調光電路安裝與調試(5)

1、編號： 任課教師： 教研室主任簽字： 授課日期授課班級課題名稱：課題 調光電路安裝與調試教學目的：1. 掌握調光電路的工作原理；2. 正確進行電路的安裝與調試。德育目標：熟練使用電烙鐵，發(fā)揮學生的創(chuàng)造力，樹立學生的自信心。教學重點：調光電路的工作原理。教學難點：正確進行電路的安裝與調試。教學方法：講解法、演示法、現(xiàn)場實習法課的類型：實習課教學過程：課前準備：1.準備實習設備、材料及教學用具；2.檢查學生出勤情況，工具及勞動保護穿戴情況；3.集中學生注意力，準備講授教學內容。安全教育: 1.集體背誦安全操作規(guī)程；2.正確使用電工工具及儀表；3.按操作規(guī)程要求正確操作電器設備的運行。講授新課：課題

2、 調光電路安裝與調試一、單結晶體管單結晶體管又叫雙基極二極管，是具有一個PN結的三端負阻器件。單結晶體管的外形圖如圖5-1所示。在一個低摻雜的N型硅棒上利用擴散工藝形成一個高摻雜P區(qū)，在P區(qū)與N區(qū)接觸面形成PN結，就構成單結晶體管(UJT)。其結構如圖5-2(a)，P型半導體引出的電極為發(fā)射極E；N型半導體的兩端引出兩個電極，分別為基極B1和基極B2，B1和B2之間的N型區(qū)域可以等效為一個純電阻，即基區(qū)電阻RBB。該電阻的阻值隨著發(fā)射極電流的變化而改變。單結晶體管因有兩個基極，故也稱為雙基極晶體管。其符號如圖5-2(b)所示。單結晶體管的等效電路如圖2(c)所示，發(fā)射極所接P區(qū)與N型硅棒形成的

3、PN結等效為二極管D；N型硅棒因摻雜濃度很低而呈現(xiàn)高電阻，二極管陰極與基極B2之間的等效電阻為rB2，二極管陰極與基極B1之間的等效電阻為rB1；rB1的阻值受E-B1間電壓的控制，所以等效為可變電阻。單結晶體管的伏安特性 （1）當VeVbb時，發(fā)射結處于反向偏置，管子截止，發(fā)射極只有很小的漏電流Iceo。（2）當VeVbb+VD VD為二極管正向壓降（約為0.7伏），PN結正向導通，Ie顯著增加，rb1阻值迅速減小，Ve相應下降，這種電壓隨電流增加反而下降的特性，稱為負阻特性。管子由截止區(qū)進入負阻區(qū)的臨界P稱為峰點，與其對就的發(fā)射極電壓和電流，分別稱為峰點電壓Vp和峰點電流Ip和峰點電流Ip

4、。Ip是正向漏電流，它是使單結晶體管導通所需的最小電流，顯然Vp=Vbb（3）隨著發(fā)射極電流ie不斷上升，Ve不斷下降，降到V點后，Ve不在降了，這點V稱為谷點，與其對應的發(fā)射極電壓和電流，稱為谷點電壓，Vv和谷點電流Iv。（4）過了V點后，發(fā)射極與第一基極間半導體內的載流子達到了飽和狀態(tài)，所以uc繼續(xù)增加時，ie便緩慢地上升，顯然Vv是維持單結晶體管導通的最小發(fā)射極電壓，如果VeVv，管子重新截止。圖5-1 單結晶體管的外形圖圖5-2 單結晶體管的結構示意圖和等效電路二、調光電路的工作原理如圖5-3所示，調光電路比較簡單，溫度性能比較好，有一定的抗干擾能力，脈沖前沿陡，輸出功率較小，脈沖寬度

5、較窄，只能手動調節(jié)RP，無法加入其它信號，移相范圍180°,一般為150°。此電路可以用在單相可控整流要求不高的場合，能觸發(fā)50安以下的晶閘管。交流電壓經(jīng)橋式整流和穩(wěn)壓管削波而得到梯形電壓。脈沖形成是梯形同步電壓經(jīng)RP、R5對C充電，C兩端電壓上升到單結晶體管峰點電壓UP時，單結晶體管由截止變?yōu)閷ǎ呻娙軨通過e-b1、R3放電，放電電流在電阻R3上產(chǎn)生一組尖脈沖電壓，由R3輸出一組觸發(fā)脈沖，其中第一組脈沖使晶閘管觸發(fā)導通，后面的脈沖對晶閘管的工作沒有影響。隨著C的放電，當電容兩端電壓下降至單結晶體管谷點電壓Uv時，單結晶體管重新截止；電容C不重新充電，重復上述過程，R3

