【正文】 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 參 考 文 獻(xiàn) 1 陳有卿，實(shí)用燈光控制電路 300例 [M].中國電力出版社 .北京 147149 2 林楓，常用電子元器件 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 . 4556 3 劉征宇，電子電路設(shè)計(jì)與制作 [M].福建科學(xué)技術(shù)出版社 . 102123 4 閔銳，蔣榴英 .電子線路基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和解題指導(dǎo) [M].西安電子科技大學(xué)出版社 1820 5 劉京南，王成華 .電子電路基礎(chǔ) [M].電子工業(yè)出版社 . 2029 6 陳振官，陳宏威 .光電子電路及制作實(shí)例 [M].國防工業(yè)出版社 . 112134 7 楊欣，王玉鳳，劉湘黔 .電子設(shè)計(jì)從零開始 [M].清華大學(xué)出版社 . 2629 8 童詩白，華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].高等教育出版社 .2020 1218 9 江思敏，姚鵬翼，胡榮 .Protel電路設(shè) 計(jì)教程 [M].清華大學(xué)出版社 . 302335 10 何希才．新型電子電路應(yīng)用實(shí)例 [M].北京：科學(xué)出版社， 2020 5455 11 Rockwell Automation. AllenB radley MicroLogixTM 1500. User reference manual[Z ]. United states， 1999. 12 , P. Girao, “Vehicles plate Recognition for Wireless Traffic Control and Law Enforcement System”, Proceeding of the IEEE international Conference on Industrial TechnologyICIT06,Mumbai, India, December 1517 2020. 。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。表 5參數(shù)可供選擇二極管時(shí)參考。 需要特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據(jù)不同的整流方式和負(fù)載大小加以選擇。 上述工作狀態(tài)分別如圖 17（ a）（ b）所示 ： （ a） （ b） 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 17 橋式整流電路工作原理 如 此重復(fù)下去，結(jié)果在 RL 上便得到全波整流電壓。 U2為負(fù)半周時(shí)，對 D D4加正向電壓， D D4導(dǎo)通；對 D D3加反向電壓， DD3截止。 工作原理 橋式整流電路的工作原理如下： U2對 D D3加正向電壓， D D3導(dǎo)通； 對 D D4加反向電壓， D D4截止。 橋式整流電路 橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。電容器的耐壓值一般取2E2的 倍。通常應(yīng)根據(jù)負(fù)載電用和輸出電用的大小選擇最佳電容量。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 16 濾波前后波形 顯然，電容量越大，濾波效果越好，輸出波形越趨于平滑 ，輸出電壓也越高。 當(dāng)電壓 E2處于負(fù)半周時(shí)同理。但是由于電容按規(guī)律放電，所以當(dāng) E2下降到一定數(shù)值后， UC的下降速度小于 E2的下降速度，使 UC大于 U2，從而導(dǎo)致D D4反向偏置而變?yōu)檩d止。 在二極管導(dǎo)通期間， 當(dāng)電壓 E2處于正半周并且數(shù)值大于電容兩端電壓 UC時(shí) ，二極管 D D4導(dǎo)通，電流一路流經(jīng) 負(fù)載電阻 R，另一路對電容 C充電。 因此，一般在整流后，通常要采取一定的措施，一方面盡量降低輸出電壓中的脈動(dòng)成分，另一方面又要盡量保留其中直流成分，使輸出電壓接近于理想的直流電壓， 這便是濾波 。這種電容帶兩端電壓不能突變的特性，正好可以用來承擔(dān)濾波的任務(wù)。充電的時(shí)候，電容器兩端的電壓逐漸升高，直到接近充電電壓；放電的時(shí)20 電視視力保護(hù)燈電路設(shè)計(jì) 候，電容器兩端的電壓逐漸降低，直到完全消失。 電容濾波及濾波電路 電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的倉庫。 ⑵ 觸發(fā)導(dǎo)通 在控制極 G 上加入正向電壓時(shí)因 J3 正偏， P2 區(qū)的空穴時(shí)入 N2 區(qū)， N2 區(qū)的電子進(jìn)入 P2 區(qū)，形成觸發(fā)電流 IGT。進(jìn)入 N1 區(qū)的電子與由 P1 區(qū)通過 J1 結(jié)注入 N1 區(qū)的空穴復(fù)合，同樣，進(jìn)入 P2 區(qū)的空穴與由 N2 區(qū)通過 J3 結(jié)注入 P2 區(qū)的電子復(fù)合，雪崩擊穿，進(jìn)入 N1 區(qū)的電子與進(jìn)入 P2 區(qū)的空穴各自不能全部復(fù)合掉，這樣，在 N1 區(qū)就有電子積累，在 P2 區(qū)就有空穴積累，結(jié)果使 P2 區(qū)的電位升高， N1 區(qū)的電位下降， J2 結(jié)變成正偏，只要電流稍增加，電壓便迅速下降，出現(xiàn)所謂負(fù)阻特性 。 ⑵ 正向特性 當(dāng)控制極開路，陽極上加上正向電壓時(shí)， J J3 結(jié)正偏，但 J2 結(jié)反偏，這與普通 PN結(jié)的 反向特性相似，也只能流過很小電流，這叫正向阻斷狀態(tài) 。