电力电子实训可调亮度台灯设计论文.docx

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX学院电力电子技术课程设计与制作报告题 目 简易可调台灯制作 指导教师 X X X 院 系 电子信息工程系 专 业 电气自动化 班 级 X X班 姓 名 X X X 学 号 同作者姓名 X X X 同作者学号 XXXX年XX月XX日 第1章 任务与要求调光灯在日常生活中的应用非常广泛，其种类也很多。下图为常见的调光台灯，它以单结晶体管和单向晶闸管为核心器件，内部电路由主电路和控制电路两部分组成。1.1.1 设计内容要求所设计的项目要与电力电子技术有关，如可以做交流或直流可调光灯电路、电风扇无极调速器、MOSFET大功率管的驱动电路、IGBT的驱动电路、等等。其中主要用到了单结晶体管、单向可控晶闸管和双向可控晶闸管等一些大功率器件。1.1.2 要求完成本次项目的设计后，能够用万用表测试晶闸管和单结晶体管的坏。掌握晶闸管工作原理。分析单相半波整流电路的工作原理。分析单结晶体管触发电路的工作原理。掌握触发电路与主电路电压同步的基本概念。1.2 参数要求u 变压器要求是同步变压器，其输出电压是36V,4个整流二极管型号为IN4001其最大周期性峰值电压为50V,在工温度为75度时其最整流电流为1A,结电容为30PF工作电压范围50-1000V.u 稳压管VD5稳定电压为12V。u 电阻R1为1K欧其功率为1Wu 电容C为0.4UF/50Vu 单结晶体管BT33:工作电流为5-35MA,工作电压小于等于4V，最大功率为450MWu 晶闸管MCR100-6:工作电压范围100-600V,工作电流为0.8A控制极最大功率为0.01瓦。所带负载功率不能超过60W.第2章 方案论证与设计2.1 总体设计分析本课题设计的是具有可调节灯的亮暗的可调光电路系统。2.2 方案的选择与设计为实现本设计的要求我采用以下几种方案：要求是可以单向控制的晶闸管MCR100-6:工作电压为100-600V,工作电流为0.8A控制极最大功率为0.01瓦。所带负载功率不能超过60W.然后根据电路已设定的参数；确定晶闸管的型号。第一步：单相半波可控整流调光电路晶闸管可能承受得的最大电压 UTM=2U2=2220311V第二步：考虑23倍的余量 U（23） T M =（23）311V=622V第三步：确定所需晶闸管的额定电压等级因为电路无储能元器件，因此选择电压等级为7的晶闸管就可以满足正常工作的需要了。第四步：根据白炽灯的额定值计算出其阻值的大小由此可得，当时流过晶闸管电流的最大有效值为：第六步：考虑1.52倍的余量：(1.52)ITm=(1.52)0.128A0.193A0.256A第七步：确定晶闸管的额定电流:IT(AV)2202Rd=1210W40第五步：确定流过晶闸管电流的有效值为： IdU2=0.45Rd220=0.451210=0.08AITm=1.57Id=1.570.08A=0.128A0.283A因为电路无储能元器件，所以选择额定电流为1A的晶闸管可以满足需要。由以上分析确定晶闸管应选用的型号为：KP1-7 或MCR100-62.3 方案确定我们根据手头现有资源，经济性，功能实现性选取方案。综上各方案所述,对此次设计的方案选定:单结晶体管型号为BT33，工作电流为5-35MA,工作电压小于等于4V，最大功率为450MW.晶闸管型号为MCR100-6：晶闸管MCR100-6:工作电压为100-600V,工作电流为0.8A控制极最大功率为0.01瓦。所带负载功率不能超过60W.变压器选择为：同步变压器，其输出电压是36V。第3章 硬件电路设计3.1电路原理图设计分析 1、触发电路各元器件的选择1）充电电阻RE（Rp与R2的总值）的选择改变充电电阻R的大小，就可以改变张弛震荡电路的频率，但是平率的调节有一定的范围，如果充电电阻选择不当，将使单结晶管自激震荡电路无法形成震荡。充电电阻Re的取值范围为：其中：U加于图1-21中B-E两端的触发电路电源电压Uv单结晶体管的谷点电压Iv单结晶体管的谷点电流Up单结晶体管的峰点电压Ip单结晶体管的峰点电流2）电阻R3的选择电阻R3是用来补偿温度对峰点电压Up的影响，通常取值范围为：200600 3）输出电阻R4的选择输出电阻，R4的大小将影响输出脉冲的宽度与幅值，通常取值范围为：50100 4）电容C的选择电容C的大小与脉冲宽窄和RE的大小有关，通常取值范围为：0.11 F第4章 电路调试4.1调试的设备4.2 硬件调试硬件调试的主要任务是排除硬件故障，其中包括设计错误和工艺性错误。脱机检查：使用万用表，按照电路原理图，检查印制电路板中所有器件的引脚，尤其是电源的连接是否正确，排除短路故障；检查控制线是否有短路等故障，检查各个开关按键是否能正常开关，是否连接正确；检查各限流电阻是否短路等。为了保护电路，应先对各插座接口进行检查，5.1主要功能说明及使用能够调节灯的亮暗，可以从灭调到很暗再由很暗慢慢调到很亮。其中的核心元件是单结晶体管和单向晶闸管，它的使用方法很简单，只要给它接上220V的电源然后调节调光旋钮即可，使用时注意不要让小孩碰倒摔坏。5.2故障分析220V的电还没接入灯就亮原因是51欧的电阻以被烧断，导致单结晶体管因电流过大而被击穿，使得控制信号直接加在单向晶闸管的阳极和晶闸管的控制极使晶闸管导通，构成了回路使得还没输入220V的电压灯就亮了。第6章 心得体会和总结电力电子实训是电力电子变流技术的专业课，通过调光灯的设计，元件的购买通过与商家的沟通让我们对很多电子元器件都有了更深入的了解。我们感觉自己的水平有所提高了，通过亲自去做，我们受益匪浅，感觉自己还需努力，学海无涯。电子技术在生活中，随处可见，如公厂、风力发电、光伏发电、铁路、航天，汽车等等，所以我们认为只要学好了，到哪里都有用处，不会像别人所说的理论知识无用武之地。 对晶闸管调光电路经设计、选元器件等一系类流程，学到很多在书本中没有学到的东西，使自己在本课程的设计中受益匪浅。首先，经过此项目的学习对晶闸管调光电路原理及元器件的作用有了进一步