《计算机控制技术课程设计报告》
题 目： 调光灯控制电路
学院名称： 工程学院 专 业： 电气及其制动化 班 级： 0701 姓 名： 指导教师： 沈怀洋
2009年 12月15 日
目 录
1课程设计目的…………………………………………………1页码 2课程设计题目描述和要求……………………………………1页码 3.课程设计报告内容……………………………………………1页码 4.心得体会………………………………………………………7页码
5.参考数目…………………………………………………………7页码
1.课程设计目的
课程设计是课程的总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一实际问题的基本训练，加深对该课程知识的理解。在整个教学计划中,它起着培养学生独立工作能力的重要作用。 通过本课程设计, 主要训练和培养学生的以下能力:
1.查阅资料：搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；
2.方案的选择：树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意提高分析和解决实际问题的能力；
3.迅速准确的进行工程计算的能力,计算机应用能力；
4.用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 2.课程设计题目描述和要求 设计一个电路进行调光灯控制操作。 3.课程设计报告内容 3.1 设计方案的选定与说明 调光灯控制的电路的结果框图；
同步电路是有电路电源，变压器，二极管，电阻，滑动变阻器。 触发电路有电容滑动变阻器，电阻，单结晶体管 主电路有双向晶闸管，电灯，220v交流电压
电路原理：利用电阻电容元件构成触发电路的双向晶闸管调光灯电路，交流电
经过单相桥式整流电路变成直流触发电压，加在晶闸管的电极上，直到脉动经过滑动变阻器，电阻，向电容充电，当充至一定值时，晶闸管开通，灯泡发光，当双向晶闸管的电压过零时，晶闸管管断，不断重复以上过程，调节滑动变阻器改变电容的充电速率，所以改变晶闸管的导通角，从而灯泡正电流的有效值发生变化，已达到无调光灯的目的。
调光灯控制电路图 3.2.1单相桥式整流电路 单相桥式整流电路
单相桥式整流电路是有四个二极管和耗电器件组成。二极管具有单相导电性是不可控器件。四只整流二极管D1～D4接成电桥的形式，所以称桥式整流电路之称。结构如图
单相桥式整流电路工作原理：
如图将电源电压装换成电路所需要的电压，提供耗电元件。当电源电压为正半周期a端为正b为负时，电流由a二极管D1再过R再经过D3回到b变压器。D2D3反向截止，对于R的两边上边为正下边为副的电压。
2当电源电压为负半周时， a端为负b为正时，电流由b二极管D2再过R再经过D4回到a变压器。D1D4反向截止，对于R的两边上边为正下边为负的电压。 由上边分析可得：单相桥式电路巧妙地利用二极管的单相导电性，分别成了而两
组，无论变压器的两端的极性如何，正极性端与电阻R的上端相连，负极性端与电阻R的下相连。这样负一直都有一个单方向的电压。
单相桥式整流电路工作原理图
根据单相桥式整流电路的工作原理就可以得到整流电路的工作波形
如图
3.2.2二稳压管
稳压管二级管的特征曲线如图c,
由图可知稳压管工作在反向击穿，当稳压二极管的两端的电压小于击穿电压时稳压和普通的二极管相同，一旦两端的电压达到击穿时电流就会不断上升，稳压管就会被击穿，但是稳压二极管是可逆的.如果击穿的电压没有超过最大允许范围这种击穿时是可逆的，超过了就会使稳压二极管的PN结会发生击穿毁坏。利用稳压管的反向击穿时的电压变化的微弱的特性所以使稳压管能在电路起到稳压管的作用 3.2.3单结晶体管
单结晶体管是有一个发射极E和两个基极B1B2。当B1B2之间的电压为正向电压后，发射极E和基极B1显高电阻，当E得点位高于B1B2一定比例η那么E，B1之间立刻变成低电阻，这是 单结晶体管最基本特点。
只有很小的反向漏电流。当发射极电位UE比ηUBB高出一个二极管的管压降UVD时，单结晶体管开始导通，这个电压称为峰点电压UP，故UP=ηUBB+UVD，此时的发射极电流称为峰点电流IP，IP是点结晶体管导通所需的最小电流。 参看图所示的单结晶管发射极伏安特性曲线，在单结晶体管的PN结导通之后，发射极电流IE显著增加，发射极电压UE显著减小。这是因为IE显著增加，发射极电流UE显著减小。这是因为IE增大，发射极向N型硅片内注入大量的空穴，这些空穴在电场力的作用下被拉到靠近B1的硅片内，因此RB1迅速减小。RB1的减小导致硅片上的电压分配改变，即UA下降。UA下降，使IE进一步增大，
