晶閘管交流調(diào)光燈設(shè)計(jì)

1、實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí) 習(xí) 報(bào) 告實(shí)習(xí)名稱： 電力電子設(shè)計(jì)實(shí)習(xí) 學(xué)生姓名： 任鑫 董博文 學(xué) 號(hào)： 2012049120120483院系名稱： 電氣與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 電氣12-1指導(dǎo)教師： 李萍 、聶相舉職 稱： 副教授、講師二一四年十二月二十五日實(shí)習(xí)題目晶閘管交流調(diào)光燈設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)時(shí)間2014年 12月22日至 2014 年 12 月 31 日共 2 周同組人姓名任鑫 董博文實(shí)習(xí)內(nèi)容摘要：當(dāng)電源未接通時(shí)，C1電容上的電壓為零。電源接通后，C1經(jīng)R9、V2集射極充電。C1的電壓逐升高，達(dá)到單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓Up時(shí) ，單結(jié)晶體管導(dǎo)通。C1電容經(jīng)e、b1極向T2脈沖變壓器原邊繞組放電。T2脈沖變壓器輸

2、出一個(gè)脈沖電壓觸發(fā)雙向晶閘管導(dǎo)通。當(dāng)C1電容放電到谷點(diǎn)電壓Uv ，并趨向更低時(shí)，單結(jié)晶體管截止。T2脈沖變壓器上的脈沖電壓結(jié)束。之后，C1電容從Uv值又開(kāi)始充電。充電到Up時(shí)，單結(jié)晶體管又導(dǎo)通，不斷重復(fù)。雙向晶閘管由第一個(gè)脈沖觸發(fā)導(dǎo)通，后面的脈沖不起作用。改變R9及V2集射極的等效電阻，就可以改變電容的充電速度，達(dá)到改變角的目的。實(shí)現(xiàn)自由移相。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：成 績(jī)指導(dǎo)教師簽字：年 月 日實(shí) 習(xí) 任 務(wù) 書(shū)組內(nèi)學(xué)生姓名任鑫 董博文人數(shù)2院系名稱電氣與信息工程專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)、學(xué)號(hào)電氣12-22012049120120483指導(dǎo)教師姓名李萍、聶相舉職稱副教授、講師從事專業(yè)電氣工程題目名稱

3、 晶閘管交流調(diào)光燈設(shè)計(jì)一、工程實(shí)踐的目的、意義 電力電子設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)是電力電子技術(shù)課程理論教學(xué)之后的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的變流電路原理的基礎(chǔ)知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行查找資料、選擇方案、設(shè)計(jì)電路、撰寫(xiě)報(bào)告，進(jìn)一步加深對(duì)變流電路基本理論的理解，提高運(yùn)用基本技能的能力。通過(guò)對(duì)以電力電子器件為控制元件的簡(jiǎn)單實(shí)用控制電路的設(shè)計(jì)，使學(xué)生熟悉各元器件的選擇；掌握各電力電子器件的應(yīng)用范圍及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；掌握電子線路板的設(shè)計(jì)及焊接技術(shù)；培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和工作、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；提高學(xué)生的動(dòng)手能力。2、 工程實(shí)踐的主要內(nèi)容、技術(shù)要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)要

4、求、工作量要求等）功能指標(biāo)： 具有過(guò)流保護(hù)能力與過(guò)壓保護(hù)能力 技術(shù)參數(shù)：（1）輸入?yún)?shù)：?jiǎn)蜗嘟涣麟妷篣=18 （2）輸出參數(shù)：?jiǎn)蜗嘟涣麟妷?2V,電流在0.5A左右設(shè)計(jì)要求：根據(jù)電力電子技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，參照單相交流調(diào)壓的內(nèi)容設(shè)計(jì)一種單 相交流調(diào)壓調(diào)光燈?？梢酝ㄟ^(guò)改變電位器改變燈光的亮度。工作要求：根據(jù)課上所學(xué)的知識(shí)以及查找資料完成此次實(shí)習(xí)。兩個(gè)人分工合作共 同完成這次實(shí)習(xí)。3、 工程實(shí)踐完成后應(yīng)提交的成果實(shí)習(xí)報(bào)告，總字?jǐn)?shù)不低于5000字。A4系統(tǒng)電路圖1張。實(shí)物一個(gè)。四、工程實(shí)踐的工作進(jìn)度安排（1）文獻(xiàn)資料調(diào)研、方案論證 （2天）（2）設(shè)計(jì)電路原理圖、系統(tǒng)接線圖 （2天）（3）編寫(xiě)軟件程序 （

