调光电路安装与调试5Word格式文档下载.docx

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教学难点：

正确进行电路的安装与调试。

教学方法：

讲解法、演示法、现场实习法

课的类型：

实习课

教学过程：

课前准备：

1.准备实习设备、材料及教学用具；

2.检查学生出勤情况，工具及劳动保护穿戴情况；

3.集中学生注意力，准备讲授教学内容。

安全教育:

1.集体背诵安全操作规程；

2.正确使用电工工具及仪表；

3.按操作规程要求正确操作电器设备的运行。

讲授新课：

一、单结晶体管

单结晶体管又叫双基极二极管，是具有一个PN结的三端负阻器件。

单结晶体管的外形图如图5-1所示。

在一个低掺杂的N型硅棒上利用扩散工艺形成一个高掺杂P区，在P区与N区接触面形成PN结，就构成单结晶体管（UJT）。

其结构如图5-2（a），P型半导体引出的电极为发射极E；

N型半导体的两端引出两个电极，分别为基极B1和基极B2，B1和B2之间的N型区域可以等效为一个纯电阻，即基区电阻RBB。

该电阻的阻值随着发射极电流的变化而改变。

单结晶体管因有两个基极，故也称为双基极晶体管。

其符号如图5-2（b）所示。

单结晶体管的等效电路如图2（c）所示，发射极所接P区与N型硅棒形成的PN结等效为二极管D；

N型硅棒因掺杂浓度很低而呈现高电阻，二极管阴极与基极B2之间的等效电阻为rB2，二极管阴极与基极B1之间的等效电阻为rB1；

rB1的阻值受E-B1间电压的控制，所以等效为可变电阻。

单结晶体管的伏安特性

（1）当Ve＜ηVbb时，发射结处于反向偏置，管子截止，发射极只有很小的漏电流Iceo。

（2）当Ve≥ηVbb+VDVD为二极管正向压降（约为0.7伏），PN结正向导通，Ie显著增加，rb1阻值迅速减小，Ve相应下降，这种电压随电流增加反而下降的特性，称为负阻特性。

管子由截止区进入负阻区的临界P称为峰点，与其对就的发射极电压和电流，分别称为峰点电压Vp和峰点电流Ip和峰点电流Ip。

Ip是正向漏电流，它是使单结晶体管导通所需的最小电流，显然Vp=ηVbb

（3）随着发射极电流ie不断上升，Ve不断下降，降到V点后，Ve不在降了，这点V称为谷点，与其对应的发射极电压和电流，称为谷点电压，Vv和谷点电流Iv。

（4）过了V点后，发射极与第一基极间半导体内的载流子达到了饱和状态，所以uc继续增加时，ie便缓慢地上升，显然Vv是维持单结晶体管导通的最小发射极电压，如果Ve＜Vv，管子重新截止。

图5-1单结晶体管的外形图

图5-2单结晶体管的结构示意图和等效电路

二、调光电路的工作原理

如图5-3所示，调光电路比较简单，温度性能比较好，有一定的抗干扰能力，脉冲前沿陡，输出功率较小，脉冲宽度较窄，只能手动调节RP，无法加入其它信号，移相范围≤180°

一般为150°

。

此电路可以用在单相可控整流要求不高的场合，能触发50安以下的晶闸管。

交流电压经桥式整流和稳压管削波而得到梯形电压。

脉冲形成是梯形同步电压经RP、R5对C充电，C两端电压上升到单结晶体管峰点电压UP时，单结晶体管由截止变为导通，由电容C通过e-b1、R3放电，放电电流在电阻R3上产生一组尖脉冲电压，由R3输出一组触发脉冲，其中第一组脉冲使晶闸管触发导通，后面的脉冲对晶闸管的工作没有影响。

