双向晶闸管楼道照明灯控制电路设计

双向晶闸管楼道照明灯控制电路 目录 第一章课程设计与要求分析....................................................................... 0 1(1课程设计内容.....................................................错误～未定义书签。 1(2课设要求............................................................................................... 0 第二章 论证...............................................................错误～未定义书签。 2(1晶闸管的结构原理............................................................................... 1 2(2 555定时器结构原理............................................................................ 3 第三章 单元电路设计......................................................................................... 3 3(1 照明灯电路.......................................................................................... 3 3(2 整流电路.............................................................................................. 3 3(3延时电路............................................................................................... 3 3(4 触发电路.............................................................................................. 3 第四章 电路的调试与焊接................................................................................. 4 4.1 电路的调试............................................................................................. 4 4.2 焊接时注意事项..................................................................................... 4 课程设计总结....................................................................................................... 5 参考文献............................................................................................................... 6 附录 :电路图 第一章课程设计内容与要求分析 1.1课程设计内容 1.设计目 双向晶闸管楼道照明灯控制电路设计 2.设计内容 1)设计题目总体设计方案 2)硬件电路设计 3)硬件电路的调试 5)撰写课程设计 6)完成课程设计论文答辩 1.2课设要求 设计用于220v/60w白炽灯控制，楼道照明控制电路，要求楼道照明灯为按键触发方式，触发照明控制后，白炽灯保持点亮最少六十秒后自动熄灭。延时控制采用ne555实现控制，白灯控制主电路采用BT134双向晶闸管。 0 第二章 方案论证 2(1晶闸管的结构原理 晶闸管是一种开关器件，广泛的应用在各种电路中，是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成的，对外也引出三个电极，双向晶闸管双向晶闸管 双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制成的，对外也引出三个电极，其结构如图所示。双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联，但只有一个控制极。相当于两个单向晶闸管的反向并联，但只有一个控制极双向晶闸管。晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅;1957年美国通用电器公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极:阳极，阴极和门极; 晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。 由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都可以实现触发控制，因此双向晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分，通常把这两个主电极称为T1电极和T2电极，将接在P型半导体半导体 。