下载文档原格式
电路工作原理该自动调光台灯电路由电源电路和光控电路组成，如图3-201所示。
电源电路由电源开关S、滤波电容器Cl、C2、电感器L、整流桥堆UR、限流电阻器Rl和稳压二极管VS组成。
光控电路由光敏电阻器RG、电阻器肥-R4、电位器RP、电容器C3、晶位管V1、双向触发二极管V2和晶闸管VT组成。
接通电源开关S，交流220V电压经Cl和「滤波、UR整流后分为两路:一路经Rl限流、VS稳压及C2滤波后，为光控电路提供9V直流工作电压;另一路经照明灯EL加在晶闸管VT两端。
光敏电阻器RG作为光线检测探头，用来检测书本处的光照度。
当书本处光照度不足时，RG的阻值增大，使Vl的基极电位降低，集电极电流增大，C3的充电时间缩短，使触发脉冲相位前移，晶闸管VT的导通角增大，EL的亮度增加;反之，当书本处光照度增加时，VT的导通角会变小，EL的亮度会减弱，从而实现了自动调光的目的。
元器件选择Rl选用1/2W金属膜电阻器;R2-R4选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。
RP选用有机实心电位器或合成膜电位器。
RG选用MG43或MG45系列的光敏电阻器，其亮阻应在5-lOkO之间。
使用时用两根6Ocm的导线引出，装在带透明窗的塑料盒内，作为光线检测探头。
Cl选用耐压值为400V的涤纶电容器或CBB电容器;C2选用耐压值为16V的铝电解电容器;C3选用独石电容器。
VS选用lW、9V的硅稳压二极管。
UR选用lA、400V的整流桥堆。
Vl选用S9012或C8550型硅PNP晶体管;V2选用DB3或2CTS系列的双向触发二极管。
VT选用TLC336A(3A、600V)型双向晶闸管。
L选用高频扼流圈。
项目七实用调光台灯的制作实用调光台灯电路的制作【课题】实用调光台灯的制作【课时】7课时【教材分析】教材主要以“项目式”教学为主，让学生“学中做，做中学”。
本教学设计从项目的应用情景出发，到元件的认知，原理的掌握，最后到实践操作，符合学生的认知规律。
培养了学生的分析问题和解决问题的能力。
【学情分析】略【教学目标】知识和技能目标：1.能识别单结晶体管BT33，单向晶闸管的图形符号、性能、用途；2.掌握调光台灯电路的原理；3.能独立完成调光台灯电路的焊接与调试；过程和方法目标：根据电子行业当中生产电子产品的步骤，让学生认识元器件，会检测元件的质量，了解电路原理，掌握安装调试的方法。
素养目标：激发学生学习兴趣；提高团队协作意识，学会探索与应用知识。
【项目重点】：掌握电路工作原理【项目难点】：根据电子产品的安装方法，学会安装调光台灯电路并调试。
第一课时台灯是人们生活中常用的一种照明电器，它的功能是把灯光集中在一小块区域内，便于工作和学习，并且台灯的亮度可随意调节，可适合不同人群的不同使用需求。
台灯除了用来阅读照明、作为室内装饰外，最新科技的台灯还能像机器人一样，会动，会跳舞，自动调光，播放音乐、视频，设置时钟、触摸等功能，成为人们生活中不可或缺的照明工具。
提出思考问题：1.你知道调光台灯电路的原理和原理图吗？2.你想自己制作这个电路吗？图7-2 单结晶体管BT33实物图2）单结晶体管的图形符号下图7-3为BT33单结晶体管的管脚排列图（a）、结构图（b）及电路符号图（c），在图（c）中，发射极箭头倾斜指向B1，表示经PN结的电流只流向B1极。
单结晶体管PN结正向电阻R BE1、R BE2均较小，R BE1稍大于R BE2，PN结反向电阻R B1E、R B2E均应较大。
图7-3 单结晶体管BT33的图形符号3）单向晶体管的检测单结晶体管PN结正向电阻R BE1、R BE2均较小，R BE1稍大于R BE2，PN结反向电阻R B1E、R B2E均应较大。
任务一晶闸管直流调光灯电路一、电路图。
二、元器件表。
表1 助听器后置功率放大电路元器件表标称VD1~VD4T H VS R1R2名称参数作用标称VZ R3RP R4C VT名称参数作用三、制作过程。
（1）清点、检测元器件，并填写表1。
（2）按图1晶闸管直流调光灯电路，布局元器件，焊接安装电路，其中，在A点、B点、C点分别焊接光线。
四、使用仪器设备测量。
（1）调节RP，测量电灯H两端电压变化。
由大到小缓慢调节RP，观察电灯H与万用表数值变化，记录RP最大和最小时万用表的读数，并把测量的数据填写在下表中。
RP阻值电灯H发光情况（亮或暗）万用表读数最大时最小时（2）用示波器测量电容器（B点）信号波形，并把测量的结果填写在下表中。
