1、项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 项目介绍项目介绍工作任务工作任务在日常生活中，如果光线不好，拨电话号码时就得开灯，很不方便。本项目制作的电话灯不仅可以用于拨号照明，还具有提醒挂机、提示来电、警示盗打和提示外线断线等功能。本项目通过制作电话灯，认识光电耦合器和可控硅，了解其特性及应用。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯项目介绍项目介绍工作任务工作任务任务一任务一任务二任务二制作电话制作电话灯电路灯电路 制作光电制作光电耦合控制耦合控制电路电路 项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路想一想看一看看一看学一学
2、学一学拓一拓拓一拓读一读光电耦合控制电路图如图7.1.1所示。仔细读图，看一下光电耦合控制电路是由什么元器件组成的，有你不认识的元件符号吗?有没有你知道的单元电路。光电耦合控制电路并接在电话机进户线两端。当用户拿起话机时，cd端相当于开关断开；当用户挂机时，cd端相当于开关闭合。与电话机进户线并接项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路读一读读一读看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓想一想想一想如图7.1.1所示，如果ef两点的电压为47V，那么在IC元件内部与1、2脚相连的发光二极管 （发光、不发光）。如果ef两点的电压为8V，那么IC元件内
3、的发光二极管 （发光、不发光）。与电话机进户线并接项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓图7.1.2是常用光电耦合器，仔细观察它的外观，看一看有什么特殊的标识。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓一、光电耦合器的内部结构 光电耦合器是将红外线发光二极管和红外线光敏三极管制作在同一外壳内，并用树脂封装的光电器件。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合
4、控制电路制作光电耦合控制电路读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓二、光电耦合器的识别 通常将红外线发光二极管的引脚作为输入端，红外线光敏三极管的引脚作为输出端，常用的有四引脚光电耦合器和六引脚光电耦合器 项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓三、工作任务原理分析1、当用户摘机时，电话机进户线两端电压为9V左右，经过极性导换器，ef两点电压约为8V左右，此时稳压二极管V5截止，相当于开路，IC中红外线发光二极管截止，红外线光敏三极管截止。2、当用户挂机时，进户线
5、两端电压为48V左右，经过导换器ef两点电压约为47V左右，经电阻R1限流，使V5击穿导通，红外线发光二极管导通，红外线光敏三极管饱和导通。3、有电话打进来时，25Hz振铃信号经V1V4整流为脉动直流，使光电耦合器不断导通和截止。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓（1）在逻辑电路上的应用光电耦合器可以构成各种逻辑电路，由于光电耦合器的抗干扰性能和隔离性能比晶体管好，因此，由它构成的逻辑电路更可靠。（2）作为固体开关应用在开关电路中，往往要求控制电路和开关之间要有很好的电气隔离，对
6、于一般的电子开关来说是很难做到的，但用光电耦合器却很容易实现。（3）在触发电路中的应用将光电耦合器用于双稳态输出电路。由于可以把红外线发光二极管分别串入两管发射极回路，可有效地解决输出与负载隔离问题。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路读一读读一读想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓（4）在脉冲放大电路中的应用光电耦合器应用于数字电路，可以将脉冲信号进行放大。（5）在线性电路中的应用线性光电耦合器应用于线性电路中，具有较高的线性度和优良的电气隔离性能。（6）特殊场合的应用光电耦合器还可应用于高压控制，取代变压器，代替触点继电器以
7、及用于A/D电路等多种场合。测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路一、印刷电路图图7.1.5所示是电话灯的印刷电路图，其中没有被色块盖住的部分为光电耦合控制电路。测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路二、元器件选择光电耦合器检测方法 万用表选择R10k电阻档，测其1、2脚，有明显的正、反电阻差异，正向电阻约为几十k，反向电阻无穷大；3、4脚正、反向电阻均为无穷大。三、焊接与装配测一测测一测查一查查
