(完整版)6.任务六晶闸管调光电路
晶闸管调光台灯电路设计

毕业论文毕业论文 题目题目::晶闸管调光台灯电路设计晶闸管调光台灯电路设计系 别 机电工程系 专 业 电气自动化技术班 级 09电气4班 学生姓名 学 号 指导教师姓名 老师 指导教师职称 教授2012年 3 月 15 日目 录摘要 (3)第一章 绪论 (4)1.1 晶体管的发展 (4)1.2 电子调光电路的作用 (4)1.3 电子调光电路对大学生的意义 (4)1.4 设计思路 (5)第二章 晶闸管调光台灯电路设计 (5)2.1 调光台灯电路原理图 (5)2.1.1 电路原理分析 (5)2.1.2 原理图Protel的绘制 (6)2.2 认识晶闸管和单结晶体管 (7)2.2.1 普通晶闸管 (7)2.2.2 单结晶体管 (8)2.3 单结晶体管触发电路 (10)2.4 本章小结 (11)第三章 晶闸管调光台灯元器件选择 (11)3.1 触发电路各元件的选择 (11)3.2 元件型号一览表 (12)第四章 调光台灯波形仿真 (12)4.1 Protel的仿真步骤 (13)4.2 电路的仿真 (13)4.3 仿真波形的分析 (13)第五章 调光台灯印制电路板制作与安装 (14)5.1 设计印制电路板 (15)5.2 印制电路板制作流程 (15)5.3 元件布局 (15)5.4 元件安装及注意事项 (16)5.5 电子电路的调试 (17)第六章 总结 (18)致谢 (18)参考文献 (19)摘 要11关键词关键词::晶闸管晶闸管、、晶体管晶体管、、Protel Protel、、触发电路触发电路、、第一章第一章 绪论绪论1.1晶闸管的发展晶闸管的发展晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。
1904年出现了电子管,它能在真空中对电子流进行控制,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。
20世纪30年代到50年代,水银整流器广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动,甚至用于直流输电。
6.任务六晶闸管调光电路

V
+-
iL +
u1
uu222
RL
uL
-+
-
单相半波可控整流电路
t
t
ug 1
2
0
t
t
1
2
uL
0 tπ
1
2π t
2
单相半波整流电路
控制角α ——从晶闸管开始承受正向 电压到被触发导通所对应的电角度.
导通角θ ——晶闸管实际导通的角度.
α +θ =π
改变α 的大小,即可改变输出电压uL 的波形. α 越大,θ 越小.
二、三相可控整流电路
1、三相半波可控整流电路
(1)电路组成及工作原理
T
U
V1
ug
L1 L2
V V2
iL +
0α α α
θ θθ
ωt
L3
W
V3
RL uL uL U V W
-
三相半波整流电路
各晶闸管控制角的起点均为各自 的自然换相点
当控制角为α 时
三相半波可控整流电路
α=0°时, 工作波形
θ =120°
U
L1
V
L2
L3
W
+ iL
RL uL
ug 0α α α
ω
t
-
V4 V5 V6 三相桥式整流电路
自然换相点为各晶闸管控制角的起点 当控制角为α时
三相半控桥式整流电路
α =0°时,
工作波形
ug
θ =120°
0θ θ θ
ωt
输出波形同三相 桥式整流电路
α =60° 时,工作 波形
θ =120°
晶匝管调光电路实训报告

#### 一、引言晶闸管(Silicon Controlled Rectifier,SCR)是一种重要的电力半导体器件,具有开关速度快、导通电压低、通流容量大等特点。
在照明、家电、工业控制等领域有着广泛的应用。
本实训旨在通过搭建晶闸管调光电路,加深对晶闸管工作原理和应用的理解,提高动手实践能力。
#### 二、实训目的1. 理解晶闸管的工作原理和特性。
2. 掌握晶闸管调光电路的搭建方法。
3. 学会使用示波器、万用表等仪器进行测试和分析。
4. 提高电路调试和故障排除能力。
#### 三、实训器材1. 晶闸管(如:3CT1A)2. 整流二极管(如:1N4007)3. 可调电阻(100Ω)4. 电源(AC 220V,DC 24V)5. 电阻、电容、电感等基础元件6. 示波器、万用表、电路板、连接线等#### 四、实训原理晶闸管调光电路原理如下:1. 交流电源经过整流二极管整流后,得到脉动的直流电压。
2. 通过可调电阻对脉动直流电压进行限流,得到一个近似恒定的直流电压。
