电力电子技术课程设计。
年月日。目录。
一、设计的目的。
二、设计的要求。
三、设计所需的元器件。
四、晶闸管触发电路。
五、控制方式。
六、设计电路的工作原理。
七、完成电路板的焊接。
八、调试方法及注意事项。
九、常见故障。
十、结论。十。
一、电路图。
一、设计的目的。
1、理解电力电子中常用元器件的的原理;
2、掌握单结晶闸管、稳压管、电位器、二极管的工作原理;
3、掌握调光电路电路板的焊接;
4、掌握调光电路的调试步骤、方法及现象的观察。
二、设计的要求。
电路的设计一定要严格紧密,所以要满足以下几点要求:
1、理论上掌握并巩固交流调压电路的原理,包括主电路和控制方式 。
2、理论上掌握常用的电力电子器件的特性及其驱动 。
3、能设计正确的电路 。
4、能进行很好的焊接与组装,达到一定的工艺要求。
5、正确的调试与测量 。
三、设计所需元器件。
1.二极管 in4007 5个。
2.电阻 15kω /2w
100ω /1/4 w
510ω /1/4 w
1kω /1/4 w
3.电位器 3296-47 kω
4.电容 0.22微法(独石)
5.稳压管 1w/20v
6.单结晶体管 bt35
7.实验板 10*10 1块。
8. 晶闸管 100-8(额定电流0.8a)
四、晶闸管的触发电路。
1、晶闸管触发电路的作用。
对于晶闸管的触发脉冲来说,其主要作用是决定晶闸管的导通时刻,同时还应提供相应的门极触发电压和门极触发电流。由于晶闸管是半控型器件,管子导通后即失去控制作用,为了减少门极损耗,故门极输出不用直流而用单脉冲或双脉冲,有时还采用由许多单脉冲组成的脉冲列,以代替宽脉冲。
2、晶闸管触发电路的要求。
晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲,保证晶闸管在需要要的时刻有阻断转为导通。晶闸管触发电路应满足下列要求:
1)触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通,对反电动势负载的变流器应采用宽脉冲或脉冲列触发。
2)触发脉冲应有足够的幅度,对户外寒冷场合,脉冲电流的幅度应增加为器件最大触发电流的3-5倍,脉冲前沿的陡度也许增加,一般需达1-2a/us。
3)所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额,且在门极伏安特性的可靠触发区域之内。
4)应有的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。
五、控制方式。
1、通断控制方式。
利用通断比控制交流调压方式,其原理是采用过零触发电路,在电源电压过零时就控制双向可控硅导通和截止,即控制角为零,这样在负载上得到一个完整的正弦波,但其缺点是适用于时间常数比通断周期大的系统,如恒温器。
2、移相控制方式。
移相控制调压利用控制触发滞后角的方法,控制输出电压。晶闸管承受正向电压开始到触发点之间的电角度称为触发滞后角。在有效移相范围内改变触发滞后角,即能改变输出电压。
有效移相范围随负载功率因数不同而不同,电阻性负载最大,纯感性负载最小。相控交流调压电路输出电压包含较多的谐波分量,当负载是电动机时,会使电动机产生脉动转矩和附加谐波损耗。另外它还会引起电源电压畸变。
为减少对电源和负载的谐波影响,可在电源侧和负载侧分别加滤波网络。
六、设计电路的工作原理。
接通电源前,电容c上电压为零。接通电源后,电容经由r4、rp充电,电容的电压v逐渐升高。当达到峰点电压时,e—b1间导通,电容上电压经e—b1向电阻r3放电。
当电容上的电压降到谷点电压时,单结晶体管恢复阻断状态。此后,电容又重新充电,重复上述过程,结果在电容上形成锯齿状电压,在r3上则形成脉冲电压。此脉冲电压作为可控硅vs的触发信号。
在vd1~vd4桥式整流输出的每一个半波时间内,振荡器产生的第一个脉冲为有效触发信号。调节电位器的阻值,可改变触发脉冲的相位,控制晶闸管vs的导通角,调节灯泡亮度。
七、完成电路板的焊接。
要求电子产品的焊点大小适中,无漏、假、虚、连焊,焊点光滑、圆润、干净、**刺;引脚加工尺寸及成形符合工艺要求;导线长度、剥头长度符合工艺要求,芯线完好,捻头镀锡。
八、调试方法及注意事项。
1、由于电路直接与电相连,调试时应注意安全,防止触电。调试前认真、仔细核查各元器件安装是否正确可靠,最后插上灯泡,进行调试。
2、插上电源插头,人体各部分远离印制电路板,打开开关,右旋电位器把柄,灯泡应逐渐变亮,右旋到头灯泡最亮;反之,左旋电位器把柄,灯泡应逐渐变暗,左旋到头灯光熄灭。
九、常见故障
1、灯泡不亮,不可调光。由bt33组成的单结晶体管张弛振荡器停振,可造成灯泡不亮,不可调光。可检测bt33是否损坏,c是否漏电或损坏等。
2、电位器顺时针旋转时,灯泡逐渐变暗。这是电位器中心抽头接错位置所致。
3、调节电位器rp至最小位置时,灯泡突然熄灭。可检测1k电阻,若1k的实际阻值太小或短路,则应更换1k电阻。
十、结论(自己总结)
虽然不是第一次焊接电路,但是仍然不能够把电路板焊接的很美观。在老师没要求之前焊接了电路板,出现了错误,晶闸管的管脚顺序接错了,调整好之后,仍然没法看到明显的变化,之后了解到所配备的芯片不匹配,换了芯片后得到了明显的结果,也测得了所需要的波形和结果。通过本次的课程设计,首先是对课本上相关知识的查阅以及复习,这是对我们已经学习的知识的一个巩固与较深理解。
在对理论知识模拟阶段,我也深刻的体会到所学的知识的局限性,并且在将所学的理论知识转化到实际电路图发现困难较大,不能做到知识活学活用。总之,所学的理论知识与实际应用的差距,为我们以后的学习指明了方向。
十。一、电路图。
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