5、1天）（4）系統(tǒng)硬件的焊接、調(diào)試 （2天）（5）繪制圖紙、撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告、答辯準(zhǔn)備 （2天）（6）答辯 （1天）五、主要參考資料1 張立、趙永健.現(xiàn)代電力電子技術(shù). 北京：科學(xué)出版社，20122 王兆安、黃俊. 電力電子技術(shù)（第四版）.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，20133 王海震.家用調(diào)光臺(tái)燈的電路分析.物理通報(bào)，20124 吳克.用可控硅臺(tái)燈演示調(diào)壓原理及分析.物理實(shí)驗(yàn)，20135 龔素文.電力電子技術(shù).北京:北京理工大學(xué)出版社,20136 電力電子實(shí)用技術(shù).黃詩(shī)萱.北京:中國(guó)電力出版社, 20147 栗書(shū)賢編. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社,20138 王云亮、電力電子技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，2

6、0149 趙良炳、現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，201410王兆安、劉進(jìn)軍 電力電子技術(shù)（第五版）.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2012六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日V目 錄1.緒論11.1電力電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景11.2設(shè)計(jì)要求22.系統(tǒng)方案選擇33.開(kāi)關(guān)電源元器件的選用43.1 電阻器33.1.1電阻器33.1.2 電阻器的檢測(cè)33.2 電容器43.2.1 電容器43.2.2 電容器的檢測(cè)43.3 晶體管43.3.1 二極管43.3.2 三極管53.3.3 單結(jié)晶體管63.4 脈沖變壓器73.5 晶閘管74.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).74.1 直流穩(wěn)壓電路.4

7、.2 晶閘管電路114.3電路的工作原理9135.調(diào)試過(guò)程14結(jié)束語(yǔ)15參考文獻(xiàn)16附錄A系統(tǒng)電路圖17附錄B實(shí)習(xí)總結(jié)18附錄C元件清單19附錄D小組分工20附錄E實(shí)物圖201.緒論1.1電力電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景電力電子技術(shù)是20世紀(jì)后半葉誕生和發(fā)展的一門(mén)嶄新的技術(shù)，分為電力電子器件制造技術(shù)和交流技術(shù)（整流，逆變，斬波，變頻，變相等）兩個(gè)分支。一般情況下，它是將一種形式的工業(yè)電能轉(zhuǎn)換成另一種形式的工業(yè)電能的科學(xué)，而它現(xiàn)已成為現(xiàn)代電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)不可缺少的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)該專業(yè)人才中占有重要地位1。一般認(rèn)為，電力電子技術(shù)的誕生是以1957年美國(guó)通用電氣公司研制出的第一個(gè)晶閘管為標(biāo)志

8、的，電力電子技術(shù)的概念和基礎(chǔ)就是由于晶閘管和晶閘管變流技術(shù)的發(fā)展而確立的。此前就已經(jīng)有用于電力變換的電子技術(shù)，所以晶閘管出現(xiàn)前的時(shí)期可稱為電力電子技術(shù)的史前或黎明時(shí)期。70年代后期以門(mén)極可關(guān)斷晶閘管（GTO），電力雙極型晶體管（BJT），電力場(chǎng)效應(yīng)管（Power-MOSFET）為代表的全控型器件全速發(fā)展，使電力電子技術(shù)的面貌煥然一新進(jìn)入了新的發(fā)展階段。80年代后期，以絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）為代表的復(fù)合型器件集驅(qū)動(dòng)功率小，開(kāi)關(guān)速度快，通態(tài)壓降小，在流能力大于一身，性能優(yōu)越使之成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的主導(dǎo)器件。為了使電力電子裝置的結(jié)構(gòu)緊湊，體積減小，常常把若干個(gè)電力電子器件及必要的輔助器件

