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1、项目项目1 小夜灯制作小夜灯制作大连电子学校大连电子学校1 项目样机项目样机2项目目标项目目标知识目标知识目标1.了解二极管、特殊二极管基本知识。了解二极管、特殊二极管基本知识。2.学会二极管的工作过程及应用。学会二极管的工作过程及应用。技能目标技能目标1.学会检测二极管的极性和质量。学会检测二极管的极性和质量。2.会按照工艺要求焊接、装配节能小夜灯。会按照工艺要求焊接、装配节能小夜灯。3.能分析和排除电路中的故障。能分析和排除电路中的故障。3项目介绍项目介绍 利用二极管的单向导利用二极管的单向导电性构成一个低功耗、长电性构成一个低功耗、长寿命的节能小夜灯，将其寿命的节能小夜灯，将其安装在居室
2、内、卫生间或安装在居室内、卫生间或过道边，完成夜间照明功过道边，完成夜间照明功能。通过该项目的制作，能。通过该项目的制作，认识二极管的特性及应用。认识二极管的特性及应用。4项目项目1 小夜灯制作小夜灯制作 任务一任务一 认识晶体二极管认识晶体二极管 任务二任务二 认识整流电路认识整流电路 任务三任务三 认识滤波电路认识滤波电路 任务四任务四 检测晶体二极管检测晶体二极管 任务五任务五 小液灯制作小液灯制作5任务任务1 1 认识晶体二极管认识晶体二极管知识链接知识链接1 1 晶体二极管的结构与符号晶体二极管的结构与符号学一学学一学 晶体管二极管晶体管二极管1、PN结组成及单向导电特性 6任务任务
3、1 1 认识晶体二极管认识晶体二极管2、二极管结构 晶体二极管是用一个晶体二极管是用一个PNPN结做成管芯，分别在结做成管芯，分别在P P区区和和N N区两侧接上电极引线，外部用塑料、玻璃或金属区两侧接上电极引线，外部用塑料、玻璃或金属外壳进行封装而成。外壳进行封装而成。7任务任务1 1 认识晶体二极管认识晶体二极管记一记记一记 二极管符号二极管符号 二极管符号二极管符号二极管符号二极管符号 二极管实物二极管实物二极管实物二极管实物 8任务1 认识晶体二极管想一想想一想 将一个将一个P型半导体和一个型半导体和一个N型半导体材料粘接在型半导体材料粘接在一起，能否构成一个一起，能否构成一个PN结？
4、结？能否构成一个PN结？9任务任务1 1 认识晶体二极管认识晶体二极管知识链接知识链接2 2 晶体二极管的特点与主要参数晶体二极管的特点与主要参数学一学学一学 晶体管二极管的特点晶体管二极管的特点 二极管在正向电压作用二极管在正向电压作用时，电阻很小，处于导通状时，电阻很小，处于导通状态；在反向电压作用时，电态；在反向电压作用时，电阻很大，处于截止状态，所阻很大，处于截止状态，所以二极管具有单向导电的特以二极管具有单向导电的特性。性。10任务任务1 1 认识晶体二极管认识晶体二极管看一看看一看 晶体二极管的伏安特性晶体二极管的伏安特性 二极管的伏安特性是指加在二极管两端的电压二极管的伏安特性是
5、指加在二极管两端的电压和流过二极管的电流之间的函数关系。和流过二极管的电流之间的函数关系。11任务任务1 1 认识晶体二极管认识晶体二极管记一记记一记 晶体二极管的主要参数晶体二极管的主要参数 1 1、最大整流电流、最大整流电流I IFMFM：指：指二极管长期工作时允许二极管长期工作时允许通过的最大正向整流电通过的最大正向整流电流。实际使用中不能超流。实际使用中不能超过这个值，否则可能损过这个值，否则可能损坏。坏。2.2.最高反向工作电压最高反向工作电压U URMRM：指：指二极管正常使用时所允许加的二极管正常使用时所允许加的最高反向电压。通常最高反向电压。通常U URMRM 是反是反向击穿电
6、压的一半，实际使用向击穿电压的一半，实际使用中不能超过这个值，否则将有中不能超过这个值，否则将有被击穿的危险。被击穿的危险。3.3.最大反向电流最大反向电流I IR R：指：指二极管末击穿时的反向二极管末击穿时的反向电流。该电流越小，管电流。该电流越小，管子单向导电性越好。子单向导电性越好。12任务1 认识晶体二极管想一想想一想 二极管工作时，所加的最大反向工作电压达到击二极管工作时，所加的最大反向工作电压达到击穿电压时，二极管是否永久损坏？穿电压时，二极管是否永久损坏？是否永久损坏？击穿电压13任务任务1 1 认识晶体二极管认识晶体二极管知识链接知识链接3 3 特殊二极管特殊二极管 学一学学
