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1、1目 录第一章 电路的工作原理 2第二章 单元电路及工作原理42.1 照明灯电路42.2 整流电路42.3 指示灯42.4 延时电路42.5 触发电路52.6 桥式整流电路62.7 熟悉晶闸管的开关作用8第三章 元器件的检测133.1 稳压二极管 133.2 三极管133.3 电容14第四章 元器件明细表16第五章 总结17参考文献 182第一章第一章 电路的原理图及工作原理电路的原理图及工作原理本设计的原理图如下本设计的原理图如下工作原理工作原理二极管 VD1VD4、晶闸管 VS 组成触摸开关的主回路，R1、LED、与 VD5构成次回路，控制回路由三极管 VT1VT3等组件组成，平时 LED
2、 发光指示触摸开关的位置，方便在夜间寻找开关。VT3的集电极被 VD5控制在 8V 左右，VT1VT3均处于截止状态，VS 因为无触发电压处于关断状态，故电灯不亮。需要开灯时，只要用手触摸一下触摸电极片 M，因人体泄露电流经 R5与R4分压后注入三极管 VT3的基极，使 VT3迅速导通。8V 直流电经过 VT3的 c-e 极向电容 C2充电，并经过 R2使 VT2导通，VT1也随之迅速导通，VS 因门极获得正向触发电流而导通，灯 H 即被点亮。人手离开电极片 M 后，因 C2储存的电荷通过 R2向 VT2的发3射结放电，所以仍能维持 VT2、VT1及 VS 的导通，电灯 H 依然点亮。直至 C
3、2电荷基本放完，VT2由导通转为截止，VT1也随之截止，VS 因失去触发电流当交流电过零时即关断，灯灭。改变R2、R3及 C2的数值能调节电灯每次被点亮的时间长短。采用附录所示数据，每触摸一次电极片 M 电灯 H 约能点亮 1min 左右。电阻 R4的作用是使三极管 VT3平时处于反偏状态，以减小 VT3的漏电流，确保在无触摸信号时 VT2始终处于截止状态。若取消R4，往往因 VT3管子质量不佳，其漏电流可使电容 C2两端电压不断上升，最终会导致 VT2误导通使电灯 H 点亮。4第二章第二章 单元电路及工作原理单元电路及工作原理2 21 1 照明灯电路照明灯电路照明电路采用 220V 交流输出
4、，将功率小于 100W 的灯泡与整流电路部分串联连接。2 22 2 整流电路整流电路电路中采用四个 IN4007 二极管，互相接成桥式结构。利用二极管的电流导向作用，在交流输入电压 U 的正半周内，二极管 VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，在负载 RL上得到上正下负的输出电压；在负半周内，正好相反，VD1、VD3截止，VD2、VD4导通，流过负载 RL的电流方向与正半周一致。因此，利用四个二极管，使得在交流电源的正、负半周内，整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。2 23 3 指示灯指示灯VD1VD4、VS 组成开关的主回路。平时， VS 处于关断状态，灯不亮。 VD1VD4
5、输出 220V 脉动直流电经 R1限流，VD5稳压，C2滤波输出约 8V 左右的直流电供 VT3使用。此时 LED发光，指示开关位置，便于夜间寻找开关。2 24 4 延时电路延时电路延时电路的实现，主要运用电容的充放电原理。在 VT3 得到触发信号导通后，电流流经电容 C2 进行充电，电容储存一定量的电荷。当人手离开电极片后，触发信号消失，电容放电使VT2、VT1、VS 保持一定时间内处于导通状态下，实现灯泡 H 延时1min 左右后熄灭。延时时间长短主要由 R2、C2充电时间常数决5定，若要延长或缩短延时时间，可适当增大或减小 R2、C2的数值。2 25 5 触发电路触发电路触摸灯的触摸开关
