項(xiàng)目七 調(diào)光臺(tái)燈電路的制作與調(diào)試

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1、項(xiàng)目七調(diào)光臺(tái)燈電路的制作與調(diào)試學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解晶閘管的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特性曲線和主要參數(shù)。（2）能識(shí)別常用晶閘管，能對(duì)晶閘管進(jìn)行簡(jiǎn)單的檢測(cè)。（3）了解單相可控整流電路的可控原理和整流電壓與電流的波形。（4）了解單結(jié)晶體管及觸發(fā)電路的工作原理。（5）會(huì)制作調(diào)光臺(tái)燈電路（6）會(huì)用相關(guān)儀器儀表對(duì)調(diào)光電路進(jìn)行調(diào)試與測(cè)量。工作任務(wù)（1）識(shí)別檢測(cè)晶閘管。（2）制作單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。（3）制作家用調(diào)光臺(tái)燈，并選擇儀器儀表對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè)。模塊一單相可控整流電路的識(shí)讀任務(wù)一晶閘管的識(shí)別與檢測(cè)看一看單向晶閘管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)晶體閘流管又名可控硅，簡(jiǎn)稱晶閘管。是在晶體管基礎(chǔ)上

2、發(fā)展起來(lái)的一種大功率半導(dǎo)體器件。它的出現(xiàn)使半導(dǎo)體器件由弱電領(lǐng)域擴(kuò)展到強(qiáng)電領(lǐng)域。晶閘管也像半導(dǎo)體二極管那樣具有單向?qū)щ娦裕膶?dǎo)通時(shí)間是可控的，主要用于整流、逆變、調(diào)壓及開(kāi)關(guān)等方面。晶閘管外形如圖7-1-1所示，有小型塑封型（小功率）、平面型（中功率）和螺栓型（中、大功率）幾種。單向晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7-1-2(a)所示，它是由PNPN四層半導(dǎo)體材料構(gòu)成的三端半導(dǎo)體器件，三個(gè)引出端分另為陽(yáng)極A、陰極K和門極G。單向晶閘管的陽(yáng)極與陰極之間具有單向?qū)щ姷男阅埽鋬?nèi)部可以等效為由一只PNP三極管和一只NPN三極管組成的復(fù)合管，如圖7-1-2（b）所示。圖7-1-3是其

3、電路圖形符號(hào)。做一做單向晶閘管工作條件測(cè)試1、測(cè)試電路TTTTSSSSHLHLHLHLGKAGKAGKAGKA（a）（b）（c）（d）圖7-1-3晶閘管導(dǎo)通試驗(yàn)2、測(cè)試步驟（1）如圖7-1-3（a）所示電路中，晶閘管加正向電壓，即晶閘管陽(yáng)極接電源正極，陰極接電源負(fù)極。開(kāi)關(guān)S不閉合，觀察燈泡的狀態(tài)。燈______(亮、不亮)。（2）如圖7-1-3（b）所示的電路中，晶閘管加正向電壓，且開(kāi)關(guān)S閉合。觀察燈泡的狀態(tài)。燈________(亮、不亮)；再將開(kāi)關(guān)打開(kāi)，如圖7-1-3（c）燈________(亮、不亮)。（3）如圖7-1-3（d）所示電路中，晶閘管加反向電壓，即

4、晶閘管陽(yáng)極接電源負(fù)極，陰極接電源正極。將開(kāi)關(guān)閉合，燈________(亮、不亮)；開(kāi)關(guān)S不閉合，燈______(亮、不亮)。實(shí)驗(yàn)總結(jié)：晶閘管導(dǎo)通必須具備的條件是：___________________________________________________________________________________________________。讀一讀晶閘管的工作特性1、晶閘管的工作原理（1）正向阻斷狀態(tài)當(dāng)晶閘管的陽(yáng)極A和陰極K之間加正向電壓而控制極不加電壓時(shí)，管子不導(dǎo)通，稱為正向阻斷狀態(tài)。（2）觸發(fā)導(dǎo)通狀態(tài)當(dāng)晶閘管的陽(yáng)極A和陰極K之間加正向電壓且控

5、制極和陰極之間也加正向電壓時(shí)，如圖7-1-2（b）若VT2管的基極電流為IB2，則其集電極電流為IC2；VT1管的基極電流IB1等于VT2管的集電極電流IC2，因而VT1管的集電極電流IC1為βIC2；該電流又作為VT2管的基極電流，再一次進(jìn)行上述放大過(guò)程，形成正反饋。在很短的時(shí)間內(nèi)（一般不超過(guò)幾微秒），兩只管子均進(jìn)入飽和狀態(tài)，使晶閘管完全導(dǎo)通，這個(gè)過(guò)程稱為觸發(fā)導(dǎo)通過(guò)程。當(dāng)它導(dǎo)通后，控制極就失去控制作用，管子依靠?jī)?nèi)部的正反饋始終維持導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)陽(yáng)極和陰極之間的電壓一般為0.6~1.2V，電源電壓幾乎全部加在負(fù)載電阻上；陽(yáng)極電流I可達(dá)幾十~幾千安。(3)正向關(guān)斷使

6、陽(yáng)極電流IF減小到小于一定數(shù)值IH，導(dǎo)致晶閘管不能維持正反饋過(guò)程而變?yōu)殛P(guān)斷，這種關(guān)斷稱為正向關(guān)斷，IH稱為維持電流；如果在陽(yáng)極和陰極之間加反向電壓，晶閘管也將關(guān)斷，這種關(guān)斷稱為反向關(guān)斷。因此，晶閘管的導(dǎo)通條件為：在陽(yáng)極和陰極間加電壓，同時(shí)在控制極和陰極間加正向觸發(fā)電壓。其關(guān)斷方法為：減小陽(yáng)極電流或改變陽(yáng)極與陰極的極性。2、???晶閘管的型號(hào)及主要參數(shù)圖7-1-4KP系列參數(shù)表示方式圖7-1-53CT系列參數(shù)表示方式為了正確地選擇和使用晶閘管，還必須了解它的電壓、電流等主要參數(shù)的意義。晶閘管的主要參數(shù)有以下幾項(xiàng)：1．額定正向平均電流IF在規(guī)定的散熱條件和環(huán)境溫度及全

7、導(dǎo)通的條件下，晶閘管可以連續(xù)通過(guò)的工頻正弦半波電流在一個(gè)周期內(nèi)的平均值，稱為正向平均電流IF，例如50A晶閘管就是指IF值為50A。然而，這個(gè)電流值并不是一成不變的，晶閘管允許通過(guò)的最大工作電流還受冷卻條件、環(huán)境溫度、元件導(dǎo)通角、元件每個(gè)周期的導(dǎo)電次數(shù)等因素的影響。工作中，陽(yáng)極電流不能超過(guò)額定值，以免PN結(jié)的結(jié)溫過(guò)高，使晶閘管燒壞。2．維持電流IH在規(guī)定的環(huán)境溫度和控制極斷開(kāi)情況下，維持晶閘管導(dǎo)通狀態(tài)的最小電流稱維持電流。在產(chǎn)品中，即使同一型號(hào)的晶閘管，維持電流也各不相同，通常由實(shí)測(cè)決定。當(dāng)正向工作電流小于IH時(shí)，晶閘管自動(dòng)關(guān)斷。3．正向阻斷峰值電壓VDRM在控制

8、極斷路和晶