半导体是一种材料的的导电能力介于导体和绝缘体之间，并有负的电阻温度系数的材料。这种材料在某个温度范围内随温度升高而增加电荷载流子的浓度，电阻率下降。如硅、锗、硒等，半导体之所以得到广泛应用，是因为它的导电能力受掺杂、温度和光照的影响十分显着。 材料上的主电极称为T1电极，将接在N型半导体材料上的电极称为T2电极由于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分，所以它的参数中也就没有正向峰值电压与反同峰值电压之分，而只用一个最大峰值电压，双向晶闸管的其他参数则和单向晶闸管相同。由于双向晶闸管正、反特性具有对称性，所以它可在任何一个方向导通，是一种理想的交流开关开关 。开关是最常见的电子元件，功能就是电路的接通和断开。接通则电流可以通过，反之电流无法通过。在各种电子设备、家用电器中都可以见到开关。 1 2.2 555定时器结构原理 555定时电路是个稳定状态和一个暂稳状态，在出发信号的作用下返回到稳态。平时由于触摸片P端无感应电压,电容C1通过555第7脚放电完毕,第3脚输出为低电平,继电器KS 释放 ,电灯不亮。 当需要开灯时,用手触碰一下金属片P,人体感应的杂波信号电压由C2加至555的触发端,使555的输出由低变成高电平,继电器KS吸合,电灯点亮。同时,555第7脚内部截止,电源便通过R1给C1充电,这就是定时的开始。电路中，220v交流电压经c1,vd1,vd2,vd4,c2降压，整流，滤波，稳压。输出9v直流电压作为555的工作电压，按下SB;555的2脚接地，3脚输出高电平，触发Q2使其导通，灯点亮，松开SB后，直流电压经R2对C3充电，C3上的电压逐渐升高，约经一分三十秒电容C3充满电，555的2脚电位升高，3脚输出低电平，双向晶闸管Q2截止，灯熄灭。 当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时,555第7脚道通使C1放电,使第3脚输出由高电平变回到低电平,继电器释放,电灯熄灭,定时结束。 定时长短由R1、C1决定:T1=1.1R1*C1。按图中所标数值,定时时间约为4分钟。D1可选用1N4148或1N4001。 2 第三章 单元电路设计 3.1 照明灯电路 照明灯电路采用220v交流输出，将功率小于100w的灯泡与整流部分串联连接。 3(2 整流电路 利用双向晶闸管的电流导向作用，在交流输入电压的正半周内二极管导通或截止，使得在交流电源的正负半周内整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。 3.3延时电路 延时电路的实现，主要是运用电容的充放电原理，使电容储存一定量的电荷，延时时间的长短主要由充电时间常数决定的。 3.4 触发电路 双向晶闸管在交流电路中使用时，需承受正，反两个半波电流和电压，它在一个方向导通结束时，管芯片内各层中载流子还未复合，这是在反向电压作用下，可能作为晶闸管返乡工作室的触发电流而误导通，从而失去控制能力，由于正，反两个工作方向的触发灵敏度不同，可能出现正，负电流波形不对称，解决办法是采用强触发。 3 第四章 电路的调试与焊接 4.1 电路的调试 当一个电路板焊接都完成后，再检查该电路板是否可以正常工作时，通常不要给电路板供电，而是要按下面的步骤进行检查，确保每一步都没有问题后上电也不迟，以免造成不必要的危险。 (1) 连线是否正确。 (2) 电源接口是否有短路现象。 (3) 原器件安装情况。 4.2 焊接时注意事项 1.呈圆焊接顺序，器件为先小后大。 2.焊接时，要严格按照PCB板上的缺口所指的方向，使芯片，底座与PCB三者的缺口都对应。 3.焊接时，使焊点周围都有锡，将其牢牢焊住，防止虚焊。 4.焊接时，锡不易过多，当焊点焊锡锥形时为最好。 4 课程设计总结 紧张的两周课程设计很快就过去了，通过这两周的实践学习，不仅使我们巩固了以前的知识并在此基础上还对电力电子技术有了更深的了解，使我们在这门课程的实际应用上也有了一个提高。 在焊接电路板时同学中有烫伤的，我开始很怕不敢尝试，但看大家都在努力不怕烫伤，我也就在小心翼翼的情况下开始分析图并焊接板子，焊错了就重新查找错误，一次次的用万用表查线路。在最后调试电路的时候我们组出现了差错，我们反复查了三四遍都没有找出错误最后老师又帮我们查线路，在经过一个小时的努力下终于找出我们犯得小错误把双向晶闸管的1脚和2脚接反了。导致电路没有触发，NE555没有起到控制作用，按键不好使，灯是亮了，可我们还是失败了，努力之后我们终于成功了。 两周的学习，使我们在巩固了原有的理论知识上，又培养了灵活运用和组合集成所学过知识及技能来分析、解决实际问题的能力，使我们体会到自身知识和能力在实际中的应用和发挥。其次，它激发了我们创新意识，开发创造的能力和培养沟通能力。我们也体会到了团队合作的重要性，从最初的查阅资料到最后的程序的成功运行，我们组有过山穷水尽的困惑;有过柳暗花明的惊喜;有过唇枪舌剑的辩论;有过相互鼓励的安慰。两个礼拜的时间我们经历了很多，也收获了很多。与其说这次的课设是体力与脑力的作业，不如说它是合作精神和毅力的考验。经过这次课程设计，我们不仅学到了很多知识和技能，更重要的是我们学会了如何运用所学知识去解决实际问题。 总之，两个礼拜的课程设计让我们受益匪浅。我们深深认识到，要学好一门学科，没有刻苦钻研的精神是不行的，只有在不断的尝试中，经历失败，从失败中总结经验，然后再不断的尝试，才能获得成功。科学，是一个无尽的课题，还有待我们继续探索～ 参考文献 [1] 何希才、毛德柱编著. 新型半导体器件及其应用实例. 北京:电子工业出版社 [2] 杨帮文编. 新型集成器件实用电路. 北京:电子工业出版社 [3] 黄继昌主编. 电子元器件应用手册. 北京:人民邮电出版社 [4] 曲学基，王增福，曲敬铠编著. 稳定电源电路设计手册. 北京:电子工业出版 5 附录 6