电工与钳工实训项目08安装和调试晶闸管调光电路

项目八安装和调试晶闸管调光电路工作任务一制作安装晶闸管调光电路学习要求：掌握晶闸管调光电路的组成和工作原理的基本知识；掌握常用电子元件、半导体器件的识别、测试和选用的知识；了解较复杂电子电路安装和调试的步骤和方法以及锡焊焊接工艺要求；会电子元器件的识别和测试；会制作并安装晶闸管调光电路。做一做（一）电阻器、电容器、电感器、接插件的识别与测试1.工作前准备单相交流电源（～220V，50A）1处，各类电阻器、电位器（或自定）若干只，各类电容器若干只（包括损坏的电容器），各类电感器若干只，各类接插件若干只，电工通用工具1套，万用表1块（自定），电容表1只、黑胶布1卷，绝缘鞋和工作服等1套。2.考核标准（见教材）（二）半导体器件的识别与测试1.工作前准备单相交流电源（～220V，50A）1处，有（或无）标记的好、坏晶体二极管和三极管各5只（自定），不同电流的晶闸管3只（自定），常用单结晶体管3只（自定），各种封装形式的集成电路各1块（自定），不同外形的桥堆3只（自定），结型场效应管3只(自定），电工通用工具1套，万用表1块（自定），电容表1只、黑胶布1卷，绝缘鞋和工作服等1套。2.考核标准（见教材）（三）制作并安装晶闸管调光电路1.安装电路图如图8.1所示。2.工作前准备（见教材）3.操作工艺1）按元件明细表配齐元件。2）用万用表、电容表等仪表判别各电子元器件的性能和好坏。3）清除元件引脚、连接导线线端的氧化层，并搪锡。4）安装元件，经确认无误后进行焊接。仔细检查主电路与控制电路接线是否正确，特别注意晶闸管的控制极不要与电路的其他部分发生短路；控制电路不可用调压变压器作为电源，而主电路在调试时可用调压变压器的低电压高度。5）仔细检查安装完毕的电子线路，经确认无误后，准备接通电源进行调试。4.考核标准（见教材）学一学（一）晶闸管调光电路的组成和工作原理1.晶闸管调光电路的组成晶闸管调光电路组成如图8.1所示。电路从组成上分为四个部分：整流稳压电路、单结晶体管驰张振荡电路、移相调整环节、桥式半控整流调压电路。由整流变压器、整流二极管VD1～VD4、R1、稳压管VD5～VD6等构成整流稳压电路。由单结晶体管VT1、电容C1、晶体管VT2、电阻R2～R4等构成单结晶体管驰张振荡电路。由晶体管VT3、二极管VD7～VD9、电位器RP、电容C2、电阻R5～R8等构成移相调整环节。由晶闸管VT10～VT12、二极管VD11～VD13、灯HL等构成桥式半控整流调压电路。图8.1晶闸管调光电路2.晶闸管调光电路的工作原理由整流变压器二次侧的50V交流电压，经VD1～VD4桥式整流，形成平均电压为45V的直流脉动电压，再经稳压管VD5～VD6稳压削波获得输出为42V左右的梯形波直流电压供给单结晶体管驰张振荡电路、移相调整环节同步电源。R2两端形成触发电压触发晶闸管VT10～VT12导通，R2两端形成的触发电压的相位受电容C1充电时间常数的影响，时间常数越大，触发电压的触发控制角α就越大，调压主电路输出电压就越低，灯HL就越暗，反之越亮。C1充电时间常数由VT2导通程度决定，RP滑动端上移，VT3基－射极偏置电压降低，VT3饱和导通程度降低，集－射电阻增加，则造成VT2基－射极偏置电压降低，VT2饱和导通程度降低，C1时间常数增大，反之减小。故通过调节RP旋钮，就可以调节C1充电的时间常数，就可以改变调压电路的输出电压，从而改变灯泡亮度，实现调光的目的。（二）常用电子元件的识别及简易测试1.电阻器1）电阻器的分类电阻器分为固定电阻器和可变电阻器两类。常用的固定电阻器有线绕电阻、薄膜电阻、实心电阻三种。可变电阻器的阻值可在一定范围内变化，具有三个引出端的常称为电位器。2）电阻器的主要技术指标电阻器的指标是指标称阻值、允许偏差、标称功率、稳定性、温度特性等，其中主要指标是标称阻值、允许偏差和标称功率。（1）标称功率（额定功率）是指电阻器长时间连续工作不损坏，或不显著改变其性能所允许消耗的最大功率。