电灯现象波形频率幅度灯最亮时f=V p-p=量程范围量程范围/div/div灯最暗时f=V p-p=量程范围量程范围/div/div IN4007╳4图4—6晶闸管直流调光电路原理图1VD1VD2VD4VD3VSJCR100-8H100ΩR2470ΩR3470ΩVZ2CW1326.3V指示灯BT33FRP100kΩR41kΩC0.1μF~9V~220V TA图1 晶闸管直流调光灯电路图2 单结晶体管BT33F外形BC图4—5单结晶体管外形BT33123操作技能考核表考官签名：_____________年月日操作技能考试考官记录表、评分表考官签名：_____________年月日。
任务五晶闸管调光电路的安装与调试能根据“调光台灯安装”的工作任务，明确工作内容、工艺要求、安排完成工作任务的进度。
2.能正确识别、筛选、检测元器件。
3. 能根据电路原理图，正确分析调光台灯的调光原理。
4. 能根据任务要求、安装工艺进行电路板的焊接、调试、安装及自检。
5.能正确填写任务单的验收项目（承诺保修一年），并交付验收。
6.正确进行工作总结与评价。
学习情景1 晶闸管调光电路分析2. 能识别单结晶体管的结构、单结晶体管的型号和参数等内容。
3. 能正确分析晶闸管的工作原理、单结晶体管的工作原理(一) 晶闸管1、晶闸管的结构晶闸管又称为可控硅，是一种由硅单晶材料制成的大功率半导体元器件。
有三个管脚，分别为：阳极（A）、阴极（K）、门极（G）。
其管芯又四层半导体材料组成，具有三个PN结，内部结构及实物图见图5-1-1、图5-1-2图5-1-1 晶闸管内部结构图图5-1-2 晶闸管实物图2、晶闸管的型号和参数国产普通型晶闸管的型号有3CT系列和KP系列。
各部分含义如下：3CT系列KP系列例如， 3CT－5/500表示额定电流为5A，额定电压为500V的普通型晶闸管；KP100－12G 的晶闸管表示额定电流为100A，额定电压1200V，正向通态平均电压组别为G的普通反向阻断型晶闸管。
晶闸管的主要参数如下：1）正向断态重复峰值电压U DRM在额定结温下，门极断路和晶闸管正向阻断的情况下，允许重复加在晶闸管上的最大正向峰值电压。
一般比U BO低100V。
2）反向断态重复峰值电压U RRM在额定结温下和门极断路的情况下，允许重复加在晶闸管上的反向峰值电压，一般取值比U BO低100V，它反映了阻断状态下晶闸管能承受的反向电压。
通常U RRM和U DRM大致相等，习惯上统称为峰值电压。
3）通态平均电流I T（AV）在环境温度超过40゜C和规定的散热条件下，允许通过的工频正弦半波电流在一个周期内的最大平均值称为通态平均电流，简称正向电流。
《简单电子线路的装接与维修》教案专业电气自动化设备安装与维修一体化课程简单电子线路的装接与维修学习任务晶闸管调光电路的安装与调试课时30教学对象设计者一、学习目标1.能根据“调光台灯安装”的工作任务，明确工作内容、工艺要求、安排完成工作任务的进度。
2.能正确识别、筛选、检测元器件。
3.能根据电路原理图，正确分析调光台灯的调光原理。
4.能根据任务要求、安装工艺进行电路板的焊接、调试、安装及自检。
5.能正确填写任务单的验收项目（承诺保修一年），并交付验收。
6.正确进行工作总结与评价。
二、内容与过程学习任务的教学组织流程：教学活动一：工作准备教学活动二：线路安装调试教学活动三：总结与评价学习环境及资源准备：工具：电工常用工具、万用表、示波器、焊接工具、劳保用品材料：导线、灯具、开关、元器件、焊料资料：任务单、电路原理图、电工手册、电子线路安装规范等资料教具:多媒体设备场地：施工现场学习环节学习内容学生活动教师活动课时分配工作准备1.阅读工作任务联系单2.认识晶阐管、单结晶体管3.分析晶闸管调光电路的工作原理4.制定工作计划1.识别晶闸管的结构、晶闸管的型号和参数等内容。
2.识别单结晶体管的结构、单结晶体管的型号和参数等内容。
3.分析晶闸管的工作原理、单结晶体管的工作原理4.检测判断晶闸管的好坏和极性；5.单结晶体管的质量检测判别；。
1.引导学生阅读工作任务联系单2.指导学生认识晶阐管、单结晶体管3.组织学生分析调光电路的功能4.引导学生正确使用仪表检测电子元器件13线路安装调试1.电子元器件的检测2.设计电路布局及走线3.电路装接与焊后检查4.通电测试5.项目验收1.根据原理图列举元件清单，领取、核对、检测和筛选元器件。
2.按图样、工艺要求、安全规范和要求对电路进行安装。