6、是通过人体接触后产生的电流泄露而工作的。当用手触摸一下触摸开关的电极片 M 时，人体泄漏电流使VT3 导通。此时，电容 C2 开始充电，VT2、VT1 随即导通，晶闸管门极得到正向触发电流导通。 （其中泄露的电流十分微小，只有多少微伏。而人体本身带的静电都有几千几万伏。所以触摸开关对人体的影响是微乎其微的几乎没有。 ）62 26 6 桥式整流电路桥式整流电路(1)单相桥式整流电路的组成单相桥式整流电路由四只二极管组成，其构成原则就是保证在变压器副边电压 u2正、负半周内正确引导流向负载的电流，使其方向不变。设变压器副边两段分别为 a 和 b，则 a 为“” 、b 为“”时应有电流留出 a 点，
7、a 为“-” 、b 为“”时应有电流流入 a 点；相反，a 为“” 、为“”时应有电流流入点，为“” 、为“”时应有电流流出点；因而和点均应分别接两只二极管，以引导电流；如图 2-3 所示。图 2-3 桥式整流原理(2).工作原理设变压器副边电压tUusin222，U2为其有效值。当2为正半周时，电流由 a 点流出，经过 V1、RL、D3流入b 点，因而负载电阻 RL上的电压等于变压器副边电压，即2uuo，V2和 V4管承受的反响电压为u2。当 u2为负半周时，电流由 b点流出，经 V2、RL、V4流入 a 点，负载电阻 RL上的电压等于u2，即2uuo，V1、V3承受的反向电压为 u2。7这
8、样，由于 V1、V3和 V2、V4两对二极管交替导通，致使负载电阻 RL上在 u2的整个周期内都有电流通过，而且方向不变，输出电压tUuosin22。如图 2-4 所示为单相桥式整流电路各部分的电压和电流的波形。 图 2-4 桥式整流电路电流、电压波形(3).输出电压平均值 UO(AV)和输出电流平均值 IO(AV)根据图 2-4 中所示 uo的波形可知，输出电压的平均值)(sin21 2 0)(ttdUUAVO解得 22 )(9 . 022UUUAVO由于桥式整流电路实现了全波整流电路，它将 u2的负半周也利用起来，所以在变压器副边电压有效值相同的情况下，输出电流的平均值（即负载电阻中的电流
9、平均值）8LLAVO AVORU RUI2)( )(9 . 0在变压器副边电压相同、且负载也相同的情况下，输出电流的平均值也是半波整流电路的两倍。根据谐波分析，桥式整流电路的基波 UOIM的角频率是 u2的 2倍，即 100HZ，22232UUOIM。故脉动系数67. 032)( AVOOIM UUS与半波整流电路相比，输出电压的脉动减小很多。2.72.7 熟悉晶闸管的开关作用熟悉晶闸管的开关作用(1).晶闸管的开关作用晶闸管是一种开关组件，广泛的应用在各种电路，以及电子设备中。典型的小电流控制大电流的组件，通过一个电流很小的脉冲触发，当晶闸管处于导通状态时它的电阻变得很小相当于一跟导线。(2
10、).晶闸管的结构和工作原理晶闸管是四层三端器件，它有 J1、J2、J3三个 PN 结,可以把它中间的 NP 分成两部分，构成一个 PNP 型三极管和一个 NPN 型三极管的复合管。如图图 2-1.1 所示：图 2-1.1 等效图9图 2-1.2 器件符号当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导通，必须使承受反向电压的 PN 结 J2失去阻挡作用。每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。因此是两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门极电流 Ig 流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通。设 PNP 管和 NPN 管的集电极电流分别为 IC1和 IC2，发射极电流相应为 Ia
