根据需要选择不同的光照强度。
将调光台灯放在卧室、客厅、书房满足人们的日常生活需求。
使人们的生活和学习更加方便，更加舒心。
选择这个设计电路，主要是考虑到该电路的实用性和可靠性，在该电路中，我采用了可控硅整流元件、4.7uF电解电容、led发光二极管、电位器等元件，其中单向可控硅是MCR100-6，二极管使用1N4007。
灯泡选择的是60W以下的白炽灯。
关键字：可调台灯可控硅目录1．设计内容及要求 (4)1.1 设计目的及主要任务 (4)1.2 设计思想 (4)2. 方案设计与实现 (5)2.1 可控硅原理 (5)2.2 可控硅控制电路的导通 (5)3 各个元件的参数分析与计算 (6)4 台灯调光电路的最终原理图与工作原理 (6)5 台灯调光电路的安装与调试 (7)5.1电路的焊接 (7)5.2 硬件的调试 (8)6 总结及心得体会 (8)7 课程设计评分标准 (9)8 参考文献 (9)9 元件列表 (10)1 设计内容及要求1.1 设计目的及主要任务设计目的：由于台灯调光电路具有很高的使用性、实用性，平时放在卧室里、书房里、客厅里，满足人们的需求，方便人们的生活。
设计任务：通过设计该电路，要充分了解并掌握电路的焊接方法、电路的工作设计原理，在设计电路的过程中，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。
1.2设计思想图1台灯调光电路该方案可根据不同环境对光照的需求不同来调整在不同光强下关闭和打开电灯。
具有很大的实用价值。
2、方案设计与实现2.1 可控硅的原理可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成。
项目8 制作家用调光台灯电路
G
T1
ig
(2) 晶闸管正向导通后，令其截止
ßig
的方法：
• 加大回路电阻，使晶闸管中电
流小于某一值IH时，正反馈效
K
应不能维持。
IH：最小维持电流
• 减小UAK，使晶闸管中电流小
于精选某pp一t 值IH。
12
晶闸管的工作原理小结
（1）晶闸管具有单向导电性
正向导通条件：A、K间加正向电 压，G、K间加触发信号。
G（控制极）
N2
精选ppt K（阴极）
8
工作原理 A
G K 符号
A
A
P1
N1 G
P2 N2
K
精选ppt
P
NN G
PP
N
K 示意图
9
A
P G NN
PP N
K
A
ßßig
T2
G
T1
ßig
ig
精选ppt
等效为由二个 三极管组成
K
10
A
ßßig
T2
G
T1
ßig
ig
K
1. UAK > 0 、UGK>0时
T1导通
项目8 制作四人抢答器
❖ 我们经常会遇到控制和调节电路，比如家用 电炒锅的温度控制，电机的调速控制，台灯 的调光等等，晶体闸流管就是具有控制调节 功能的电子器件。
精选ppt
1
知识目标
1.熟悉晶闸管的基本结构、符号、引脚排列、 工作特性
2.了解晶闸管在可控整流、交流调压等方 面的应用
精选ppt
2
技能目标
（2）晶闸管一旦导通，控制极失去作用
五级渐亮调光台灯电路图
五级渐亮调光台灯电路图夜间起床开灯，突然点亮的灯光对人的眼睛有较大刺激性，很不适应，如果灯光能从弱光逐渐变为强光，让眼睛有一个适应期则比较好。
本文介绍的这种调光灯具有五阶段亮度变化，适合于夜间起床照明。
它的电路工作原理如图 2-16 所示。
它是由单稳态电路、自激多谐振荡器电路、十进制计数／分配器电路、调光控制电路以及电源电路等组成。
由 ICI 构成一个单稳态触发器，静态时 ICI 的②脚为高电平，输出端③脚为低电平，继电器 K1无电源处于释放状态，后级电路因无电源不能工作。
