李新会项目四_调光台灯电路的制作与调试.doc

项目四 调光台灯电路的制作与调试 学习目标 知识目标 识记晶闸管的图形符号。 识记晶闸管的型号。 能描述出晶闸管的导通和关断条件。 会画出可控整流电路图。 会画出桥式整流电路的电路图。 技能目标 会制作调光台灯电路。 会用相关仪器仪表对调光电路进行调试与测量。 能识别常用晶闸管，能用万用表对晶闸管、单结管进行简单的检测。 工作任务 识别检测晶闸管。 画桥式整流电路的电路图。 制作单结晶体管触发电路。 制作家用调光台灯，并选择仪器仪表对电路进行调试和检测。 调光台灯的方框图 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。 导入 调光就是改变发光源的亮度，即调节发光源自身所消耗的功率。传统的方法是通过串联的电阻的降压作用来改变加在光源两端的电压和通过光源的电流的大小。虽然这样的方法可以改变光源的亮度，可是电阻本身也是一个耗能元件，即不能达到节能的目的。本项目的主要任务就是通过晶闸管的独有特性达到即节能又调光的作用。 任务一 晶闸管的识别与检测 任务描述 任务分析 晶闸管的结构三、相关知识晶闸管的结构是由PNPN四层半导体材料构成的三端半导体器件，三个引出端分另为阳极A、阴极K和门极G晶闸管的阳极与阴极之间具有单向导电的性能，其内部可以等效为由一只PNP和一只NPN组成的合管，如图-1-2（b）所示。图-1-3是其电路图形符号 做一做：单向晶闸管1、测试电路 按照下图要求连接电路： （a） （b） （c） （d） 图4-1-3 晶闸管导通试验 2、测试步骤 （1）如图4-1-3（a）所示电路中，晶闸管加正向电压，即晶闸管阳极接电源正极，阴极接电源负极。开关S不闭合，观察灯泡的状态。灯______(亮、不亮)。 （2）如图4-1-3（b）所示的电路中，晶闸管加正向电压，且开关S闭合。观察灯泡的状态。灯________(亮、不亮)；再将开关打开，如图4-1-3（c）灯________(亮、不亮)。 （3）如图4-1-3（d）所示电路中，晶闸管加反向电压，即晶闸管阳极接电源负极，阴极接电源正极。将开关闭合，灯________(亮、不亮)；开关S不闭合，灯______(亮、不亮)。 实验总结：晶闸管导通必须具备的条件是：___________________________________________________________________________________________________。 知识二：晶闸管的工作特性 晶闸管的工作原理 （1）正向阻断状态 当晶闸管的阳极A和阴极K 之间加正向电压而控制极不加电压时，管子不导通，称为正向阻断状态。 （2）触发导通状态 当晶闸管的阳极A和阴极K之间加正向电压且控制极和阴极之间也加正向电压时，如图4-1-2（b）若VT2管的基极电流为IB2，则其集电极电流为IC2； VT1管的基极电流IB1 等于VT2管的集电极电流IC2，因而VT1管的集电极电流IC1为βIC2；该电流又作为VT2管的基极电流，再一次进行上述放大过程，形成正反馈。在很短的时间内（一般不超过几微秒），两只管子均进入饱和状态，使晶闸管完全导通，这个过程称为触发导通过程。当它导通后，控制极就失去控制作用，管子依靠内部的正反馈始终维持导通状态。此时阳极和阴极之间的电压一般为0.6~1.2V，电源电压几乎全部加在负载电阻上；阳极电流I可达几十~几千安。 (3)正向关断 使阳极电流IF减小到小于一定数值IH，导致晶闸管不能维持正反馈过程而变为关断，这种关断称为正向关断，IH称为维持电流；如果在阳极和阴极之间加反向电压，晶闸管也将关断，这种关断称为反向关断。 因此，晶闸管的导通条件为：在阳极和阴极间加电压，同时在控制极和阴极间加正向触发电压。其关断方法为：减小阳极电流或改变阳极与阴极的极性。2、晶闸管的型号及主要参数 图4-1-4 KP系列参数表示方式 图4-1-5 3CT系列参数表示方式 为了正确地选择和使用晶闸管，还必须了解它的电压、电流等主要参数的意义。晶闸管的主要参数有以下几项： 1．额定正向平均电流IF 在规定的散热条件和环境温度及全导通的条件下，晶闸管可以连续通过的工频正弦半波电流在一个周期内的平均值，称为正向平均电流IF，例如50A晶闸管就是指IF值为50A。 然而，这个电流值并不是一成不变的，晶闸管允许通过