项目九功率控制元件应用

高等教育出版社 自动化控制元件及应用项目九功率控制元件应用任务一调光电路（单、双向晶闸管）任务二直流电机调速控制（线性功率放大器）任务三直流电机调速控制（脉宽调制型放大器）

高等教育出版社 自动化控制元件及应用任务一调光电路（单、双向晶闸管）【学习目标】 1、通过组装调光电路，掌握单、双向晶闸管简易检测的方法及晶闸管的分类。 2、熟悉单、双向晶闸管的结构和图形符号。 3、掌握单、双向晶闸管的工作特性。

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 1、单向晶闸管控制的调光电路 1.1 电路原理图及电路制作实物图图9-1- 2单向晶闸管灯泡亮度控制实物图图9-1- 1单向晶闸管灯泡亮度控制原理图

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 2、工作原理的分析工作分析： 220V交流电经VD1～VD4桥式整流成为100Hz脉动直流电，再经灯泡E加到晶闸管VT的阳极与阴极间。同时，在电源的每个半周期内，通过RP、R1向电容 C充电，当C两端充电电压达到双向触发二极管VDH的折转电压(约26～40V)时， VDH导通，C通过R2放电，在R2两端即形成尖脉冲加到VTH的门极，使VTH开通，E通电发光。VTH开通后，其阳-阴极间电压降为1V左右，当交流电过零时， VTH关断，待下一周期，电容C又充电，重复上述过程。所以调节电位器RP可改变电容C充电时间的快慢，从而可控制灯泡E上电压的平均值，使亮度可调。各组成部分作用如下：整流电路——将交流电变成单方向的脉动直流电。触发电路——给晶闸管提供可控的触发脉冲信号。单向晶闸管——根据触发信号出现的时刻（即触发延迟角α的大小），实现可控导通，改变触发信号到来的时刻，就可改变灯泡两端交流电压的大小，从而控制灯泡的亮度。

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 2 双向晶闸管控制的调光电路 2.1 电路结构图9-1-3 双向晶闸管控制的调光电路

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 2 双向晶闸管控制的调光电路 2.2 工作分析接通开关，220V交流电经开关S、灯泡E、电位器RP、电阻R1给电容C1 充电，经过延时后C两端充电电压达到双向触发二极管VDH的折转电压 (约26～40V)时，VDH导通，控制极G达到触发电压，双向晶闸管导通。220V 交流电经开关S、灯泡E、晶闸管T1T2建立回路，灯泡点亮。此时，电容C上的电荷通过R4、晶闸管的G、T2极放电，为下一次充电做准备。同时，双向晶闸管导通后有自动维持导通的功能，直到下一个过零点才自动关断，下一次触法时再导通，如此循环。调节电位器RP可改变电容C充电时间的快慢，从而可控制灯泡E上电压的平均值，使亮度可调。在该电路里增加了R3、 C2 阻容网络，电容C1减少的电荷可通过C2、R2、R3电路得到及时补充，可有效减轻滞后和灯光跳变现象，同时扩大灯光最低亮度的调节范围。

高等教育出版社 自动化控制元件及应用【实训小结】把“单、双向晶闸管调光电路”的安装和调试的方法与步骤、收获与体会及实训评价填入实训小结表

高等教育出版社 自动化控制元件及应用任务二直流电机调速控制（线性功率放大器）【学习目标】 • 1 掌握线性功率放大器调速的原理。 • 掌握直流电机线性功放调速电路的结构、工作 • 原理。 • 3 了解线性功率放大器实现直流电机调速的方法。

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 1.晶体管线性放大器构成的直流电动机调速器基本电路图9-1-17晶体管线性放大器构成的直流电动机调速器基本电路晶体管线性放大器构成的直流电动机调速器基本电路如图9-1-17所示。我们已经知道，在三极管放大电路中，当三极管处于放大状态时IC=βIB, IC≈IE。因此，改变IB的值，IC也将随着改变。在上述两个电路中，如果忽略电机绕组对电路的影响，我们可以简单地认为直流电机与三极管C、E是串联在直流电源上的。改变IB的值，则流过直流电机电枢绕组或励磁绕组上的电流将随着改变，从而改变直流电机的转速。