9、做成模塊的形式，后來(lái)又把驅(qū)動(dòng)，控制，保護(hù)電路和功率器件集成在一起，構(gòu)成功率集成電路（PIC）。目前PIC的功率都還較小但這代表了電力電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向2。 由此可以預(yù)見(jiàn)，在21世紀(jì)電力電子技術(shù)仍將以迅猛的速度發(fā)展。電力電子器件的發(fā)展對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展起著決定性的作用。而在此我們要討論的交流-交流變流電路，是把一種形式的交流變成另一種形式交流的電路，應(yīng)用十分廣泛。我們將兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)后串聯(lián)在交流電路中，通過(guò)對(duì)晶閘管的控制就可以控制交流電力。這種電路的特點(diǎn)是不改變交流電的頻率，因此稱為交流電力控制電路。在每半個(gè)周波內(nèi)通過(guò)對(duì)晶閘管開(kāi)通相位的控制，就可以方便地調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值，這種電路

10、被稱為交流調(diào)壓電路3。交流調(diào)壓電路廣泛用于燈光控制（如調(diào)光臺(tái)燈和舞臺(tái)燈光控制）及異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，也用于異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速。在供電系統(tǒng)中，這種電路還常用于對(duì)無(wú)功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。交流調(diào)壓電路可分為單相交流調(diào)壓電路和三相交流調(diào)壓電路。對(duì)亮度可連續(xù)調(diào)節(jié)燈光電路，用單相交流調(diào)壓電路就能夠?qū)崿F(xiàn)4。1.2設(shè)計(jì)要求根據(jù)電力電子技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，參照單相交流調(diào)壓的內(nèi)容設(shè)計(jì)一種單相交流調(diào)壓調(diào)光燈?？梢酝ㄟ^(guò)改變電位器改變燈光的亮度。2.系統(tǒng)方案選擇 此單相交流調(diào)壓電路由主電路、觸發(fā)電路組成，觸發(fā)電路由集成觸發(fā)器組成，用來(lái)觸發(fā)晶閘管的導(dǎo)通來(lái)實(shí)現(xiàn)主電路的正常工作，晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門(mén)極觸發(fā)脈沖，保證晶閘

11、管在需要的時(shí)刻由阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，交流電源電壓為18V1。圖2.1 晶閘管交流調(diào)光燈設(shè)計(jì)3.開(kāi)關(guān)電源元器件的選用3.1 電阻器3.1.1電阻器圖3-1 固定電阻 圖3-2 可變電阻3.1.2 電阻器的檢測(cè)將外用表打到合適的歐姆檔，如果是固定電阻，將紅黑表筆放在固定電阻的兩端，看阻值是否符合要求。如果為可變電阻，將紅黑表筆放在任意兩端，調(diào)整電阻阻值，如果阻值不變，則為可變電阻的固定端，還有一端為可變端；如果阻值變動(dòng)，則一端為固定端，一端為可變端，則只需再測(cè)一次即可。3.2 電容器3.1.1 電容器電容長(zhǎng)期可靠地工作，它能承受的最大直流電壓，就是電容的耐壓，也叫做電容的直流工作電壓。如果在交流電路中，