RB1进一步减小，在元件内部形成强烈的正反馈过程。这种UE随IE的增大而减小的现象称为单结晶体管的负阻效应，如图中曲线的PV段。
触发电路利用单结晶体管的负特征和电容C的充放电功能，产生频率可变脉冲组成触发电路。
设电源没接通时，电容C的电压为0，接通后对电容充电，Uc上升，当Uc上升到峰值电压时，单结晶管导通，电容放电，当电容放电到Uv以下时，单结晶
管截止，R1脉冲截止。
3.2.4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，由2个主极和一个门电所示。
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。双向晶闸管具有触发控制特性，只要控制极加上一个脉冲，都可以使双向晶闸管道导通。 双向晶闸管多少在交流电流采用，正负半波都能使用因此要注意一下两个参数。
1额定电流：双向晶闸管的电流不像二极管和晶闸管那样正弦半波电路平均值定义，而是有效值定义。
2双向晶闸管电流为0时，他必须能承受一定的反向电压能力，否则门电极将失去控制导通能力 4心得体会
在刚开始设计时子非常困惑和迷茫，还好有老师的指导和鼓励让我有了自信，决定努力做好课程设计，遇到不会的地方积极与老师请教，老师一直都细心耐心教我如何去做，怎么样去思维。
在课程设计过程中，收获知识，提高能力的同时，我也学到了很多人生的哲理，懂得怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪。因此在以后的生活和学习的过程中，我一定会把课程设计的精神带到生活中，不畏艰难，勇往直前！
完课程设计后,我们发现我们还有许多不足,所学到的知识还远远不够,以至于还有一些功能不能被动完成。但通过学习这一次实践,增强了我们的动手能力,提高和巩固了各方面的知识。从中增强了我们的团队合作精神,并让我们认识到把理论应用到实践中去是多么重要。
5参考书目：
[1]郭世明 《电力电子技术第2版》四川，西南交通大学出版社 2008年
{2}华伟 周文定《现代电力电子器件及其应用》北京，清华大学出版社， 2002 {3}王兆安,刘进军，《电力电子技术第5版》，天津，机械工业出版社。2009
《计算机控制技术课程设计报告》
题 目： 调光灯控制电路
学院名称： 工程学院 专 业： 电气及其制动化 班 级： 0701 姓 名： 指导教师： 沈怀洋
2009年 12月15 日
目 录
1课程设计目的…………………………………………………1页码 2课程设计题目描述和要求……………………………………1页码 3.课程设计报告内容……………………………………………1页码 4.心得体会………………………………………………………7页码
5.参考数目…………………………………………………………7页码
1.课程设计目的
课程设计是课程的总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一实际问题的基本训练，加深对该课程知识的理解。在整个教学计划中,它起着培养学生独立工作能力的重要作用。 通过本课程设计, 主要训练和培养学生的以下能力:
1.查阅资料：搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；
2.方案的选择：树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意提高分析和解决实际问题的能力；
3.迅速准确的进行工程计算的能力,计算机应用能力；
4.用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 2.课程设计题目描述和要求 设计一个电路进行调光灯控制操作。 3.课程设计报告内容 3.1 设计方案的选定与说明 调光灯控制的电路的结果框图；
同步电路是有电路电源，变压器，二极管，电阻，滑动变阻器。 触发电路有电容滑动变阻器，电阻，单结晶体管 主电路有双向晶闸管，电灯，220v交流电压
电路原理：利用电阻电容元件构成触发电路的双向晶闸管调光灯电路，交流电
经过单相桥式整流电路变成直流触发电压，加在晶闸管的电极上，直到脉动经过滑动变阻器，电阻，向电容充电，当充至一定值时，晶闸管开通，灯泡发光，当双向晶闸管的电压过零时，晶闸管管断，不断重复以上过程，调节滑动变阻器改变电容的充电速率，所以改变晶闸管的导通角，从而灯泡正电流的有效值发生变化，已达到无调光灯的目的。
调光灯控制电路图 3.2.1单相桥式整流电路 单相桥式整流电路
