项目五节能调光台灯的设计跟制作Word文件下载.docx
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（此部分主要是写实施项目对学生的基本知识和能力的要求，写几点即可）
五）项目实施
学习情境1晶闸管及其应用电路
工作任务
任务1.1单向晶闸管的认知
（对于每一个具体任务，例如任务1.1单向晶闸管的认知，就是按照本教材目录要求，
要求把每一个小节具体涉及的知识点写出，在编写时弱化对公式的推导，减少深奥理
论的介绍，把最基本最重要的知识点编写出来，如1.1.1单向晶闸管的结构、符号和工作原理，编写时把单向晶闸管的结构、常用电路符号及基本工作原理等知识点写
出。
）
1.1.1单向晶闸管的结构、符号和工作原理
1．结构与符号
1）外形
晶闸管的外形有小型塑封型（小功率）、平面型（中功率）和螺栓型（中、大功率）几种，女口上图所示。
平面型和螺栓型使用时固定在散热器上。
（2）符号
文字符号：
一般用SCR、KG、CT、VT表示。
（3）结构
A
它由三个电极：
阳极A、阴极K、控制极G
4层半导体：
Pi—Ni—P2—N2
P2—引出线为控制极；
Pi—引出线为阳极；
N2—引出线为阴极
3个PN结（Ji，J2，J3）
2.工作原理
为了便于理解，下面用实验方法来说明单向晶闸管的工作原理。
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Ch：
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单回晶闻瓷師工偉許性非验电路
（1）正向阻断
在图a中，晶闸管加上正向电压，即晶闸管阳极接电源正极，阴极接电源负极。
开关S不闭
合，指示灯不亮。
这说明晶闸管加正向电压时，但门极未加正向电压时，晶闸管不会导通，这种状态称为晶闸管的正向阻断状态。
（2）触发导通
在图b中，晶闸管加正向电压，且开关S闭合，在门极上加正向电压，此时指示灯亮，表明晶闸管导通，这种状态称为晶闸管的触发导通状态。
晶闸管导通后，将S断开，灯仍亮，说
明晶闸管一旦导通，门极便失去作用。
要使晶闸管关断，必须将正向阳极电压降低到一定数值，使流过晶闸管的电流小于维持电流而关断。
（3）反向阻断
在图c中，晶闸管加反向电压，即a接电源负极，k接电源正极，此时不论开关S闭合与否，指示灯始终不亮。
这说明单向晶闸管加反向电压时，不管门极加怎样的电压，它都不会导通，而是处于截止状态，这种状态称为晶闸管的反向阻断状态。
结论：
综合上述，晶闸管导通必须具备两个条件：
一是晶闸管阳极与阴极之间接正向电
压；
二是门极与阴极之间也接正向电压。
晶闸管一旦导通，去掉门极电压晶闸管仍然保持导
通状态。
关断晶闸管的方法有：
一是将阳极电压降到足够小或加反向阳极电压；
二是将阳极
瞬间开路。
1.1.2单向晶闸管的触发特性和触发电路
1•单结晶体管的结构和型号
（1）外形
E~
发射极箭头指向Bi极，表示经PN结的电流只流向Bi。
三个电极：
发射极E、第一基极Bi、第二基极B2。
一个PN结。
2•单结晶体管的基本特性
（1）等效电路
比
£
:
E与Bi间电阻，随发射极电流而变，即Ie上升，£
下降。
「b2:
E与B2间的电阻，数值与IE无关。
「bb:
两基极间电阻。
「bb=「bi+心2。
:
称为分压比，「bi与「bb的比值，一般在0.3~0.8之间。
（2）导通条件
VeeVbbVd（Vd为PN结的正向压降）
3•单结晶体管触发电路
（i）单结晶体管触发脉冲形成电路
（2）工作原理
电源接通后，Vbb通过微调电阻R和电阻Ri向电容C充电，当单结晶体管满足导通条件，单结晶体管导通，C迅速放电，在电阻R3上形成一个很窄的正脉冲Vbi。
经过一个周期后，单结晶体管截止，由Vbb通过微调电阻Rp和电阻Ri向电容C充电，重复上述过程。
1.1.3单向晶闸管的可控整流电路
1•单相半波可控整流电路
（1）电路组成
当V2为正半周时：
晶闸管
当3t
VlV2
③
④
3t时，晶闸管保持导通，负载电压Vl基本上与次级电压V2保持相等。
时，
⑤
（3）波形图
v2=0，晶闸管自行关断。
时，V2进入负半周后，晶闸管呈反向阻断状态，负载电压
vl=0。
VT承受正向电压，若此时没有触发电压，则负载Vl=O。
a时，控制极加有触发电压Vg,晶闸管具备导通条件而导通，正向压降很小，
1a:
控制角。
指触发脉冲的加入时间。
2：
导通角。
每半个周期晶闸管导通角度。
控制角越大，导通角越小，它们的和为定值a+=
单相半波可控整流电路的电源效率低，直流电波动大。
2•单相桥式可控整流电路
1桥式整流输出电压对晶闸管VT而言是正向电压，只要触发电压到来，VT即可导通。
则负载电压vL将与v2对应部分基本相等。
2当v2经过零值时，晶闸管自行关断，在v2的第二个半周中，电路将重复第一半周的
情况。
任务1.2双向晶闸管的认知
1.2.1双向晶闸管的结构、符号和工作原理
1•双向晶闸管的结构与符号
TLCSCRCT及KGKS等表示。
