電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能項目七-課件

1、項目七 制作電話燈 項目七 制作電話燈 項目介紹工作任務(wù)在日常生活中，如果光線不好，撥電話號碼時就得開燈，很不方便。本項目制作的電話燈不僅可以用于撥號照明，還具有提醒掛機、提示來電、警示盜打和提示外線斷線等功能。本項目通過制作電話燈，認識光電耦合器和可控硅，了解其特性及應(yīng)用。項目七 制作電話燈項目介紹工作任務(wù)任務(wù)一任務(wù)二制作電話燈電路 制作光電耦合控制電路 項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀光電耦合控制電路圖如圖7.1.1所示。仔細讀圖，看一下光電耦合控制電路是由什么元器件組成的，有你不認識的元件符號嗎?有沒有你知道的單元電路。光電耦合控制電路并接在

2、電話機進戶線兩端。當用戶拿起話機時，cd端相當于開關(guān)斷開；當用戶掛機時，cd端相當于開關(guān)閉合。與電話機進戶線并接項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路讀一讀看一看學(xué)一學(xué)拓一拓想一想如圖7.1.1所示，如果ef兩點的電壓為47V，那么在IC元件內(nèi)部與1、2腳相連的發(fā)光二極管 （發(fā)光、不發(fā)光）。如果ef兩點的電壓為8V，那么IC元件內(nèi)的發(fā)光二極管 （發(fā)光、不發(fā)光）。與電話機進戶線并接項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路讀一讀想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓圖7.1.2是常用光電耦合器，仔細觀察它的外觀，看一看有什么特殊的標識。項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路讀一讀想一

3、想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓一、光電耦合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 光電耦合器是將紅外線發(fā)光二極管和紅外線光敏三極管制作在同一外殼內(nèi)，并用樹脂封裝的光電器件。 項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路讀一讀想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓二、光電耦合器的識別 通常將紅外線發(fā)光二極管的引腳作為輸入端，紅外線光敏三極管的引腳作為輸出端，常用的有四引腳光電耦合器和六引腳光電耦合器 項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路讀一讀想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓三、工作任務(wù)原理分析1、當用戶摘機時，電話機進戶線兩端電壓為9V左右，經(jīng)過極性導(dǎo)換器，ef兩點電壓約為8V左右，此時穩(wěn)壓二極管V5截止，相當于開路，IC中紅外線發(fā)光二

4、極管截止，紅外線光敏三極管截止。2、當用戶掛機時，進戶線兩端電壓為48V左右，經(jīng)過導(dǎo)換器ef兩點電壓約為47V左右，經(jīng)電阻R1限流，使V5擊穿導(dǎo)通，紅外線發(fā)光二極管導(dǎo)通，紅外線光敏三極管飽和導(dǎo)通。3、有電話打進來時，25Hz振鈴信號經(jīng)V1V4整流為脈動直流，使光電耦合器不斷導(dǎo)通和截止。項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路讀一讀想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓（1）在邏輯電路上的應(yīng)用光電耦合器可以構(gòu)成各種邏輯電路，由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好，因此，由它構(gòu)成的邏輯電路更可靠。（2）作為固體開關(guān)應(yīng)用在開關(guān)電路中，往往要求控制電路和開關(guān)之間要有很好的電氣隔離，對于一般的電子開關(guān)

5、來說是很難做到的，但用光電耦合器卻很容易實現(xiàn)。（3）在觸發(fā)電路中的應(yīng)用將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出電路。由于可以把紅外線發(fā)光二極管分別串入兩管發(fā)射極回路，可有效地解決輸出與負載隔離問題。項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路讀一讀想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓（4）在脈沖放大電路中的應(yīng)用光電耦合器應(yīng)用于數(shù)字電路，可以將脈沖信號進行放大。（5）在線性電路中的應(yīng)用線性光電耦合器應(yīng)用于線性電路中，具有較高的線性度和優(yōu)良的電氣隔離性能。（6）特殊場合的應(yīng)用光電耦合器還可應(yīng)用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點繼電器以及用于A/D電路等多種場合。測一測查一查答一答做一做項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電

6、耦合控制電路一、印刷電路圖圖7.1.5所示是電話燈的印刷電路圖，其中沒有被色塊蓋住的部分為光電耦合控制電路。測一測查一查答一答做一做項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路二、元器件選擇光電耦合器檢測方法 萬用表選擇R10k電阻檔，測其1、2腳，有明顯的正、反電阻差異，正向電阻約為幾十k，反向電阻無窮大；3、4腳正、反向電阻均為無窮大。三、焊接與裝配測一測查一查答一答做一做項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路為了模擬電話機摘掛機狀態(tài)，可以將雙路輸出的直流穩(wěn)壓電源雙路串聯(lián)使用:1、按下開關(guān)； 2、將二路電源獨立、串聯(lián)、并聯(lián)控制開關(guān)選擇“SERIES”模式3、順時針調(diào)節(jié)從路穩(wěn)流