7、一学 稳压二极管稳压二极管 稳压二极管工作在反向击穿状态，起到稳定电压稳压二极管工作在反向击穿状态，起到稳定电压的作用。的作用。14任务任务1 1 认识晶体二极管认识晶体二极管学一学学一学 光电二极管光电二极管 光电二极管工作在反向偏置状态，没有光照时，光电二极管工作在反向偏置状态，没有光照时，反向电流很小，称为暗电流，一般小于反向电流很小，称为暗电流，一般小于0.10.1，有光照射时，流过它的电流随着照度的增大而增大。有光照射时，流过它的电流随着照度的增大而增大。15任务任务1 1 认识晶体二极管认识晶体二极管学一学学一学 发光二极管发光二极管 发光二极管工作在正向偏置状态下，其正向导发光二
8、极管工作在正向偏置状态下，其正向导通电压较高，约通电压较高，约1.53V1.53V左右，一般工作电流取左右，一般工作电流取101020m20m为宜。为宜。16任务任务1 1 认识晶体二极管认识晶体二极管学一学学一学 变容二极管变容二极管 变容二极管在实际电路中，做可变电容器使用。变容二极管在实际电路中，做可变电容器使用。工作在反向偏置状态下，其电容量与所加的反向电工作在反向偏置状态下，其电容量与所加的反向电压大小有关，压大小有关，17任务1 认识晶体二极管想一想想一想 能否利用稳压二极管的正向特性进行稳压？能否利用稳压二极管的正向特性进行稳压？正向特性能稳压吗？18任务任务2 2 认识整流电路
9、认识整流电路知识链接知识链接1 1 半波整流电路半波整流电路做一做做一做 半波整流仿真半波整流仿真19任务任务2 2 认识整流电路认识整流电路学一学学一学 半波整流电路特点半波整流电路特点 1 1、半波整流电路、半波整流电路2 2、半波整流电流电压波形、半波整流电流电压波形 电路特点：半波整流电路由一个二极管构成，二极管电路特点：半波整流电路由一个二极管构成，二极管所承所承受的最大反向峰值电压受的最大反向峰值电压20任务2 认识整流电路想一想想一想 半波整流电路中的二极管如果负极接变压器的次半波整流电路中的二极管如果负极接变压器的次级，正极接负载，输出电压的波形如何变化？级，正极接负载，输出电
10、压的波形如何变化？波形如何变化？21任务任务2 2 认识整流电路认识整流电路知识链接知识链接2 2 全波桥式整流电路全波桥式整流电路做一做做一做 全波桥式整流仿真全波桥式整流仿真22任务任务2 2 认识整流电路认识整流电路学一学学一学 全波桥式整流电路特点全波桥式整流电路特点 1 1、全波桥式整流电路、全波桥式整流电路2 2、全波桥式整流电流电压波形、全波桥式整流电流电压波形：电路特点：桥式整流电路有四个二极管构成，二极电路特点：桥式整流电路有四个二极管构成，二极管管所所承受的最大反向峰值电压承受的最大反向峰值电压23任务2 认识整流电路算一算算一算 整整流流电电路路负负载载和和整整流流二二极
11、极管管上上的的电电压压和和电电流流计计算算公公式如表式如表1-11-1所示：所示：24任务2 认识整流电路 【例例题题1-11-1】有有一一直直流流负负载载，需需要要直直流流电电压压U UL=9VL=9V，负负载载电电流流I IL=1AL=1A，若若采采用用桥桥式式整整流流电电路路，问问选选用用什什么规格的电源变压器和整流二极管？么规格的电源变压器和整流二极管？根据计算结果，可选用输出电压为12V的电源变压器，二极管可选用整流电流为1A。反向工作电压为50V的整流二极管IN4001四只。25任务2 认识整流电路想一想想一想 如果将两个二极管按下图连接为全波整流路，负如果将两个二极管按下图连接为
