電力電子實(shí)訓(xùn)可調(diào)亮度臺(tái)燈設(shè)計(jì)論文.docx

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX學(xué)院電力電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與制作報(bào)告題 目 簡(jiǎn)易可調(diào)臺(tái)燈制作 指導(dǎo)教師 X X X 院 系 電子信息工程系 專 業(yè) 電氣自動(dòng)化 班 級(jí) X X班 姓 名 X X X 學(xué) 號(hào) 同作者姓名 X X X 同作者學(xué)號(hào) XXXX年XX月XX日 第1章 任務(wù)與要求調(diào)光燈在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，其種類也很多。下圖為常見的調(diào)光臺(tái)燈，它以單結(jié)晶體管和單向晶閘管為核心器件，內(nèi)部電路由主電路和控制電路兩部分組成。1.1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容要求所設(shè)計(jì)的項(xiàng)目要與電力電子技術(shù)有關(guān)，如可以做交流或直流可調(diào)光燈電路、電風(fēng)扇無(wú)極調(diào)速器、MOSFET大功率管的驅(qū)動(dòng)電路、IGBT的驅(qū)動(dòng)電路、等等。其中主要用到了單結(jié)晶體管、單向可控晶閘管和雙向可控晶閘管等一些大功率器件。1.1.2 要求完成本次項(xiàng)目的設(shè)計(jì)后，能夠用萬(wàn)用表測(cè)試晶閘管和單結(jié)晶體管的壞。掌握晶閘管工作原理。分析單相半波整流電路的工作原理。分析單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理。掌握觸發(fā)電路與主電路電壓同步的基本概念。1.2 參數(shù)要求u 變壓器要求是同步變壓器，其輸出電壓是36V,4個(gè)整流二極管型號(hào)為IN4001其最大周期性峰值電壓為50V,在工溫度為75度時(shí)其最整流電流為1A,結(jié)電容為30PF工作電壓范圍50-1000V.u 穩(wěn)壓管VD5穩(wěn)定電壓為12V。u 電阻R1為1K歐其功率為1Wu 電容C為0.4UF/50Vu 單結(jié)晶體管BT33:工作電流為5-35MA,工作電壓小于等于4V，最大功率為450MWu 晶閘管MCR100-6:工作電壓范圍100-600V,工作電流為0.8A控制極最大功率為0.01瓦。所帶負(fù)載功率不能超過(guò)60W.第2章 方案論證與設(shè)計(jì)2.1 總體設(shè)計(jì)分析本課題設(shè)計(jì)的是具有可調(diào)節(jié)燈的亮暗的可調(diào)光電路系統(tǒng)。2.2 方案的選擇與設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的要求我采用以下幾種方案：要求是可以單向控制的晶閘管MCR100-6:工作電壓為100-600V,工作電流為0.8A控制極最大功率為0.01瓦。所帶負(fù)載功率不能超過(guò)60W.然后根據(jù)電路已設(shè)定的參數(shù)；確定晶閘管的型號(hào)。第一步：?jiǎn)蜗喟氩煽卣髡{(diào)光電路晶閘管可能承受得的最大電壓 UTM=2U2=2220311V第二步：考慮23倍的余量 U（23） T M =（23）311V=622V第三步：確定所需晶閘管的額定電壓等級(jí)因?yàn)殡娐窡o(wú)儲(chǔ)能元器件，因此選擇電壓等級(jí)為7的晶閘管就可以滿足正常工作的需要了。第四步：根據(jù)白熾燈的額定值計(jì)算出其阻值的大小由此可得，當(dāng)時(shí)流過(guò)晶閘管電流的最大有效值為：第六步：考慮1.52倍的余量：(1.52)ITm=(1.52)0.128A0.193A0.256A第七步：確定晶閘管的額定電流:IT(AV)2202Rd=1210W40第五步：確定流過(guò)晶閘管電流的有效值為： IdU2=0.45Rd220=0.451210=0.08AITm=1.57Id=1.570.08A=0.128A0.283A因?yàn)殡娐窡o(wú)儲(chǔ)能元器件，所以選擇額定電流為1A的晶閘管可以滿足需要。由以上分析確定晶閘管應(yīng)選用的型號(hào)為：KP1-7 或MCR100-62.3 方案確定我們根據(jù)手頭現(xiàn)有資源，經(jīng)濟(jì)性，功能實(shí)現(xiàn)性選取方案。