雙向晶閘管樓道照明燈控制電路設(shè)計(jì)

1、 目錄第一章課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求分析111課程設(shè)計(jì)內(nèi)容112課設(shè)要求1第二章 方案論證221晶閘管的結(jié)構(gòu)原理222 555定時(shí)器結(jié)構(gòu)原理3第三章 單元電路設(shè)計(jì)431 照明燈電路432 整流電路433延時(shí)電路434 觸發(fā)電路4第四章 電路的調(diào)試與焊接54.1 電路的調(diào)試54.2 焊接時(shí)注意事項(xiàng)5課程設(shè)計(jì)總結(jié)6參考文獻(xiàn)6附錄 ：電路圖第一章課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求分析1.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1.設(shè)計(jì)題目 雙向晶閘管樓道照明燈控制電路設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)內(nèi)容1）設(shè)計(jì)題目總體設(shè)計(jì)方案2）硬件電路設(shè)計(jì)3）硬件電路的調(diào)試5）撰寫課程設(shè)計(jì)論文6）完成課程設(shè)計(jì)論文答辯1.2課設(shè)要求設(shè)計(jì)用于220v/60w白熾燈控制，樓道照明控制電

2、路，要求樓道照明燈為按鍵觸發(fā)方式，觸發(fā)照明控制后，白熾燈保持點(diǎn)亮最少六十秒后自動(dòng)熄滅。延時(shí)控制采用ne555實(shí)現(xiàn)控制，白燈控制主電路采用BT134雙向晶閘管。第二章 方案論證21晶閘管的結(jié)構(gòu)原理晶閘管是一種開關(guān)器件，廣泛的應(yīng)用在各種電路中，是由N-P-N-P-N五層半導(dǎo)體材料制成的，對(duì)外也引出三個(gè)電極，雙向晶閘管雙向晶閘管 雙向晶閘管是由N-P-N-P-N五層半導(dǎo)體材料制成的，對(duì)外也引出三個(gè)電極，其結(jié)構(gòu)如圖所示。雙向晶閘管相當(dāng)于兩個(gè)單向晶閘管的反向并聯(lián)，但只有一個(gè)控制極。相當(dāng)于兩個(gè)單向晶閘管的反向并聯(lián)，但只有一個(gè)控制極雙向晶閘管。晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱，又可稱做可控硅整

3、流器，以前被簡(jiǎn)稱為可控硅；1957年美國(guó)通用電器公司開發(fā)出世界上第一款晶閘管產(chǎn)品，并于1958年將其商業(yè)化；晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它有三個(gè)極：陽(yáng)極，陰極和門極; 晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點(diǎn)電子開關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。 由于雙向晶閘管在陽(yáng)、陰極間接任何極性的工作電壓都可以實(shí)現(xiàn)觸發(fā)控制，因此雙向晶閘管的主電極也就沒有陽(yáng)極、陰極之分，通常把這兩個(gè)主電極稱為T1電極和T2電極，將接在P型半導(dǎo)體半導(dǎo)體 。半導(dǎo)體是一種材料的的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，并有負(fù)的電阻溫度系數(shù)的材料。這種材料在某個(gè)溫

4、度范圍內(nèi)隨溫度升高而增加電荷載流子的濃度，電阻率下降。如硅、鍺、硒等，半導(dǎo)體之所以得到廣泛應(yīng)用，是因?yàn)樗膶?dǎo)電能力受摻雜、溫度和光照的影響十分顯著。 材料上的主電極稱為T1電極，將接在N型半導(dǎo)體材料上的電極稱為T2電極由于雙向晶閘管的兩個(gè)主電極沒有正負(fù)之分，所以它的參數(shù)中也就沒有正向峰值電壓與反同峰值電壓之分，而只用一個(gè)最大峰值電壓，雙向晶閘管的其他參數(shù)則和單向晶閘管相同。由于雙向晶閘管正、反特性具有對(duì)稱性，所以它可在任何一個(gè)方向?qū)?，是一種理想的交流開關(guān)開關(guān) 。開關(guān)是最常見的電子元件，功能就是電路的接通和斷開。接通則電流可以通過，反之電流無法通過。在各種電子設(shè)備、家用電器中都可以見到開關(guān)。2

5、.2 555定時(shí)器結(jié)構(gòu)原理555定時(shí)電路是個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)，在出發(fā)信號(hào)的作用下返回到穩(wěn)態(tài)。平時(shí)由于觸摸片P端無感應(yīng)電壓,電容C1通過555第7腳放電完畢,第3腳輸出為低電平,繼電器KS 釋放 ,電燈不亮。當(dāng)需要開燈時(shí),用手觸碰一下金屬片P,人體感應(yīng)的雜波信號(hào)電壓由C2加至555的觸發(fā)端,使555的輸出由低變成高電平,繼電器KS吸合,電燈點(diǎn)亮。同時(shí),555第7腳內(nèi)部截止,電源便通過R1給C1充電,這就是定時(shí)的開始。電路中，220v交流電壓經(jīng)c1,vd1,vd2,vd4,c2降壓，整流，濾波，穩(wěn)壓。輸出9v直流電壓作為555的工作電壓，按下SB;555的2腳接地，3腳輸出高電平，觸發(fā)Q2使