12、全波整流路，负载电阻载电阻R RL L两端的电压波形将如何变化？两端的电压波形将如何变化？波形如何变化？26任务任务2 2 认识整流电路认识整流电路知识拓展知识拓展 整流桥整流桥：整流桥类型与内部组成 把桥式整流二极管封装在一起，就做成了整流桥把桥式整流二极管封装在一起，就做成了整流桥。27任务任务2 2 认识整流电路认识整流电路：整流桥具有体积小、使用方便等特点。整流桥具有体积小、使用方便等特点。各种整流桥 28任务任务2 2 认识整流电路认识整流电路：常用小功率全桥整流组件的极性可从元件的标常用小功率全桥整流组件的极性可从元件的标记上确定。记上确定。全整流桥组件的引脚全整流桥组件的引脚 2
13、9任务任务3 3 认识滤波电路认识滤波电路知识链接知识链接 电容滤波电路电容滤波电路做一做做一做 电容滤波仿真电容滤波仿真30任务任务3 3 认识滤波电路认识滤波电路学一学学一学 电容滤波工作过程电容滤波工作过程1 1、半波整流电容、半波整流电容 滤波电压波形滤波电压波形2 2、全波桥式整流电、全波桥式整流电 容滤波电压波形容滤波电压波形31任务任务3 3 认识滤波电路认识滤波电路电容滤波输出电压公式电容滤波输出电压公式 32任务任务3 3 认识滤波电路认识滤波电路做一做做一做 查阅电感滤波和复式滤波电路资料查阅电感滤波和复式滤波电路资料串接串接并接并接低低/大大高高/较小较小 较差较差（小电
14、流）（小电流）好好好好差差33任务3 认识滤波电路想一想想一想 在在电电容容滤滤波波电电路路中中，能能否否将将滤滤波波电电容容串串接接在在负负载电路中？载电路中？电容能串接在电容能串接在负载电路中吗？负载电路中吗？34任务任务4 4 检测晶体二极管检测晶体二极管实训操作实训操作1 1 检测晶体二极管极性及质量检测晶体二极管极性及质量记一记记一记 外型标注判断极性外型标注判断极性 35任务任务4 4 检测晶体二极管检测晶体二极管做一做做一做 用万用表判断极性用万用表判断极性36任务任务4 4 检测晶体二极管检测晶体二极管做一做做一做 用万用表判断性能用万用表判断性能 1.将万用表拨到将万用表拨到
15、R l k或或Rl00挡。挡。2.测出二极管的正反向电阻，并进行比较。测出二极管的正反向电阻，并进行比较。当正反向电阻：当正反向电阻：（1）均小或接近零，说明二极管已击穿；）均小或接近零，说明二极管已击穿；（2）均很大或接近无穷大，说明二极管已；）均很大或接近无穷大，说明二极管已；（3）相差不大，说明二极管性能变坏或已失效。）相差不大，说明二极管性能变坏或已失效。出现上述三种情况的二极管是不能使用的。出现上述三种情况的二极管是不能使用的。37任务4 检测晶体二极管检测晶体二极管想一想想一想 用用万万用用表表检检测测二二极极管管时时，为为什什么么不不用用Rl0kRl0k或或RlRl挡？挡？为什么
16、不用为什么不用Rl0k或或Rl挡？挡？38任务任务4 4 检测晶体二极管检测晶体二极管实训操作实训操作2 2 查阅二极管手册查阅二极管手册 看一看看一看 二极管命名二极管命名 39任务任务4 4 检测晶体二极管检测晶体二极管学一学学一学 查阅手册与元件代换查阅手册与元件代换 1.查阅手册查阅手册（1 1）根据二极管的型号，查阅器件）根据二极管的型号，查阅器件手册，了解其类型、用途和主要手册，了解其类型、用途和主要参数等技术指标，看其是否满足参数等技术指标，看其是否满足实际需要。实际需要。（2 2）根据电路图设计要求，查阅器）根据电路图设计要求，查阅器件手册，选定二极管的型号。查件手册，选定二极
17、管的型号。查阅手册时，先确定器件类型，再阅手册时，先确定器件类型，再确定器件型号。确定器件型号。40任务任务4 4 检测晶体二极管检测晶体二极管学一学学一学 查阅手册与元件代换查阅手册与元件代换 2.二极管代换二极管代换（1 1）尽量选用同型号，同规格二极管替）尽量选用同型号，同规格二极管替代。若找不到同规格的型号，可根据图代。若找不到同规格的型号，可根据图纸的技术要求，选用规格相近的二极管纸的技术要求，选用规格相近的二极管替代。替代。（2 2）代换二极管时要考虑管子的实际工）代换二极管时要考虑管子的实际工作电流要低于最大整流电流并且最高反作电流要低于最大整流电流并且最高反向电压为击穿电压一半
