元器件焊接及仪器课程.docx
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元器件焊接及仪器课程
元器件焊接及仪器课程设计
课题内容：
稳压电源及555震荡电路板的设计与制作
学院：
机械与电子工程学院
专业：
机械工程及自动化
班级：
姓名：
学号：
一、实验目的
二、实训的工具
三、实验基本原理
四、实验电路原理图
五、我的心得体会
1、实验目的
1、掌握模拟电路的基本设计方法、设计步骤，培养综合设计和调试能力；
2、提高电路布局、焊接装配技能、训练识图能力；
3、掌握直流稳压电源的性能测试方法；
4、掌握稳压电源及555振荡电路板的设计与制作的实践操作技能；
二、电工电子实训的工具
1.电烙铁：
焊接的原件多，所以使用外热式点烙铁
2.螺丝刀、镊子等必备工具
3、锡丝，由于锡熔点低，焊接时，焊接能迅速散步在金属表面焊接固件，焊点光亮美观。
4、各种焊接元件
三、实验基本原理
1、降压电路：
本次课程设计采用的是单相交流变压器，选用的电压按设计所需决定大概为：
15v
2、整流电路：
整流，就是把交流电变为直流电的过程。
利用二极管具有单向导电特性，可以把方向和大小改变的交流电变换为直流电。
3、滤波电路：
滤波是信号处理中的一个重要概念。
滤波分经典滤波和现代滤波。
经典滤波的概念，是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念。
根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。
换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。
只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路
当流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。
当通过电感线圈的电流增大时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中；当通过电感线圈的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。
因此经电感滤波后，不但负载电流及电压的脉动减小，波形变得平滑，而且整流二极管的导通角增大。
在电感线圈不变的情况下，负载电阻愈小，输出电压的交流分量愈小。
只有在RL>>ωL时才能获得较好的滤波效果。
L愈大，滤波效果愈好。
另外，由于滤波电感电动势的作用，可以使二极管的导通角接近π，减小了二极管的冲击电流，平滑了流过二极管的电流，从而延长了整流二极管的寿命。
4、直流稳压电源：
又称直流稳压器。
它的供电电压大都是交流电压，当交流供电电压的电压或输出负载电阻变化时，稳压器的直接输出电压都能保持稳定。
稳压器的参数有电压稳定度、纹波系数和响应速度等。
前者表示输入电压的变化对输出电压的影响。
纹波系数表示在额定工作情况下，输出电压中交流分量的大小；后者表示输入电压或负载急剧变化时，电压回到正常值所需时间。
直流稳压电源分连续导电式与开关式两类。
前者由工频变压器把单相或三相交流电压变到适当值，然后经整流、滤波，获得不稳定的直流电源，再经稳压电路得到稳定电压（或电流）。
这种电源线路简单、纹波小、相互干扰小，但体积大、耗材多，效率低（常低于40%～60%）。
后者以改变调整元件（或开关）的通断时间比来调节输出电压，从而达到稳压。
这类电源功耗小，效率可达85%左右，但缺点是纹波大、相互干扰大。
5、NE555自激多谐振荡器：
NE555（TimerIC）为8脚时基集成电路,只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。
其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。
它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出电平及输入触发电平，均能与这些系列逻辑电路的高、低电平匹配。
其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。
它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。
6、色环电阻：
在电阻封装上（即电阻表面）涂上一定颜色的色环，来代表这个电阻的阻值。
色环电阻的对照关系
颜色
数值
误差（%）
温度关系/（×10/℃）
棕
1
±1
100
红
2
±2
50
橙
3
—
15
黄
4
—
25
绿
5
±0.5
蓝
6
±0.25
10
紫
7
±0.1
5
灰
8
±0.05
白
9
—
1
黑
0
—
—
金
—
±5
—
1、焊接原理
目前电子元器件的焊接主要采用锡焊技术。
锡焊技术采用以锡为主的锡合金材料作焊料,在一定温度下焊锡熔化,金属焊件与锡原子之间相互吸引、扩散、结合,形成浸润的结合层。
外表看来印刷板铜铂及元器件引线都是很光滑的,实际上它们的表面都有很多微小的凹凸间隙,熔流态的锡焊料借助于毛细管吸力沿焊件表面扩散,形成焊料与焊件的浸润,把元器件与印刷板牢固地粘合在一起,而且具有良好的导电性能。
锡焊接的条件是:
