摘要：晶闸管由于优越的电气性能和控制性能，使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组，并且其应用范围也迅速扩大。本文主要阐述了晶闸管的结构和工作原理，晶闸管调光电路的工作原理，安装和调试步骤，以及故障现象及排除方法。
关键词：晶闸管 调光电路 安装 调试 故障
引言：动手能力的培养是我们高职院校对学生重点培养的目标之一，因此，我们在《电工电子技术》这门课的教学中，加入了很多实际操作项目。晶闸管调光电路的安装与调试就是其中的一个项目之一。
1 晶闸管的结构和工作原理
晶闸管是一种半控型器件，晶闸管是硅晶体闸流管的简称，又称作可控硅整流器。能在高电压，大电流条件下工作，其工作过程可以控制，被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关，逆变及变频等电子电路中。
1.1 晶闸管的结构
晶闸管是一种4层功率半导体器件，具有3个PN结。其中最外层的P区和N区分别引出两个电极，称为阳极A和阴极K，中间的P区引出控制极（或称门极）。
1.2 晶闸管的工作原理
（1）晶闸管与硅整流二极管相似，都具有反向阻断能力，但晶闸管还具有正向阻断能力，即晶闸管正向导通必须具有一定的条件，阳极加正向电压，同时控制极也加正向触发电压。
（2）晶闸管一旦导通，控制极即失去控制作用。要使晶闸管重新关断，必须做到以下两点之一。一是将阳极电流减小到小于维持电流；二是将阳极电压减小到零或使之反向。
2 晶闸管调光电路的安装
2.1 实训目的
（1）了解晶闸管调光电路的工作原理及电路中各元件的作用。
（2）掌握晶闸管调光电路的安装、调试步骤和方法。
（3）对晶闸管调光电路中故障原因能加以分析并能排除故障。
2.2 实训器材
晶闸管调光电路的电路板、元器件、MF47型万用表、二极管、晶闸管、单结晶体管、电阻、灯泡、灯座、电源线、带开关的电位器、电容器、电洛铁、焊锡丝等。
2.3 晶闸管调光电路的工作原理
晶闸管调光电路分主电路和触发电路两大部分。主电路是单相半波整流电路，触发电路是单结晶体管触发电路。
主电路的作用：通过主电路中的晶闸管限定电流流通的路径和导通时间，从而控制输出侧输出可调的直流电压。
触发电路的作用：产生可移相的触发脉冲，只要改变触发电路所提供的触发脉冲到来的时刻，就能改变晶闸管在交流电压U2一个周期内导通时间，从而调节负载上得到的直流电压平均值的大小。
如图1所示是一个典型的双向可控硅调光器电路，电位器 POT1 和电阻 R1、R2 与电容
C2?构成移相触发网络，当?C2 的端电压上升到双向触发二极管 D1 的阻断电压时，D1 击穿，双向可控硅 TRIAC 被触发导通，灯泡点亮。调节 POT1 可改变 C2 的充电时间常数，TRAIC的电压导通角随之改变，也就改变了流过灯泡的电流，结果使得白炽灯的亮度随着 POT1 的调节而变化。POT1 上的联动开关 SW 1 在亮度调到最暗时可以关断输入电源，实现调光器的开关控制。
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图1 晶闸管调光电路工作原理
2.4 晶闸管调光电路的安装步骤
2.4.1 元器件的选择与测试
根据电路图选择元器件并进行测量。重点对二极管、晶闸管、稳压管、单结晶体管等元器件的性能、管脚进行测试和区分。
2.4.2对元件引脚进行预加工
保持元件引脚表面清洁，去除元件引脚表面出现的氧化层；对元件引脚表面进行镀锡处理。
2.4.3 焊接前准备工作
（1）检查电路板是否存在问题。
（2）将元器件按布置图在电路底板焊接位置上做引线成形，进行插装弯脚时，切忌从元件根部直接弯曲，以免断裂。
元件读数测量 去氧化层 元件弯制 元件插放 元件焊接
注意：
（1）清除元件表面的氧化层时，左手捏住电阻或其他元件的本体，右手用锯条轻刮元件脚的表面，左手慢慢地转动，直到氧化层全部去除。
（2）弯制元件脚时，用镊子夹住元件根部，大约1—2mm的地方，将元件脚弯制成形。
（3）电阻元件的插放有卧式插放和立式插放。
（4）电烙铁必须插在烙铁架中。
2.4.4 元器件焊接安装
根据线路布置图和布线图，将元器件进行焊接安装，焊接时应注意元器件可靠的电气连接，足够的机械强度及光洁整齐的外观。无虚焊、形状不规则、拉尖等缺陷；各器件、物体焊接符合规范。
2.4.5 电路检查
检查焊接点是否合格并清洁焊接表面；检查是否有漏装的元件或连接导线；检查晶闸管、单硅晶体管极性安装是否正确。
3 晶闸管调光电路的调试
3.1 通电前的检查
对已焊接安装完毕的电路板，根据图1所示电路进行详细检查。重点检查二极管、稳压管、单结晶体管、晶闸管等元件的管脚是否正确。输入输出端有无短路现象。
3.2 通电调试
插上电源插头，人体各部分远离电路元件，打开开关，右旋电位器把柄，灯泡应逐渐变亮，右旋到灯泡最亮；反之，左旋电位器把柄，灯泡应逐渐变暗，左旋到灯泡熄灭。
4 晶闸管调光电路故障分析及处理
晶闸管调光电路在安装、调试及运行中，电源器件及焊接等原因产生故障，可根据故障现象，用万用表、示波器等仪器进行检查测量并根据电路原理进行分析，找出故障原因并进行处理。
故障现象1：灯泡不亮，不调光。
故障原因：此种现象是由BT33组成的自激电路停振造成的，应检查触发电路元件是否断焊或虚焊，检查电容C是否漏电或损坏。
故障现象2：调节电位器到最小值时，灯泡突然熄灭。
故障原因：检查电阻R4的阻值，若R4的阻值过小或短路，则应更换R4。
故障现象3：电位器顺时针旋转时灯泡逐渐变暗。
故障原因：这是电位器中心轴头接错位置造成的。
5 结束语
综上所述，晶闸管调光电路的安装与调试的制作是电子技术初学者学习的最佳入门制作。制作容易，趣味横生，提高初学者的动手能力。通过晶闸管调光电路的安装与调试的制作，既培养了同学们学习《电工电子技术》这门课的兴趣，又提高了他们实际操作技能。使同学们学会识别各种元器件，掌握焊接技术以及简单元器件装配技术。在实践操作过程中，对电工电子技术的理论得到进一步的理解和升华，增强他们的动手能力，将枯燥的理论学习变为有趣的实践操作。零件安装完成之后还可以增加他们的成就感，教学效果非常好。
参考文献：
[1] 丁承浩 电工学 北京：机械工业出版社 2004.
[2] 叶挺秀 电工电子学 北京：高等教育出版社 2000.
[3] 徐磊 王久华 电工技术与电子技术基础 北京：清华大学出版社 1997.
[4] 陈小虎 电工实习（1） 北京：中国电力出版社 1999.
论文作者: 夏晖
论文发表刊物:《中国电业》2019年17期
论文发表时间:2019/12/17
标签：晶闸管论文; 调光论文; 电路论文; 元件论文; 故障论文; 灯泡论文; 元器件论文; 《中国电业》2019年17期论文;