单相半波可控整流调光灯电路的连接与调试

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1、项目一晶闸管单相调光灯电路的调试与维护任务2单相半波可控整流调光灯电路的连接与调试一、教学目标1．能阅读单相半波晶闸管调光电路图2．能知道晶闸管的性能、工作原理及使用方法3．能理解单相半波晶闸管调光电路工作原理4．能进行单相半波晶闸管调光电路的安装接线5．能使用电工电子仪表进行单相半波晶闸管调光电路的调试6．能对单相半波晶闸管调光电路进行维护二、工作任务元器件明细表序符号名称型号与规格件数号1VD1—VD4二极管1N400142VD5稳压管2CW21A(18~21V)13V单结晶体管BT33A14VT1晶闸管KPl-71RT、1kΩ、1w

2、或1.2kΩ、5Rl电阻器1lw6R2电阻器RT、4.7kΩ、1/8Wl7R3电阻器RT、360Ω、1/8W18R4电阻器RT、51Ω、1/8W19RP电位器WT、100kΩ、0.25Wl触发电路主电路L0C电容器CGZX.0.15uF/160V111HL灯泡220V1三、实践操作1．设备、工具、材料准备操作中将用到的电工常用工具、电烙铁、万用表、仪器、印制电路板。2.晶闸管结构又称为可控硅，是一种由硅单晶材料制成的大功率半导体元器件，各管脚名称分别为阳极A、阴极K、具有控制作用的控制极（门极）。AAIPAPNP1VNN11IR1c2IG

3、GIGPPc122VNPN2N2SEAIEKGKKa)b)（a）结构（b）等效电路c）图形符号小电流塑封式阴极（K）门极（G）小电流塑封式小电流螺旋式阴极（K）阳极（A）门极（G）阳极（A）3．晶闸管的简单测试•万用表挡位放至欧姆R×100挡，观察指针摆动情况。晶闸管若正常工作，正反向阻值应均为很大。其原因是，晶闸管是四层三端半导体器件，在阳极和阴极之间有三个PN结，无论如何加电压，总有一个PN结处于反向阻断状态。图1-27红表笔接阳极，黑表笔接阴极测试图1—28黑表笔接阳极，红表笔接阴极测试•将红表笔接晶闸管的控制极，黑表笔接晶闸管的阴

4、极观察指针摆动情况，如图1-29所示。再将黑表笔接晶闸管的控制极，红表笔接晶闸管的阴极观察指针摆动情况，如图1-30所示。晶闸管正常工作的情况下，当黑表笔接控制极，红表笔接阴极时，阻值应很小；当红表笔接控制极，黑表笔接阴极时，由于在晶闸管内部控制极与阴极之间反并联了一个二极管，对加到控制极与阴极之间的反向电压进行限幅，防止晶闸管控制极与阴极之间的PN结反向击穿，因此，所测得的阻值也应不大。图1-29红表笔接控制极，黑表笔接阴极测试图1-30黑表笔接控制极，红表笔接阴极测试4．晶闸管导通与关断的试验．实验实验时晶闸管条件实验后实验顺前灯灯结

5、论序的情阳极电压门极电的情况况Ua压Ug1暗反向反向暗晶闸管在反向阳极电压2暗反向零暗作用下，不论门极为何电压，它都导3暗反向正向暗处于关断状通态实验1暗正向反向暗晶闸管同时在正向阳极2暗正向零暗电压与正向门极电压作用下，才能3暗正向正向亮导通1亮正向正向亮已导通的晶闸管在正向2亮正向零亮阳极作用下，门极失关3亮正向反向亮去控制作用断实晶闸管在导验通状态时，正向（逐当阳极电压4亮渐减小到任意暗减小到接近接近于零）于零时，晶闸管关断晶闸管关断实验说明：（1）当晶闸管承受反向阳极电压时，无论门极是否有正向触发电压或者承受反向电压，晶闸管不导通

6、，只有很小的的反向漏电流流过管子，这种状态称为反向阻断状态。说明晶闸管像整流二极管一样，具有单向导电性。（2）当晶闸管承受正向阳极电压时，门极加上反向电压或者不加电压，晶闸管不导通，这种状态称为正向阻断状态。这是二极管所不具备的。（3）当晶闸管承受正向阳极电压时，门极加上正向触发电压，晶闸管导通，这种状态称为正向导通状态。这就是晶闸管闸流特性，即可控特性。（4）晶闸管一旦导通后维持阳极电压不变，将触发电压撤除管子依然处于导通状态。即门极对管子不再具有控制作用。结论1.晶闸管导通条件：阳极加正向电压、门极加适当正向电压。2.关断条件：流过晶

7、闸管的电流小于维持电流。四、问题探究单相半波可控整流电路1．电阻性负载（调光灯主电路）晶闸管承受正向电压，此时加入触发脉冲晶闸管导通，负载上得到输出电压的波形是与电源电压相同形状的波形；电源电压过零时，晶闸管也同时关断，负载上得到的输出电压为零；在电源电压过零点到之间的区间上，虽然晶闸管已经承受正向电压，但由于没有触发脉冲，晶闸管依然处于截止状态。名词术语和概念：控制角：控制角也叫触发角或触发延迟角，是指晶闸管从承受正向电压开始到触发脉冲出现之间的电角度。导通角θ：是指晶闸管在一周期内处于导通的电角度。移相：移相是指改变触发脉冲出现的时刻

8、，即改变控制角的大小。移相范围：移相范围是指一个周期内触发脉冲的移动范围，它决定了输出电压的变化范围。o1）α=0时的波形分析分析:在电源电压正半周区间内，触发脉冲触发晶闸管VT导通，负载上得