8、一查答一答答一答做一做做一做项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路为了模拟电话机摘挂机状态，可以将双路输出的直流稳压电源双路串联使用:1、按下开关；2、将二路电源独立、串联、并联控制开关选择“SERIES”模式3、顺时针调节从路稳流调节旋钮到最大，稳流指示灯灭。顺时针调节主路稳流调节旋钮到任意位置，稳流灯灭。此时调节从路稳压调节旋钮，屏幕显示没有.反应顺时针调节主路稳压调节旋钮到24V，主从两路屏幕显示一致，如关闭电源，将主路的负端和从路的正端可靠短接；测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一
9、任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路4、将主路的正极和从路的负极连接到光电耦合控制电路的确a、b两点；5、打开电源，将万用表打到10K挡，黑表笔接c点，红表笔接d点，测试IC光电耦合器3、4脚间阻值，并将测试结果填入表7.1.6中。6、逆时针调节主路稳压调节旋钮到4.5V，同样用万用表测量光电耦合器3、4脚间阻值，并将测试结果填入表7.1.6中。测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路 查阅相关资料，了解各类光电耦合器的工作参数及应用。测一测测一测查一查查一查答一答答一答做一做做一做项
10、目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务一任务一 制作光电耦合控制电路制作光电耦合控制电路 如图7.1.4所示，四引脚光电耦合器：1脚为发光二极管 极，2脚为发光二极管 ，3脚为三极管 ，4脚为三极管 。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯项目介绍项目介绍工作任务工作任务任务二任务二制作电话制作电话灯电路灯电路 制作光电制作光电耦合控制耦合控制电路电路 任务一任务一想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯图7.2.1是电话灯的工作原理图。仔细读图，看一下电路是由什么元器件组成的，有你不认识的元件符号吗？有没有
11、你熟悉的单元电路。电话灯在使用时要并接在电话机进户线两端。当用户摘机时，电话灯点亮。当用户挂机时，电话灯熄灭。当有电话打进振铃时，电话灯不断闪烁，提醒用户有电话打进。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读如图7.2.1所示，当用户摘机时，光电耦合器IC的3、4脚相当于开关的 （断开、闭合）。当用户挂机时，光电耦合器IC的3、4脚相当于开关的 （断开、闭合）。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读图7.2.2是常用
12、可控硅的外观形状，仔细观察并记住它们的外形。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读一、可控硅的结构及符号可控硅又称晶闸管。单向可控硅由四层半导体材料组成，有三个PN结，对外有三个电极，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有了与二极管不同的工作特性。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读双向可控硅可等效成两只单向可控硅反向并联，即一只单向可控硅阳极与另一只阴极相连，引出端称第一电
13、极A1；一只单向可控硅阴极与另一只阳极相连，引出端称第二电极A2；剩下的电极则为控制极G。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读二、可控硅的工作状态可控硅具有导通和截止两种工作状态。要使可控硅导通，一是在它的阳极A与阴极K之间外加正向电压；二是在它的控制极G与阴极K之间输入一个正向触发电压。可控硅导通后，去掉触发电压，仍然维持导通状态。控制极的作用是通过外加正向触发脉冲使可控硅导通，却不能使它关断。要使导通的可控硅截止，可以断开阳极电源或使阳极电流小于维持导通的最小值（称为维持电流）。项目七项目七 制作
14、电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读三、单向可控硅识别1、引脚识别将万用表拨在R挡上，用红、黑两表笔分别测任意两引脚间正、反向电阻，只有一次电阻值较小（数十欧姆），此时黑表笔所接的引脚为控制极G，红表笔所接的引脚为阴极K，另一空脚为阳极A。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读2、性能测试（1）将万用表拨在RK或R0K挡上，测量阴极和阳极之间的正反向电阻，阻值应很大。若阻值很小，说明单向可控硅内部击穿短路。（2）将万用表拨在RK
