调光灯电路的波形测试及故障分析

任务描述

本任务是要为某办公室安装一个调光灯，根据任务要求，我们已经选取材料，并且完成了焊接，下面需要对焊接电路进行测试，观察各点波形，确定焊接线路的质量。

任务目标

1.能对示波器进行基本操作，显示单晶体管触发波形。

2.能正确对直流稳压电源电路进行波形测试，熟练掌握电源电路各点的波形。

3.能根据波形得出调光灯电路的故障点，并排除故障。

4.能按“7S”作业规程，在作业完毕后清理现场。

知识准备

材料准备：示波器、电烙铁、焊锡丝、松香、烙铁架、尖嘴钳、斜口钳、小镊子、万能板电路、晶闸管、单结晶管、双向触发二极管、调光灯原理图等。

资讯准备：使用可控硅调光器时，当负载小于一定功率时，灯泡就会出现闪烁现象，这是由于可控硅的最小维持电流不足所引起的。由于不同型号的可控硅的最小维持电流并不一致，所以生产厂家都会在产品说明上标示出适用的最小负载功率限制，在使用时必须注意。

此外，还需要掌握以下相关知识：

一、调光灯电路常见故障

调光灯电路的故障主要有两种情况：

（1）调光灯不亮。

（2）调光灯电路的测试点如图5-15所示。闭合开关，灯立刻亮但不能调光。

图5-15  调光灯电路的测试点

1.调光灯不亮

A点在正常和非正常情况下的波形如图5-16、图5-17所示。

图5-16  A点在正常情况下的波形

图5-17  A点在非正常情况下的波形

A点非正常情况下波形表明双向晶闸管未导通，问题在于触发电路部分，其中R1和R2两端电压均正常，灯泡也是好的，检测双向二极管C点无触发信号，于是更换双向二极管后，灯泡正常工作，波形如图5-18所示，触发电路C点波形如图5-19所示。

图5-18  C点在正常情况下的波形

图5-19  C点在不正常情况下的波形

2.闭合开关灯立刻亮但不能调光

调光灯打开开关就亮的原因是电容C开路，接通电源后双向晶闸管触发导通，但不能通过R1电位器和电容C来输出可调脉冲，控制晶闸管的导通。D点波形（电容两端波形）如图5-20所示。

图5-20  D点在与地正常情况下的波形

图5-21  D点在与地不正常情况下的波形

调光灯电容C1，焊接时出现虚焊，导致不能通过R1电位器和电容C1来输出可调脉冲，控制晶闸管的导通。

任务实施

一、数字示波器的调试（图5-22）

图5-22  数字示波器的调试

二、调光灯A与B、C与地、D与地波形的测试（图5-23）

图5-23  测试点波形测试图

三、分析各点波形，完善故障分析表（表5-7），得出是否存在故障的结论

表5-7 故障分析表

任务评价

以小组为单位，选择演示文稿、展板、海报、录像等形式中的一种或几种，向全班展示汇报学习成果。

综合评价表

任务拓展

单相半控桥式整流调光电路（图5-24）

图5-24  单相半控桥式整流调光电路

本电路设计的主电路主要是由变压器、桥式整流电路、稳压管、晶闸管、LED灯等组成。

1.单结晶体管自激振荡电路

利用单结晶体管的负阻特性与RC电路的充放电特性可组成自激振荡电路（图5-25），产生频率可变的脉冲。

为了保证脉冲电压的正确产生，需要合理地选择电路参数。其中，满足振荡条件的关键是充电电阻Re的取值。由Re决定的负载线应该与单结晶体管的负阻特性相交，即Re的取值应满足：

自激振荡电路触发脉冲必须与晶闸管阳极电压同步，保证管子在阳极电压的每个正半周内以相同的控制角α触发，从而获得稳定的直流电压。

图5-25  自激振荡电路

2.晶闸管关断电路（图5-26）

图5-26  晶闸管关断电路

u＞0 时：

（1）ug=0时，晶闸管不导通：u O=0；ut=u；

（2）ug加触发信号，晶闸管承受正向电压导通（图5-27）：u O=u；ut=0；

u＜0时：晶闸管承受反向电压不导通：ut=u；u O=0。

图5-27  晶闸管导通波形图

3.单相半控桥式整流调光电路波形分析

控制角为α，导通角为β，根据晶闸管电路工作波形图5-28所示可知：

u＞0时：0–ωt1，ug=0，晶闸管不导通；ωt1加触发脉冲后，晶闸管承受正向电压导通。

u＜0时：ut=u，u0=0，晶闸管承受反向电压不导通。

图5-28  晶闸管波形图

任务检测

一、填空题

1.自激振荡电路触发脉冲必须与晶闸管阳极电压（ ）。

2.利用单结晶体管的负阻特性与（ ）电路的充放电特性可组成自激振荡电路。

3.晶闸管关断电路中晶闸管导通时，晶闸管电压为（ ）。

二、简答题

1.简述单相半控桥式整流调光电路。

2.简述自激振荡电路触发脉冲是如何产生的。