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1、2022年高中通用技术选修电子控制技术：电磁继电器最新教学建议教案设计一、内容结构图电磁继电器 常见继电器种类无触点继电器 继电器常识电磁继电器直流电磁继电器继电器的使用单向可控硅可控硅双向可控硅二、知识点列表学习结果（知识点）指标（当学生获得这种学习结果时，他们能够：）表现水平常见继电器种类知道继电器是“以弱电信号控制高电压、强电流工作电路”的执行部件知道电磁继电器有直流、交流、时间继电器等种类知道无触点继电器有单向可控硅、双向可控硅等类型直流电磁继电器了解单组触点直流电磁继电器的构造描述述直流电磁继电器的工作过程了解直流电磁继电器的规格参数会根据控制电路的电压和电流、被控电路的电压和电流、
2、被控电路的路数和使用环境选择继电器的型号和规格直流电磁继电器的使用学会用直流电磁继电器搭接简单实用的控制电路单向可控硅知道单向可控硅的构造和电路符号了解单向可控硅的简单工作原理双向可控硅知道双向可控硅的构造和电路符号了解双向可控硅的简单工作原理尝试用双向可控硅简单搭接简单实用的控制电路三、重难点分析（一）重点分析1、直流电磁继电器的结构和工作过程直流电磁继电器是利用电磁感应原理实现触点闭合和断开的控制元件，它可以小电流、低电压控制较大电流、高电压，用直流控制交流等，并可将被控电路与控制电路完全隔离，在自动控制、保护电路等方面有广泛的应用。继电器由电磁线圈、衔铁、常开触点、常闭触点、切换触点组成
3、，当电磁线圈通电吸合衔铁，带动触点接触变换。2、直流电磁继电器搭接简单实用的控制电路用直流电磁继电器搭接简单控制电路，验证继电器的原理和工作过程。3、双向可控硅的简单应用 可控硅具有以小电流（电压）控制大电流（电压）作用，并具有体积小、重量轻、功耗低、开关速度快等优点，在无触点开关、可控整流、调压、调光、调速等方面应用广泛。（二）难点分析1、 直流电磁继电器的选用如果继电器选用不当，会产生不能可靠工作、通电不能吸合、烧坏接触点、尺寸不合适无法安装等问题，继电器种类很多，根据不同的电路选择合适的继电器，有一定难度。2、 可控硅的简单工作原理可控硅的工作原理比较复杂，不必深究。主要讲解可控硅的触发
4、条件和工作过程，知道如何使用可控硅。四、教学建议教师在教学过程中要让学生了解常见的直流电磁继电器的构造、规格（参数）和基本工作原理，并从构造和原理上说明它是电磁继电器，有触点开关。对于晶闸管不要介绍其复杂的工作原理，但要定性地让学生知道晶闸管构造和其在电路中的符号，重点说明正常使用的条件，从构造和控制结果上说明它是无触点继电器，进而介绍它的优点。根据本节教学内容的特点，建议教学方式以教师课堂实物观摩和实际电路演示以及学生小组实验为主，让学生通过观察、分析实验的结果，掌握本节的教学内容。教师可参照下面的实验过程进行教学设计。1、直流电磁继电器的选用原则要使学生学会根据控制电路的电压和电流的大小、
5、被控量是电压还是电流、被控电路的路数、负载的性质（电阻性还是电感性）以及使用环境等因素选择继电器。现以JZC-22FA005型超小型中功率直流电磁继电器为例进行说明：（1）触点形式：1H,1D,1Z;1个常开触点，1个常闭触点，1个转换触点；（2）额定工作电压：5V,继电器正常工作时线圈电压;（3）吸合电压：4v,继电器产生吸合时的最小电压，一般为额定值的75%80%;（4）线圈电阻：75，是继电器线圈的直流电阻值；（5）额定工作电流：66mA，继电器正常工作时线圈电流;（6）触点负荷：3A220V交流或10A28V直流，是继电器触点的负载能力（7）外形尺寸：(LWH)= 22.5 16.5
