双向可控硅调光台灯电路实验报告.doc

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： 通过整流电路，将交流电转换成直流电，再通过RC充电为单向晶闸管门极提供触发信号，从而控制晶闸管的导通与关断，进而达到调节电压的作用，这可以使灯泡的亮暗程度得到调节。 调节RP的阻值，可以改变充放电时间，时间一改变，则晶闸管的触发角也相应受到影响，如果R增大，则充电时间变长，触发角越大，导通角越小，输出电压越小，灯泡越暗。反之，R越小，电容充电时间越快，触发角变小，导通角越大，输出电压越大，灯泡越亮 改进方案：为了保护电路，我们在电路中接入一个电阻对电路进行保护，同时在电阻旁边接入一个双向触发管，并且修改了部分器件的参数。 三、电路工作原理图及其原理图 电路名称：双向可控硅调光台灯电路 电路工作原理： 当接通电源，220V 交流电压通过灯泡、R1、R2 对电容C 充电，由于电容两 端电压时不能够突变的，对电容充电需要一定的时间，充电时间由R1 和R2 决定， 越小充电越快，反之则充电越慢。当C 上电压充电到一定电压时双向触发二极管 DB3 导通，双向可控硅也导通，其导通之后，灯泡中有电流通过同时发光。随着 DB3 的导通，C 上的电压被完全放掉，DB3 又截止，可控硅也随之截止，灯泡熄 灭，C 又开始进行充电，照此循环。因为此过程时间短且人眼有短暂停留的现象， 所以灯泡看起来是一直亮着的。 充电时间越短，灯泡就越亮，反之则越暗。如果用在电感性负载上时，需要 加载R、C 串联回路，起到保护可控硅的作用。 四、主要元件介绍 双向触发二极管 双向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