6、上又輸出一組尖頂脈沖電壓，這個過程反復進行。當梯形電壓過零點時，電容C兩端電壓也為零，因此電容每一次連續(xù)充放電的起點， 就是電源電壓過零點，這樣就保證輸出脈沖電壓的頻率和電源頻率的同步。移相是通過改變RP的大小，可以改變C充電的速度，因此就改變了第一個脈沖出現(xiàn)的時間，從而達到移相的目的。三、電路元件的選擇要注意以下幾點（1）RP一般取10千歐幾兆歐。RP過大，單結晶體管達不到峰點電壓；過小，單結晶體管電流大于谷點電流，不能截止。因此RP過大或過小時電路均不振蕩，無脈沖電壓輸出。（2）R2是溫度補償電阻，一般取200600歐。（3）R3是電路輸出部分，它的大小影響輸出脈沖電壓的幅值與寬度。一般取

7、50100歐。（4）C的大小影響振蕩頻率和輸出脈沖寬度，一般取0.0470.5微法。四、電路調試步驟（1）用示波器觀察電路中整流部分輸出端的電壓，其波形應為脈動的直流電。（2）接著觀察穩(wěn)壓管兩端的電壓，其波形應為梯形波。（3）接著觀察電容器兩端的電壓，其波形應為鋸齒波。調節(jié)電位器RP，觀察到鋸齒波電壓的振蕩頻率有變化。當RP較大時，其振蕩頻率較小，當RP較小時，其振蕩頻率較大。（4）最后觀察R3兩端的輸出電壓波形，應為一系列尖頂脈沖電壓波形。調節(jié)RP,當RP較大時，脈沖后移；當RP較小時，脈沖前移。五、電路故障分析（1）如果整流部分輸出端的脈動電壓波形如同半波整流的脈動電壓波形，說明整流部分出

8、故障，可能是二極管V1V4中有一只管子斷路或有一橋臂斷開，也可能有虛、漏焊現(xiàn)象。（2）如果穩(wěn)壓管兩端電壓波形與整流部分輸出端波形相同，則可能是穩(wěn)壓管擊穿，或者是穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值過高；也可能是電源電壓不正常，電壓過低，穩(wěn)壓管未起到削波作用。（3）如果電容C兩端電壓波形不是鋸齒波，則應檢查C、R3和BT焊接是否牢固，是否其中之一個元件已損壞。如果有鋸齒波，而當調節(jié)RP時，鋸齒波頻率沒有發(fā)生變化，則要考慮RP是否已損壞。分配學生實習任務：1、任務名稱：調光電路安裝與調試2、任務要求：（1）熟練的正確使用示波器和電烙鐵。（2）掌握調光電路的工作原理。（3）熟練進行調光電路安裝與調試。3、考核要求：(1)

9、正確使用示波器和電烙鐵。(2) 能夠分析調光電路的工作原理。(3) 正確進行調光電路安裝與調試。巡回指導： 1、對正確使用示波器和電烙鐵進行示范。2、對調光電路的工作原理進行分析指導。3、對調光電路安裝與調試進行指導?？偨Y指導： 1、集中學生的焊接元件方法的實際情況進行分類講評。2、比較每個人操作的優(yōu)缺點，分析焊接和調試技巧，總結出好的經(jīng)驗。課日一：調光電路安裝與調試1課日教學過程：一、組織教學 1、檢查學生出席情況及勞動保護穿戴情況； 2、調動學生參與教學的積極性；3、隨時注意實習課堂動向，控制好教學秩序。二、講授新課 1、講解單結晶體管的外形圖； 2、講解單結晶體管的結構示意圖和等效電路；

