学习情境五 调光台灯的设计

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1、情境五设计与制作调光台灯课时16任务内容1、学习晶闸管的基本知识2、晶闸管可控整流电路及调压电路的工作原理分析3、晶闸管简单触发电路的工作原理及设计4、学会调光台灯电路的设计5、学习电路的调试能力培养专业能力学习晶闸管的基本知识、晶闸管可控整流电路及调压电路的工作原理分析、晶闸管简单触发电路的工作原理及设计；学会调光台灯电路的设计；学习电路的调试。社会能力培养学生的求知欲、合作能力、协调能力。方法能力让学生掌握职业教育学习方法、课外观察方法、引导学生提问，启发学生提问及自学的能力。教学方法任务驱动法、分组讨论法、引导文法教学媒体课件演示、事物、现场观摩教学教学场所一体

2、化教室教学过程教学方法教学内容学生活动教学目的课前组织1、清点学生人数2、检查制作所需要的器件。3、准备好多媒体设备、课件、展示的实物准备好。4、其他教学用品等。明确任务操作演示1、提出学习任务：设计调光台灯电源。2、任务要求：（1）学习晶闸管的基本知识（2）晶闸管可控整流电路及调压电路的工作原理分析（3）晶闸管简单触发电路的工作原理及设计（4）学会调光台灯电路的设计（5）学习电路的调试3、实习要求：（1）遵守一体化教室规章制度（2）分组观摩实践观察思考记录1让学生明确学习目的。2激发学生兴趣。资讯相关知识：一、认识晶闸管晶闸管全称晶体闸流管、原称可控硅。20世纪50

3、年代问世，是一种能够通过控制信号控制其导通，但不能控制其关断的半控型大功率半导体器件。由于它具有体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维修简单、操作方便和寿命长等特点，并且其导通时刻可控，满足了调压要求，因而在生产实际中得到广泛应用。除普通晶闸管（SCR）外，晶闸管还有许多派生器件，如快速晶闸管（FST）、双向晶闸管（TRIAC）、逆导晶闸管（RCT）和光控晶闸管（LTT）等。本书仅介绍普通晶闸管和双向晶闸管。。二、普通晶闸管图6-5晶闸管的管芯内部结构及等效电路晶闸管的工作原理先看图6-8所示实验。图6-8（a），阳极A接电源正极、阴极K接电源负极，开关S断开，灯H不亮

4、，晶闸管不导通。图6-8（b），S闭合，即控制极G加正向电压，灯H亮，晶闸管导通。图6-8（c），晶闸管导通后，将S断开，灯H仍亮，表明晶闸管仍导通，说明晶闸管一旦导通后，控制极就失去了控制作用。要关断晶闸管，必须使阳极电流减小到一定值以下，这只有通过使阳极电压减小到零或反向电压的方法来实现。图6-8晶闸管导通实验可以看出晶闸管的导通与关断条件如下：（1）晶闸管导通必须具备两个条件：⑴学生认真学习，记录相关内容1引导学生建立分析问题的方法。2对学生进行知识储备。晶闸管阳极与阴极间必须接正向电压，⑵控制极与阴极之间也要接正向电压；（2）晶闸管一旦导通后，控制极即失去控制

5、作用；（3）导通后的晶闸管要关断，必须减小其阳极电流使其小于晶闸管的维持电流IH。晶闸管的伏安特性图6-10晶闸管阳极伏安特性曲线晶闸管的主要参数1、电压定额⑴额定电压UTN是指元件的标称电压。通常取正、反向断态重复峰值电压UDRM、URRM中数值较小的一个，然后根据表6-1所示的标准电压等级由生产厂家标注于产品或合格证上。UDRM（URRM）是门极开路且晶闸管的结温为额定值时，允许重复加在元件上的正（反）向峰值电压。⑵通态平均电压UT(AV)晶闸管导通时阳极和阴极之间压降的平均值。当额定电流大小相等而通态平均电压较小时，晶闸管耗散功率也较小，则该管子的质量就较高。2

6、、电流定额⑴额定电流IT(AV)（额定通态平均电流）在环境温度为40℃和器件规定的散热条件下，晶闸管在电阻性负载的单相、工频（50Hz）、正弦半波（导通角不小于170°）的电路中，结温稳定在额定值时所允许的最大通态平均电流，称为额定通态平均电流。⑵维持电流IH在室温下且门极开路时，晶闸管从较大的通态电流降至刚好能保持导通所需的最小阳极电流称为维持电流IH。维持电流IH一般约为几十毫安。⑶擎住电流IL在晶闸管的门极加上触发电压，当元件从阻断状态刚转为导通状态就撤掉触发电压，此时晶闸管要保持继续导通所需要的最小阳极电流，称为擎住电流IL。对同一个晶闸管而言，擎住电流IL要

7、比维持电流IH大2～4倍。欲使晶闸管触发导通，必须使触发脉冲保持到阳极电流上升到擎住电流以上，否则会造成晶闸管重新恢复阻断状态，因此触发脉冲必须具有一定的宽度。3、门极定额⑴门极触发电压UGT和门极触发电流IGT在室温下，在晶闸管的阳极和阴极之间加上6V的正向电压时，能使晶闸管由阻断状态完全导通所必须的最小门极电流，称为门极触发电流IGT。对应于门极触发电流的门极电压，称为门极触发电压UGT。⑵门极反向峰值电压UGRM指门极所允许加的反向电压的最大值，一般门极所加反向电压应小于UGRM，通常安全电压为5V。三、双向晶闸管1、双向晶闸管的结构双向晶闸管