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
间加电压U BB，再在发射极E和第一基极和第一基极B1之间加上电压U E，U E可以用电位器R P进行调节。

如图9-32（b）所示，双基极二极管可以用一个PN结合两个电阻R1，R2组成的等效电路代替。

当基极极间加电压U BB时，R B1上分得电压为
其中η称为分压比，与管子结构有关，越在0.5~0.9之间。

（3）双基极二极管触发电路
单结晶体管组成的张弛震荡电路如图9-33所示。

可以从电阻R1上取出脉冲电压ug。

图3（a）的R1、R2是外加的。

脉冲电压Ug如图3（b）所示。

图3（a）张弛电路图3（b）电压波形
（4）晶闸管
晶闸管又叫可控硅，自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大家族。

下面是我们使用的单向晶闸管，也就是人们常说的普通闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极，如图9-34所示。

第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。

从晶闸管的电路符号我们可以看到，它和二极管一样，是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有和二极管完全不同的工作特性。

（5）晶闸管的工作特性
晶闸管的特点就是“一触即发”。

但是，如果阳极或控制极外加是反向电压，晶闸管就不能导通。

控制极的作用是，通过外加正向触发脉冲使晶闸管导通，却不能使它关断。

四、调试步骤、试验步骤、指标测试
图4 焊接电路原理图
1、单结晶体管的简易测试
用万用电表R*10Ω档分别测量EB1、EB2间的正、反相电阻。

单结晶管测试表
R EB1(Ω）R EB2（Ω）R B1E（Ω）R B2E（Ω）结论
1KΩ900Ω10KΩ10KΩ单结晶管好的
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间的正、反相电阻；用
R*10Ω档测量G-K间正、反相电阻。

晶闸管测试表
R AK（KΩ) R KA（KΩ) R AG（K
R GA（KΩ) R GK（Ω) R KG（Ω) 结论
Ω)
无穷大无穷大无穷大无穷大23Ω324Ω晶闸管是好
的
3、单结晶体管触发电路
对图4电路，接通工频电源，测量U2的值。

用示波器依次观察并
记录交流电流u2、整流输出电压u I（I-0）、削波电压u w（W-0）、锯齿
波电压uE(E-0)、触发输出电压ub1（B1-0）。

改变移相电位器Rw阻值，观察uE及uB1波形的变化及uB1的
移相范围。

移相电位器对电压的影响
u2U I U W U E U B1移相范围
≥170°
4、可控整流电路
断开工频电源，按图4接入负载灯泡RL,再接通工频电源，调节电位器Rw，使电灯泡由暗到中等亮，再到最亮，用示波器观察晶闸管两端电压uT1、负载两端电压uL,并测量负载直流电压UL及工频电源电压U2有效值。

五、总电路图、总元器件表
图5 总系统设计结构电路图
总元器件表
序号分类名称型号规格数量
1 VD1-VD4 整流二极管IN4007 4
2 Vu 单结晶体管BT3
3 1
3 Vs 晶闸管KP5 1
4 R1 电阻器1KΩ 1 R2 电阻器2KΩ 1 R3 电阻器240Ω 1 R4 电阻器51Ω 1
5 HL 灯泡220V,25W 1
6 C 电容0.1μF 1
7 Rw 带开关电位器100KΩ 1
8 Dw 稳压管IN4007 1
六、设计总结与展望
本次课程设计我负责的部分为整流稳压电源部分。

直流电源大多数都是将50Hz的交流电经过整流、滤波和稳压后获得。

整流电路用来将交流电变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。

通过这几天的课程设计，我对电子工艺的理论有了更深的了解。

电路图的绘制、稳压电源的工作原理等等。

这些知识不仅在课堂上有效，在日常生活中更是有着现实意义，也对自己的动手能力是个很大的锻炼。

在实习中，我锻炼了自己动手能力，提高了自己解决问题的能力。

通过本次实践也培养了我理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了合作和独立工作的能力。

在这次设计中，我也遇到了不少的问题，幸运的是，最终一一解决了遇到的问题。

在我们遇到不懂的问题时，利用网上和图书馆的资源，搜索查找得到
需要的信息及和队友之间相互讨论显得尤其重要了，我明白了团队合作的重要性。

这次的制作也让我们感受到，我们在电子方面学到的只是很小的一部分知识，我们需要更多的时间来自主学习相关知识。

七、设计人（承担的具体任务），同组人
在本次设计中我（xx）主要承担的任务是承担电源及整流稳压电路的工作及实现。

同组人xx则弄清触发电路工作原理及触发原理，并实现其应用。