18、。向电压为击穿电压一半。（3 3）器件代换前，要了解二极管在电路）器件代换前，要了解二极管在电路中的具体性质和主要的技术参数后，再中的具体性质和主要的技术参数后，再进行选择和代换。进行选择和代换。41任务任务5 5 小夜灯制作小夜灯制作电路识读电路识读 小夜灯原理图小夜灯原理图 原理图原理图 框图框图 42任务任务5 5 小夜灯制作小夜灯制作印制电路板印制电路板43任务任务5 5 小夜灯制作小夜灯制作实训操作实训操作1 1 元器件清单与检测元器件清单与检测看一看看一看 元器件清单与检测元器件清单与检测44任务任务5 5 小夜灯制作小夜灯制作元器件图元器件图 电阻与电容电阻与电容 二极管二极管
19、45任务任务5 5 小夜灯制作小夜灯制作实训操作实训操作2 2 组装电路组装电路做一做做一做 组装电路组装电路电路焊接的工艺要求：电路焊接的工艺要求：1.1.电阻器采用平卧插件焊接。电阻器采用平卧插件焊接。2.2.二极管按电路极性要求成形后平卧插件焊接。二极管按电路极性要求成形后平卧插件焊接。3.3.发光二极管按电路极性要求直立插件焊接。发光二极管按电路极性要求直立插件焊接。4.4.电解电容器按电路极性要求直立插件焊接。电解电容器按电路极性要求直立插件焊接。5.5.电容器根据焊盘孔距，引脚成形后从焊接面插入焊电容器根据焊盘孔距，引脚成形后从焊接面插入焊盘焊接。盘焊接。46任务任务5 5 小夜灯
20、制作小夜灯制作6.6.将电源插头的两个金属片用力插入底盖的扁孔中。将电源插头的两个金属片用力插入底盖的扁孔中。7.7.截取两根长度为截取两根长度为40mm 40mm 的导线，焊接于电路板的导线，焊接于电路板a a、b b两点，两点，另两端分别焊接到电源插头的两端。另两端分别焊接到电源插头的两端。8.8.安装好组件后，就可焊接。焊接中要注意焊点要光亮，安装好组件后，就可焊接。焊接中要注意焊点要光亮，不能虚焊、连焊、错焊、漏焊、铜箔脱落，同时还要注不能虚焊、连焊、错焊、漏焊、铜箔脱落，同时还要注意用锡要适量。焊完之后，将引脚剪掉，剪掉留头在焊意用锡要适量。焊完之后，将引脚剪掉，剪掉留头在焊板在上板
21、在上0.50.51mm1mm。47任务任务5 5 小夜灯制作小夜灯制作实训操作实训操作3 3 检测电路检测电路 1.1.直观检查：仔细检直观检查：仔细检查是否有不良焊点，查是否有不良焊点，是否有毛刺存在，是否有毛刺存在，是否有短路现象，是否有短路现象，还要仔细观察元件还要仔细观察元件面引脚、导线是否面引脚、导线是否有相碰现象，发现有相碰现象，发现问题要处理好，以问题要处理好，以防出现安全隐患。防出现安全隐患。2.2.低压检测：为保证安全，低压检测：为保证安全，此时可用此时可用12V12V直流电源加直流电源加在在C2C2两端，三只发光二两端，三只发光二极管应点亮。极管应点亮。48任务任务5 5
22、小夜灯制作小夜灯制作实训操作实训操作3 3 检测电路检测电路 4.4.通电试验：将小夜灯插通电试验：将小夜灯插入电源插座内，红、绿、入电源插座内，红、绿、蓝三只发光二极管就会点蓝三只发光二极管就会点亮，精美的小夜灯便制作亮，精美的小夜灯便制作成功了。成功了。注意：电路与注意：电路与220V220V交流电之交流电之间无隔离，绝不可带电操间无隔离，绝不可带电操作，以免造成触电事故。作，以免造成触电事故。3.3.外壳安装：用一块外壳安装：用一块40mm30mm40mm30mm牛皮纸对牛皮纸对折成两层后作为绝缘折成两层后作为绝缘纸，垫在电路板与金纸，垫在电路板与金属插头之间，再将线属插头之间，再将线路板安装在心形的塑路板安装在心形的塑料壳内，上好螺丝钉，料壳内，上好螺丝钉，整个装配即告结束。整个装配即告结束。49任务任务5 5 小夜灯制作小夜灯制作实训操作实训操作3 3 检测电路检测电路 5.5.故障分析：如果在焊接、调试过程中，电路出现故障分析：如果在焊接、调试过程中，电路出现不正常现象，要对故障现象、原因及排除方式进不正常现象，要对故障现象、原因及排除方式进行记录。行记录。50END谢谢！51