10、3、講解單結晶體管的伏安特性；4、講解調光電路的工作原理；5、講解電路元件的選擇要注意的幾個方面；三、實操訓練安排1、安排第一組學生進行實操訓練（約4550分鐘） 講評第一組學生的實習完成情況（約1015分鐘）2、安排第二組學生進行實操訓練（約4550分鐘） 講評第二組學生的實習完成情況（約1015分鐘）3、安排第三組學生進行實操訓練（約4550分鐘） 講評第三組學生的實習完成情況（約1015分鐘）講評全班學生的實習情況并進行鞏固練習（約5060分鐘）四、安全注意事項1、集體背誦安全操作規(guī)程；2、強調使用電烙鐵的安全注意事項。五、巡回指導1、對學生分析調光電路的工作原理進行指導；2、對學生正確

11、焊接電路進行指導。課日二：調光電路安裝與調試2課日教學過程：一、組織教學 1、檢查學生出席情況及勞動保護穿戴情況； 2、調動學生參與教學的積極性；3、隨時注意實習課堂動向，控制好教學秩序。二、講授新課1、由學生復述單結晶體管的伏安特性；2、由學生復述調光電路的工作原理；3、由學生復述電路元件的選擇要注意的幾個方面；4、講解調光電路調試步驟；三、實操訓練安排1、安排第一組學生進行實操訓練（約4550分鐘） 講評第一組學生的實習完成情況（約1015分鐘）2、安排第二組學生進行實操訓練（約4550分鐘） 講評第二組學生的實習完成情況（約1015分鐘）3、安排第三組學生進行實操訓練（約4550分鐘）

12、講評第三組學生的實習完成情況（約1015分鐘）講評全班學生的實習情況并進行鞏固練習（約5060分鐘）四、安全注意事項1、集體背誦安全操作規(guī)程；2、強調使用電烙鐵的安全注意事項。五、巡回指導1、對學生分析調光電路的工作原理進行指導；2、對學生正確焊接電路進行指導。課日三：調光電路安裝與調試3課日教學過程：一、組織教學 1、檢查學生出席情況及勞動保護穿戴情況； 2、調動學生參與教學的積極性；3、隨時注意實習課堂動向，控制好教學秩序。二、講授新課1、由學生復述調光電路的工作原理；2、由學生復述調光電路調試步驟；3、對調光電路故障進行分析三、實操訓練安排1、安排第一組學生進行實操訓練（約4550分鐘）

13、 講評第一組學生的實習完成情況（約1015分鐘）2、安排第二組學生進行實操訓練（約4550分鐘） 講評第二組學生的實習完成情況（約1015分鐘）3、安排第三組學生進行實操訓練（約4550分鐘） 講評第三組學生的實習完成情況（約1015分鐘）講評全班學生的實習情況并進行鞏固練習（約5060分鐘）四、安全注意事項1、集體背誦安全操作規(guī)程；2、強調使用電烙鐵的安全注意事項。五、巡回指導1、對學生正確焊接電路進行指導。2、對學生調試電路的方法進行指導。課日四：調光電路安裝與調試4課日教學過程：一、組織教學 1、檢查學生出席情況及勞動保護穿戴情況； 2、調動學生參與教學的積極性；3、隨時注意實習課堂動向

14、，控制好教學秩序。二、講授新課1、對前一天學生焊接工藝進行糾正和講解，以老師演示為主；2、由學生復述調光電路的工作原理；3、由學生復述調光電路調試步驟；4、由學生復述調光電路故障產(chǎn)生的原因；三、實操訓練安排1、安排第一組學生進行實操訓練（約4550分鐘） 講評第一組學生的實習完成情況（約1015分鐘）2、安排第二組學生進行實操訓練（約4550分鐘） 講評第二組學生的實習完成情況（約1015分鐘）3、安排第三組學生進行實操訓練（約4550分鐘） 講評第三組學生的實習完成情況（約1015分鐘）講評全班學生的實習情況并進行鞏固練習（約5060分鐘）四、安全注意事項1、集體背誦安全操作規(guī)程；2、強調使用電烙鐵的安全注意事項。五、巡回指導1、對學生正確焊接電路進行指導。2、對學生調試電路的方法進行指導。課日五：調光電路安裝與調試的考試操作課日教學過程：一、組織教學 1、檢查學生出席情況及勞動保護穿戴情況； 2、調動學生參與教學的積極性；3、隨時注意實習課堂動向，控制好教學秩序。二、課題驗收考試1、從本課題所學過的焊接