同步信號為鋸齒波觸發(fā)電路2報告

1、實訓報告 同步信號為鋸齒波觸發(fā)電路學 院 自動化學院 專 業(yè) 電力系統(tǒng)及其自動化 年級班別 2007級4班 學 號 /3107 學生姓名 傅京壇/甘慶祥 指導教師 程漢湘，羅興 2009年 12 月23日摘 要 在本學期的17周，我們在工學二號館進行為期一個星期的電力電子技術實訓，主要是用PROTEL99畫出同步信號為鋸齒波觸發(fā)電路的電氣原理圖,并設計出它的PCB圖,經(jīng)過審定后,然后根據(jù)自己設計出來的PCB圖制作電路板,制作電路板的過程包括印制轉(zhuǎn)印去銅打孔涂助焊劑焊接。焊接完后就開始認真調(diào)試和檢測電路,完成所有工作后在示波器上檢測各點的波形。關鍵詞: 同步信號，鋸齒波觸發(fā)電路，PCB，焊接目錄

2、1實訓內(nèi)容及要求- 1 -1.1實訓目的 - 1 -1.2實訓內(nèi)容及要求 - 1 -1.3實訓主要儀器設備和材料 - 1 -2電氣原理圖及工作原理 - 2 -2.1電氣原理圖 - 2 -2.2實驗原理 - 2 -3印刷電路板及說明- 3 -3.1印刷電路板說明 - 3 -3.2印刷電路板(PCB圖) - 3 -4電路仿真- 4 -5電路板調(diào)試 - 5 -5.1波形、數(shù)據(jù)及分析 - 6 -5.2調(diào)試過程存在問題分析及解決措施- 7 -6實訓的收獲體會- 8 -參考文獻- 9 -實驗項目名稱: 同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路實驗項目性質(zhì): 綜合/設計性所屬課程名稱: 電力電子技術實訓實驗計劃學時: 1

3、周實 驗 地 點：工學二號館512實 訓 時 間：2008年12月1日2008年12月5日1實訓內(nèi)容及要求1.1實訓目的1、進一步熟悉電力電子器件的類型和特性，并掌握合理選用的原則。2、學會電力電子電路的安裝與調(diào)試技能。3、進一步熟悉電子儀器的正確使用方法。4、培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決實際工程問題的能力，并鍛煉動手能力。1.2實訓內(nèi)容及要求1. 按電氣原理圖設計印刷電路板，要求合理布局。2. 安裝，調(diào)試電路板，測試波形，數(shù)據(jù)。1.3實訓主要儀器設備和材料1. 計算機，轉(zhuǎn)印機。2示波器，萬用表，敷銅板，一塊，電子元器件若干。3實訓具體過程流程圖如下2電氣原理圖及實驗原理2.1電氣原理圖2.2實

4、驗原理脈沖形成環(huán)節(jié)由V4,V5組成,V6,V7起脈沖放大作用.控制電壓Uco加在V4基極上,電路的觸發(fā)脈沖由脈沖變壓器TP二次側(cè)輸出,其一次繞組接在V7集電極電路中. 當控制電壓Uco=0時,V4截止. +E1(+15V)電源通過R11供給V5一個足夠大的基極電流,使V5飽和導通,所以V5的集電極電壓Uc5一個足夠大的基極電流,使V5 飽和導通,所以V5的集電極電壓Uc5接近于-U1(15V).V6,V7處于截止狀態(tài),無脈沖輸出.另外,電源的+E1(15V)經(jīng)R0,V5發(fā)射極到-E(-15V),對電容C3充電,充滿后電容兩段電壓接近2E1(30V),極性如圖所示: 當控制電壓Uco=0.7V時

