调压灯实验报告分解.docx
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调压灯实验报告分解
侮瞅t魄
电力电子原理及应
用课程设计
题目调光灯电路
指导教师王志娟
学生姓名葛兴永
学号201101702036
专业2011级自动化
教学单位德州学院机电工程学院（盖章）
2013年12月24H
摘要
木次课程设计主要是设计出一个单相交流调压调光灯的电路。
根据题目的要求我们通对交流调压的工作原理及其通断方式与移相方式的比较设计出了交流调压调光灯电路图，同时也对触发电路和保护电路也进行了理论分析，通过matlab的仿真分别得到了阻性负载和阻感性负载在不同控制角的波形，通过对波形的分析，我们得出当负载的阻抗角增大时，不论触发角为多大，负载两端的电压和电流都出现大幅度阻尼振荡，说明电感值越大其储存的电能就越多，震荡也越强烈，对晶闸管和电源危害也很大，因此我们在实际
电路的应用中应保证负载的电感值在一定范围内。
关键字：
交流调压仿真
分析调光电路
晶闸管
1.调光灯电路设计说明1-
1.1设计任务：
1-
1.2设计过程1-
任务1.认识并检测晶闸管1-
任务2学习晶闸管可控整流电路3-
任务3认识并会应用单结晶体管完成触发电路设计一-4-
2.调光灯电路设计说明6-
2.1系统总体结构设计6-
2.2调光灯电路结构及工作过程7-
2.3安装电路7-
2.4调试与检测电路8-
3.实验原理图10-
4.电路的总体设计与调试10-
5.课程设计总结11-
6.参考文献13-
附录：
实物图14-
1、调光灯电路设计说明
1*1设计任务:
1检测晶闸管
2学习晶闸管可控整流电路
3认识并会应用单结晶体管完成触发电路设计
4完成调光灯电路设计
1-2设计过程
任务1・认识并检测晶闸管
晶闸管是一种电力半导体器件，是一种可控的电子开关。
主要应用在可控整流、交流调压、大功率变频控制、逆变控制和无触点开关等方而。
单向晶闸管只有在阳极和阴极间加正向电压，同时在门极和阴极间加正向触发电压时，它才会导通。
晶闸管一旦导通后，门极便失去控制作用，要使导通的晶闸管关断，必须将阳极电压降低，使通过阳极的电流减小到低于维持电流IH,或者改变阳极电压的极性。
晶闸管的电极识别和质量好坏可以通过万用表的电阻挡进行简易的检测。
（1）认识晶闸管
Ill
单向晶闸管基木结构与图形符号：
文字符号“VT”
3CT系列和KP系列型号组成部分的含义：
举例：
3CT-5/500表示额定电流为5A、额定电压为500V的普通型单
向晶闸管。
共分
（3）单向晶闸管简易检测
1）极性的判断：
将万用表置于“RXlk”或“RX100”挡，如果测得其中两个电极的正向电阻较小，而交换表笔后测得反向电阻很大，那么以阻值较小的一次为准，黑表笔所接的就是门极G,而红表笔所接的就是阴极K,剩下的电极便是阳极。
2）质量的判断:
将万用表置于“RX10”挡，黑表笔接阳极，红表笔接阴极，指针应接近如下图所示。
当合上S时，表针应指很小的阻值，约为60〜200Q,表明单向晶闸管能触发导通；断开S,表针回不到8,表明晶闸管是正常的（有些晶闸管因为维持电流较大,万用表的电流不足以维持它导通，当S断开后，表针会回到8,也是正常的）。
如果在S未合上时，阻值很小，或者在S合上时表针也不动，表明晶闸管质量太差或己击穿、断极。
红笔
OO
任务2
学习晶闸管可控整流电路
单相桥式可控整流电路及工作原理如下图所示:
自主分析单相桥式可控整流电路工作原理
自主通过单相桥式可控整流电路参数计算公式，进行相关计算，
包括：
输出电压平均值、负载电流平均值、通过晶闸管的平均电流、晶闸管承受的最大电压等计算。
任务3认识并会应用单结晶体管完成触发电路设计
2.单结晶体管的简易测试
1）判断发射极E的方法：
把万用表置于RX100”挡或“RX1K”挡，黑表笔接假设的发射极，红表笔接另外两极，当出现两次低电阻时（调换表笔时，两次阻值均很大），黑表笔接的就是单结晶体管的发射极。
2）B1与B2的判断方法是：
把万用表置于RX100挡或RX1K挡，用黑表笔接发射极，红表笔分别接另外两极，两次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是B1极。
3.单结晶体管触发电路工作原理：
电源接通后，通过可调电阻RP和电阻R3给电容C充电，当电容充电电压UE上升到大于nUBB+UD时，单结晶体管导通，C迅速放电，在R2上形成一个很窄的正脉冲。
此图中单结晶体管触发电路时电容C两端的电压几乎为零。
第一个周期过后，由于UCC继续通过RP和R3给电容C充电，这样连续不断重复上述过程，从而
2.调光灯电路设计说明
2.1系统总体结构设计
