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1、O贵州省职业院校技能大赛电子电辑调与应用赛项（教师组）T作任务书散好检电各幕装惆鸟成用寨项救工位号：2021不5月工作任务与要求请您在6小时内，根据任务书的相关说明和工作要求，完成赛场提供的精密自恢复稳压电源与脉冲顺序控制故障检修板套件中相关电路的焊接、调试、排故、组合联调、数据测量、电路设计等任务，具体工作任务和要求如下：1 .职业素养要求。（10分）2 .根据焊接要求，完成赛场提供的精密自恢复稳压电源的装配、焊接、调试、测量。（20分）3 .根据焊接要求，完成赛场提供的脉冲顺序控制故障检修电路板的装配、焊接。完成精密自恢复稳压电源与脉冲顺序控制故障检修电路板的组合连接、故障排除，实现应用系
2、统的控制功能，并对电路运行数据进行测量记录。（50分）4 .利用NIMultisim14或AltiUmDesigner10,根据任务要求设计电路，完成功能仿真，并进行数据采集和存储（20分）任务一精密自恢复稳压电源的装配、焊接与调试（20分）一、装配焊接（8分）精密自恢复稳压电源原理图如图1所示，装配图如图2所示，电路元器件表见表1,正确选取元器件，准确的焊接在赛场提供的精密自恢复稳压电源板上。焊接要求：在印制电路上所焊接的电子元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净，无毛刺；位置正确；无漏、假、虚、连焊。装配要求：元器件焊接安装无错漏；线路板上插件位置正确，接插件、紧固件安装可靠牢固；元器件安
3、装及元器件上字符标示方向均符合工艺要求;线路板和元器件无烫伤和划伤,整机清洁无污物。图2精密自恢复稳压电源装配图表1精密自恢复稳压目明原元器件表序号名称规格型号编号数量1稳压集成电路TL431U212三极管TIP42Q113集成电路LM358NU114IC座DIP-8IC座U115蜂鸣器5V有源蜂鸣器BELL116接线端子301-2P接线端子JP.,JP227扩展插座XH2.54-4P插座用18三极管S8050Qz-Qg59开关二极管1N4148De,D,Dy,Dio410整流二极管1N4001D-Ds,Ds611电解电容1000F/25VC-112电解电容470F/16-25V(113电解电
4、容4.7pF/50VC3,C5214电解电容IOuF/50VClO,Cu,Cl3315电解电容100F16VC8116瓷片电容0.1F(104)C2,C12217瓷片电容0.01F(103)C1118瓷片电容InF(102)C,CB219电位器IOKQ密封电位器Wl1201/4W直插电阻330Rs,R272211/4W直插电阻130KR11221/4W直插电阻47KR12,Ru,R23231/4W直插电阻18KRs,R?R233241/4W直插电阻IOKR2,R15,R17,R254251/4W直插电阻7.5KR%R182261/4W直插电阻4.7KR3,Ri62271/4W直插电阻4.7Rl
5、O1281/4W直插电阻2KR20,R222291/4W直插电阻IKRn,R9,R2i,Rzi,R35301/2W直插电阻0.22R61311/2W直插电阻100R41323mm红发红LED3mm红发红LEDLi1333mm绿发绿LED3mm绿发绿LEDL2134散热器23*16*25散热器配散热器135散热器螺丝3*10螺丝配散热器136专用PCB板56mmX74un双面PCB配套1二、主要集成芯片芯片介绍1. TL431参考:R）阴极阳极6侦TL431是一款并联稳压集成电路，它的输出电压用两个电阻就可以设置从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值，是较好的可控精密稳压源，该器件在很多应
6、用中可以代替稳压二极管。常用封装是TO-92封装，如图3,电路符号如图4。管脚1.参考2.阳极3.阴极图3TL431封装及脚位功能图4TL431电路符号2. LM358LM358内部包括有两个独立的高增益双运算放大器，可以用于电源电压范围很宽的单电源使用，也可以适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流放大等场合。它的功能框图和引脚排列如图5。其中：8脚是正电源；4脚是负电源（双电源工作时）或地（单电源工作时）；1、2、3脚是一个运放通道，1脚是输出端，2脚是反相输入端，3脚是同相输入端；5、6、7脚为另一运放通道，7脚是输出端，6脚是反
7、相输入端，5脚是同相输入端。OutputAE他InputsA叵VEE/Gnd可VCC3Output BInputsB图5LM358功能框图和引脚排列3. 蜂鸣器蜂鸣器是电子电路中常用的发声元件,按发声的原理可以分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器。压电蜂鸣由压电陶瓷材料制成，利用压电效应将电能转化为声音，电磁式蜂鸣器由电磁线圈与振动铁片构成，利用电流的磁效应将电能转化为声音。单纯具有以上发声结构的蜂鸣器需要外接交变音频电信号才能发声，类似扬声器的功能，我们把这种需外接音频电信号才能发声的蜂鸣器叫做无源蜂鸣器。这类蜂鸣器般无正负区别，加直流电压只能发短暂的“咔咔”声，万用表测量无源压电蜂鸣器的电阻为无