随着C的放电，当电容两端电压下降至单结晶体管谷点电压Uv时，单结晶体管重新截止；

电容C不重新充电，重复上述过程，R3上又输出一组尖顶脉冲电压，这个过程反复进行。

当梯形电压过零点时，电容C两端电压也为零，因此电容每一次连续充放电的起点，就是电源电压过零点，这样就保证输出脉冲电压的频率和电源频率的同步。

移相是通过改变RP的大小，可以改变C充电的速度，因此就改变了第一个脉冲出现的时间，从而达到移相的目的。

三、电路元件的选择要注意以下几点

（1）RP一般取10千欧～几兆欧。

RP过大，单结晶体管达不到峰点电压；

过小，单结晶体管电流大于谷点电流，不能截止。

因此RP过大或过小时电路均不振荡，无脉冲电压输出。

（2）R2是温度补偿电阻，一般取200～600欧。

（3）R3是电路输出部分，它的大小影响输出脉冲电压的幅值与宽度。

一般取50～100欧。

（4）C的大小影响振荡频率和输出脉冲宽度，一般取0.047～0.5微法。

四、电路调试步骤

（1）用示波器观察电路中整流部分输出端的电压，其波形应为脉动的直流电。

（2）接着观察稳压管两端的电压，其波形应为梯形波。

（3）接着观察电容器两端的电压，其波形应为锯齿波。

调节电位器RP，观察到锯齿波电压的振荡频率有变化。

当RP较大时，其振荡频率较小，当RP较小时，其振荡频率较大。

（4）最后观察R3两端的输出电压波形，应为一系列尖顶脉冲电压波形。

调节RP,当RP较大时，脉冲后移；

当RP较小时，脉冲前移。

五、电路故障分析

（1）如果整流部分输出端的脉动电压波形如同半波整流的脉动电压波形，说明整流部分出故障，可能是二极管V1～V4中有一只管子断路或有一桥臂断开，也可能有虚、漏焊现象。

（2）如果稳压管两端电压波形与整流部分输出端波形相同，则可能是稳压管击穿，或者是稳压管稳压值过高；

也可能是电源电压不正常，电压过低，稳压管未起到削波作用。

（3）如果电容C两端电压波形不是锯齿波，则应检查C、R3和BT焊接是否牢固，是否其中之一个元件已损坏。

如果有锯齿波，而当调节RP时，锯齿波频率没有发生变化，则要考虑RP是否已损坏。

分配学生实习任务：

1、任务名称：

调光电路安装与调试

2、任务要求：

（1）熟练的正确使用示波器和电烙铁。

（2）掌握调光电路的工作原理。

（3）熟练进行调光电路安装与调试。

3、考核要求：

（1）正确使用示波器和电烙铁。

（2）能够分析调光电路的工作原理。

（3）正确进行调光电路安装与调试。

巡回指导：

1、对正确使用示波器和电烙铁进行示范。

2、对调光电路的工作原理进行分析指导。

3、对调光电路安装与调试进行指导。

总结指导：

1、集中学生的焊接元件方法的实际情况进行分类讲评。

2、比较每个人操作的优缺点，分析焊接和调试技巧，总结出好的经验。

课日一：

调光电路安装与调试1

课日教学过程：

一、组织教学

1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；

2、调动学生参与教学的积极性；

3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。

二、讲授新课

1、讲解单结晶体管的外形图；

2、讲解单结晶体管的结构示意图和等效电路；

3、讲解单结晶体管的伏安特性；

4、讲解调光电路的工作原理；

5、讲解电路元件的选择要注意的几个方面；

三、实操训练安排

1、安排第一组学生进行实操训练（约45～50分钟）

讲评第一组学生的实习完成情况（约10～15分钟）

2、安排第二组学生进行实操训练（约45～50分钟）

讲评第二组学生的实习完成情况（约10～15分钟）

3、安排第三组学生进行实操训练（约45～50分钟）

讲评第三组学生的实习完成情况（约10～15分钟）

讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习（约50～60分钟）

四、安全注意事项

1、集体背诵安全操作规程；

2、强调使用电烙铁的安全注意事项。

五、巡回指导

1、对学生分析调光电路的工作原理进行指导；

2、对学生正确焊接电路进行指导。

课日二：

调光电路安装与调试2

1、由学生复述单结晶体管的伏安特性；

2、由学生复述调光电路的工作原理；

3、由学生复述电路元件的选择要注意的几个方面；

4、讲解调光电路调试步骤；

课日三：

调光电路安装与调试3

1、由学生复述调光电路的工作原理；

2、由学生复述调光电路调试步骤；

3、对调光电路故障进行分析

1、对学生正确焊接电路进行指导。

2、对学生调试电路的方法进行指导。

课日四：

调光电路安装与调试4

1、对前一天学生焊接工艺进行纠正和讲解，以老师演示为主；

3、由学生复述调光电路调试步骤；

4、由学生复述调光电路故障产生的原因；

课日五：

调光电路安装与调试的考试操作

二、课题验收考试

1、从本课题所学过的焊接工艺中抽出考试题进行考试。

2、考试安排：

说明考试要求、安排考试工位、准备考试材料。

（约30分钟）

安排第一组学生进行考试（约60分钟）

按照评分标准对第一组学生进行成绩评定（约30分钟）

安排第二组学生进行考试（约60分钟）

按照评分标准对第二组学生进行成绩评定（约30分钟）

安排第三组学生进行考试（约60分钟）

按照评分标准对第三组学生进行成绩评定（约30分钟）

三、安全注意事项

强调使用电烙铁的安全注意事项

强调使用万用表的安全注意事项

强调使用电工工具的安全注意事项