3. 将恒定的直流电压施加到晶闸管的阳极和阴极之间,使晶闸管导通。
4. 通过调节晶闸管的触发角,改变晶闸管导通时间,从而实现调光效果。
#### 五、实训步骤1. 搭建电路:按照电路原理图连接电路,包括整流电路、限流电路、晶闸管电路和负载电路。
2. 调试电路:接通电源,观察晶闸管是否正常导通。
若晶闸管不导通,检查电路连接是否正确,以及晶闸管是否损坏。
3. 测试电路:使用示波器观察晶闸管导通和关断波形,分析触发角对导通时间的影响。
4. 调整调光效果:通过改变触发角,观察负载亮度变化,实现调光效果。
5. 记录数据:记录不同触发角下的负载亮度,分析晶闸管调光效果。
#### 六、实训结果与分析1. 触发角对调光效果的影响:实验结果表明,随着触发角的增大,负载亮度逐渐降低,调光效果明显。
2. 晶闸管导通和关断波形:通过示波器观察,晶闸管导通时,阳极和阴极之间电压接近0V,导通时间随触发角增大而缩短。
晶闸管调光电路——一体化课件

3 、多元化评价
以自评、互评、专业教师评价相结合的方法,对本次学习过程进行评 价,评价结果填入以下学习活动评价表。
成果:完成学习活动2 制定计划 工作页“学习活动评价表”!
感谢聆听 下次再会!!
ห้องสมุดไป่ตู้
五、协商小组成员分工(4分)
1.小组负责人; 2.小组成员分工。
六、审核工作计划
以小组为单位,逐项交叉审核工作计划, 审核结果填入下表。
成果:合理协商小组成员分工, 制订及逐步完善工作计划!!
知识链接:
总结安全防护要求及措施:
1、学生进入实训室,必须首先进行安全教育,进行安全生产考核合格,后方 可开始实现操作。 2、实训期间,学生应严格按照工艺操作规程进行生产,不得自作主张做本工 艺要求以外的工作,不准做与生产实训无关的事情。 3、每天生产实训前必须全面检查电器要点,但不得用手去摸带电的工具和设 备。 4、电烙铁必须放在烙铁架上,以免损坏桌子和零件、导线等。 5、下班前必须关掉车间总闸刀,下班后做好清洁卫生工作,并关好门窗。 6、有异常事情,立即报告老师。
电气自动化专业一体化教学
晶闸管调光电路的安装与调试
一、列出工具及材料清单 二、列出仪器仪表清单
成果:列出工具及材料清单, 注意型号及数量!!
三、安排工期和工序 四、拟定安全防护措施
1.查阅电工电子安全防护常识。 2.小组成员共同拟定安全防护措施。
成果:合理安排工期和工序, 科学拟定安全防护措施!!
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。
可控硅晶闸管调光电路的制作与设计

操作1 印制电路板图设计的方法和基本要求
(2)印制电路板图的设计基本要求 印制电路板图设计的具体要求,如表3-7所示。
操作2 印制电路板布局的设计原则
在确定印制电路板所需的尺寸后,根据原理图,将特殊元件 的位置初步确定下来,再确定其他各个元器件位置。最后,根据 电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。 具体的印制电路板布局的设计原则,如表3-8所示。
任务七
印制电路板图的设计
操作1 印制电路板图设计的方法和基本要求
(1)印制电路板图设计的方法 印制电路板图的设计有手工设计与计算机辅助设计(CAD)方 法两种。 最原始的是手工印制电路板图。这比较费事,往往要反复几 次,才能最后完成。在没有其他绘图设备时也可以采用,这种手 工印制电路板图方法对刚学习印制电路板图设计者来说也是很有 帮助的。 计算机辅助设计完成印制电路板图,也就是平常所说“电子 线路CAD”这门课程。目前应用比较流行,并且有多种软件,功能 各异。
操作4 印制电路板
用Protel DXP软件绘制图3-8的电路原理图,依据这 张原理图生成印制电路板图和3D效果图,如图3-9所示。
项目评估
1.评估检查
(1)调光电路制作评估 结合制作、调试和维修过程,测量元器件各极电压,填写到表3-10 中(满分10分)。
1.评估检查
(2)印制电路板设计评估
晶闸管调光电路的制作与设计
晶闸管被广泛用于工业、交通、家用电器等领域,实现 交流调压、电机调速、交流开关、路灯自动开启与关闭、 温度控制、台灯调光、舞台调光和可控整流等功能。本项 目通过对晶闸管调光电路的制作,来完成晶闸管调光电路 的识读、检测与调试的任务。
技
能
目
标
技能目标
晶闸管调光电路完美版PPT

晶闸管 〔Silicon Controlled Rectifier〕
它的全称是晶体闸流管,又称可控硅,简 称SCR!
