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1、 河南机电高等专科学校河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告电子技术课程设计报告设计课题 键控式调光台灯 专业班级： 电 力 112 学生姓名： 马 云 学生学号： 110313236 指导教师： 张 文 豪 成 绩： 摘要：摘要：调光台灯是每个家庭中必不可缺的照明工具之一。优美柔和、亮度可调的灯光不但使人精神愉悦、心情舒畅，还可以起到延缓眼睛疲劳、保护视力的作用。对于调光台灯而言，灯泡是发光的主要设备，而调光器则是调光台灯系统中最主要的装置，它的任务是对晶闸管的导通角进行控制，从而达到调节灯光亮度的目的。本文通过介绍调光台灯的基础知识，重点阐述了调光台灯的工作原理及检测方法。关键词：关键词
2、：调光台灯；原理；检测一、设计目的一、设计目的台灯，是家中必备的一种照明工具，适当的放置台灯还可以起到点缀房间效果。美丽的台灯不但可以发出梦幻般的光线，而且更能让使用者赏心悦目、心情舒畅，起到缓解疲劳的作用。因此，台灯是一件集照明与装饰于一体的艺术品。在形形色色的台灯家族中，具有无频闪、无辐射、无紫外线、保护视力、延缓眼睛疲劳、预防近视等功能的调光台灯以其独特的魅力和性价比独树一帜，深受广大用户的喜爱，下面本文就以不带遥控的调光台灯为例，介绍调光台灯的工作原理及检修方法。二、调光台灯的结构及特点二、调光台灯的结构及特点21 调光台灯的结构调光台灯的牌号很多，原理也不尽相同，有的甚至带有红外线遥
3、控控制功能。下面我们以日常生活中应用最普遍的双向晶闸管控制型（不带遥控）调光台灯为例来说明它的主要结构。调光台灯的结构外型如图 21 所示，将调光台灯拆开，里面除了开关、电源线、灯具之外，比普通台灯多一块装有电子元器件的印制电路板，它就是用来调节亮度的调光器，调光台灯电路图以及印刷电路板图如图 22 所示。图 21 调光台灯的结构外型图 22 调光台灯电路图以及印刷电路板图22 调光台灯的特点 调光台灯小巧、精致、造型美观、携带方便、价格低廉、耗电量低、性价比高，是许多学生和家庭用户作为照明工具的首选器材之一。并且调光台灯的亮度能在很大范围内调节，对保护视力起着很好的作用。三、调光台灯的工作原
4、理三、调光台灯的工作原理从图 22 中可以看出，白炽灯 EL 与线圈 L、双向晶闸管 VT 和开关 S 串联，接在220 交流电源上。双向触发二极管 VD 接在晶闸管 VT 的门极 G 上，当 C2、C3 上的电压增大到 VD 的导通电压时，VT 突然导通，VT 的门极和主电极 T1 间得到一个正向触发脉冲，VT 导通，当交流电源过零的瞬间，VT 自行关断。交流电源进入负半周后，电源电压又给C2、C3 反向充电，当电压值达到 VD 的转折电压时，VD 突然反向导通，使 VT 得到一个反向触发信号，VT 再次导通。电位器 RP 用来调节触发信号出现的时刻，调节 RP 的值即可改变电容器充电的快慢
5、，也就能改变 VT 的导通时间，从而达到调节灯光亮度的目的。因此 RP 也就是亮度调节旋钮，即调光旋钮。双向晶闸管 VT 是调光台灯的关键元件，也是最容易损坏的电子元器件，因此检修调光器先要知道怎样用指针式万用表检修 VT 的好坏，图 23 所示是 BCR 1A MAC97A6 双向晶闸管的电极排列。双向晶闸管的特点是，当 G 和 T2 相对与 T1 的电压均为正时，T2 是阳极，T1 是阴极。反之当 G 和 T2 相对于 T1 的电压均为负时，T1 变为阳极，T2 为阴极。双向晶闸管由于正、反向特性曲线具有对称性，所以它可以在任何一个方向导通。图 23 MAC97A6 双向晶闸管的电极排列双
6、向晶闸管属于 NPNPN5 层器件，在结构和特性上可以看作是一对反向并联的普通晶闸管，它有三个电极，三个电极分别是 T1、T2、G。因为该器件可以双向导通，因此除门极（G）以外的两个电极用阳极 1（T1） 、阳极 2（T2）表示，不再划分为阳极和阴极。用万用表判断双向晶闸管的电极常用如下方法：（1）判定阳极 2（T2）把万用表调到 R1 挡位，然后测量任意两脚之间的电阻值。只有在 G.与 T1 之间呈低阻（即正、反向电阻仅几十欧） ，而 T2 与 G，T2 与 T1 之间的正、反向电阻均为无穷大。这表明，如果测出某脚与其它两脚的正、反向电阻均为无穷大，则该脚肯定是 T2。另外，采用 TO220