7、調(diào)節(jié)旋鈕到最大，穩(wěn)流指示燈滅。順時針調(diào)節(jié)主路穩(wěn)流調(diào)節(jié)旋鈕到任意位置，穩(wěn)流燈滅。此時調(diào)節(jié)從路穩(wěn)壓調(diào)節(jié)旋鈕，屏幕顯示沒有.反應(yīng)順時針調(diào)節(jié)主路穩(wěn)壓調(diào)節(jié)旋鈕到24V，主從兩路屏幕顯示一致，如關(guān)閉電源，將主路的負端和從路的正端可靠短接；測一測查一查答一答做一做項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路4、將主路的正極和從路的負極連接到光電耦合控制電路的確a、b兩點；5、打開電源，將萬用表打到10K擋，黑表筆接c點，紅表筆接d點，測試IC光電耦合器3、4腳間阻值，并將測試結(jié)果填入表7.1.6中。6、逆時針調(diào)節(jié)主路穩(wěn)壓調(diào)節(jié)旋鈕到4.5V，同樣用萬用表測量光電耦合器3、4腳間阻值，并將測試結(jié)果填入表7.

8、1.6中。測一測查一查答一答做一做項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路 查閱相關(guān)資料，了解各類光電耦合器的工作參數(shù)及應(yīng)用。測一測查一查答一答做一做項目七 制作電話燈 任務(wù)一 制作光電耦合控制電路 如圖7.1.4所示，四引腳光電耦合器：1腳為發(fā)光二極管 極，2腳為發(fā)光二極管 ，3腳為三極管 ，4腳為三極管 。項目七 制作電話燈項目介紹工作任務(wù)任務(wù)二制作電話燈電路 制作光電耦合控制電路 任務(wù)一想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈圖7.2.1是電話燈的工作原理圖。仔細讀圖，看一下電路是由什么元器件組成的，有你不認識的元件符號嗎？有沒有你熟悉的單元電路。 電

9、話燈在使用時要并接在電話機進戶線兩端。當用戶摘機時，電話燈點亮。當用戶掛機時，電話燈熄滅。當有電話打進振鈴時，電話燈不斷閃爍，提醒用戶有電話打進。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀如圖7.2.1所示，當用戶摘機時，光電耦合器IC的3、4腳相當于開關(guān)的 （斷開、閉合）。當用戶掛機時，光電耦合器IC的3、4腳相當于開關(guān)的 （斷開、閉合）。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀圖7.2.2是常用可控硅的外觀形狀，仔細觀察并記住它們的外形。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀一、可控硅的結(jié)構(gòu)及符號可控硅又稱

10、晶閘管。單向可控硅由四層半導(dǎo)體材料組成，有三個PN結(jié)，對外有三個電極，它和二極管一樣是一種單方向?qū)щ姷钠骷P(guān)鍵是多了一個控制極G，這就使它具有了與二極管不同的工作特性。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀雙向可控硅可等效成兩只單向可控硅反向并聯(lián)，即一只單向可控硅陽極與另一只陰極相連，引出端稱第一電極A1；一只單向可控硅陰極與另一只陽極相連，引出端稱第二電極A2；剩下的電極則為控制極G。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀二、可控硅的工作狀態(tài)可控硅具有導(dǎo)通和截止兩種工作狀態(tài)。要使可控硅導(dǎo)通，一是在它的陽極A與陰極K之間外加正向電壓

11、；二是在它的控制極G與陰極K之間輸入一個正向觸發(fā)電壓。可控硅導(dǎo)通后，去掉觸發(fā)電壓，仍然維持導(dǎo)通狀態(tài)?？刂茦O的作用是通過外加正向觸發(fā)脈沖使可控硅導(dǎo)通，卻不能使它關(guān)斷。要使導(dǎo)通的可控硅截止，可以斷開陽極電源或使陽極電流小于維持導(dǎo)通的最小值（稱為維持電流）。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀三、單向可控硅識別1、引腳識別將萬用表撥在R擋上，用紅、黑兩表筆分別測任意兩引腳間正、反向電阻，只有一次電阻值較小（數(shù)十歐姆），此時黑表筆所接的引腳為控制極G，紅表筆所接的引腳為陰極K，另一空腳為陽極A。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀2、性能