12、要注意所加的交流電壓最大值不能超過(guò)電容的直流工作電壓值。常用固定電容的直流電壓系列如下：1.6、4、6.3、10、16、25、32*、40、50、63、100、125*、160、250、300*、400、450*、500、630、1000。（有*的數(shù)值，只限電解電容用）3.1.2 電容器的檢測(cè)由于電容兩極之間的介質(zhì)不是絕對(duì)的絕緣體，它的電阻不是無(wú)限大，而是一個(gè)有限的數(shù)值，一般在1000 兆歐以上。電容兩極之間的電阻叫做絕緣電阻，或者叫做漏電電阻。漏電電阻越小，漏電越嚴(yán)重。電容漏電會(huì)引起能量損耗，這種損耗不僅影響電容的壽命，而且會(huì)影響電路的工作。因此，漏電電阻越大越好。不知道極性的電解電容可用萬(wàn)

13、用表的電阻擋測(cè)量其極性。依據(jù)：只有電解電容的正極接電源正（電阻擋時(shí)的黑表筆），負(fù)端接電源負(fù)（電阻擋時(shí)的紅表筆）時(shí)，電解電容的漏電流才小（漏電阻大）。反之，則電解電容的漏電流增加（漏電阻減?。?。方法：正測(cè)一次，然后放電，再反測(cè)一次。兩次測(cè)量中，表針最后停留的位置靠左（阻值大）的那次，黑表筆接的就是電解電容的正極。測(cè)量時(shí)最好選用R×100 或R×1K 擋。在焊接電解電容器時(shí)，其焊接時(shí)間和焊接溫度不應(yīng)超過(guò)10秒鐘及260攝氏度。3.3 晶體管3.3.1 二極管3.3.1.1二極管器件：圖3-3二極管3.3.1.2判斷二極管是硅管還是鍺管：鍺管的正向壓降一般為0.10.3 伏之間，

14、而硅管一般為0.60.7 伏之間。其測(cè)量方法為，用兩只萬(wàn)用表，當(dāng)一只萬(wàn)用表測(cè)量其正向電阻的時(shí)候同時(shí)用另外一個(gè)萬(wàn)用表測(cè)量它的管壓降。最后可根據(jù)其管壓降的數(shù)值來(lái)判斷是鍺管還是硅管。3.3.1.3 判斷二極管的好壞和正負(fù)極：硅管可用萬(wàn)用表的R×1K 檔來(lái)測(cè)量，鍺管可用R×100 檔來(lái)測(cè)。一般來(lái)說(shuō)，分別所測(cè)的二極管的正反向電阻兩者相差越懸殊越好。一般其正向電阻為幾百歐到幾千歐，其反向電阻為幾十千歐以上，就可初步斷定這個(gè)二極管是好的。同時(shí)可判定二極管的正負(fù)極。當(dāng)測(cè)得的阻值為幾百歐或幾千歐時(shí)，為二極管的正向電阻，這時(shí)黑表筆所接的為正極，紅表筆所接的為負(fù)極。另外，如果其正反向電阻為無(wú)窮大

15、，表示其內(nèi)部斷線；正反向電阻一樣大，這樣的二極管單向?qū)щ娦阅懿睿灰诉x用；正反向電阻都為零表示其已短路。3.3.2 三極管3.3.2.1二極管器件：A、B：鍺管；C、D：硅管A、C：PNP 管：B、D：NPN 管圖3-4三極管3.3.2.2 三極管的管型及管腳的判別：四句口訣："三顛倒，找基極；PN 結(jié)，定管型；順箭頭，偏轉(zhuǎn)大；測(cè)不準(zhǔn)，動(dòng)嘴巴。"3.3.2.3判斷晶體三極管的好壞：首先要判別晶體三極管的三極。可用兩個(gè)萬(wàn)用表同時(shí)測(cè)量，其方法是用萬(wàn)用表的R×IK檔或R×100 檔，對(duì)于NPN 型管，當(dāng)將黑表筆接基極，紅表筆分別接集電極和發(fā)射極時(shí)，測(cè)出的兩個(gè)P

