台灯调光电路实验报告

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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

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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

3 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

4 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。

5 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。如下图2.

图2.可控硅的原理图

当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。那么，用什么方法才能使导通的晶闸管关断呢?使导通的晶闸管关断，可以断开阳极电源或使阳极电流小于维持导通的最小值(称为维持电流)。如果晶闸管阳极和阴极之间外加的是交流电压或脉动直流电压，那么，在电压过零时，晶闸管会自行关断。

2.2 可控硅控制电路的导通 6 首先把交流电整成直流电，与单项可控硅（晶闸管）相连。我们用下图得以实现可控硅对电路的控制。如图3.

图3.可控硅实现对电路的控制

3、各个元件的参数分析与计算

1、灯的选取：为了方便起见选40W的白炽灯

2、桥电路二极管的选取：二极管通过的电流I=P／U=160／220=0.72A由二极管的参数IN4007能满足电流要求，故可选市场上流行的IN4007

3、晶闸管的选取：2中计算的I=0.72A；用 MCR100-6 1A 400V

4、分压电阻的选取：这里我取一个470k 0.125w的电阻。

5、可变电阻的选取：三级管的Rbe=300+（1+β）26/Ie≈1000欧，所以可变电阻不应选太大。选用RP 4.7K就可以满足要求。

6、限流电阻的选取：由限流电阻的计算公式(Uimin-Uz)/(Izmin+Uz/RLmin)＜R＜(Uimax-Uz)/(Izmax+Uz/RLmax)，查出参数代入上计算式得78K≤R≤157K。这里我选R1 100k 0.5w可满足要求。

4、台灯调光电路的最终原理图与工作原理

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。工作原理是：当交流电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 7 过电位器给电容充电，当电容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IN4007。灯泡应该选择60W以下的白炽灯。

图9.最终原理图

5、台灯调光电路的安装与调试

5.1 电路的焊接

焊接方法：先将准备好的元件插入印刷电路板规定好位置，在元件与印刷电路板铜箔的链接点上，涂上少许焊剂，待电烙铁加热后用烙铁头的刃口上些少许焊剂，上的焊锡多少要根据焊点的大小来决定。焊接时，要将烙铁头的刃口接触焊点与元件引线，根据焊点的形状作一定的移动，使流动的焊锡布满焊点并渗入被焊物的缝隙，接触时间大约在3-5秒钟左右，然后拿开拿开电烙铁。拿开电烙铁的时间、方向和速度，决定了焊接的质量与外观。正确方法是：在将要离开焊点时，快速的将电烙铁往回带一下，后迅速离开焊点，这样焊出的焊点既光亮，圆滑，又不出毛刺。在焊接时，焊接时间不要太长，免得把元件烫坏，但亦不要太短，造成假焊或虚焊。焊接结束后，用镊子夹住被焊 8 元件适当用力拉拨一下，检查元件是否被焊牢。如果发现有松动现象，必须进行重新焊接。

5.2 硬件的调试

在通电测试以前，首先按照电路与原理图认真核对，看是否漏焊、虚焊、错接的地方

6、总结及心得体会

时间总是过的很快，经过一周的课程设计的学习，我已经自己能制作一个台灯调光电路，这其中的兴奋时无法用语言表达的。在做电路仿真时，我画好了电路图，修改好参数后，创建网络列表时系统总是报错，无论我怎样修改都不行，后来请教同学，他们也遇到了同样的困惑，任何事情都不是一帆风顺的，我们需要不断的努力，发现问题，改正错误。在整个试验过程中我学会了很多有关电子方面的知识这些都是我在课本上学不到的。首先只知道课本上的理论知识是不够用的。拿到实际中去时我们学的很多东些就根本不管用了。比如说这次去电子市场买东西时。我想老板买三极管时，我只知道三级管有PNP、NPN两种。这也是课本上将过的。然而当我向老板说要一个NPN的三级管时老板和我都犯难了因为在三级管里的型号不是以PNP和NPN来分的，当时老板给我说了一大堆的型号。什么9012、9013、9014、、、、等等。可我压根就不知到那时什么东西于是不得不回来上网查。一查下了一大跳原来三级管的型号用几叶纸都写不完。

经过这段课程设计的日子，我发现不管是学习哪种软件都给我留下了深刻的印象，由于没有接触，开始学的很费劲，但到后来就好了。在每次的课程设计中，遇到问题，最好办法就是问别人，因为每个人掌握情况不一样，不可能做到处处都懂，发挥群众的力量，复杂的事情就会变简单。这一点我深有体会，在很多时候，我遇到的困难或许别人之前就已经遇到了，向他们请教远比自己在那冥思苦想来的快，虽然这次设计做出来了，但却不是我一个人做出来的，这让我明白了团队精神的重要性。正因为大家配合的默契，每项工作都完成的很棒，衔接的很好，才使我们很快的完成了任务。

7课程设计评分标准

9 评定项目 评分成绩

1.选题合理、目的明确（5分）

2.设计方案正确，具有可行性、创新性（15分）

3.焊接良好、布局规则（10分）

4.设计结果达到指标要求（25）

5.态度认真、学习刻苦、遵守纪律（15）

6.设计报告规范化、分析、仿真、计算正确（30）

8参考文献

1、《模拟电路实验与课程设计》 王小平

2、《新编电子电路控制300例》 刘修文

3、《模拟电子技术基础》 2005年7月第15次印刷 扬拴科

4、《电子技术基础模拟部分》 2004年2月第15次印刷 康华光

5、《实用电子电路手册——模拟电路手册》 北京：高等教育出版社 孙肖子

6、《电子电路基础》 北京：高等教育出版社 谢沅清、解月

9元件列表 10

名称 元件代号 型号 数量 备注

电

阻 R1 2.7K 1

R2 10K 1

R3 100K 1

电位器 RP 470K 1

发光二极管 VL ￠5LED 1

可控硅 SCR MCR100-6 1

二极管 VL IN4007 4

白炽灯 40W 1

电

容 C 4.7u 1