電子技術技能與實訓實訓教案09臺燈調光電路的安裝與調試99.1訓練目標一、知識目標（一）了解單結晶體管的結構、符號及作用（二）理解單結晶體管觸發電路的工作原理（三）掌握單結晶體管臺燈調光電路的電路結構（四）掌握臺燈調光電路的調光原理二、素養目標（一）通過查找資料，了解常用調光電路的類型，加強自學能力（二）通過電路調試，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力（三）通過分組合作探究，培養團隊協作意識99.2知識鏈接一、單結晶體管的結構、符號和外形單結晶體管內部有一個PN結，所以稱為單結晶體管，有三個電極，分別是發射極和兩個基極，所以又叫雙基極二極管。在一塊高電阻率的N型硅片兩端，制作兩個接觸電極，分別叫第一基極和第二基極，分別用符號B1(bl)和B2(b2)表示，硅片的另一側在靠近第二基極B2處制作了一個PN結，并在P型硅片上引出發射極E。圖9-2單結晶體管結構、符號、極性二、單結晶體管振蕩電路【圖9-3】為單結晶體管振蕩電路的原理圖和波形圖。接通電源后，UBB經RP、RE給電容C充電，電容兩端電壓uC按指數規律增大，當uC=UP時，單結晶體管導通，RB1迅速減小，電容通過RB1、R1迅速放電，在R1上形成脈沖波形。當uC=UV時，單結晶體管截止，放電結束，輸出電壓降為0值，完成一次振蕩。之后電源再次對電容充電，并重復上述過程。改變RP的阻值（或電容C的大小），可改變電容充電的快慢，使輸出脈沖提前或移后，從而控制晶閘管觸發導通的時刻。τ越大，觸發脈沖后移，控制角增大，反之控制角減小。利用單結晶體管的負阻特性和RC的充放電特性，組成頻率可調的振蕩電路。每半個周期內，第一個脈沖可使晶閘管觸發導通，后面的脈沖信號均不起作用。增大RP或C，使τ=（RP+RE）C增大，充電時間變長，即達到UP的時間就慢，第一脈沖輸出的時間越晚；反之，第一脈沖輸出時間越提前。改變電容的充電時間常數，可實現脈沖的移相。在實際工作中，通過改變RP的大小，可改變晶閘管控制角的大小。圖9-3單結晶體管振蕩電路原理圖及波形圖三、單結晶體管臺燈調光電路圖9-4臺燈調光電路原理圖【圖9-4】為臺燈調光電路原理圖，其中VT、R2、R3、R4、RP、C、VS組成單結晶體管振蕩電路。接通電源前，電容C兩端的電壓uC為0，接通電源后，電容經過R4、Rp充電，電容電壓UC逐漸升高。當達到峰點電壓時，VS的e-b1之間導通，電容電壓uC經e-b1向電阻R3放電。當電容電壓下降到谷點電壓時，單結晶體管恢復阻斷狀態，此時，電容又重新充電。重復上述過程，在電容上形成鋸齒狀電壓，在R3上則形成脈沖電壓，此脈沖電壓作為晶閘管VT的觸發信號。在VD1-VD4橋式整流輸出的每一個半波時間內，振蕩電路產生第一個脈沖電壓為有效信號。調節RP的阻值，可改變觸發脈沖的相位，控制晶閘管VT的導通角，從而調節燈的亮度。99.3訓練要求本任務以小組為單位，通過個人講解、集體討論的方式，掌握臺燈調光電路的原理分析，通過分工合作的方式完成電路的安裝與調試，并填寫調試記錄表。