12、測試（1）將萬用表撥在RK或R0K擋上，測量陰極和陽極之間的正反向電阻，阻值應(yīng)很大。若阻值很小，說明單向可控硅內(nèi)部擊穿短路。（2）將萬用表撥在RK或R0K擋上，測量控制極和陽極之間的正反向電阻，阻值應(yīng)很大。若阻值很小，說明單向可控硅內(nèi)部擊穿短路。（3）將萬用表撥在RK或R0K擋上，測量控制極和陰極之間的正反向電阻，若正向電阻接近零或為無窮大，說明單向可控硅已經(jīng)損壞。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀（4）將萬用表撥在R1擋上，對于額定通態(tài)平均電流（陽極陰極間可以連續(xù)通過的50赫茲正弦半波電流的平均值）為16A的單向可控硅，紅表筆接K極，黑表筆同時接通G、A極，

13、在保持黑表筆不脫離A極狀態(tài)下斷開G極，指針應(yīng)指示在幾十歐的位置，此時可控硅已被觸發(fā)，且觸發(fā)電壓低（或觸發(fā)電流小）。然后瞬時斷開A極再接通，指針應(yīng)退回位置，則表明可控硅良好。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀三、工作任務(wù)原理分析1、當用戶摘機時，電話機進戶線兩端電壓為9V左右，經(jīng)過極性導(dǎo)換器，ef兩點電壓約為8V左右，此時穩(wěn)壓二極管V5截止，IC中紅外線發(fā)光二極管截止，紅外線光敏三極管截止。220V的交流電經(jīng)V6整流后，通過R2、R3分壓，在R3上得到較高的電壓，可控硅PCR觸發(fā)導(dǎo)通，接通燈泡回路，燈泡點亮。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一

14、學(xué)拓一拓讀一讀2、當用戶掛機時，進戶線兩端電壓為48V左右，經(jīng)過導(dǎo)換器ef兩點電壓約為47V左右，經(jīng)電阻R1限流，使V5擊穿導(dǎo)通，紅外線發(fā)光二極管導(dǎo)通，紅外線光敏三極管飽和導(dǎo)通。R3兩端電壓約為0V，可控硅PCR因無觸發(fā)電壓截止，斷開燈泡回路，燈泡熄滅。3、有電話打進來時，25Hz振鈴信號經(jīng)V1V4整流為脈動直流，使光電耦合器不斷導(dǎo)通與截止，可控硅得到脈沖觸發(fā)導(dǎo)通和截止，燈泡不斷閃爍。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀1、按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式分類按關(guān)斷、導(dǎo)通及控制方式可分為普通可控硅、雙向可控硅、逆導(dǎo)可控硅、門極關(guān)斷可控硅（GTO）、BTG可控硅、溫控可控硅

15、和光控可控硅等多種。2、按封裝形式分類按封裝形式可分為金屬封裝可控硅、塑封可控硅和陶瓷封裝可控硅三種類型。其中，金屬封裝可控硅又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種；塑封可控硅又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。項目七 制作電話燈 任務(wù)二 制作電話燈想一想看一看學(xué)一學(xué)拓一拓讀一讀3、按電流容量分類按電流容量可分為大功率可控硅、中功率可控硅和小功率可控硅三種。通常，大功率可控硅多采用金屬殼封裝，而中、小功率可控硅則多采用塑封或陶瓷封裝。4、按關(guān)斷速度分類按其關(guān)斷速度可分為普通可控硅和高頻（快速）可控硅。做一做測一測查一查答一答練一練一、印刷電路圖做一做測一測查一查答一答練一練二、元器件選擇三、焊接與

16、裝配做一做測一測查一查答一答練一練四、通電調(diào)試將焊接后且檢查無誤的電路板接通220V交流電，若燈泡能正常發(fā)光，如圖7.2.8所示，說明電路工作基本正常，焊接無誤。否則，先排除電路中存在的故障后，再進入測一測環(huán)節(jié)。做一做測一測查一查答一答練一練測一測做一做查一查答一答練一練為了模擬電話機摘掛機狀態(tài)，將雙路輸出的直流穩(wěn)壓電源串聯(lián)使用。1、調(diào)節(jié)雙路串聯(lián)使用的直流穩(wěn)壓電源，使其輸出48V直流電壓；2、將48V直流電壓加在如圖7.2.1所示的電話燈電路ab間，用萬用表依次測量光電耦合器IC的 1、2腳間電壓，3、4腳間電壓，可控硅PCR的A、K極間電壓，并將測試結(jié)果填入表7.2.4中。3、調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源使其輸出為9V，將其加在電話燈電