按动床头按钮 SA , ICI 的②脚变为低电平，于是 ICI 触发置位，其③脚由原来的低电平变为高电平，继电器 Kl 流过电流而吸合。
其常开触点Kl 闭合，后级电路的电源接通。
由三极管 VTI 、 VT2及阻容元件构成的自激多谐振荡器工作，随着 VTI 、 VT2 管的不断导通与截止，在 VT2 的集电极上产生方波脉冲，作为时钟信号通过 VD2 输送到 IC2 的 CP 端进行计数。
在该电路中只利用了 IC2 的五个输出端 YO-Y5 ，从而构成五阶段渐亮调光。
接在 IC2 YO-Y5 上的电阻值是不相同的， Yo-Y4 上的电阻值逐渐增大，当相应的输出端变为高电平时，由于阻值不同，导致三极管 VT3 的导通程度有别，从而给予双向可控硅 V 的触发电流大小不同，又使得 VS 的导通程度不同，从而使流过照明灯 H 的电流也不相同，这样就起到了调光作用。
当 IC2 的 Y0～ Y4 依次变为高电平时， H 逐渐由弱光变为较强光。
当 YS 变为高电平时，三极管 VT4 导通，继电器 K2 励磁吸合。
K2 吸合后，其触点 K2-1 闭合，使 K2 自保，不管 VT4 是否导通， K2 始终处于吸合状态。
触点 K2-2 闭合，使双向可控硅 VS 短接，此时 H 的亮度最大，这样经过五阶段的调光后，达到亮度最大的稳定状态。
但由于该电路的前级由单稳态触发器控制，故过一段时间，Kl 释放，其触点 Kl 也随之断开，切断了后级电源，故 H 自动熄灭。
调光台灯电路安装
• 减小UAK，使晶闸管中电流小 于某一值IH。
晶闸管的工作原理小结
（1）晶闸管具有单向导电性 正向导通条件：A、K间加正向电 压，G、K间加触发信号。
（2）晶闸管一旦导通，控制极失去作用 若使其关断，必须降低 UAK 或加 大回路电阻，把阳极电流减小到 维持电流以下。
晶闸管极性的判别
将万用表置R×100Ω或R×1KΩ档，测量晶 闸管任意两脚的正、反向电阻。若测得的 结果两次都接近无穷大，则被测两脚为阳 极和阴极，另外一脚为控制极。然后，用 万用表黑表笔接控制极，用红表笔分别碰 接另外两个电极测量电阻，电阻小的一脚 为阴极，电阻大的为阳极。
ig = ib1
ic1 = ig = ib2
3. 晶闸管截止的条件：
A
(1) 晶闸管开始工作时 ，UAK加
反向电压，或不加触发信号
ßßig
T2
（即UGK = 0 ）。
(2) 晶闸管正向导通后，令其截止
G
T1
ßig的方法：来自ig• 加大回路电阻，使晶闸管中电
流小于某一值IH时，正反馈效
K
应不能维持。
IH：最小维持电流
工作原理
台灯调光电路原理图
调光台灯电路安装与调试
台灯调光电路原理图
一、二极管的测量
（1）.二极管极性判别
将万用表置于R×lk（或R×100）挡， 先用红、黑表笔任意测量二极管两端子 间的电阻值，然后交换表笔再测量一次， 如果二极管是好的，两次测量结果必定 出现一大一小。以阻值较小的一次测量 为准，模拟万用表黑表笔所接的一端为 正极，红表笔所接的一端则为负极。
G
K
符号
特点：体积小、重 量轻、无噪声、寿 命长、容量大
1.晶闸管的结构
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。
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。
普通台灯加装触摸调光电路
普通台灯加装触摸调光电路普通台灯加装触摸调光/测光器普通台灯加装下面介绍的控制电路，可使普通台灯升级为“节能+视力保健”型台灯，它具有触摸开关灯、触摸调光和测光功能，非常适合广大青少年学生使用。
电路如图1所示。
其中：虚线左边是台灯原有电路，右边是新增电路。
新增电路主要采用了一块新型专用调光集成电路NB7232。