11、 和 Ik，电流放大系数相应为 1=IC1/Ia 和2=IC2/Ik，设流过 J2结的反相漏电流为 ICO，晶闸管的阳极电流等于两管的集电极电流和漏电流的总和：COkCOCC +IIIa+ =+I+I=II2121(1)(1)若门极电流为 Ig，则晶闸管阴极电流为：gakIII得出晶闸管阳极电流为：)(121gcoIII(2)(2)硅 PNP 管和硅 NPN 管相应的电流放大系数 1和 2随其发射10极电流的改变而急剧变化。当晶闸管承受正向阳极电压，而门极未接受电压的情况下，式(2)(2)中 Ig=0，(1+2)很小，故晶闸管的阳极电流 IaICO，晶闸管处于正向阻断状态；当晶闸管在正向门极电
12、压下，从门极 G 流入电流 Ig，由于足够大的 Ig流经NPN 管的发射结，从而提高放大系数 2，产生足够大的集电极电流 IC2流过 PNP 管的发射结，并提高了 PNP 管的电流放大系数1，产生更大的集电极电流 IC1流经 NPN 管的发射结，这样强烈的正反馈过程迅速进行。当 1和 2随发射极电流增加而使得(1+2)1时，式(2)(2)中的分母1-(1+2)0，因此提高了晶闸管的阳极电流 Ia。这时，流过晶闸管的电流完全由主回路的电压和回路电阻决定，晶闸管已处于正向导通状态。晶闸管导通后，式(2)(2)中1-(1+2)0，即使此时门极电流 Ig=0，晶闸管仍能保持原来的阳极电流Ia 而继续导
13、通，门极已失去作用。在晶闸管导通后，如果不断地减小电源电压或增大回路电阻，使阳极电流 Ia 减小到维持电流 IH以下时，由于 1和 2迅速下降，晶闸管恢复到阻断状态。(3).晶闸管的工作条件晶闸管承受反向阳极电压时，无论门极承受何种电压,晶闸管都处于关断状态。晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压,无论门极电压如何，晶闸管保持导通,即晶闸管导通后，门极失去作用。11晶闸管在导通情况下，当主回路电压或电流减小到接近于零时，晶闸管关断。(4).晶闸管的管脚鉴别单、双晶闸管的判别：先任测两个极，若正、反测指针均不动（R1挡）
14、，可能是A、K 或 G、A 极（对单向晶闸管）也可能是 T2、T1或 T2、G 极 （对双向晶闸管） 。若其中有一次测量指示为几十至几百欧，则必为单向晶闸管。且红笔所接为 K 极，黑笔接的为 G 极，剩下即为 A 极。若正、反向测批示均为几十 至几百欧，则必为双向晶闸管。再将旋钮拨至 R1或 R10挡复测，其中必有一次阻值稍大，则稍大的一次红笔接的为 G 极，黑笔所接为 T1极，余下是 T2极。 图2-2 晶闸管管脚性能的差别：将旋钮拨至 R1挡，对于16A 单向晶闸管，红笔接 K 极，黑笔同时接通 G、A 极，在保持黑笔不脱离 A 极状态下断开 G 极，指针应指示几十欧至一百欧，此时可控硅已
15、被触发， 且触发电压低（或触发电流小） 。然后瞬时断开 A 极再接通，指针应退回位置，则表明可控硅良好。 对于16A 双向晶闸管，红笔接 T1极，黑笔同时接 G、T2极，12在保证黑笔不脱离 T2极的前提下断开 G 极，指针应指示为几十至一百多欧（视晶闸管电流大 小、厂家不同而异） 。然后将两笔对调，重复上述步骤测一次，指针指示还要比上一次稍大十几至几十欧，则表明晶闸管良好，且触发电压（或电流）小。 若保持接通 A 极或 T2极时断开 G 极，指针立即退回位置，则说明晶闸管触发电流太大或损坏。可按图2方法进一步测量，对于单向晶闸管，闭合开关 K，灯应发亮，断开 K 灯仍不息灭，否则说明晶闸管损坏。 对于双向晶闸管，闭合开关 K，灯应发亮，断开 K，灯应不息灭。然后