焊件表面应是清洁的,油垢、锈斑都会影响焊接；能被锡焊料润湿的金属才具有可焊性,对黄铜等表面易于生成氧化膜的材料,可以借助于助焊剂,先对焊件表面进行镀锡浸润后,再行焊接；要有适当的加热温度,使焊锡料具有一定的流动性,才可以达到焊牢的目的,但温度也不可过高，过高时容易形成氧化膜而影响焊接质量。
2、电烙铁的选择
焊接的主要工具是电烙铁。
常用的除有内热式与外热式电烙铁外，还有吸锡电烙铁与恒温电烙铁。
目前，市售的多为内热式电烙铁，常用规格有20W，40W，70W几种。
选哪一种电烙铁，这要根据具体的焊接对象来决定。
如果你装制半导体稳压电源或其它小型电子元件，那么应该选20W的电烙铁，因为它具有发热快，耗电省，体积小和重量轻等特点。
如果你装制电视机或维修较大型的家用电器时，要选用功率大一点的，如40W的电烙铁。
电烙铁的功率选择一定要确当，过大会烫坏晶体管或其它怕热元件，过小往往会焊不牢元件，表面上看焊牢拉，实际上很容易产生假焊或虚焊现象。
电烙铁的烙铁头一般是用紫铜制作的，常用的烙铁头有直型和弯型两种。
新的电烙铁或刚换上的烙铁头刃口表面有一层氧化层，因此上不了锡，使用时，先用砂纸将烙铁头刃口表面氧化层打磨掉，然后给电烙铁通电加热一段时间后，在打磨干净的地方涂上一层松香，再涂上一层锡，这过程叫上锡。
上好锡的电烙铁就可以正常使用了。
在以后的使用过程中，烙铁头刃口又会发生氧化上不了锡，这种现象叫烧死，还必须采用以上方法重新进行上锡处理。
3、焊锡的选用
焊接时常用的焊料是焊锡，最适用的是市场上供应的一种叫焊锡丝的焊料，它的熔点低，导电性好，并存一定的强度，内部事先填了松香，焊接起来十分方便，最适合电子线路的制作。
4、焊剂的选用
焊剂在焊接时起防止表面氧化的助焊作用。
常用的焊剂是松香，它是中性的，不会腐蚀电路元件和烙铁头。
还有一种焊剂是焊油，又叫焊锡膏，助焊效果比松香好，但她带一点腐蚀性，一般焊好元件后将焊油擦干净。
5、焊接前的准备工作
首先将印刷电路板的表面进行处理，用一张细砂纸将印刷电路板上的铜泊表面磨光亮，用水洗干净，涂上一层松香酒精溶液后就可以进行了。
松香酒精比例为1：
2。
经过表面处理过的印刷电路板既能保证焊接质量，又能提高焊接速度。
6、焊接方法
先将准备好的元件插入印刷电路板规定好的位置上，在元件与印刷电路板铜箔的连接点上，涂上少许焊剂，待电烙铁加热后用烙铁头的刃口上些适量的焊锡，上的焊锡多少要根据焊点的大小来决定。
焊接时，要将烙铁头的刃口接触焊点与元件引线，根据焊点的形状作一定的移动，使流动的焊锡布满焊点并渗入被焊物的缝隙，接触时间大约在3-5秒左右，然后拿开电烙铁。
拿开电烙铁的时间，方向和速度，决定了焊接的质量与外观的正确的方法是，在将要离开焊点时，快速的将电烙铁往回带一下，后迅速离开焊点，这样焊出的焊点既光亮，圆滑，又不出毛刺。
在焊接时，焊接时间不要太长，免得把元件烫坏，但亦不要太短，造成假焊或虚焊。
四、实验原理图
五、心得体会
通过为期两天的实验，我们学习到了很多知识，课程设计的内容非常丰富多彩，包括电路图、装配图的识别，元件的识别，安装焊接等实际动手技能，万用表使用等等。
在训练的过程中，使我们所学的理论知识在实际当中得以应用，动手能里得以增强，思维印象更加深刻，尤其是当自己焊接组装完成的稳压电源里发出信号时，心中的喜悦与成就感得到完全的满足。
下面是实训过程中的点点体会：
在设计一开始，将所有零部件摆上桌面，面对五颜六色形态各异的元器件，甚至不能给它们对应上相应的名称。
仔细看过说明书我们才体会到了各种元件上颜色以及数字的奥秘，在这个过程中我们学习到了怎样去识别元器件以及他们各自的参数，这在课堂上是永远也不会学习到的。
能识别元件接下来要做的第一步就是将各元件焊接在电路板上。
这是稳压电源组装的一个重要环节。
一个小小的焊点，可以决定整台稳压电源质量的好坏甚至关系到它能否正常工作 。
这个过程必须严格按照操作步骤一步一步来，不能有丝毫的疏忽与大意。
在正式焊接前害怕自己焊接技术有限，需要在一块废旧的电路板上实验练习。
感觉自己技术掌握的差不多了才放心地正式焊接。
焊接时候零件的焊接顺序是非常有讲究的。
基本原则是由小到大，先焊像电阻、二极管之类的小元件，再下来就是是三极管电解电容这类稍大点的，再下来就是中州、变压器等大点的元件。
要是弄错了顺序先焊大的后焊小的，就会因为焊接时候小元件无法定位而造成焊接出来的产品不美观甚至影响焊接质量。
同时在焊接的时候，需要对每一个元件的参数进行测量，再同说明书上的数据进行比较，这样有助于我们强化这些元器件相关的知识。
如果不进行测量只按说明书上进行焊接组装也可以完成，但是不能掌握和强化这些知识，白白浪费了一个很好的实习机会。
我们学生就是要在学习中实践同时要在实践中学习。
电路板焊接完成之后将二极管等组装到一起形成一个稳压电源了，不过组装工作还没有结束，还要进行调试。
如故一切焊接不出鼓掌，并且调节的好的话，稳压电源就可以正常工作了。
无限的成就感就在这时降临了。
在这个过程中我们提高了自己的动手能力，锻炼了自己的耐心和细心，坚定了我们学习的信心，几反了我们的热情和自信，我们受益匪浅。
同时我们要非常感谢我们的知道老师和学院领导，让我们有了这次有意义的实习经理，老师在双休日给我们上知道课，是非常辛苦的，我们需要对老师和领导致以崇高的敬意和感谢。
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