5.2 线路的安装与调试（课件）《简单电子线路装接与维修》（劳保版）同步精品课堂

5.2 线路的安装与调试 《简单电子线路装接与维修》（劳保版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 知识目标 能力目标 素养目标 理解晶闸管四层三端结构及单结晶体管负阻特性，掌握调光电路中 RC 充放电原理与控制角 α 的关系，能推导单相半波整流电路输出电压公式。 能使用万用表检测晶闸管（BT151）和单结晶体管（BT33）极性，按工艺要求焊接调光电路，通过调节电位器RP改变输出电压，用示波器观测触发脉冲与负载电压波形。 养成元件安装前检测习惯（如二极管极性、电阻阻值），在调试中建立 “先断电后测量” 的安全思维，通过小组协作分析 “灯泡不亮”“亮度不可调” 等故障。 课前导入 同学们，晚自习时是否想过调节台灯亮度来保护视力？今天我们就来制作一个能随心调光的台灯！核心元件是晶闸管和单结晶体管：晶闸管就像一个 “电流开关”，门极触发后可控制灯泡电流大小；单结晶体管则像 “节奏器”，通过旋转电位器RP改变它的振荡频率，就能调整晶闸管的导通时间。比如，电位器调小时，触发脉冲提前，晶闸管导通角增大，灯泡变亮；调大时则相反。现在，让我们像电工师傅一样，从认识元件开始，一步步搭建这个智能调光电路！ V6、R2、R3、R4、Rp、C组成单结晶体管的张弛振荡器。 在接通电源前，电容C上电压为零；接通电源后，电容经由R4、RP充电使电压3cm逐渐升高。 当电容两端电压达到峰点电压时，e-b1间变成导通，电容上电压经e-b1向电阻R3放电，在R3上输出一个脉冲电压。随着C的放电，很快下降，放电电流也迅速衰减。当降到谷点电压后，管子恢复了阻断。 晶闸管调光电路 工作原理 由于R4、RP的电阻值较大，当电容上的电压降到谷点电压时，电流小于谷点电流，不能满足导通要求，于是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上形成脉冲电压。 在交流电压的每个半周期内，单结晶体管都将输出一组脉冲，起作用的第一个脉冲去触发V5的门极，使晶闸管导通，灯泡发光。改变的电阻值，可以改变电容充电的快慢，即改变锯齿波的振荡频率。 从而改变晶闸管V5的导通角大小，即改变了可控整流电路的直流平均输出电压，达到调节灯泡亮度的目的。 晶闸管调光电路 工作原理 （1）能制定学习任务工作计划。 （2）能正确安装晶闸管调光电路。 （3）能正确测量晶闸管调光电路参数。 任务实施 实训目的 主要实训器材的认识 晶闸管调光电路的安装 任务实施 实训内容 晶闸管调光电路的调试 （1）晶闸管调光电路调试要求与方法 按照焊接操作的基本工艺要求焊接电路。焊接完成后，对电路的装接质量进行自检，重点是装配的准确性，包括元件位置，焊点质量应无虚焊、假焊、漏焊、空隙、毛刺等；没有其他影响安全性指标的缺陷；做好元件整形。检查电路装接无误后，经教师允许，即可进行通电测试。 任务实施 实训内容 晶闸管调光电路的调试 （2）晶闸管调光电路各关键点参数的测量 任务实施 实训内容 技能训练成绩评价 任务实施 实训内容 评价考核分四个等级：A（100～90）、B（89～75）、C（74～60）、D（59～0）。 任务实施 综合评价 随堂练习 1.简述晶闸管导通后关断的条件。 答案：晶闸管导通后，要使其关断需满足以下条件之一：①阳极电流小于维持电流IH；②阳极与阴极间加反向电压；③切断阳极电源或降低阳极电压至接近零。 解析：晶闸管导通依赖内部正反馈，关断需破坏导通条件，如电流低于临界值或极性反转，使其无法维持正反馈。 2.单结晶体管触发电路中，电容 C 和RP的协同作用是什么？ 答案：电容 C 与RP组成充放电回路：RP阻值决定充电速度，RP减小则充电加快，电容电压uC更快达到峰点电压，触发脉冲提前，晶闸管导通角增大，输出电压升高；反之，RP增大则脉冲后移，电压降低。 解析：通过调整 RC 时间常数（τ=RPC），改变单结晶体管导通时刻，实现对晶闸管的移相控制，从而调节负载电压。 课堂练习 1.晶闸管 BT151 的三个电极分别是（ ） A. 源极、漏极、栅极 B. 阳极、阴极、门极 C. 基极、发射极、集电极 D. 正极、负极、控制极 答案：B 解析：晶闸管电极名称为阳极（A）、阴极（K）、门极（G），与场效应管、三极管不同，用于控制电流通断。 课堂练习 2.单结晶体管 BT33 的发射极 e 与基极 b1 间电阻特性是（ ） A. 电流增大，电阻增大 B. 电流增大，电阻减小 C. 电流不变，电阻不变 D. 