小于1W的电阻器在电路图中不用数值标出额定功率，大于1W的电阻器用阿拉伯数字表示。（2）标称阻值为了便于生产，同时考虑到能够满足实际使用，国家规定了一系列数值为产品的标准，这一系列值叫做电阻的标称系列值。（3）允许偏差电阻器的标称阻值与实际阻值不完全相符，存在着误差（偏差）。允许偏差表示电阻器阻值的准确程度，常用百分数表示，例如±5%、±10%等。3）电阻器的标志方法电阻器的标称值和允许偏差一般都标注在电阻体上，标志方法有三种：直标法、文字符号法和色环（色标）法。（1）直标法用阿拉伯数字和单位符号在电阻器的表面标出标称阻值，其允许偏差直接用百分数表示。（2）文字符号法用阿拉伯数字和文字符号两者有规律地组合来表示标称阻值和允许偏差。表示允许偏差的文字符号见表8.5（见教材）。表示电阻单位的文字前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值，其符号见表8.6（见教材）。例如，1R5表示1.5Ω，3K9表示3.9KΩ。图8.2色环电阻器的标注方法（3）色环法色标法是用颜色表示元件（不仅仅是电阻元件）的各种参数并直接标示在产品上的一种标志方法。采用色环标志的电阻器，颜色醒目，标志清晰，不易褪色，从各个方向都能看清阻值和偏差，有利于电气设备的装配、调试和检修，应用广泛。色标的基本色码及意义见表8.7。色环电阻器可分为三环、四环、五环三种标法，图8.2所示为三环和五环的标法。图8.3碳膜电阻器4）电阻器的测量与质量差别（1）电阻器的测量（2）电阻器的质量差别（3）电位器的质量判别图8.3所示是最常见的碳膜电位器5）电阻器的选用一般场合下，主要是根据阻值、额定功率、允许偏差的要求来选择适合的电阻器。就是说，电阻的标称阻值应和电路要求相符，额定功率应该是电阻器在电路中实际消耗的功率的1.5～2倍，允许偏差在要求的范围之内。国产电阻器的型号，国家有统一规定。例如RX表示绕线电阻器，RT表示碳膜电阻器，RJ表示金属膜电阻器，RS表示实心电阻器等。2.电容器1）电容器的分类按结构可分为固定电容器、可变电容器和微调电容器三类。2）电容器的主要性能指标电容器的性能指标有标称电容量、允许误差、额定工作电压、介质损耗和稳定性等。（1）标称容量和允许误差成品电容器上所标明的电容量称为标称容量。标称容量并不是一个准确值，它同该电容器的实际容量有一定的差额，但这一差额是在国家标准规定的允许范围内，因而称为允许误差。电容器的允许误差，按精度可分为±1%（00级）、±2%（0级）、±5%（1级）、±10%（II级）及±20%（III级）五个等级。应用时，有的用误差百分数表示，有的用误差等级表示。例如：4700pF±10%或4700pFII。（2）额定工作电压电容器的额定工作电压习惯上称“耐压值”是指电容器长时间安全工作所能承受的最高直流电压。一般直接标在电容器外壳上。3）电容器的标志方法（1）直标法用数字和单位符号直接标出。（2）文字符号法用数字和文字符号有规律地组合来表示容量.（3）色码表示法与电阻器的色环表示法类似，颜色涂于电容器的一端或从顶端向引线排列。4）电容器测试通常用万用表的欧姆挡来判别电容器的性能、好坏、容量、极性等。测量过程中要合理选用万用表的量程，5000pF以下的电容器应选用电容表测量。（1）固定电容器的性能和好坏的判别（2）电容器容量的判别（3）电解电容器极性判别5）电容器的选用在实际选用电容器时，不仅要考虑电性能要求，还应考虑它的体积、种类、重量及价格等；不仅要考虑电路要求，还应考虑电容器的使用环境。总之，在选用电容器时应视具体情况而定。（1）首先应满足电性能要求，主要考虑电容量、允许误差和额定工作电压等指标是否符合电路要求，既不能过高，也不能过低。（2）考虑电路要求和使用环境。（3）考虑装配形式、体积及成本等。（4）对电容器的型号及意义熟悉，也是选用电容器的依据之一。3.