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 2.串联型可调稳压电源与直流电机调速串联型可调稳压电源组成的直流电机调速系统原理如图9-1-18所示，图中V为大功率晶体三极管用于调整电压，它与直流电动机串联连接，工作在线性放大状态。TL431C是一个具有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源，它与R1串联。调整RP可使输出电压在2.5V～28V之间变化。图9-1-18 线性功率放大器直流电机调速电路

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 3、任务实施 ①检测元器件。参照表9-1-3配齐元器件，用万用表检测元器件的参数，好坏。 ②元件布局。在万能实验板上试放元器件，确定元器件的大致位置，要求布局均匀、疏密合适。 ③焊接元器件。按焊接工艺将所有元器件原理图线路走向与连接顺序焊接好。 ④自己对照原理图检查线路连接是否有错误，是否有虚焊、漏焊，请老师帮助检查线路。 ⑤接通电源进行调试,调节RP看电压是否在2.5V～28V可调，否则，再次检查电路。 ⑥接上直流电机DC12V直流电机，调整RP观察电机转速的变化。若电机不转或不能调速，需再次检查线路及焊接，包括电机的好坏等。

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 3、任务实施表9-1-3串联型可调稳压电源元件选择参考表

高等教育出版社 自动化控制元件及应用【实训小结】把“线性功率放大器实现的直流电机调速电路”的安装与调试方法与步骤、收获与体会及实训评价填入实训小结表：

高等教育出版社 自动化控制元件及应用任务三直流电机调速（脉宽型调制放大器）【学习目标】 1 掌握脉宽调制（PWM）的原理。 2 掌握直流电机双极式脉宽调速主电路的结构、工作原理。 3 了解脉宽调制放大器实现直流电机调速的特点。

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 1、准备实训设备（1）AC24V\1000W机床用变压器一台；（2）PY-PWM-V02型调速器一台；（3）DC24V\120W有刷直流电机一台； PY-PWM-V02型调速器性能指标 1）高速单片机集成，具有高抗干扰性能力及对外通讯功能； 2）具有低速运行时力矩大的特点； 3）正反转速度界面设定； 4）具有内控和外控功能。外控选通时，外接电位器实现正反转速度的调整。 5）正反转可面板启动和停止，也可以外接开关实现正反转控制。 6）加减速时间可以界面调节。 7）具有制动功能。 8）运行过程中可以即时进行速度调节。 9）自动保存设定的所有参数。图9-1-23 PY-PWM-V02型调速器

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 2、接好线路图安装上面的连接图，将实验设备准确的连接起来。

高等教育出版社 自动化控制元件及应用 3、转备数据和调整电路（1）正反转速度可以直接在界面上用＋或-调节，数值代表速度的百分比即00%-99%。（2）加减速时间的调节：按功能按键，功能灯点亮，正转速度显示窗为功能码，反转速度显示窗为功能码对应的功能数据，用＋或-进行调节，功能码1＝加速时间、2＝减速时间，设定单位1秒。出厂值1＝02, 2＝20。（3）正反转的启动与停止：点动界面上的正转或反转启动运行，正转灯或反转灯点亮，再点动界面上的正转或反转停止运行，正转灯、反转灯熄灭。如果使用外接开关来控制时，压下 CC 开关正转运行或压下 CW反转运行，正转灯或反转灯点亮，松开则停止运行，正转灯或反转灯熄灭。（4）内控或外控功能：如果需要远程控制速度，则利用外控功能，点动外控键，内控灯灭，利用外接电位器来调节正转速度。

高等教育出版社 自动化控制元件及应用【实训小结】把“脉宽型调制放大器实现的直流电机调速控制电路”的安装和调试的方法与步骤、收获与体会及实训评价填入实训小结表

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