晶闸管是在晶体管根底上开展起来的一种大 功 率半导体器件。它的出现使半导体器件由弱电 领域 扩展到强电领域。
晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电
黑龙江农业工程职业学院
黑龙江农业工程职业学院
由图可求得
+ _
RP
E +
U_E
B2 + U_BB
B1
+
UB1UBB RB1 RB1RB2
_
RB1 UB BUB B
RB B
– 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
黑龙江农业工程职业学院
单结晶体管的特点
1. UE < UP时单结管截止;
UE > UP时单结管导通, UE < UV时恢复截止。 UV为谷底电压。
2.单结晶体管的峰点电压UP与 外加固定电压UBB及分压比 有关,外加电压UBB或分压比 压UP不同。
也可以测任两脚之间正反向电阻,假设正反向电阻均接近无穷大,那么两极即为阳极和阴极,而另一脚为门极。
黑龙江农业工程职业学院
发射极E P 如KP5-7表示额定正向平均电流为5A,额定电压为700V。
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。
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一、晶闸管的结构、符号Biblioteka A阳极AP
N
P
G门极
G
N
K阴极
晶闸管的结构
K
晶闸管的符号
二、晶闸管的工作特性
晶闸管的导电特点:
(1)晶闸管具有单向导电特性 (2)晶闸管的导通是通过门极控制的 晶闸管导通的条件: (1)阳极与阴极间加正向电压 (2)门极与阴极间加正向电压,这个电压称为触发电压.
(以上两个条件,必须同时满足,晶闸管才能导通) 导通后的晶闸管关断的条件:
(2) 质量的判断
将万用表置于“R×10”挡,黑表笔接阳 极,红表笔接阴极,指针应接近∞,如图7-7 所示。当合上S时,表针应指很小的阻值,约 为60~200Ω,表明单向晶闸管能触发导通; 断开S,表针回不到∞,表明晶闸管是正常的 (有些晶闸管因为维持电流较大,万用表的电 流不足以维持它导通,当S断开后,表针会回 到∞,也是正常的)。如果在 S未合上时,阻 值很小,或者在S合上时表针也不动,表明晶 闸管质量太差或已击穿、断极。
(2)阳极与阴极间的电压减小为零 (1)降低阳极与阴极间的电压,使通过晶闸管的电流小于维持电流IH
(只要具备其中一个条件就可使导通的晶闸管关断) (3)将阳极与阴极间加反向电压
小结:
“可控”有两层含义:一是晶闸管的导通是 受门极控制的;二是导通的晶闸管关断是 受阳极与阴极间电压控制的.
(1)晶闸管一旦触发导通,就能维持导通状态,门极失去控制作用. (要2)使晶导阐通管的具晶有闸“管可关控断”,的必单须向减导小电阳特极性电,流所到以维晶持闸电管流又IH称以单下. 向可控硅.
晶闸管调光电路的安装与调试
完成本学习任务后,你应当能: 1、掌握晶闸管的结构、符号,导通和关断的条件,测试方法。 2、能正确描述晶闸管、单结晶体管等元器件的基本性质和主要功 能,能正确描述晶闸管调光电路的工作原理。 3、能根据任务要求,列出所需工具和材料清单并做好学习准备。 4、能正确对电子元器件进行识别和检测。 5、能正确识读电路原理图,设计电路的布局走线,并按照任务要 求和相关工艺规范完成电路的装接。 6、能正确完成电路的通电测试。 7、能按电工作业规程,在作业完毕后清理现场。 8、能正确填写验收相关技术文件,完成项目验收。
晶闸管整流电路相关知识
熟练掌握单相可控整流电路的工作原理,绘制不同控 制角下的输出电压和电流波形,会计算输出电压、电 流,会选择晶闸管与整流二极管。
晶闸管组成的整流电路可以在交流电压不变的情 况下,方便地改变直流输出电压的大小,即可控整流.
