电子技术技能与实训电子教案09 台灯调光电路的安装与调试

电子技术技能与实训实训教案09台灯调光电路的安装与调试99.1训练目标一、知识目标（一）了解单结晶体管的结构、符号及作用（二）理解单结晶体管触发电路的工作原理（三）掌握单结晶体管台灯调光电路的电路结构（四）掌握台灯调光电路的调光原理二、素养目标（一）通过查找资料，了解常用调光电路的类型，加强自学能力（二）通过电路调试，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力（三）通过分组合作探究，培养团队协作意识99.2知识链接一、单结晶体管的结构、符号和外形单结晶体管内部有一个PN结，所以称为单结晶体管，有三个电极，分别是发射极和两个基极，所以又叫双基极二极管。在一块高电阻率的N型硅片两端，制作两个接触电极，分别叫第一基极和第二基极，分别用符号B1(bl)和B2(b2)表示，硅片的另一侧在靠近第二基极B2处制作了一个PN结，并在P型硅片上引出发射极E。图9-2单结晶体管结构、符号、极性二、单结晶体管振荡电路【图9-3】为单结晶体管振荡电路的原理图和波形图。接通电源后，UBB经RP、RE给电容C充电，电容两端电压uC按指数规律增大，当uC=UP时，单结晶体管导通，RB1迅速减小，电容通过RB1、R1迅速放电，在R1上形成脉冲波形。当uC=UV时，单结晶体管截止，放电结束，输出电压降为0值，完成一次振荡。之后电源再次对电容充电，并重复上述过程。改变RP的阻值（或电容C的大小），可改变电容充电的快慢，使输出脉冲提前或移后，从而控制晶闸管触发导通的时刻。τ越大，触发脉冲后移，控制角增大，反之控制角减小。利用单结晶体管的负阻特性和RC的充放电特性，组成频率可调的振荡电路。每半个周期内，第一个脉冲可使晶闸管触发导通，后面的脉冲信号均不起作用。增大RP或C，使τ=（RP+RE）C增大，充电时间变长，即达到UP的时间就慢，第一脉冲输出的时间越晚；反之，第一脉冲输出时间越提前。改变电容的充电时间常数，可实现脉冲的移相。在实际工作中，通过改变RP的大小，可改变晶闸管控制角的大小。图9-3单结晶体管振荡电路原理图及波形图三、单结晶体管台灯调光电路图9-4台灯调光电路原理图【图9-4】为台灯调光电路原理图，其中VT、R2、R3、R4、RP、C、VS组成单结晶体管振荡电路。接通电源前，电容C两端的电压uC为0，接通电源后，电容经过R4、Rp充电，电容电压UC逐渐升高。当达到峰点电压时，VS的e-b1之间导通，电容电压uC经e-b1向电阻R3放电。当电容电压下降到谷点电压时，单结晶体管恢复阻断状态，此时，电容又重新充电。重复上述过程，在电容上形成锯齿状电压，在R3上则形成脉冲电压，此脉冲电压作为晶闸管VT的触发信号。在VD1-VD4桥式整流输出的每一个半波时间内，振荡电路产生第一个脉冲电压为有效信号。调节RP的阻值，可改变触发脉冲的相位，控制晶闸管VT的导通角，从而调节灯的亮度。99.3训练要求本任务以小组为单位，通过个人讲解、集体讨论的方式，掌握台灯调光电路的原理分析，通过分工合作的方式完成电路的安装与调试，并填写调试记录表。一、通过识读电路图、观察元件型号、外形等，掌握主要元件的极性及参数二、会对触发脉冲电路进行分析，理解脉冲产生的原理三、会画单结晶体管台灯调光电路图，掌握电路的调光原理四、会根据元件清单检查元器件数量，会用万用表检测各元件质量五、根据需要会对元器件进行镀锡、成型等预处理六、能正确识读整机电路原理图、印制电路板图，明确各元器件的安装位置及极性七、能根据原理图及电路板装配图对元器件进行安装及焊接八、会对电路进行通电测试及故障检修九、完成电路调试记录表99.4训练分组采用扑克牌分组法，4人一组，对班级学生进行分组，4人分别担任项目经理（组长）、电子设计工程师、电子安装员和项目验收员角色，完成台灯调光电路的安装与调试。分组完成后，小组讨论制订组名、组训和小组LOGO，营造小组凝聚力和文化氛围，并确定任务分工，项目经理完成表格的填写。99.5元器件清单表9-2元器件清单表序号名称型号规格数量标号序号名称型号规格数量标号1晶闸管MCR100-61VT14万用表12二极管40074VD1-VD415示波器13电阻100K1R316连接线若干4电阻51K1R117电烙铁15电阻3001R218烙铁架16电阻18K1R419吸锡器17涤纶电容2231C120焊锡丝18单结晶体管BT331VS21松香19电位器500K1RP122镊子110熔断器2A1FU23尖嘴钳111熔断器座124斜口钳112电路板125螺丝刀Ф2mmФ3mm213工作台199.6训练实施根据台灯调光电路原理图和装配图，按照工艺要求进行电路板的安装和焊接，并进行通电测试，若测试结果不正确，则进行小组讨论，针对故障现象进行原因分析，并进行故障排除，若无故障，则进行故障假设，并进行理论分析，记录分析结果。一、安装焊接操作（一）清点元器件，检查仪器仪表根据元器件清单，清点数量，如无问题在数量栏做好标记“√”。检查工作台电源、万用表、示波器等仪器仪表工具、连接线是否完好，并在数量栏和质量栏做好标记“√”。（二）检测元器件用万用表测量等方法检测元器件的性能，目测印制电路板有无缺陷，如无问题在质量栏做好标记“√”。（三）焊前预处理根据需要，使用镊子等辅助工具，对元器件引脚进行焊接前的镀锡、成型等预处理。（四）识读技术文件正确识读整机电路原理图、印制电路板图，明确各元器件的安装位置及极性。（五）电路装配焊接按照电路原理图，在PCB印制电路板上装配、焊接元器件。二、电路调试（一）交流电源的测量与检测打开工作台上交流36V电源开关，、用万用表测量输出端子间的电压，将测量结果记在调试记录表上。操作完毕后，断开电源开关。（二）电路整装确保电源开关处于断开状态，将电源线、测试线、灯等规范连接。（三）电路调试1.通电前检查（1）检查二极管、晶闸管、单结晶体管等有极性元件的极性，确保熔断器已安装。（2）确保电源开关处于断开状态，检查电源线，测试线等连接是否正确。（3）自查无问题后，举手示意老师请求通电。2.通电调试（1）单结晶体管触发电路的调试将灯暂时取下，断开晶闸管主电路。接通触发电路电源，调节示波器“扫描时间”旋钮，使a点电压波形的一个周期正好占10个格，将a点的电压波形记录在表中。调节电位器，用双踪示波器观测b点和c点的电压波形的变化情况，调节电位器，观测c点的电压波形，使其α=90°，观察此时b点和c点的电压波形并记录在表中。（2）台灯调光电路的调试①触发电路调试正常后，接通晶闸管主电路。接通触发电路电源，调节电位器，用双踪示波器观察α=45°、90°时c点和灯两端的电压波形并记录在表中。②将电压表接在灯两端，观察灯两端输出电压的变化，同时观察灯的亮度的变化，完成表格。3.故障检修常见故障情况及可能原因：(1)灯泡不亮，不可调光。由BT33组成的单结晶体管张弛振荡器停振，可造