16、N 結(jié)的正向電阻應(yīng)為幾百歐或幾千歐，然后應(yīng)把表筆對(duì)調(diào)再測(cè)兩個(gè)PN 結(jié)的反向電阻，一般應(yīng)為幾十千歐或幾百千歐以上。然后再用萬(wàn)用表測(cè)發(fā)射極和集電極之間的電阻，測(cè)完后再對(duì)調(diào)表筆再測(cè)一次，兩次的阻值都應(yīng)在幾十千歐以上，這樣的三極管可以基本上斷定是好的。晶體三極管主要起放大作用，那么如何來(lái)判測(cè)三極管的放大能力呢？其方法是，將萬(wàn)用表調(diào)到R×100 或R×1K 檔，當(dāng)測(cè)NPN 型管時(shí)，紅表筆接發(fā)射集，黑表筆接集電極，測(cè)出的阻值一般應(yīng)為幾千歐以上；然后在基級(jí)和集電級(jí)之間串接一個(gè)100K 歐的電阻，這時(shí)用萬(wàn)用表所測(cè)的阻值應(yīng)明顯的減少，變化越大，說(shuō)明該三極管的放大能力越大，正常。如果變化很小或

17、根本沒(méi)有變化，那就說(shuō)明該三極管沒(méi)有放大能力或放大量很小。如果三極管損壞，最好是用同型號(hào)的進(jìn)行更換，無(wú)法找到同型號(hào)的三極管時(shí)，必須根據(jù)反向耐壓BV ceo（這項(xiàng)值最為重要，在更換時(shí)一定要選用與其相同或大于該耐壓值的晶體管進(jìn)行代換）、工作頻率ft、穿透電流I ceo、功耗P cm 等技術(shù)指標(biāo)來(lái)合理選用代換三極管。3.3.3 單結(jié)晶體管3.3.3.1單結(jié)晶體管器件：圖3-5單結(jié)晶體管3.3.2.3判斷單結(jié)晶體管的好壞：結(jié)晶體管又叫雙基極二極管，是由一個(gè)pN 結(jié)和三個(gè)電極構(gòu)成的半導(dǎo)體器件。我們先畫(huà)出它的結(jié)構(gòu)示意圖上圖(a)。在一塊N 型硅片兩端，制作兩個(gè)電極，分別叫做第一基極b1 和第二基極b2；硅片

18、的另一側(cè)靠近b2 處制作了一個(gè)PN 結(jié)，相當(dāng)于一只二極管，在P 區(qū)引出的電極叫發(fā)射極e。為了分析方便，可以把b1、b2 之間的N 型區(qū)域等效為一個(gè)純電阻Rbb，稱為基區(qū)電阻，并可看作是兩個(gè)電阻Rb2、Rb1 的串聯(lián)上圖(c)。值得注意的是Rb1的阻值會(huì)隨發(fā)射極電流Ie的變化而改變，具有可變電阻的特性。如果在兩個(gè)基極b2、b1 之間加上一個(gè)直流電壓Ubb，則A 點(diǎn)的電壓UA 為：若發(fā)射極電壓Ue<U A，二極管D 截止；當(dāng)Ue 大于單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓UP(UP=UDUA) 時(shí)，二極管D導(dǎo)通，發(fā)射極電流Ie注入Rb1，使Rb1 的阻值急劇變小，e 點(diǎn)電位Ue 隨之下降，出現(xiàn)了Ie 增大Ue

19、 反而降低的現(xiàn)象，稱為負(fù)阻效應(yīng)。發(fā)射極電流Ie 繼續(xù)增加，發(fā)射極電壓Ue 不斷下降，當(dāng)Ue 下降到谷點(diǎn)電壓UV以下時(shí)，單結(jié)晶體管就進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。判斷單結(jié)晶體管發(fā)射極e 的方法是：把萬(wàn)用表置于R×100 擋或R×1K 擋，黑表筆接假設(shè)的發(fā)射極，紅表筆接另外兩極，當(dāng)出現(xiàn)兩次低電阻時(shí)，黑表筆接的就是單結(jié)晶體管的發(fā)射極。單結(jié)晶體管b1 和b2 的判斷方法是：把萬(wàn)用表置于R×100 擋或R×1K 擋，用黑表筆接發(fā)射極，紅表筆分別接另外兩極，兩次測(cè)量中，電阻大的一次，紅表筆接的就是b2 極。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，上述判別b1、b2 的方法，不一定對(duì)所有的單結(jié)晶體管都適用，有