3.使用仪表进行测试检查，验证电路安装的正确性，能按照技术参数要求进行电路调试。
4.按照现场管理规范清理场地、归置物品，并交付验收。
晶闸管调光台灯电路学校：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：李艾穗学号： 201001380117指导老师：严俊完成日期： 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。
它以单结晶体管和单向晶闸管为核心器件，内部电路由主电路和控制电路两部分组成。
下图为调光台灯的实物图。
1.1.1课题设计的内容其设计的项目要与电力电子技术有关，如可以做交流或直流可调光灯电路、电风扇无极调速器、MOSFET大功率管的驱动电路、 IGBT的驱动电路、等等。
其中主要用到了单结晶体管、单向可控晶闸管和双向可控晶闸管等一些大功率器件。
1.1.2课题要求1．掌握晶闸管工作原理。
2.能够用万用表测试晶闸管和单结晶体管的坏。
3.能正确的设计一个简单的调光电路；4.掌握触发电路与主电路电压同步的基本概念。
1.2参数要求——变压器要求是同步变压器，其输出电压是36V；——4个整流二极管型号为IN4001 其最大周期性峰值电压为50V,其工作温度为75 度，其最整流电流为1A，电容为 30PF工作电压范围 50-1000V;——稳压管VD5 稳定电压为12V;——电阻 R1 为 1K 欧其功率为 1W；——电容 C 为 0.4UF/50V；——单结晶体管BT33:工作电流为 5-35MA,工作电压小于等于 4V，最大功率为 450MW ；——晶闸管MCR100-6:工作电压范围100-600V,工作电流为0.8A 控制极最大功率为0.01 瓦。
所带负载功率不能超过60W.第二章方案论证与设计2.1方案总体设计与分析本课题设计的是具有可调节台灯的亮度的可调光电路系统。
2.2选择与设计方案2.2.1晶闸管的选择方案要求是可以单向控制的晶闸管MCR100-6:工作电压为 100-600V,工作电流为 0.8A 控制极最大功率为0.01 瓦。
所带负载功率不能超过60W.然后根据电路已设定的参数；确定晶闸管的型号。
第一步：单相半波可控整流调光电路晶闸管可能承受得的最大电压UTM?2U2?2?220?311V第二步：考虑2～ 3 倍的余量UTM?（2～ 3） ?311V?622V（ 2～3）第三步：确定所需晶闸管的额定电压等级因为电路无储能元器件，因此选择电压等级为7 的晶闸管就可以满足正常工作的需要了。
第四步：根据白炽灯的额定值计算出其阻值的大小2202Rd??1210?40第五步：确定流过晶闸管电流的有效值为：ITm第六步：考虑 1.5~2 倍的余量：IdU2?0.45Rd220?0.45?1210?0.08A?1.57Id?1.57?0.08A?0.128A由此可得，当时流过晶闸管电流的最大有效值为：(1.5~2)ITm?(1.5~2)?0.128A?0.193A~0.256A第七步：确定晶闸管的额定电流:IT(AV)?0.283A因为电路无储能元器件，所以选择额定电流为1A 的晶闸管可以满足需要。
由以上分析确定晶闸管应选用的型号为：KP1-7 或 MCR100-6。
2.3确定方案以资源，经济性，功能实现性的标准来选取方案。
因此对此次设计的方案选定 :单结晶体管型号为BT33，工作电流为 5-35MA,工作电压小于等于4V，最大功率为 450MW.晶闸管型号为 MCR100-6：晶闸管 MCR100-6:工作电压为 100-600V,工作电流为 0.8A 控制极最大功率为0.01 瓦。
所带负载功率不能超过60W..变压器选择为：同步变压器，其输出电压是36V。
第三章电路原理图的设计与分析分析：可控整流电路的作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。
上图所示为单相半控桥式整流实验电路。
该调光电路分主电路和触发电路两大部分。
主电路是由负载EL（灯泡）和晶闸管VT 组成的单相半波整流电路，触发电路是由单结晶体管BT 及一些阻容元件构成的单结晶体管触发电路。
改变晶闸管 BT的导通角，便可以调节主电路的可控输出整流电压（或电流）的数值，这点可由灯泡负载的亮度变化看出来。
晶闸管导通角的大小决定了触发脉冲的频率f，由公式可知，当单结晶体管的分压比（一般在 0.5～ 0.8 之间）及电容 C 值固定时，则频率 f 大小由 R 决定，因此，通过调节 RP，使可以改变触发脉冲频率，主电路的输出电压也随之改变，从而达到可控电压的目的。