单相桥式整流电路是有四个二极管和耗电器件组成。二极管具有单相导电性是不可控器件。四只整流二极管D1～D4接成电桥的形式，所以称桥式整流电路之称。结构如图
单相桥式整流电路工作原理：
如图将电源电压装换成电路所需要的电压，提供耗电元件。当电源电压为正半周期a端为正b为负时，电流由a二极管D1再过R再经过D3回到b变压器。D2D3反向截止，对于R的两边上边为正下边为副的电压。
2当电源电压为负半周时， a端为负b为正时，电流由b二极管D2再过R再经过D4回到a变压器。D1D4反向截止，对于R的两边上边为正下边为负的电压。 由上边分析可得：单相桥式电路巧妙地利用二极管的单相导电性，分别成了而两
组，无论变压器的两端的极性如何，正极性端与电阻R的上端相连，负极性端与电阻R的下相连。这样负一直都有一个单方向的电压。
单相桥式整流电路工作原理图
根据单相桥式整流电路的工作原理就可以得到整流电路的工作波形
如图
3.2.2二稳压管
稳压管二级管的特征曲线如图c,
由图可知稳压管工作在反向击穿，当稳压二极管的两端的电压小于击穿电压时稳压和普通的二极管相同，一旦两端的电压达到击穿时电流就会不断上升，稳压管就会被击穿，但是稳压二极管是可逆的.如果击穿的电压没有超过最大允许范围这种击穿时是可逆的，超过了就会使稳压二极管的PN结会发生击穿毁坏。利用稳压管的反向击穿时的电压变化的微弱的特性所以使稳压管能在电路起到稳压管的作用 3.2.3单结晶体管
单结晶体管是有一个发射极E和两个基极B1B2。当B1B2之间的电压为正向电压后，发射极E和基极B1显高电阻，当E得点位高于B1B2一定比例η那么E，B1之间立刻变成低电阻，这是 单结晶体管最基本特点。
只有很小的反向漏电流。当发射极电位UE比ηUBB高出一个二极管的管压降UVD时，单结晶体管开始导通，这个电压称为峰点电压UP，故UP=ηUBB+UVD，此时的发射极电流称为峰点电流IP，IP是点结晶体管导通所需的最小电流。 参看图所示的单结晶管发射极伏安特性曲线，在单结晶体管的PN结导通之后，发射极电流IE显著增加，发射极电压UE显著减小。这是因为IE显著增加，发射极电流UE显著减小。这是因为IE增大，发射极向N型硅片内注入大量的空穴，这些空穴在电场力的作用下被拉到靠近B1的硅片内，因此RB1迅速减小。RB1的减小导致硅片上的电压分配改变，即UA下降。UA下降，使IE进一步增大，
RB1进一步减小，在元件内部形成强烈的正反馈过程。这种UE随IE的增大而减小的现象称为单结晶体管的负阻效应，如图中曲线的PV段。
触发电路利用单结晶体管的负特征和电容C的充放电功能，产生频率可变脉冲组成触发电路。
设电源没接通时，电容C的电压为0，接通后对电容充电，Uc上升，当Uc上升到峰值电压时，单结晶管导通，电容放电，当电容放电到Uv以下时，单结晶
管截止，R1脉冲截止。
3.2.4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，由2个主极和一个门电所示。
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。双向晶闸管具有触发控制特性，只要控制极加上一个脉冲，都可以使双向晶闸管道导通。 双向晶闸管多少在交流电流采用，正负半波都能使用因此要注意一下两个参数。
1额定电流：双向晶闸管的电流不像二极管和晶闸管那样正弦半波电路平均值定义，而是有效值定义。
2双向晶闸管电流为0时，他必须能承受一定的反向电压能力，否则门电极将失去控制导通能力 4心得体会
在刚开始设计时子非常困惑和迷茫，还好有老师的指导和鼓励让我有了自信，决定努力做好课程设计，遇到不会的地方积极与老师请教，老师一直都细心耐心教我如何去做，怎么样去思维。
在课程设计过程中，收获知识，提高能力的同时，我也学到了很多人生的哲理，懂得怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪。因此在以后的生活和学习的过程中，我一定会把课程设计的精神带到生活中，不畏艰难，勇往直前！
完课程设计后,我们发现我们还有许多不足,所学到的知识还远远不够,以至于还有一些功能不能被动完成。但通过学习这一次实践,增强了我们的动手能力,提高和巩固了各方面的知识。从中增强了我们的团队合作精神,并让我们认识到把理论应用到实践中去是多么重要。
5参考书目：
[1]郭世明 《电力电子技术第2版》四川，西南交通大学出版社 2008年
{2}华伟 周文定《现代电力电子器件及其应用》北京，清华大学出版社， 2002 {3}王兆安,刘进军，《电力电子技术第5版》，天津，机械工业出版社。2009