20、個(gè)別管子的e-b1 間的正向電阻值較小。不過(guò)準(zhǔn)確地判斷哪極是b1，哪極是b2 在實(shí)際使用中并不特別重要。即使b1、b2 用顛倒了，也不會(huì)使管子損壞，只影響輸出脈沖的幅度（單結(jié)晶體管多作脈沖發(fā)生器使用），當(dāng)發(fā)現(xiàn)輸出的脈沖幅度偏小時(shí)，只要將原來(lái)假定的b1、b2 對(duì)調(diào)過(guò)來(lái)就可以了。3.4 脈沖變壓器3.4.1脈沖變壓器器件：圖3-6脈沖變壓器3.4.2同名端測(cè)試方法：K1 合上瞬間毫安表正偏(b 接紅棒c 接黑棒)，則a、b 為同名端，反偏則a、c 為同名端。3.5 晶閘管3.5.1 雙向晶閘管器件：圖3-7雙向晶閘管3.5.2檢測(cè)方法：1) 判斷T1極:G極與T2極靠近，距T1極較遠(yuǎn)。因此，GT2

21、之間的正、反向電阻都很小。在用 RXl檔測(cè)任意兩腳之間的電阻時(shí)，只有在G-T2之間呈現(xiàn)低阻，正、反向電阻僅幾十歐，而T1-G、T2-T1之間的正、反向電阻均為無(wú)窮大。這表明，如 果測(cè)出某腳和其他兩腳都不通，就肯定是T1極。2) 區(qū)分G極和T2極找出T1極之后，首先 假定剩下兩腳中某一腳為T(mén)2極，另一腳為G極。把黑表筆接T2極，紅表筆接T1極，電阻為無(wú)窮大。接著用紅表筆尖把T1與G短路，給 G極加上負(fù)觸發(fā)信號(hào)，電阻值應(yīng)為十歐左右，證明管子已經(jīng)導(dǎo)通，導(dǎo)通方向?yàn)門(mén)2一T1。再將紅表筆尖與G極脫開(kāi)(但仍接T1)，若電阻值 保持不變，證明管子在觸發(fā)之后能維持導(dǎo)通狀態(tài)。把紅表筆接T2極，黑表筆接T1極，然

22、后使T1與G短路，給G極加上正觸發(fā)信號(hào)，電阻值仍為十歐左右，與G極脫開(kāi)后若阻值不變，則說(shuō)明管子經(jīng) 觸發(fā)后，在T1一T2方向上也能維持導(dǎo)通狀態(tài)，因此具有雙向觸發(fā)性質(zhì)。由此證明上述假定正確。否則是假定與實(shí)際不符，需再作出假定，重復(fù)以上測(cè)量。顯見(jiàn)， 在識(shí)別G、T2，的過(guò)程中，也就檢查了雙向晶閘管的觸發(fā)能力。如果按哪種假定去測(cè)量，都不能使雙向晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通，證明管于巳損壞。對(duì)于lA的管子，亦可 用RXl0檔檢測(cè)，對(duì)于3A及3A以上的管子，應(yīng)選RXl檔，否則難以維持導(dǎo)通狀態(tài)。4.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1 直流穩(wěn)壓電路直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、

23、穩(wěn)壓四個(gè)環(huán)節(jié)才能完成。 其中： （1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。 （2）整流電路：利用單向?qū)щ娫?，?0Hz的正弦交流電變換成脈動(dòng)的直流電。 （3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。 （4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。 整流電路常采用二極管單相全波整流電路，即整流橋。u2的正半周內(nèi)，二極管D1、D2導(dǎo)通，D3、D4截止；u2的負(fù)半周內(nèi)，D3、D4導(dǎo)通，D1、D2截止。正負(fù)半周內(nèi)部都有

