电子调光控制器的设计报告

淮南师范大学电气信息工程学院2015课程设计报告课程设计报告标题：电子调光控制器设计报告学生名称：杨康宁学生学号：部门：电子工程学院专业化：通信工程会话：级别13导师：廖晓伟电子调光控制器设计学生：杨康宁导师：廖晓伟通信工程13级2班目录1课程设计挑战和要求1.1课程设计的挑战1.2课程设计要求1.3课程设计研究基础2调光控制系统程序开发2.1实验原理2.2流程方块图3调光控制系统设计3.1角度单元模块功能介绍和电路设计3.2系统范围的电路图4调光控制系统仿真与调试4.1模拟软件简介4.2系统模拟4.3数据分析5摘要5.1设计总结和收获经验6参考资料7附录1课程设计挑战和要求1.1课程设计的挑战设计电子控制的调光控制器。1.2课程设计要求照明控制要求亮度变化平滑、单调，不发生暗狐现象。1.3课程设计研究基础此设计是基于晶闸管的调光电路。是晶闸管整流元件的缩写，它是一种具有四层结构、具有三个PN接头(也称为晶闸管)的大功率半导体元件。体积小，结构比较简单，功能性好，是使用较多的半导体器件之一。Scr是具有三个PN接头的P1N1P2N2四层三层结构元件，在分析原理时，可以由PNP管和NPN管组成。重要的特征是，如果在阳极或控制极上添加了反向电压，则晶闸管不能导电。控制极通过加正向触发脉冲提供晶闸管传导功能，但不能阻止。那么，怎样才能关掉传导晶闸管呢？可以切断传导晶闸管，分离阳极电源，或者使阳极电流小于保持传导最小值(称为保持电流)。如果在晶闸管正极和负极之间添加了交流电压或脉动直流电压，超过0的话，晶闸管会自行关闭。利用这个功能，我们可以设计调光控制电路。2调光控制系统程序开发2.1实验原理实施调光功能后，更改灯泡输出电源大小即可从更改电压大小开始。通过设计的电路调整结束电压，达到调光目的。该功能的具体实现可以通过整流电路和脉冲单元电路组合来实现。整流电路用于将交流转换为直流，而脉冲单元电路用于通过产生调节整流电路传导角度的触发脉冲来调整控制整流电路的直流平均输出电压，从而调整灯的亮度。2.2流程方块图交流电压容量充电g触发VS传导VS关闭3调光控制系统设计3.1角度单元模块功能介绍和电路设计该电路由可控整流电路和脉冲单元电路弛豫振荡器组成。可控制的整流电路，如上图所示。输出电压波形控制晶闸管触发角度的大小，传导和阻塞，如图下所示。开关关闭前，晶闸管处于关闭状态，开关s关闭后，上半部，如果触发角度没有达到，输出电压为零，如果在特定时刻有触发脉冲，晶闸管VS开始传导。此时，输出波形与输入波形相同，如果输入电压超过0，通过晶闸管的电流也为零，这时晶闸管关闭，进入下半部。在触发角度到达之前，输出波形也为0，到达触发角度时，输入与输出波形相同的相位相反，以后重复第二过程，得到如上图所示的输出电压波形。通过更改触发角度的大小，可以更改输出的直流平均电压大小。上图是脉冲单元电路密封R6为固定值，R=R2 R6(实体)接通电源时，两个电流经过的脉冲单元电路的电路图。电流IR通过电阻R填充电容C1，开始电流为ICO=U2/R，充电时间常数为RC，电容C1的电压UC按照指数规则上升。其他电流I2从R2流向B1、B2流向R3和R5，I2=U1/(R2 RBB R3/R5)值通常只有几毫安。单接头晶闸管VT在电容到管道峰值电压UP之间的电压上升，因此当容量C1为充电过程时，R3的两端没有脉冲输出。UC升至UP时，管E-B1和E-B2节点突然传导，电容C1通过E-B1和E-B2节点和R3，R5回路放电，管传导后RB1，RB2急剧下降，R3，R5很小，因此起始电流很大，IE从几微到几十毫随着电容放电，UC呈指数下降，下降到谷电压UV，管子再次关闭，放电过程结束，IE在大约0，R3，R5两端的电压上有负跳，完成脉冲过程。放电过程结束的瞬间，电源U2开始对电容C1重新充电，开始第二充电和放电过程，产生第二输出脉冲。重复的冲击是电容器c的电压UC的连续锯齿波和负载电阻R3。R5的电压UR3。得到UR5的间歇尖塔脉冲