綜上各方案所述,對(duì)此次設(shè)計(jì)的方案選定:單結(jié)晶體管型號(hào)為BT33，工作電流為5-35MA,工作電壓小于等于4V，最大功率為450MW.晶閘管型號(hào)為MCR100-6：晶閘管MCR100-6:工作電壓為100-600V,工作電流為0.8A控制極最大功率為0.01瓦。所帶負(fù)載功率不能超過(guò)60W.變壓器選擇為：同步變壓器，其輸出電壓是36V。第3章 硬件電路設(shè)計(jì)3.1電路原理圖設(shè)計(jì)分析 1、觸發(fā)電路各元器件的選擇1）充電電阻RE（Rp與R2的總值）的選擇改變充電電阻R的大小，就可以改變張弛震蕩電路的頻率，但是平率的調(diào)節(jié)有一定的范圍，如果充電電阻選擇不當(dāng)，將使單結(jié)晶管自激震蕩電路無(wú)法形成震蕩。充電電阻Re的取值范圍為：其中：U加于圖1-21中B-E兩端的觸發(fā)電路電源電壓Uv單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電壓Iv單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電流Up單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓Ip單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電流2）電阻R3的選擇電阻R3是用來(lái)補(bǔ)償溫度對(duì)峰點(diǎn)電壓Up的影響，通常取值范圍為：200600 3）輸出電阻R4的選擇輸出電阻，R4的大小將影響輸出脈沖的寬度與幅值，通常取值范圍為：50100 4）電容C的選擇電容C的大小與脈沖寬窄和RE的大小有關(guān)，通常取值范圍為：0.11 F第4章 電路調(diào)試4.1調(diào)試的設(shè)備4.2 硬件調(diào)試硬件調(diào)試的主要任務(wù)是排除硬件故障，其中包括設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和工藝性錯(cuò)誤。脫機(jī)檢查：使用萬(wàn)用表，按照電路原理圖，檢查印制電路板中所有器件的引腳，尤其是電源的連接是否正確，排除短路故障；檢查控制線是否有短路等故障，檢查各個(gè)開關(guān)按鍵是否能正常開關(guān)，是否連接正確；檢查各限流電阻是否短路等。為了保護(hù)電路，應(yīng)先對(duì)各插座接口進(jìn)行檢查，5.1主要功能說(shuō)明及使用能夠調(diào)節(jié)燈的亮暗，可以從滅調(diào)到很暗再由很暗慢慢調(diào)到很亮。其中的核心元件是單結(jié)晶體管和單向晶閘管，它的使用方法很簡(jiǎn)單，只要給它接上220V的電源然后調(diào)節(jié)調(diào)光旋鈕即可，使用時(shí)注意不要讓小孩碰倒摔壞。5.2故障分析220V的電還沒接入燈就亮原因是51歐的電阻以被燒斷，導(dǎo)致單結(jié)晶體管因電流過(guò)大而被擊穿，使得控制信號(hào)直接加在單向晶閘管的陽(yáng)極和晶閘管的控制極使晶閘管導(dǎo)通，構(gòu)成了回路使得還沒輸入220V的電壓燈就亮了。第6章 心得體會(huì)和總結(jié)電力電子實(shí)訓(xùn)是電力電子變流技術(shù)的專業(yè)課，通過(guò)調(diào)光燈的設(shè)計(jì)，元件的購(gòu)買通過(guò)與商家的溝通讓我們對(duì)很多電子元器件都有了更深入的了解。我們感覺自己的水平有所提高了，通過(guò)親自去做，我們受益匪淺，感覺自己還需努力，學(xué)海無(wú)涯。電子技術(shù)在生活中，隨處可見，如公廠、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、鐵路、航天，汽車等等，所以我們認(rèn)為只要學(xué)好了，到哪里都有用處，不會(huì)像別人所說(shuō)的理論知識(shí)無(wú)用武之地。 對(duì)晶閘管調(diào)光電路經(jīng)設(shè)計(jì)、選元器件等一系類流程，學(xué)到很多在書本中沒有學(xué)到的東西，使自己在本課程的設(shè)計(jì)中受益匪淺。首先，經(jīng)過(guò)此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)對(duì)晶閘管調(diào)光電路原理及元器件的作用有了進(jìn)一步