有三个电极，为主电极T1和T2，另一个电极G为控制极。
2.双向可控硅的工作原理
双向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分
析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPNt所组成，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=32ib2。
因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib仁ic2。
此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic仁31ib1=3132ib2。
这个电流又流回到BG2的基极，成正反馈，使ib2不断增大，如此正反馈循环的结果，两个
管子的电流剧增，可控硅饱和导通。
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。
由于可控硅只有导通和关断两种工
作状态，所以它具有开关特性。
1.2.2双向晶闸管的典型触发电路
1•双向二极管触发电路
VT2:
双向晶闸管。
Rl:
负载。
（1）触发电路
VT1:
双向二极管。
1交流电源处于正半周，对电容C充电，电压极性为上正下负。
2电压增大到使双向二极管导通，可使双向晶闸管导通。
3当交流电源过零的瞬间，双向晶闸管自行阻断。
4交流电源处于负半周，对电容C充电，电压极性为下正上负。
5电压增大到VT1的转折电压，使双向二极管反相导通，可使双向晶闸管导通。
6
可改变晶闸管的导
调节RP值，即可改变电容的充电常数，从而改变脉冲出现时刻,
通角。
2.其他类型的触发电路
特点：
晶体管组合触发电路
（2）
0.068pF/160V
V、V:
为NPN型，只用C、E两极。
（3）氖管触发电路
0fQ68^F/l«
0V
成本低，氖管可作指示器。
技能实训
实训1台灯调光控制器的设计与仿真
（此部分内容，按照实践实训指导书模式编写即可）
、实训目的
XXXXXX
、实训内容
三、知识与技能准备
四、实训步骤及方法
五、实训总结与体会
1．设计项目
电子调光控制器
2．设计任务及要求
（1）设计并制造用电子控制的调光控制器。
（2）控制器的控制信号输入用触摸开关。
3．功能介绍
本触摸式调光控制器采用“参数固态继电器”PSSR作为主控元件，而不是通常所用的
本电路由触摸控制信号输入电路、步进控制脉冲发生器、脉冲信号加/减计数
器、脉冲信号译码分配器、十级控制开关和参数式固态继电器组成。
该控制器可以通过触摸开关实现光源的开启和关闭，并且可以由人体接触触摸开关的时间长短实现光源亮度的调节。
4．电子调光控制器电路原理图
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上卜
1
4
r,*■
5.传感器、计数器
传感器是将外界信号转换为电信号的装置。
传感器是能感受规定的被测量并按照一定
的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器是一种检测
装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其
他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
通常计数器用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算。
它按触发器是否同时翻转分类，可将计数器分为同步计数器和异步计数器两种。
按照技术过程中数字增减分类，又可将计数器分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。
该原理图中的M1M2就是传感器的探头部分，CD40192接收传感器中传输的信号，并
且进行译码分配。
CD40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号，如图所示。
CD40192（同CC4019274LS192）的功能见表，说明如下：
当清除端CR为高电平“1”时，计数器直接清零；
CR置低电平则执行其他功能。
当CR为低电平，置数端也为低电平时，数据直接从置数端J1、J2、J3、J4置入计数
器。
图CD40192引脚排列图及逻辑符号
引脚功能：
图中：
LD（11脚）一置数端CU（5脚）一加计数端CD（4脚）一减计数端C0（12脚）一非同步进位输出端B0（13脚）非同步借位输出端。
838电子
J1、J2、J3、J4—计数器输入端.Q1、Q2、Q3Q4—数据输出端CR（14脚）一清除端
当CR为低电平，LD为高电平时，执行计数功能。
执行加计数时，减计数端CD接高
电平，计数脉冲由CU输入；
在
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