由于 BG1和 BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔茫砸坏┛煽毓鑼?dǎo)通后，即使控制極 G 的電流消失了，可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài)，由于觸發(fā)信號只起觸發(fā)作用，沒有關(guān)斷功能，所 以這種可控硅是不可關(guān)斷的。此時(shí)，電流 IC2再經(jīng) BG1放大，于是 BG1的集電極電流 IC2=β 1Ig。此時(shí)，如果從控制極 G 輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號， BG2便有基 流bi流過，經(jīng) BG2放大，其集電極電流 IC1=β 2Ig。 晶閘管及其工作原理 晶閘管（又稱可控硅）是由 3 個(gè) PN 結(jié)四層結(jié)構(gòu)硅芯片和 3 個(gè)電極組成半導(dǎo)體器件。 ICBO的大小取決于少數(shù)載流子的濃度，而少子濃度受溫度的影響比較大，故 ICBO隨 溫度的升高而增大。另一方面，集電區(qū)的少數(shù)載流子空穴向基區(qū)漂移，基區(qū)的少數(shù)載流子自由電子向集電區(qū)漂移，形成集電結(jié)反 向飽和電流 ICBO，并流過極電極和基極支路，構(gòu)成 IC和 IB的另一部分電流。 由于集 電結(jié)外加反向電壓（ PN結(jié)反向偏置）， 有利于少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)，使發(fā)射區(qū)發(fā)射到基區(qū)聚集在集電結(jié)邊緣的非平衡少子電子很快漂移到集電區(qū)。復(fù)合后基區(qū)帶負(fù)電，電源 VEE的正極將從基區(qū)拉走電子（或者說補(bǔ)充空穴）。在該濃度差作用下，注入基區(qū)的電子將繼續(xù)向集電結(jié)方向擴(kuò)散。 發(fā) 射區(qū)的多數(shù)載流子自由電子注入基區(qū) 后 ， 稱為基區(qū)的非平衡少子。發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度， IEPIEN，因而發(fā)射結(jié)的電流 IE主要取決于從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的電子電流 IEN，而從基區(qū)注入到發(fā)射區(qū)的空穴電流 IEP，因?yàn)閿?shù)值很小面將其忽略，即 IE＝ IEN+IEP≈ IEN。放大狀態(tài)下 BJT 中載流子的傳輸過程如圖 14： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 13 放大狀態(tài)下 BJT 中載流子的傳輸過程 如圖 13，以 NPN 為例， 其中： 發(fā)射結(jié)外加正向電壓（ PN 結(jié)正向偏置），其內(nèi)電場被大大削弱， 有利于多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)：發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子自由電子源源不斷地越過發(fā)射結(jié)注入基區(qū)（發(fā)射區(qū)發(fā)射電子），形成電子注入電流 IEN。 ② 外部條件： 發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。 三極管工作原理 我們知道， 三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基 區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)三極管的基極上加一個(gè)微小的電流時(shí)，在集電極上可以得到一個(gè)是注入電流 ? 倍的電流，即集電極電流。 三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號變成一定強(qiáng)度的信號，當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號的能量罷了。 三極管 三極管 的結(jié)構(gòu) 半導(dǎo)體三 極管 也稱為晶體三極管，可以說它是電子電路中最重要的器件。 ⑦ 安全系數(shù)高 所需電壓、電流較小，發(fā)熱較小，不產(chǎn)生安全隱患，于礦場等危險(xiǎn)場。 ⑤ 保護(hù)視力 直流驅(qū)動(dòng)，無頻閃（普通燈都是交流驅(qū)動(dòng)，就必然產(chǎn)生頻閃） 。 ③ 光線健康 光線中不含紫外線和紅外線，不產(chǎn)生輻射（普通燈光線中含有紫外線和紅外線 ） ， LED輻照器（ 365） LED 輻照器（ 365） 。 ⑵ 發(fā)光二極管的特性 ① 高效節(jié)能 一千小時(shí)僅耗幾度電（普通 60W 白熾燈十七小時(shí)耗 1度電，普通 10W 節(jié)能燈一百小時(shí)耗 1度電 )。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。在某些半導(dǎo)體材料的 PN 結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。 ⑴ 發(fā)光原理 它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以 LED 的抗震性能好。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。當(dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從 P區(qū)注入到 N區(qū)的空穴和由 N 區(qū)注入到 P區(qū)的電子，在 PN 結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與 N區(qū)的電子和