6、其導(dǎo)通，燈點(diǎn)亮，松開SB后，直流電壓經(jīng)R2對(duì)C3充電，C3上的電壓逐漸升高，約經(jīng)一分三十秒電容C3充滿電，555的2腳電位升高，3腳輸出低電平，雙向晶閘管Q2截止，燈熄滅。當(dāng)電容C1上電壓上升至電源電壓的2/3時(shí),555第7腳道通使C1放電,使第3腳輸出由高電平變回到低電平,繼電器釋放,電燈熄滅,定時(shí)結(jié)束。定時(shí)長(zhǎng)短由R1、C1決定：T1=1.1R1*C1。按圖中所標(biāo)數(shù)值,定時(shí)時(shí)間約為4分鐘。D1可選用1N4148或1N4001。第三章 單元電路設(shè)計(jì)3.1 照明燈電路照明燈電路采用220v交流輸出，將功率小于100w的燈泡與整流部分串聯(lián)連接。32 整流電路利用雙向晶閘管的電流導(dǎo)向作用，在交流輸入

7、電壓的正半周內(nèi)二極管導(dǎo)通或截止，使得在交流電源的正負(fù)半周內(nèi)整流電路的負(fù)載上都有方向不變的脈動(dòng)直流電壓和電流。3.3延時(shí)電路延時(shí)電路的實(shí)現(xiàn)，主要是運(yùn)用電容的充放電原理，使電容儲(chǔ)存一定量的電荷，延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短主要由充電時(shí)間常數(shù)決定的。3.4 觸發(fā)電路 雙向晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡(jiǎn)稱，又可稱做可控硅整流器，以前被簡(jiǎn)稱為可控硅；1957年美國(guó)通用電器公司開發(fā)出世界上第一款晶閘管產(chǎn)品，并于1958年將其商業(yè)化；晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它有三個(gè)極：陽(yáng)極，陰極和門極; 晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、

8、無觸點(diǎn)電子開關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。雙向晶閘管在交流電路中使用時(shí)，需承受正，反兩個(gè)半波電流和電壓，它在一個(gè)方向?qū)ńY(jié)束時(shí)，管芯片內(nèi)各層中載流子還未復(fù)合，這是在反向電壓作用下，可能作為晶閘管返鄉(xiāng)工作室的觸發(fā)電流而誤導(dǎo)通，從而失去控制能力，由于正，反兩個(gè)工作方向的觸發(fā)靈敏度不同，可能出現(xiàn)正，負(fù)電流波形不對(duì)稱，解決辦法是采用強(qiáng)觸發(fā)。第四章 電路的調(diào)試與焊接4.1 電路的調(diào)試當(dāng)一個(gè)電路板焊接都完成后，再檢查該電路板是否可以正常工作時(shí)，通常不要給電路板供電，而是要按下面的步驟進(jìn)行檢查，確保每一步都沒有問題后上電也不遲，以免造成不必要的危險(xiǎn)。（1） 連線是否正確。（2） 電源接口是否有短路現(xiàn)象。（3）

9、 原器件安裝情況。4.2 焊接時(shí)注意事項(xiàng)1.呈圓焊接順序，器件為先小后大。2.焊接時(shí)，要嚴(yán)格按照PCB板上的缺口所指的方向，使芯片，底座與PCB三者的缺口都對(duì)應(yīng)。3.焊接時(shí)，使焊點(diǎn)周圍都有錫，將其牢牢焊住，防止虛焊。4.焊接時(shí)，錫不易過多，當(dāng)焊點(diǎn)焊錫錐形時(shí)為最好。課程設(shè)計(jì)總結(jié)緊張的兩周課程設(shè)計(jì)很快就過去了，通過這兩周的實(shí)踐學(xué)習(xí)，不僅使我們鞏固了以前的知識(shí)并在此基礎(chǔ)上還對(duì)電力電子技術(shù)有了更深的了解，使我們?cè)谶@門課程的實(shí)際應(yīng)用上也有了一個(gè)提高。在焊接電路板時(shí)同學(xué)中有燙傷的，我開始很怕不敢嘗試，但看大家都在努力不怕燙傷，我也就在小心翼翼的情況下開始分析圖并焊接板子，焊錯(cuò)了就重新查找錯(cuò)誤，一次次的用萬

10、用表查線路。在最后調(diào)試電路的時(shí)候我們組出現(xiàn)了差錯(cuò)，我們反復(fù)查了三四遍都沒有找出錯(cuò)誤最后老師又幫我們查線路，在經(jīng)過一個(gè)小時(shí)的努力下終于找出我們犯得小錯(cuò)誤把雙向晶閘管的1腳和2腳接反了。導(dǎo)致電路沒有觸發(fā)，NE555沒有起到控制作用，按鍵不好使，燈是亮了，可我們還是失敗了，努力之后我們終于成功了。 兩周的學(xué)習(xí)，使我們?cè)陟柟塘嗽械睦碚撝R(shí)上，又培養(yǎng)了靈活運(yùn)用和組合集成所學(xué)過知識(shí)及技能來分析、解決實(shí)際問題的能力，使我們體會(huì)到自身知識(shí)和能力在實(shí)際中的應(yīng)用和發(fā)揮。其次，它激發(fā)了我們創(chuàng)新意識(shí)，開發(fā)創(chuàng)造的能力和培養(yǎng)溝通能力。我們也體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，從最初的查閱資料到最后的程序的成功運(yùn)行，我們組有過山窮水盡的困惑；有過柳暗花明的驚喜；有過唇槍舌劍的辯論；有過相互鼓勵(lì)的安慰。兩個(gè)禮拜的時(shí)間我們經(jīng)歷了很多，也收獲了很多。與其說這次的課設(shè)是體力與腦力的作業(yè)，不如說它是合作精神和毅力的考驗(yàn)。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我們不僅學(xué)到了很多知識(shí)和技能，更重要的是我們學(xué)會(huì)了如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題?？傊?，兩個(gè)禮拜的課程設(shè)計(jì)讓我們受益匪淺。我們深深認(rèn)識(shí)到，要學(xué)好一門學(xué)科，沒有刻苦鉆研的精神是不行的，只有在不斷的嘗試中，經(jīng)歷失敗，從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，然后再不斷的嘗試，才能