电流减小，电阻减小 答案：B 解析：单结晶体管具有负阻特性，发射极电流增大时，e-b1 间电阻RB1迅速减小，实现快速放电。 课堂练习 3.调光电路中，稳压二极管 DZ 的作用是（ ） A. 整流 B. 滤波 C. 削波同步 D. 放大信号 答案：C 解析：稳压管将整流后的脉动电压削为梯形波，与主电路电源同步，确保触发脉冲在每半周期准时产生。 课堂练习 答案：B 解析：α=0° 时晶闸管全导通，α=180° 时全截止，故移相范围为 0°~180°，覆盖整个交流正半周。 4.单相半波可控整流电路中，控制角 α 的移相范围是（ ） A. 0°~90° B. 0°~180° C. 90°~180° D. 180°~360° 课堂练习 5.检测单结晶体管时，正常情况下 e 与 b1、b2 间的正向电阻应为（ ） A. 0Ω B. 几百欧 C. 几千欧至十几千欧 D. 无穷大 答案：C 解析：e 与 b1、b2 间存在 PN 结，正向电阻因掺杂浓度低呈几千欧至十几千欧，反向电阻为无穷大。 课堂练习 6.调节电位器RP阻值减小时，灯泡亮度变化为（ ） A. 变亮 B. 变暗 C. 不变 D. 熄灭 答案：A 解析：RP减小→充电加快→触发脉冲提前→晶闸管导通角增大→负载电压升高→灯泡变亮。 课堂练习 7.晶闸管承受的最大反向电压为（ ） A. B. C. 2 D. 2 答案：B 解析：晶闸管截止时承受变压器次级电压峰值，即 2，与控制角 α 无关。 课堂练习 8.单结晶体管触发电路输出的波形是（ ） A. 正弦波 B. 三角波 C. 尖脉冲 D. 矩形波 答案：C 解析：电容放电时通过 b1 极在 R3 上产生尖脉冲，前沿陡，适合触发晶闸管。 课堂练习 9.电路中熔断器 FU 的作用是（ ） A. 滤波 B. 过载保护 C. 稳压 D. 放大电流 答案：B 解析：FU 在电流超过额定值时熔断，防止电路因短路或过载损坏元件，保障安全。 课堂练习 10.焊接晶闸管时，正确的顺序是（ ） A. 先焊门极，再焊阳极、阴极 B. 先焊阳极，再焊阴极、门极 C. 先焊阴极，再焊阳极、门极 D. 任意顺序 答案：A 解析：先焊门极（G）避免静电损坏，再焊阳极（A）和阴极（K），确保元件稳定性。 课堂练习 11.晶闸管调光电路由整流电路、______和晶闸管主电路组成。 答案：单结晶体管触发电路 解析：触发电路生成脉冲控制晶闸管导通时刻，整流电路提供直流电压，共同构成调光系统。 课堂练习 12.单结晶体管的两个基极中，靠近发射极的是______极。 答案：b1（第一基极） 解析：发射极 e 与 b1 极间距更近，分压比η=RB1/(RB1+RB2)决定峰点电压。 课堂练习 13.调节RP可改变电容______的速度，从而改变触发脉冲的相位。 答案：充电 解析：RP与 C 组成充电回路，RP阻值直接影响uC上升至峰点电压的时间。 课堂练习 14.晶闸管导通的条件是阳极加正向电压且门极加______电压。 答案：正向触发 解析：门极需加正向电压（触发电流＞门槛值）才能激活内部 PN 结，使晶闸管导通。 课堂练习 15.单相半波可控整流电路中，输出电压平均值与控制角 α 的______值成正比。 答案：余弦 解析：公式UL = 0.45U2表明，UL随cosα增大而增大。 课堂练习 16.电路调试时，若灯泡不亮且无触发脉冲，可能故障是______或 C 损坏。 答案：单结晶体管（BT33） 解析：BT33 损坏会导致振荡电路停振，无脉冲触发晶闸管，灯泡无法导通。 课堂练习 17.电位器RP顺时针旋转时，若灯泡变暗，说明中心抽头接______（填 “正确” 或 “错误”）。 答案：正确 解析：顺时针旋转RP阻值增大→脉冲后移→导通角减小→电压降低→灯泡变暗，符合设计逻辑。 课堂练习 18.晶闸管的维持电流IH是指维持导通的______阳极电流。 答案：最小 解析：IH是导通与截止的临界值，电流小于IH时晶闸管关断。 课堂练习 19.焊接元件时，引脚留头长度应小于______mm，避免短路。 答案：1 解析：电子装接工艺要求剪脚留头＜1mm，确保焊点整洁，减少电气干扰。 课堂练习 20.示波器测量波形时，应先调整垂直灵敏度和______旋钮，使波形清晰显示。 答案：扫描时间 解析：垂直灵敏度控制波形幅度，扫描时间控制横轴展宽，两者配合可准确观测波形频率和幅值。 课后作业 绘制电路安装流程图，标注关键工艺步骤（如“先焊电阻后焊晶体管”）；计算(RP=0Ω)时的理论充电时间常数τ=R4C=1kΩ×0.1μF=0.1ms。 查阅资料，说明晶闸管在电焊机中的应用；用废旧元件制作简易调光电路（仅限低压直流环境），拍摄调试视频。 课堂小结 $$