1、触发电路各元器件的选择1）充电电阻RE（Rp 与 R2 的总值）的选择改变充电电阻R 的大小，就可以改变张弛震荡电路的频率，但是平率的调节有一定的范围，如果充电电阻选择不当，将使单结晶管自激震荡电路无法形成震荡。
充电电阻 Re 的取值范围为：其中：U——加于图 1-21 中 B-E两端的触发电路电源电压Uv——单结晶体管的谷点电压Iv——单结晶体管的谷点电流Up——单结晶体管的峰点电压Ip——单结晶体管的峰点电流2）电阻 R3 的选择电阻 R3 是用来补偿温度对峰点电压Up 的影响，通常取值范围为：200～ 600 Ω3）输出电阻R4 的选择输出电阻， R4的大小将影响输出脉冲的宽度与幅值，通常取值范围为：50～ 100 Ω4）电容 C 的选择电容 C 的大小与脉冲宽窄和RE的大小有关，通常取值范围为： 0.1～ 1μF2、元件的分析及各元件在电路中的作用1）晶闸管的工作原理、内部结构、符号、等效电路如下阴极小电流塑小电流塑封式门极（ G）封式小电流螺旋式阴极（ K）阳极（ A）门极（ G）阳极（ A）晶闸管的结构晶闸管的符号晶闸管的内部结构2）晶闸管特性与主要参数(1)．晶闸管的阳极伏安特性晶闸管阳极与阴极间电压和阳极电流之间的关系称为阳极伏安特性。
(2）晶闸管的电压定额——断态重复峰值电压 UDRM 规定，当门极断开晶闸管处在额定结温时，允许重复加在管子上的正向峰值电压为晶闸管的断态重复峰值电压，用 UDRM 表示。
——反向重复峰值电压 URRM 规定当门极断开，晶闸管处在额定结温时，允许重复加在管子上的反向峰值电压为反向重复峰值电压（ 3）额定电压将 UDRM 和 URRM 中的较小值按百位取整后作为该晶闸管的额定值。
通常标准电压等级规定为：电压在1000V 以下，每 100V为一级， 1000V 到 3000V，每 200V 为一级，用百位数或千位和百位数表示级数。
选择晶闸管的额定电压是实际工作时可能承受的最大电压的 2~3 倍，即：(4)通态平均电压UT（ AV）在规定环境温度、标准散热条件下，元件通以额定电流时，阳极和阴极间电压降的平均值，称通态平均电压（一般称管压降），约为 1.5V。
3)门极参数(1)门极触发电流及电压室温下，在晶闸管的阳极—阴极加上6V 的正向阳极电压，管子由断态转为通态所必需的最小门极电流，称为门极触发电流。
门极触发电压门极触发电压产生门极触发电流所必需的最小门极电压，称为门极触发电压。
4)单结晶体管的结构（ a）结构（b）等效电路（c）图形符号（d）外形管脚排5)单结晶体管触发电路（1）单结晶体管触发电路，是由同步电路和脉冲移相与形成两部分组成的。
(2）同步电路触发信号和电源电压在频率和相位上相互协调的关系叫同步。
同步电路由同步变压器、桥式整流电路VD1～VD4、电阻 R1 及稳压管组成。
第四章电路的调试4.1调试的设备1、调试的设备4.2硬件的调试硬件调试的主要任务是排除硬件故障，其中包括设计错误和工艺性错误。
脱机检查：使用万用表，按照电路原理图，检查印制电路板中所有器件的引脚，尤其是电源的连接是否正确，排除短路故障；检查控制线是否有短路等故障，检查各个开关按键是否能正常开关，是否连接正确；检查各限流电阻是否短路等。
为了保护电路，应先对各插座接口进行检查，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方法能够调节灯的亮暗，可以从灭调到很暗再由很暗慢慢调到很亮。
其中的核心元件是单结晶体管和单向晶闸管，它的使用方法很简单，只要给它接上 220V 的电源然后调节调光旋钮即可，使用时注意不要让小孩碰倒摔坏。
第六章心得体会以及参考文献心得体会：通过这次的课题设计与项目报告，使我们明白了晶闸管调光电路安装与调试，同时加强了我们的动手能力的能力，在调试过程中所遇到的故障，使我们对其电子电路的原理更为清楚了解，在焊电路板的过程中，即使有的技巧不是很懂，但通过我们自己的努力，还是将电路板焊好，因此也加强了我们对焊接的进一步的了解。
参考文献：王兆安，黄俊。
电力电子技术 [M].4 版。
北京：机械工业出版社， 2004.李雅轩，杨秀敏，李艳萍。
电力电子技术 [M]. 北京：中国电力出版社， 2004.王兆安，张明勋。
电力电子技术设备设计和应用手册【 C】。
北京：机械工业出版社， 2002.附件：元件清单。