结构框图如下图所示,
各组成部分作用如下：
•整流电路一一将交流电变成单方向的脉动直流电。
•触发电路一一给晶闸管提供可控的触发脉冲信号。
•晶闸管一一根据触发信号出现的时刻（即触发延迟角a的大小），实现可控导通，改变触发信号到来的时刻，就可改变灯泡两端交流电压的大小，从而控制灯泡的亮度。
2.2调光灯电路结构及工作过程
接通电源后，交流电经桥式整流后给单向晶闸管阳极提供正向电压，并经过R2、R3加在单结晶体管的基极上，同时经过电阻R1、RP和R4给电容器C充电，当C两端的电压大于单结晶体管的导通电压时，单结晶体管导通，给晶闸管提供一个触发脉冲信号，调节电位器RP,就可以改变单向晶闸管的触发延迟角a的大小，改变单结晶体管触发电路输出的触发脉冲的周期，从而即改变输出电压的大小，这样就可以改变灯泡的亮暗。
2.3安装电路
按照上图（调光灯电路原理图），在实验板（或万能板）上连接电路。
（1）元件选择（要求列出所选用元器件明细表，包括元件的
名称，型号与规格，数量等信息。
）
（2）元件识别、检测、整形
1）认识晶闸管、单结晶体管等器件及其型号。
2）用万用表检测单向晶闸管、单结晶体管等器件，画出单向晶闸管及单结晶体管的外型图，并标岀电极名称。
（自制表格列出元件检测结果）
（3）焊接与连线
1）合理设计电路，插装元件及焊接。
2）电路连线，注意电源线的连接并做好绝缘处理。
元器件清单
序号
分类
名称
型号规格
数量
1
VD]~VD4
整流二极管
IN4007
4
2
VU
单结晶体管
BT33
1
3
VT
晶闸管
3CT151
1
4
Rl、r3
电阻器
100Q
2
R2
电阻器
470Q
1
R4
电阻器
lkQ
1
5
HL
灯泡
220V、25W
1
6
C
电容器
0.1nF
1
7
RP
带开关电位器
100kQ
1
8
其他
实验板（万能板）、导线
3、实验原理图
4•电路的总体设计与调试
（1）通电前检查：
对照电路原理图检查整流二极管、晶闸管、单结晶体管的连接极性及电路的连线。
（2）试通电：
闭合开关，调节RP,观察电路的工作情况。
如正常则进行下一环节检测。
（3）通电检测：
调节RP的值，观察灯泡亮度的变化，用万用表交流电压挡测灯泡两端的电压，并且断开交流电源，测出RP的阻值.
5•课程设计总结
通过本次设计，使我对电力电子技术、电路、数电、模电等电子技术的知识有了更深一步的了解，锻炼和培养了自己利用己学知识来分析和解决实际问题的能力。
在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。
实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获嶠最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。
在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退,那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可
回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很
重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。
实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。
果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。
此次设计也让我明口了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。
6•参考文献
di郭世明《电力电子技术第二版》四川，西安交通大学出版社，2008
【2】华伟周文定《现代电力电子技术》清华大学出版社，2002
【3】王兆安刘进军《电力电子技术第五版》天津大学出版社，2009
【4】王兆安，黄俊。
电力电子技术【M].4版•北京：
机械工业出版社，2000.
【5】张涛•电力电子技术电子工业，2009.[2]侯捷.Word排版艺术电子工业出版社，2005.
[6]王成林.Word2003排版基础培训百例机械工业出版社，2006
[7]古斯塔维•科技论文写作快速入门北京大学出版社，2008.
【8】RobertA.Day.科技论文写作与发表教程电子工业出版社，2010
附录：
实物图
下图灯泡最暗的时候:
下图灯泡最亮的时候:
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