24、電流流過(guò)的負(fù)載電阻RL，且方向是一致的。圖4-1直流穩(wěn)壓電路4.1 晶閘管電路在圖中，當(dāng)電源未接通時(shí)，C1電容上的電壓為零。電源接通后，C1經(jīng)R9、V2集射極充電。C1的電壓逐升高，達(dá)到單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓Up時(shí) ，單結(jié)晶體管導(dǎo)通。C1電容經(jīng)e、b1極向T2脈沖變壓器原邊繞組放電。T2脈沖變壓器輸出一個(gè)脈沖電壓觸發(fā)雙向晶閘管導(dǎo)通。當(dāng)C1電容放電到谷點(diǎn)電壓Uv ，并趨向更低時(shí)，單結(jié)晶體管截止。T2脈沖變壓器上的脈沖電壓結(jié)束。之后，C1電容從Uv值又開(kāi)始充電。充電到Up時(shí)，單結(jié)晶體管又導(dǎo)通，不斷重復(fù)。雙向晶閘管由第一個(gè)脈沖觸發(fā)導(dǎo)通，后面的脈沖不起作用。改變R9及V2集射極的等效電阻，就可以改變電容

25、的充電速度，達(dá)到改變角的目的。實(shí)現(xiàn)自由移相。圖4-24.1 總電路流調(diào)壓電路可分為單相交流調(diào)壓電路和三相交流調(diào)壓電路。對(duì)亮度可連續(xù)調(diào)節(jié)燈光電路，用單相交流調(diào)壓電路就能夠?qū)崿F(xiàn)4。根據(jù)電力電子技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，參照單相交流調(diào)壓的內(nèi)容設(shè)計(jì)一種單相交流調(diào)壓調(diào)光燈。可以通過(guò)改變電位器改變燈光的亮度。5.調(diào)試過(guò)程一切都正常之后，開(kāi)始通電，這時(shí)要注意滑動(dòng)變阻器阻值要調(diào)到最大值。第一次通電之后我們的燈泡并沒(méi)有亮，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)變阻器也沒(méi)有反應(yīng)，不一會(huì)電阻開(kāi)始冒煙了，我們趕緊關(guān)閉電源。我們仔細(xì)檢查電路發(fā)現(xiàn)晶閘管的引腳連接錯(cuò)了，將它改了過(guò)來(lái)，并且將燒壞的電阻換成新的。接通電源之后，電路板上只有發(fā)光二極管亮，就可以知道我焊

26、接的電路板出現(xiàn)了問(wèn)題。雖然一兩個(gè)小小的問(wèn)題，卻耗費(fèi)了我整個(gè)下午的時(shí)間在排除故障。結(jié)束語(yǔ) 交流調(diào)壓電路廣泛用于燈光控制（如調(diào)光臺(tái)燈和舞臺(tái)燈光控制）及異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，也用于異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速。在供電系統(tǒng)中，這種電路還常用于對(duì)無(wú)功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。交流調(diào)壓電路可分為單相交流調(diào)壓電路和三相交流調(diào)壓電路。對(duì)亮度可連續(xù)調(diào)節(jié)燈光電路，用單相交流調(diào)壓電路就能夠?qū)崿F(xiàn)。我們的設(shè)計(jì)可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值來(lái)改變燈泡的亮度。參考文獻(xiàn)1 張立、趙永健.現(xiàn)代電力電子技術(shù). 北京：科學(xué)出版社，20122 王兆安、黃俊. 電力電子技術(shù)（第四版）.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，20133 王海震.家用調(diào)光臺(tái)燈的電路分析.物理通報(bào)，20124 吳克.用可控硅臺(tái)燈演示調(diào)壓原理及分析.物理實(shí)驗(yàn)，20135 龔素文.電力電子技術(shù).北京:北京理工大學(xué)出版社,20136 電力電子實(shí)用技術(shù).黃詩(shī)萱.北京:中國(guó)電力出版社, 2