5、,V4導通,A點電位由+E1(+15V)迅速降低到1.0V左右,由于電壓C3兩端電壓不能突變,所以V5基極電位迅速降低到-2E1(-30V),由于V5發(fā)射結(jié)反偏置V5立即截止.它的集電極電壓由-E1迅速上升到鉗位電壓+1.4V(V6,V7兩個PN結(jié)正向壓降之和),于是V7導通,輸出觸發(fā)脈沖.同時電容C3經(jīng)電源+E1,R11,VD4,V4放電和反向充電 ,使V5基極電位逐漸上升,直到Ub5>-E1(-15V),V5又重新導通.這時Uc5又立即降低到-E1,使V7截止,輸出脈沖終止.可見,脈沖前沿由V4導通時刻確定,V5(或者V6)截止持續(xù)時間即為脈沖寬度.所以脈沖寬度與反向充電回路時間常數(shù)

6、R11,C3有關.3印刷電路板及說明3.1印刷電路板說明（1）用PROTEL 99 SE 軟件根據(jù)圖21的同步信號為鋸齒波觸發(fā)電路設計印制電路板圖（見附錄：附圖1）。印制電路板按規(guī)定尺寸設計，不留空余面積。一般控制信號從左流到右，強電信號從上流到下。220V不能余印刷電路板連接，220V的引線要用絕緣膠布牢固扎住。（2）繪制印制電路板圖布線線寬在1mm以上，本設計設為1.8mm。為了避免干擾，布置地線時要注意各級電路采用一點接地原則，加粗、縮短地線。（3）所有元件排列均勻，元件引腳、極性正確，布局合理，美觀實用，注意變壓器的同名端。（4）繪制的印制電路板圖，通過老師審定后制作成印制電路板。制版

7、前要求將板沖洗干凈，腐蝕后也要沖洗干凈，不含腐蝕物。按圖準確鉆孔，兩面無損。（5）根據(jù)電路原理圖選用合適的型號的元器件，檢測其參數(shù)并看其是否有損壞，無誤后在印制板上對應位置上合理安放、焊接。要求凈化元件引線和焊點表面，同種元件距離印制電路板的高度一致，焊接牢固，無虛焊，焊點光亮、圓滑、飽滿、無裂紋、大小適中且一致。3.2印刷電路板(PCB圖)4電路仿真TP2：TP3：TP4：TP5：TP6：TP7：5電路板調(diào)試5.1波形、數(shù)據(jù)及分析1）整定移相控制電壓Uco0V，偏移電壓Up4V。調(diào)斜率電位器RP3，改變鋸齒波的上升斜率，使測試點TP7的脈沖前沿在檢測點TP3的鋸齒波形中央，見圖23。以后偏移

8、電位器RP2,斜率電位器RP3不用調(diào)整。圖23：將輸出脈沖整定在鋸齒波的中央2以圖21中的0作為參考點。改變移相控制電壓Uco08V，脈沖的移相范圍D=090.3)以圖2-1中的0點為參考點。用雙線示波器觀測檢測點TP1TP7在一個工作周期中的波形，測量波形的正負電壓值，波形的周期，對齊相位，全部記錄在圖22中。4）測繪移相控制特性，用完用表支流電壓擋測量土2-1中的移相控制電壓Uco。用示波器觀測TP7的脈沖，記錄在表2-1中。作出a=f（Uco）移相控制特性的函數(shù)曲線。繪制在圖2-4中。5）兩板連接測量補脈沖：A，B兩板地線相連，A板補脈沖輸出點接B板脈沖輸入點，觀察記錄B板上G，K兩點之

9、間的波形（應有雙脈沖輸出），判斷何為補脈沖。圖22 各測量點在同一周期中的波形圖2-4 測繪移相控制特性f(Uco)5.2調(diào)試過程存在問題分析及解決措施在調(diào)試的過程中，一開始時比較正常，很容易就檢測到了TP1和TP2的波形。但是，當用示波器顯示TP3的時候就發(fā)現(xiàn)沒有波形。之后的TP4TP7也一樣沒有波形。經(jīng)過檢測，我們發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓管兩端電壓居然高于5V，正常應該在3.6V左右，于是我們找老師換了一個新的穩(wěn)壓管。但換上新的穩(wěn)壓管后還是測不出波形。我們又從新檢測其他所有器件，后來發(fā)現(xiàn)，在V2的基極是有波形的，而到V3的基極就沒有波形了，而同支路的其他各點電壓都正常。所以，我們決定，將V2元件拆下來進行