一、通過識讀電路圖、觀察元件型號、外形等，掌握主要元件的極性及參數二、會對觸發脈沖電路進行分析，理解脈沖產生的原理三、會畫單結晶體管臺燈調光電路圖，掌握電路的調光原理四、會根據元件清單檢查元器件數量，會用萬用表檢測各元件質量五、根據需要會對元器件進行鍍錫、成型等預處理六、能正確識讀整機電路原理圖、印制電路板圖，明確各元器件的安裝位置及極性七、能根據原理圖及電路板裝配圖對元器件進行安裝及焊接八、會對電路進行通電測試及故障檢修九、完成電路調試記錄表99.4訓練分組采用撲克牌分組法，4人一組，對班級學生進行分組，4人分別擔任項目經理（組長）、電子設計工程師、電子安裝員和項目驗收員角色，完成臺燈調光電路的安裝與調試。分組完成后，小組討論制訂組名、組訓和小組LOGO，營造小組凝聚力和文化氛圍，并確定任務分工，項目經理完成表格的填寫。99.5元器件清單表9-2元器件清單表序號名稱型號規格數量標號序號名稱型號規格數量標號1晶閘管MCR100-61VT14萬用表12二極管40074VD1-VD415示波器13電阻100K1R316連接線若干4電阻51K1R117電烙鐵15電阻3001R218烙鐵架16電阻18K1R419吸錫器17滌綸電容2231C120焊錫絲18單結晶體管BT331VS21松香19電位器500K1RP122鑷子110熔斷器2A1FU23尖嘴鉗111熔斷器座124斜口鉗112電路板125螺絲刀Ф2mmФ3mm213工作臺199.6訓練實施根據臺燈調光電路原理圖和裝配圖，按照工藝要求進行電路板的安裝和焊接，并進行通電測試，若測試結果不正確，則進行小組討論，針對故障現象進行原因分析，并進行故障排除，若無故障，則進行故障假設，并進行理論分析，記錄分析結果。一、安裝焊接操作（一）清點元器件，檢查儀器儀表根據元器件清單，清點數量，如無問題在數量欄做好標記“√”。檢查工作臺電源、萬用表、示波器等儀器儀表工具、連接線是否完好，并在數量欄和質量欄做好標記“√”。（二）檢測元器件用萬用表測量等方法檢測元器件的性能，目測印制電路板有無缺陷，如無問題在質量欄做好標記“√”。（三）焊前預處理根據需要，使用鑷子等輔助工具，對元器件引腳進行焊接前的鍍錫、成型等預處理。（四）識讀技術文件正確識讀整機電路原理圖、印制電路板圖，明確各元器件的安裝位置及極性。（五）電路裝配焊接按照電路原理圖，在PCB印制電路板上裝配、焊接元器件。二、電路調試（一）交流電源的測量與檢測打開工作臺上交流36V電源開關，、用萬用表測量輸出端子間的電壓，將測量結果記在調試記錄表上。操作完畢后，斷開電源開關。（二）電路整裝確保電源開關處于斷開狀態，將電源線、測試線、燈等規范連接。（三）電路調試1.通電前檢查（1）檢查二極管、晶閘管、單結晶體管等有極性元件的極性，確保熔斷器已安裝。（2）確保電源開關處于斷開狀態，檢查電源線，測試線等連接是否正確。（3）自查無問題后，舉手示意老師請求通電。2.通電調試（1）單結晶體管觸發電路的調試將燈暫時取下，斷開晶閘管主電路。接通觸發電路電源，調節示波器“掃描時間”旋鈕，使a點電壓波形的一個周期正好占10個格，將a點的電壓波形記錄在表中。調節電位器，用雙蹤示波器觀測b點和c點的電壓波形的變化情況，調節電位器，觀測c點的電壓波形，使其α=90°，觀察此時b點和c點的電壓波形并記錄在表中。（2）臺燈調光電路的調試①觸發電路調試正常后，接通晶閘管主電路。接通觸發電路電源，調節電位器，用雙蹤示波器觀察α=45°、90°時c點和燈兩端的電壓波形并記錄在表中。②將電壓表接在燈兩端，觀察燈兩端輸出電壓的變化，同時觀察燈的亮度的變化，完成表格。3.故障檢修常見故障情況及可能原因：(1)燈泡不亮，不可調光。由BT33組成的單結晶體管張弛振蕩器停振，可造