8、穷大，电磁式蜂鸣器的电阻一般为几十欧。为了方便使用和简化电路，常常把驱动蜂鸣器发声的电路元件和蜂鸣器制作在一起，成为有源蜂鸣器，这种蜂鸣器无需外接音频电信号，只需加特定的直流电压即可发声，这种蜂鸣器除了有材料上的区别，还需注意使用电压上的要求，使用中必须在适当的电压范围，同时还需注意正负极性，否则将损坏蜂鸣器内电路。在实际电路应用中，蜂鸣器根据电路形式和发声的要求不同，在体积、封装、电压、材料、外形等各有不同，可谓种类繁多，但根据以上原理不难区分。在自恢复精密稳压电源中所用的蜂鸣器为5V电磁式有源蜂鸣器。三、精密自恢复稳压电源电路简介电路原理如图1,它是在常用串联稳压电路的基础上改进而成，主要
9、由交流输入电路、整流滤波电路、取样电路、基准电压形成电路、误差比较放大电路、调整电路、过流保护及自动恢复电路、报警电路、指示灯电路等9部分组成。交流电压从接线端子JP1输入，加到整流滤波电路，将交流电压转换为非稳直流电压送到稳压电路稳压为需要的稳定直流电压。其中Di组成桥式整流电路，D5为开关二极管，C7为滤波电容，RT组成取样电路，U2、曲为核心的元件组成基准电压形成电路，调节Wl可以调节输出电压的高低，该电路可以实现OV起调，加完成误差比较放大，Q-组成调整电路,R7为调整电路提供驱动电流，R八D6、Q5、U1Bx电、DmRzo为核心的元件组成过流保护电路,RmCU等组成自动恢复电路，QB
10、ELL等组成报警电路，G组成输出滤波电路，L、L2为指示灯，CM为输出接线端子。15-18V的交流电经过Di整流后得到脉动直流电，经D5后进入漉波电路得到非稳直流电，经。稳压后得到稳定的直流输出。输出电压经Ri、R2分压取样后加到运放反相输入端2脚，与运放的同相输入端3脚的基准电压进行比较放大，放大后的误差信号从1脚输出，经D7驱动Qz对Ql的基极电流进行精密控制，达到稳压的目的。Rs与口(TL431)组成2.5V的基准电压形成电路，为稳压电路及过流保护电路提供基准电压。RkC5、C2组成降压滤波电路，为Ui供电。L为电源指示灯，通电后就被点亮，L2为正常工作指示灯，当有正常电压输出时被点亮。
11、本电路不容易理解的是过流保护及自动恢复电路，其关键元件是电及UiB相关元件，正常工作时GND与V-的压差很小，如果选择V-为参考电位点，则GND为负压，输出电流越大,GND的负压就越低，对于以来讲，5脚电压正常时被Rao连接到V、即该脚正常电压为OV,TL431形成的2.5V基准电压经RI8、。分压后加到UlB的反相输入端，正常工作时约大于0V,使UIB的第7脚输出低电平，Q3、Qu截止，蜂鸣器失电不响，Ru提供的脉动直流经心滤波后使Q,集电极为高电平，DG截止，不影响调整电路正常输出电压，Dg导通，使Ql导通，Q：截止,对ILB的5脚不产生影响，电路处于稳定工作状态。当输出电流过大时，Rg上
12、的压降增加，相当于GND负压增加，导致UIB的6脚电压下降，当6脚电压低于OV时，UIB的7脚输出高电平，Q3、QG导通，蜂鸣器得电报警，Rn提供的直流被Q3短路到地，使Q：,集电极为低电平,DG导通，调整电路无驱动电流而停止工作，输出电压为0V,这是L2失电熄灭，必截止，使Ql截止，Q5由于有CU的存在而暂时截止，UlB的5脚由于有7脚高电平的反馈而处于高电平状态，这是6脚电压依然低于5脚电压，7脚继续处于保护报警状态，随着保护时间的推移,Rns对CU的充电电压不断提高，当增加到Qs的导通电压时，导通，使Ul的5脚电压被短路到地，UIB的7脚输出低电平，电路恢复正常工作状态。稳压后的直流电压
13、从JPz输出，JP3可以外接电压表和电流表，作为电路功能扩展使用。四、电路调试与功能验证（5分）L检查电路连接是否正确，确保无误后在JP1处接上16V直流电源（1分）。2 .用万用表直流电压档监测JP2的输出电压（注意方向不要接反）（1分）。3 .旋转Ih观察JP2输出电压的变化情况（1分）。4 .瞬间短路JP2输出端，观察电路的保护、报警和自动恢复情况（1分）。5 .连接负载进行实用化应用测试（1分）。五、电路参数的测量（7分）在JPl处接上16V直流电源，将输出电压调节到以下指定值，测量电路中各点电压，并填入下表中（每一个电路点电压值错一个该项不得分）。输出电压值（V）电路测试点电位（V）
14、D5阳极（1分）Z阴极（1分）QI基极（1分）Q2基极（1分）U2阴极（1分）Ul第1脚（1分）Ul第8脚（1分）1.5V5.OV12.OV任务二脉冲顺序控制电路板的装配与故障检修（50分）一、电路装配与焊接（10分）脉冲顺序控制电路原理图如图6所示，装配图如图7,电路元器件表见表3,正确选取元器件，准确的焊接在赛场提供的脉冲顺序控制电路板上。焊接要求：在印制电路上所焊接的电子元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净，无毛刺；位置正确；无漏、假、虚、连焊。装配要求：元器件焊接安装无错漏；线路板上插件位置正确，接插件、紧固件安装可靠牢固；元器件安装及元器件上字符标示方向均符合工艺要求；线路板和元器件无烫伤和划伤，整机清洁无污物。图6脉冲顺序控制电路原理图+Jic3UIOUCC 口 ClQGND ,1EJR16 IC2RO LEDO Rl 5 TDl匚Z) El E g TP25C6匚ZlRWEJR13 EJ5rpiC8C9 R