15、或R0K挡上，测量控制极和阳极之间的正反向电阻，阻值应很大。若阻值很小，说明单向可控硅内部击穿短路。（3）将万用表拨在RK或R0K挡上，测量控制极和阴极之间的正反向电阻，若正向电阻接近零或为无穷大，说明单向可控硅已经损坏。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读（4）将万用表拨在R1挡上，对于额定通态平均电流（阳极阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值）为16A的单向可控硅，红表笔接K极，黑表笔同时接通G、A极，在保持黑表笔不脱离A极状态下断开G极，指针应指示在几十欧的位置，此时可控硅已被触发，
16、且触发电压低（或触发电流小）。然后瞬时断开A极再接通，指针应退回位置，则表明可控硅良好。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读三、工作任务原理分析1、当用户摘机时，电话机进户线两端电压为9V左右，经过极性导换器，ef两点电压约为8V左右，此时稳压二极管V5截止，IC中红外线发光二极管截止，红外线光敏三极管截止。220V的交流电经V6整流后，通过R2、R3分压，在R3上得到较高的电压，可控硅PCR触发导通，接通灯泡回路，灯泡点亮。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想
17、想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读2、当用户挂机时，进户线两端电压为48V左右，经过导换器ef两点电压约为47V左右，经电阻R1限流，使V5击穿导通，红外线发光二极管导通，红外线光敏三极管饱和导通。R3两端电压约为0V，可控硅PCR因无触发电压截止，断开灯泡回路，灯泡熄灭。3、有电话打进来时，25Hz振铃信号经V1V4整流为脉动直流，使光电耦合器不断导通与截止，可控硅得到脉冲触发导通和截止，灯泡不断闪烁。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读1、按关断、导通及控制方式分类按关断、导通
18、及控制方式可分为普通可控硅、双向可控硅、逆导可控硅、门极关断可控硅（GTO）、BTG可控硅、温控可控硅和光控可控硅等多种。2、按封装形式分类按封装形式可分为金属封装可控硅、塑封可控硅和陶瓷封装可控硅三种类型。其中，金属封装可控硅又分为螺栓形、平板形、圆壳形等多种；塑封可控硅又分为带散热片型和不带散热片型两种。项目七项目七 制作电话灯制作电话灯 任务二任务二 制作电话灯制作电话灯想一想想一想看一看看一看学一学学一学拓一拓拓一拓读一读读一读3、按电流容量分类按电流容量可分为大功率可控硅、中功率可控硅和小功率可控硅三种。通常，大功率可控硅多采用金属壳封装，而中、小功率可控硅则多采用塑封或陶瓷封装。4
19、、按关断速度分类按其关断速度可分为普通可控硅和高频（快速）可控硅。做一做做一做测一测测一测查一查查一查答一答答一答练一练练一练一、印刷电路图做一做做一做测一测测一测查一查查一查答一答答一答练一练练一练二、元器件选择三、焊接与装配做一做做一做测一测测一测查一查查一查答一答答一答练一练练一练四、通电调试将焊接后且检查无误的电路板接通220V交流电，若灯泡能正常发光，如图7.2.8所示，说明电路工作基本正常，焊接无误。否则，先排除电路中存在的故障后，再进入测一测环节。做一做做一做测一测测一测查一查查一查答一答答一答练一练练一练测一测测一测做一做做一做查一查查一查答一答答一答练一练练一练为了模拟电话机
20、摘挂机状态，将双路输出的直流稳压电源串联使用。1、调节双路串联使用的直流稳压电源，使其输出48V直流电压；2、将48V直流电压加在如图7.2.1所示的电话灯电路ab间，用万用表依次测量光电耦合器IC的 1、2脚间电压，3、4脚间电压，可控硅PCR的A、K极间电压，并将测试结果填入表7.2.4中。3、调节稳压电源使其输出为9V，将其加在电话灯电路ab间，再测量上述各电压值并记录在表7.2.4中。查一查查一查测一测测一测做一做做一做答一答答一答练一练练一练常用可控硅有3CT和KP系列，查阅相关资料，了解其型号中各个字母和数字的含义。答一答答一答查一查查一查测一测测一测做一做做一做练一练练一练可控硅具有 和 两种工作状态。练一练练一练答一答答一答查一查查一查测一测测一测做一做做一做自己动手做一个直流可控硅过压保护电路。电路中，cd间的电压会随着ab间的电压升高而变高。当cd间的电压升高到某一值时，R2上的分压高于稳压管V2的稳压值时，V2导通，可控硅PCR受触发而导通，将a、b两端短路，使保险丝RJ熔断，从而起到过压保护的作用。RJ