电感器1）电感器的分类通常按电感量变化情况分为固定电感器、可变电感器、微调电感器等；按电感器线圈内介质不同分为空心电感器、铁心电感器、磁心电感器、铜心电感器等；按绕制特点分为单层电感器、多层电感器、蜂房电感器等。2）电感器的主要性能指标（详见教材）（1）标称电感量（2）分布电容（3）品质因数（4）额定电流3）电感器的标志方法电感器的标志方法与电阻器、电容器的标志方法相同，有直标法、文字符号法和色标法。4）电感器的测试方法将万用表置于R×1挡。被测电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制的圈数有直接关系，只要能测出电阻值，则可认为被测电感器是正常的。4.接插件接插件大多是串联在电路中。影响接插件可靠性的因素，除本身制作质量外，主要外部因素是温度、湿度、工业气体和机械振动等。接插件按工作频率可分为：低频接插件，指频率在100MHz以下的联接器；高频接插件，指工作频率在100MHz以上的联接器。1）矩形接插件2）印制板接插件3）扁平接插件另外，还有圆形接插件，主要用于大电流、高电压场合。图8.4二极管的简易测试（三）半导体器件的识别、测试和选用1.二极管1）性能判别如图8.4所示，测试晶体二极管正、反向电阻，相差越大越好。两者相差越大，表明二极管的单向导电特性越好；如果二极管的正、反向电阻值相近，表明管子已坏或性能差。若正、反向电阻都很小或为零，则说明管子已被击穿，两电极短路；若正、反向电阻都很大，则说明管子内部已断路，不能使用。2）极性判别在测试正、反向电阻时，当测得的电阻值较小时，与黑表笔相连的那个电极是二极管的正极；当测得的电阻值较大时，与黑表笔相连的电极是二极管的负极。由于二极管的正、反向电阻与测量电流的大小有关，一个管子的正、反向电阻用不同的电阻挡测量出来的电阻值会有差别。图8.5三极管的简易测试2.三极管1）管型和基极的判别方法晶体三极管可以看成是两个二极管，以便于判别。用万用表电阻量程R×100或R×1K挡，将红表笔接某一管脚，将黑表笔分别接另外两个管脚，测得两个电阻值，若两个电阻值均较小时（小功率三极管为几百欧），红表笔所接的管脚为PNP管的基极，如图形8.5（a）所示。若两个电阻值中有一个较大，可将红表笔改接另一只管脚再试，直到两个管脚测出的电阻均较小时为止。若测得的电阻均较大，红表笔所接的管脚就是NPN型管的基极。如用黑表笔接某一管脚，红表笔接另外两个管脚，当测得两个阻值均较小时，黑表笔所接的管脚为NPN型管的基极，如图8.5（b）所示。若两个阻值均较大，则黑表笔所接的管脚为PNP型管的基极。图8.6三极管外形识别管脚2）判别集电极的方法可利用晶体三极管正向电流放大系数比反向电流放大系数大的原理确定集电极。用万用表电阻量程R×100或R×1K挡，如图8.5（c）所示，两手扶住表笔和管脚，用嘴含住管子的基极（或用手指不接触其它管脚地捏住基极），把万用表的两根表笔分别接到管子的另外两个管脚，利用人体电阻实现偏置，测读万用表的电阻值或指针偏摆的幅度，然后对调两根表笔，同样测读电阻值或指针偏摆的幅度。比较两次读数的大小，对PNP型管，电阻值小（偏摆幅度大）的一次红笔所接的管脚为集电极；对NPN型管，电阻值小（偏摆幅度大）的一次黑表笔所接的管脚为集电极。另外，三极管还可以根据管脚外形排列进行识别，如图8.6所示。3）使用三极管的注意事项（见教材）3.晶闸管外形是螺栓式、平板式的晶闸管，极性凭外形即可判断，但对一些小电流的塑封管就要掌握其极性的判别方法。用万用表欧姆挡检查晶闸管阳极（A）与阴极（K）之间以及阳极与门极（G）之间有无短路。将万用表置于R×1K挡，测量阳极与阴极之间、阳极与门极之间的正反向电阻，正常时很大（几百千欧以上）。再检查门极与阴极间有无短路或断路，可将万用表置于R×1或R×10挡，测出门极对阴极正向电阻，一般应为几欧至几百欧，反向电阻比正向电阻要略大一些。反向电阻不太大不能说明门极与阴极间短路；大于几千欧时，说明门极与阴极间断路。根据以上测量方法可以判别出阳极