7、 封装的双向晶闸管，通常 T2 与小散热片连通，这样也可以确定 T2。（2）判定阳极 1（T1）和门极（G）找出 T2 极之后，可以假设剩下两极中任意一脚为 T1，这样另一脚就为 G。将黑表笔接T1，红表笔接 T2，电阻应为无穷大，接着用红表笔把 T2 与 G 短路，给 G 加上负触发信号，电阻值应为 10 欧姆左右，证明双向晶闸管已经导通，并且导通方向为从 T1 到 T2。再将红表笔与 G 分离（但是仍连 T2） ，若电阻值保持不变，证明双向晶闸管在触发之后能维持导通状态。调换两表笔重复上述操作，若结果相同，说明结果是正确的；如果调换表笔操作时，万用表瞬时指示为几十欧后又指示到无穷大，说明双
8、向晶闸管没有维持导通，即原来假设不对，那么原来假设的 T1 实际是 G，G 实际是 T1。可见，在识别 G、T1 的过程中，也检查了双向晶闸管的触发能力。如果不管按哪种假设去测量都不能使双向晶闸管触发导通，证明被检测的晶闸管已经损坏。对于电流为 1A 的双向晶闸管，也可用 R10 挡位检测；对于电流为 3A 以及 3A 以上的双向晶闸管，应该选用 R1 挡位检测（或者在表外串联一节 1.5V 电池） 。四、调光台灯的常见故障及检修四、调光台灯的常见故障及检修调光台灯的常见故障主要有接通电源后台灯不亮、或者接通电源后台灯虽能发光，但台灯的亮度不可调。（1） 接通电源后调光台灯不亮其原因主要是 2
9、20V 交流电没能进入调光电路或照明灯损坏，首先应检测照明灯、插头、电线、电源插座的好坏，排除故障后，再检修调光器。调光器的检修方法如下：将调光台灯接上电源，调光旋钮旋到中间位置。用万用表的交流（AC）档测量双向晶闸管 T1、T2 两电极间的电压，如果读数是 220V，说明双向晶闸管没有导通，要断电后将其拆焊，以进一步检查好坏。调光台灯中双向晶闸管是容易损坏的器件。如果经过检测双向晶闸管没有坏，要接着检查其他元件是否存在开焊（虚焊） 、短路、断路、击穿等故障。此外，常见的故障是（参考图 22）C2、C2 击穿或者电阻器 R2、R3 烧断，检修时只要将损坏的元件换下，故障即可排除。（2） 台灯亮
10、度不可调调光台灯接电后就是最大亮度且亮度不能控制，最常见的原因是双向晶闸 管（参考图 22）BCR 1A MAC97A6 击穿损坏，这样就等于交流 220 V 电压直接加在白炽灯EL 的两端，所以台灯亮度最大且不能调整。如果是晶闸管没有被击穿损坏，应该重点检查电位器是否正常、电位器引脚之间是否存在短路，或者电位器因为故障总是处在阻值最小位置，所以导致双向晶闸管一直处于导通状态，以此致使调光台灯通电后一直是最大亮度状态，即台灯亮度不可调。（3） 调光台灯通电后总是弱光如果调光台灯通电后总是弱光，不能调到最亮状态，则应重点检查 1M 的电位器是否损坏，电阻器 R2、R3 的电阻值是否变大（参考图
11、22） 。电阻器 R2、R3 的电阻值变大或电位器损坏会导致电位器的阻值调不小，是灯光不能调亮的常见原因。另外，如果电容器 C2、C3 漏电也会造成这种现象。将调光台灯接上电源，然后把电位器旋转到亮度最大位置，用万用表的交流 10V 挡位进行测量，红表笔连接双向晶闸管 T1，黑表笔接 T2，如果晶闸管正常导通即灯光最亮时测量的读数应该是 0.71V。如果读数大于 1V，则表明双向晶闸管没有完全导通。读数越大说明导通程度越差，灯光就越暗，此时可以用上述方法进行检测判断，或者更换相关电子元件进行修复最终使台灯正常工作。五、设计总结五、设计总结通过以上分析讨论可以看出，调光台灯电路是一个涉及电路拓扑
12、、电子元器件选择、电路动态静态分析和电子元件焊接等多学科的一个知识密集型电子产品。它主要实现在电路尽可能简单的条件下实现高效率、高可靠、低电磁辐射干扰、价格低廉、外型美观等特点。所以对电路设计、选型、生产提出了较高的要求。随着电子技术、电子元器件、电路拓扑水平的不断提高，调光台灯的质量和性能会不断提高,而且逐渐向无线控制,声光控等高端技术方向发展。参考文献参考文献1徐立娟.电力电子技术.北京:人民邮电出版社,2010.22孔凡才.电子技术综合应用创新实训教程. 北京：高等教育出版社，2008.11.3 库振勋.家电维修入门. 北京：机械工业出版社，2009.11.4康华光.电子技术基础.北京：高等教育出版社，2000.7.5叶水春.电工电子技术基础. 南昌：江西高校出版社，2005.8.6殷淑英.传感器应用技术.北京：冶金工业出版社。