该集成电路的主要电参数为：工作电压4.5～4.9V，静态电流400μA，可控制50Hz及60Hz交流电。
各引脚功能如下：①脚是电源正端；②脚为灯光亮度渐变控制端，灯光变化一个周期（7.64s），需从该脚引入83个负脉冲——直接从市电相线上取得50Hz交流电正弦波作时钟信号；③脚为内部锁相环路的外接电容器C3输入端；④脚为同步信号输入端，低电平有效，直接取自220V交流电；⑤脚为触摸控制输入端，低电平有效；⑥脚也是触摸控制输入端，高电平有效，因本电路未用而接电源负端；⑦脚为电源负端；⑧脚为双向晶闸管导通角控制输出端，它输出83阶不同的控制信号，调光移相范围41°～159°。
220V交流市电经电阻器R1降压限流、晶体二极管VD2半波整流、稳压二极管VD1稳压及电容器C1滤波后，输出约6V直流电压，作为IC1及晶体三极管VT1、VT2的工作电压。
当人手触摸金属片M 时，人体感应电信号通过保安电阻器R5、R6加到IC1的⑤脚上，使IC1内部电路工作。
当手触时间≤332ms（约1/3s）时IC1的⑧脚输出信号仅控制双向晶闸管VS完成开关任务，即触摸一下M，VS导通，电灯H亮；再触摸一下M，VS截止，电灯H灭。
当人手触摸M时间≥332ms时，VS移相调光，灯光由最亮（159°）逐渐变暗直到微亮（41°），又逐渐向最亮变化，这样变化一周需7.64s。
人手触摸停止，则灯光不再变化而保持这一瞬间的亮度。
下次再开启电灯时仍起始于这一亮度，但灯光亮度变化与上次调光状态相反，即逆向调光。
项目8制作家用调光台灯电路
01
02
单相半波可控整流电路
1. 电路及工作原理
u1
u2
uT
uL
A
G
K
RL
uG
2. 工作波形(设u1为正弦波)
t
u2
t
uG
t
uL
t
uT
：控制角
：导通角
u2 > 0 时，加上触发电压 uG ，晶闸管导通 。且 uL 的大小随 uG 加入的早晚而变化； u2 < 0 时，晶闸管不通，uL = 0 。故称可控整流。
03
会用万用表简易检测判断单向、双向晶闸管的好坏 理解晶闸管应用电路的工作原理，会搭接、调试简单的晶闸管电路
技能目标
双向晶闸管
晶闸管及其应用
普通晶闸管
相关知识
制作家用调光台灯电路
实训项目
技能训练
项目小结
单结晶体管
1.晶闸管简介
A
普通晶闸管
晶闸管的应用
B
晶闸管简介
单向晶闸管结构和符号
01
单向晶闸管工作原理
（单结管由截止变导通 所需发射极电压。）
uE<UV 时单结管截止
uE>UP 时单结管导通
单结管符号
E
B2
B1
单结管重 要特点
1. UE<UV 时单结管截止；
2. UE>UP 时单结管导通。
单结晶体管振荡电路
R
RC
uO
E
B1
B2
电路组成
振荡波形
uC
t
t
uo
UV
UP
点击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请言简意赅的阐述您的观点。
调光台灯电路设计
调光台灯电路设计一、引言调光台灯是一种功能强大的照明设备，它可以根据用户的需求调整亮度，提供适合工作、学习或休息的光线。
本文将介绍一个基于直流供电的调光台灯电路设计。
二、电路设计1.电源部分台灯电路需要一个直流供电电源。
我们可以使用一个稳压器来将输入电压稳定在合适的范围。
以5V为例，我们可以选择LM7805稳压器作为电源控制芯片。
该芯片安装简便，在输入端接入电源线路，输出端连接到电路的供电点即可。
2.光源控制部分为了实现调光功能，我们需要引入一个PWM（脉冲宽度调制）信号来控制LED灯的亮度。
PWM信号的特点是高频率的宽度可变的脉冲，通过调整脉冲宽度的占空比来改变LED的亮度。
为了产生PWM信号，我们可以选择一个微控制器或者专用的PWM控制芯片，如NE555、在本设计中，我们选择使用NE555来产生PWM信号。