一、单相可控整流电路
1、单相半波可控整流电路
(1)电路组成及工作原理
结温为额定值,门极断开,允许重复加在 晶闸管A与K间的反向峰值电压
通态平均电流IT(AV)
在规定的环境温度和散热条件下,结温为额定值, 允许通过的工频正弦半波电流的平均值
通态平均电压UT(AV) 维持电流IH
结温稳定,通过的工频正弦半波额定的平均电 流,晶闸管导通时,A与K间的电压平均值,习 惯上称为导通时的管压降 在规定的环境温度下,门极断路时,维持晶闸 管导通所必须的最小电流
由于门极所需的电压、电流比较低(电路只有几十至几百毫安), 而阳极A与阴极K可承受很大的电压,通过很大的电流(电流可大 到几百安培以上),因此,晶阐管可实现弱电对强电的控制.
三、晶闸管的主要参数
断态重复峰值电压UDRM 反向重复峰值电压URRM
结温为额定值,门极断开,允许重复加在 晶闸管A与K间的正向峰值电压
把控制角α的变化范围称为移相范围. 单相半波可控整流电路的移相范围为: 0~π
t ug 1
0 t
1α θ
uL
0t π
1
t
2
tα
2θ
2π
t
2
(2)主要参数计算
输出电压的平均值
UL
0.45U 2
1cos 2
负载电流平均值
IL
UL RL
通过晶闸管的平均电流 IT I L
晶闸管承受的最大电压 U RM 2U 2
UL
0.45 120 1 cos90 2
27 V
UL
0.45 120 1 cos120 2
(3)电路特点 优点:电路简单,调整方便 缺点:输出电压脉动大,设备利用率低
例题分析: 单相半波可控整流电路中,变压器二次侧电压U2=120V,
当控制角分别为0o、90o、120o、180o时,负载上的平均电压分别是多少?
解:
α=0o时 α=90o时 α=120o时 α=180o时
1 cos 0 U L 0.45 120 2 54V
晶闸管由通到断的临界电流
晶闸管在正向工作时,可能处于导通状态, 也可能处于阻断状态.晶闸管的参数中,断态和 通态都是为了区分正向的两种不同状态,因此, “正向”二字可省去。
四、晶闸管的型号
五、晶闸管的简单测试
(1) 极性的判断
将万用表置于“R×1k”或“R×100”挡,如果测得其中两 个电极的正向电阻较小,而交换表笔后测得反向电阻很大,那么 以阻值较小的一次为准,黑表笔所接的就是门极G,而红表笔所接 的就是阴极K,剩下的电极便是阳极。
工作任务联系单及电路原理图 1.工作任务联系单
施工单位 施工负责人 施工方案简述
工作要求 派工人员 验收意见
验收人
施工时间 施工人员
派工时间 验收时间
2、电路原理图
晶闸管相关知识 目标要求: 1.掌握晶闸管的结构、符号及作用. 2.熟悉晶闸管导通和关断的条件. 3.理解晶闸管的可控的单向导电性. 4.熟悉晶闸管的主要参数. 5.掌握用万用表对晶闸管的简单测试方法.
V
+-
iL +
u1
uu222
RL
uL
-+
-
单相半波可控整流电路
t
t
ug 1
2
0
t
t
1
2
uL
0 tπ
1
2π t
2
单相半波整流电路
控制角α——从晶闸管开始承受正向 电压到被触发导通所对应的电角度. 导通角θ——晶闸管实际导通的角度.
α+θ=π
改变α的大小,即可改变输出电压uL 的波形. α 越大,θ越小.
学习活动一 工作准备
1、能够根据工作任务联系单,明确工时、工作内容,制定 工作计划。
2、会描述触发器的特点。 3、能够画出RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器的 逻辑符号,会描述它们的逻辑功能。 4、能够说出计数器的作用及种类。 5、能够说出寄存器的作用和种类。 6、能够画出集成电路CD4017的符号,并描述其功能。