10、檢驗。果然，檢驗后發(fā)現(xiàn)原來這個二極管的放大倍數(shù)很小，并不滿足要求。于是，換來新管，進行更換。更換后，檢測TP3，示波器上顯示出波形，但那卻是不正確的，這讓我們挺沮喪。光檢測就花了我們大量時間，后來決定把一些器件拆下來重新焊接過，用萬用表再檢測一下元件，而且可以避免出現(xiàn)虛焊等情況，重新焊接后用二極管檔檢測了所有元件的每個腳與電路板都是道通，依然無法檢測出波形。信心再次大受打擊。這時我們又接上電路重新再一次全面檢查，這一次我們發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓管兩端的電壓竟然接近零，估計是被擊穿了，我們馬上找了老師再次換上新的穩(wěn)壓管并檢查了一遍，這次穩(wěn)壓管的電壓3.5V，是正確的數(shù)字，于是我們再次接上示波器，檢測了TP3的

11、波形。終于皇天不負苦心人，這次示波器現(xiàn)實出了正確的波形并且很完美。接下去的TP4-TP7都能顯示出正確的結(jié)果。6實訓的收獲體會我們電力一班在過去的一周里在工學二號館512進行了電力電子技能實訓，通過了這個實訓，我進一步熟悉了電力電子的類型和特性，掌握了合理選用的原則，也學會了電力電子電路的安裝與調(diào)試技能。我也從中鍛煉了動手能力，培養(yǎng)工程實踐觀念的目的。更加加深了電力電子技術的理論知識理解，為以后的專業(yè)學習打下了基礎。更為重要的是，從這次實訓中懂得了團隊精神，個人的力量有限，團隊的力量是巨大的。通過電力電子技能實訓課程設計，首先，對于protel這個并不是很熟悉的軟件，對于原理圖，確實沒什么障礙

12、，但是對于布線圖的生成倒了不少困難，但是我們利用前期比較空閑的時間，自學protel的使用，收獲確實不少。其次，對于焊接，對我們來說已經(jīng)不是什么新鮮事，我覺得焊接過程中，應該特別注意的就是三極管的管腳排放位置。但是焊接不好卻直接關系到我們的測試結(jié)果，所以我覺得焊接是本次實訓的關鍵。還有，實訓的目的不是簡單地把元件按電路圖焊接上去，我們必須先搞懂電路的原理，進而我們才能夠自我分析波形的對錯，并找出產(chǎn)生錯誤的原由。在調(diào)試的過程中，更是考驗我們的細心，耐性。雖然遇到了一些問題，而部分問題解決過程也并不是十分的順利。尤其是某些點焊接時不小心虛焊了，于是我們利用萬用表的二極管檔檢測了所有元件的每個腳與電

13、路板是否道通。調(diào)試過程的不順利雖然在一定程度上打擊了我們的信心和耐性，但是，相比一切都順利地完成，這樣的調(diào)試過程使我們掌握了更多安裝與調(diào)試的技巧，并鍛煉了我們獨立分析問題的能力。在制作的過程中,我們以三人一組為單位,遇到不明白的時候我們就互相討論直到得出正確結(jié)果為止。比如就是三極管的極性判斷或是三端穩(wěn)壓管的檢驗等等，雖然這樣做比直接問老師花費的時間多,但是它培養(yǎng)了我們獨立思考問題的能力。最后，我個人認為這次實訓不足之處在于，我們使用的元件大部分是回收后再利用的，雖然這可以節(jié)省器件，但是他也給我們電路故障增加了更多的可能性，所以我們在焊接之前必須對元件進行檢測，否則焊接上去之后發(fā)覺有問題再檢測會更麻煩。我通過積極參加本課程設計，認識了電力電子電路設計的一般規(guī)律，積累了寶貴的設計經(jīng)驗，明確了自己的學習方向，激發(fā)了自己的學習熱情，我會不斷地調(diào)整和完善自己的知識結(jié)構(gòu)，戰(zhàn)勝前進道路上的各種挫折，鍛煉自己的意志和毅力，為適