基本的NE555电路配置如下：-电源引脚：VCC接电源正极，GND接电源负极。
-触发引脚(TRIG)：接一个输入信号电阻R1，从而将NE555初始设为稳定状态。
-控制引脚(CONT)：接一个变阻器RV1，用于调节脉冲宽度。
-输出引脚(OUT)：接一个输出电阻R2和一个二极管D1，然后将LED灯并联连接。
该电路中，可通过调节变阻器的阻值来改变输出脉冲的宽度，从而控制LED灯的亮度，实现调光效果。
3.保护功能部分为了保护电路，在电路的输入端和输出端分别添加保护元件。
-输入端：我们可以使用快恢复二极管，用于防止过电流和反向电压。
-输出端：我们可以使用限流电阻，用于限制输出电流，避免LED灯过载烧坏。
4.控制部分为了方便用户对灯光亮度的控制，可以在电路中添加一个旋钮或按钮控制器。
当用户旋转旋钮或按下按钮时，控制器将产生一个控制信号，该信号作为输入连接到PWM信号控制引脚或者电源控制芯片。
三、总结以上是一个基于直流供电的调光台灯电路设计方案。
通过合理选择和配置电源、光源控制、保护和控制部分的元件，我们可以实现台灯的调光功能，并提供适合不同需求的灯光亮度。
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4个整流二极管 注意正负极
负极
电容
2条连接线 插入焊接
单结三极管， 注意对准缺口
可控硅
(5环电阻)R1=51K（绿棕黑红）R2=300（ 橙黑黑黑）R3=100(棕黑黑黑)R4=18K（棕 灰黑红）（看前4环）
电位器，中 间2点是开关
(2-14)
(2-15)
(2-16)
(2-8)
单结晶体管的作 用：开关作用和控 制作用。在本次实 验中，它与 R1\R2\R3\R4;C1; 还有电位器PR1A 组成控制电路，
外形
(2-9)
家用台灯调光电路
实训：台灯调光实验电路
(2-10)
实训：台灯调光实验电路
(2-11)
电路组成介绍：
电源：220V交流电。
负载：灯泡HL，25W 220V。
开关：RP1B与电位器RP1A联动。
VD1----VD4：4个整流二极管组成桥式整流电 路，因后边的电路要在直流下工作。 可控硅（VS或VD5）：控制电路电流大小。
VT、R1、R2、R3、R4、RP、C1组成单结晶 体管控制电路，控制晶闸管VD5的导通程度， 调整通过VD5的电流，达到调节灯的亮度。
发射结
E
发射极
(2-4)
作用类似于水龙头
控制水流的大小
A相当于水龙头入口，
KБайду номын сангаас出口，G—阀柄
入口 流出
K G
出口
流入
A
控制电流的大小
(2-5)
大功率可控硅
(2-6)
2、单结晶体管的认识：一个PN结，3个极。
(2-7)
单结晶体管又称基极二极管，它是一种 只有一个PN结和两个电阻接触电极的半导 体器件，PN结的两端分别用电阻引出两个 基极b1和b2
(2-12)
220V交 流电源
开关
可控硅（VS或VD5）： 控制电路电流大小
灯泡 VT、R1、 R2、R3、 R4、RP、 C1组成单结 晶体管控制 电路，控制 晶闸管VD5 的导通程度 ，调整通过 VD5的电流 ，达到调节 灯亮度。
(2-13)
VD1----VD4：4个整流二极管组成桥式整流 电路，因后边的电路要在直流下工作
家用台灯调光电路
台灯调光电路就是利用一个电位器 的调整，通过一个单结晶体管（单结 三极管），调整通过电灯灯丝的电流 大小，而达到调整灯的亮度大小。
(2-1)
1、晶闸管（可控硅）的认识
外形类似三极管
(2-2)
有3个PN结；4个区
(2-3)
三极管有2个PN结；3个区
C N P N 集电极
集电结
B
基极