6、16.5 mm。2、直流电磁继电器在数字电路控制系统中的使用建议（1）数字电路的电源一般是5V，为简化电路以免设置多路电源，如无特殊要求，一般选用额定电压为3V5V的小型直流继电器；（2）一般不直接用数字电路的输出去驱动直流继电器，要加驱动电路。例1 三极管作为继电器驱动电路VDDVT9013驱动信号输入5VJ如图9.11电路所示，三极管VT工作在开关状态，当输入驱动的数字信号为1时，VT饱和导通，VT的集电极电压Vc0.2V，继电器K吸合工作。当输入驱动的数字信号为0时，VT截止，继电器J不工作。 图9.11 继电器驱动电路继电器线圈实质是一个大电感，为避免驱动继电器的晶体管被损坏，在继电器
7、线圈两端并接保护二极管VD，在开关三极管VT截止断开的瞬间，继电器线圈产生的反向高压可以通过二极管VD泄放，保护三极管VT不被反向高压所击穿。例2 数字电路控制继电器试验 目的：了解数字电路的输出是如何驱动电磁继电器工作的74LS00JR110K127R2 100R3330VD1VD2+5V14 3VTA 图9.12 数字电路控制继电器试验电路如图9.12电路是用数字门电路控制继电器工作的电路。（1）元器件选择：74LS00是四2输入与非门，选用其中一个与非门，、脚为输入端，脚为输出端，将脚接5V,这样将与非门变成了非门U=A 。保护二极管VD1选用1N4001,发光二极管（LED）VD2选用
8、BFP5直径为5mm，开关三极管VT选用9013（功率为625mW）,继电器选用JRC-21F5VDC.（1） 工作过程：按下按钮A，输入信号A=0,与非门输出U=A=1,开关三极管VT饱和导通，继电器J通电吸合工作，常开触点闭合（能听到触点触动声）接通LED电路，点亮发光二极管。松开按钮A，输入信号A=1,与非门输出U=A=0, 开关三极管VT截止断开，继电器J断电释放，常开触点复位（能听到触点触动声）切断LED电路，发光二极管熄灭。3、双向可控硅的触发特性和工作过程：（1） 双向可控硅的电路符号是VS，有三个电极阳极A1、A2、控制极G；如图9.13所示A1A2VSG 图 9.13 双向可
9、控硅电路符号（2）触发条件：当A1A2间加有电压(不论极性)，A1G间加足够大的触发电压和电流时（不论极性），可控硅双向导通；（3） 可控硅导通后，去掉A1G间的触发电压，可控硅仍一直保持导通；A1 A2 G（4）当A1A2间的电压消失，或改变极性而此时又没有触发电压时，可控硅退出导通，A1A2间呈高阻截止状态。例1 用多用电表检测双向可控如图9.14为双向可控硅的管脚电极。（1）检测控制极G与主电极A1、A2之间的电阻：将多用电表置“R1”挡，测G与A1之间的正、反向电阻均应为较小阻值； 图 9.14 双向可控硅正面引脚图测G与A2之间的正、反向电阻，均应为无穷大。（2）检测导通特性： 将多
10、用电表黑表笔接A1，红表笔接A2，阻值应为无穷大，用螺丝刀将G与A2短接一下，表针应向右偏转并保持在十几欧姆处，否则说明可控硅已损坏。如TLC386A双向可控硅，其耐压为700V，额定导通电流为3A。 例2 用可控硅设计、安装可调光台灯试验电路如图9.15所示（1）元器件的选择与作用：双向可控硅VS选用TLC386A，S220V灯泡C0.1u/300vVDA2VSA1GR2.7KW470K双向二极管VD选用2CTS,一般情况下，VD呈高阻截止状态，当外加电压（无论极性）高于VD的击穿电压（约几十伏），双向二极管就击穿导通。 （2）工作原理：交流电经灯泡、W、R对电容C充电，当C上的电压高于VD的击穿电压时，C通过VD向可控硅的控制极G放电，触发双向可控硅VS导通。改变W值，就改变了C的充电速度， 图 9.15 双向可控硅调压电路也就改变了双向可控硅的导通角，本电路在交流电的正、负两个半周都能工作，改变双向可控硅的导通角，完成交流调压。在作本电路试验时，要注意安全、防止触电。可将电路安装在台灯的绝缘底座内，检查焊接和绝缘没问题时，再通电试验。
