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直流穩(wěn)壓電源設(shè)計要求范文第1篇

關(guān)鍵詞：直流穩(wěn)壓電源 線性電源 開關(guān)電源 基本類型

一、線性直流穩(wěn)壓電源

（一）晶體管串聯(lián)式直流穩(wěn)壓電源。其在線性放大狀態(tài)工作，具備反應(yīng)快，電壓穩(wěn)定度高，負載穩(wěn)定度高，輸出紋波電壓小，噪聲較小等特點。針對電路技術(shù)而言，其控制電路使用元件較少。針對調(diào)整管的開關(guān)特性，濾波器的高頻性能等要求較少，因此可靠性較高。其最大缺點是工作效率較低。只能通過降低調(diào)整管上的壓降，減少調(diào)整管上的損耗來提高效率。具體解決策略為：一是PNP和NPN晶體管互補：串聯(lián)式穩(wěn)壓電源輸出電源電流較大時，通常調(diào)整管都要接成共集電極的達林頓組合管。因為在晶體管電參數(shù)相同情況下在保持電流放大倍數(shù)相等的情況下，互補連接的組合調(diào)整管的集射極壓降減少了，因而電源的效率得到提高；二是偏置法：一般共集電極組合管集射間的壓降一定程度上取決偏置電流。采用偏置連接法當輸出電流一定時可以有效的提高電源效率；三是開關(guān)穩(wěn)壓器作前置予調(diào)節(jié)：在輸入-輸出電壓差比較大，輸出電流也比較大的場合，采用開關(guān)穩(wěn)壓器作串聯(lián)式穩(wěn)壓器的前置予調(diào)節(jié)也是提高電源效率的有效辦法。開關(guān)予調(diào)節(jié)還可以設(shè)置在電源變壓器的原邊。

（二）集成線性穩(wěn)壓器。集成穩(wěn)壓器在早期市場上應(yīng)用較多，產(chǎn)量較大，主要分為半導體單片式集成穩(wěn)壓器、混合式集成穩(wěn)壓器兩類。兩類集成穩(wěn)壓器的電路形式、封裝、電壓、電流規(guī)格各不相同。集成穩(wěn)壓器分為定電壓、可調(diào)、跟蹤、浮動集成穩(wěn)壓器多種。然而無論何種形式，其大都由基準電壓源、比較放大器、調(diào)整元件即功率晶體三極管和某種形式的限流電路組成。部分集成穩(wěn)壓器內(nèi)部還有邏輯關(guān)閉電路和熱截止電路。集成穩(wěn)壓器與由分立元件組成的穩(wěn)壓器比較，集成穩(wěn)壓器的優(yōu)點非常明顯，成本低，體積小，使用方便，性能好，可靠性高。

（三）恒流源網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)壓電源。恒流網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)壓是串聯(lián)穩(wěn)壓電源的基本特點之一，其能夠有效提高電源穩(wěn)定性，在集成穩(wěn)壓器中應(yīng)用較為廣泛。分立元件組成的串聯(lián)穩(wěn)壓器大都應(yīng)用了恒流技術(shù)。應(yīng)用晶體管場效應(yīng)管與恒流二極管等元件能夠?qū)崿F(xiàn)恒流。恒流二極管在分立元件的串聯(lián)穩(wěn)壓器中應(yīng)用較為便利。

二、開關(guān)直流穩(wěn)壓電源

開關(guān)直流穩(wěn)壓電源主要指功率調(diào)整元件以“開、關(guān)”方式工作的直流穩(wěn)壓電源。早期的磁放大器開關(guān)直流穩(wěn)壓電源是利用鐵芯的“飽和”、“非飽和”兩種狀態(tài)進行“開、關(guān)”控制，是一種低頻磁放大器。此期間出現(xiàn)的可控硅相控整流穩(wěn)壓電源也屬于開關(guān)直流穩(wěn)壓電源。之后，高頻開關(guān)功率變換技術(shù)得以迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了變換器方式的高頻開關(guān)直流穩(wěn)壓電源。

（一）去除工頻變壓器。去除工頻電源變壓器而采用直接從電網(wǎng)整流輸入方式，是開關(guān)電源減少體積和重量的重要舉措之一。去除工頻變壓器已成為當代先進開關(guān)電源的基本特點。無工頻變壓器的開關(guān)電源與各種有工頻變壓器的直流穩(wěn)壓電源相比，其具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點。開關(guān)電源的電路形式已實現(xiàn)多種多樣。從調(diào)制技術(shù)來看，其包括脈寬調(diào)制型、頻率調(diào)制型、混合調(diào)制型幾類，其中脈寬調(diào)制占絕大多數(shù)。目前出現(xiàn)了完全無變壓器的開關(guān)電源，即連高頻變換器都不需要。這種電源的最大特點是體積還可比現(xiàn)在的無工頻變壓器開關(guān)電源小的多，而且沒有繞制的變壓器等器件，能夠集成電路工藝制作。

（二）提高開關(guān)電源頻率?，F(xiàn)代開關(guān)電源的最顯著特點是開關(guān)頻率不斷提高，無論是晶體管開關(guān)電源、可控硅開關(guān)電源、場效應(yīng)管開關(guān)電源，均在實現(xiàn)向高頻化方向發(fā)展。隨著功率IGBT和MOSFET的出現(xiàn)，開關(guān)電源的工作頻率已從早期典型的20KHz逐步提高到兆赫范圍甚至G赫范圍。

（三）控制電路實現(xiàn)集成。早期開關(guān)電源的控制電路由分立元件構(gòu)成，電路設(shè)計和調(diào)試維修都較為復雜，不利于開關(guān)電源的推廣應(yīng)用。為了適應(yīng)開關(guān)電源的迅速發(fā)展，集成化的開關(guān)電源控制電路被研制成功，而且功能日益完善。開關(guān)電源控制電路集成化，極大地簡化了開關(guān)電源的設(shè)計，提高了開關(guān)電源的電性能和可靠性，并且具有體積小、成本低等優(yōu)點。

（四）關(guān)鍵元器件高頻化。為適應(yīng)開關(guān)電源快速發(fā)展需要，開關(guān)電源應(yīng)用的主要元器件也在快速發(fā)展，高頻化是其基本目標。開關(guān)電源中的開關(guān)元件-功率晶體管、可控硅、場效應(yīng)管等均在提高工作頻率上發(fā)揮著重要作用。特別是功率管IGBT復合管，MOSFET場效應(yīng)管的出現(xiàn)，最為引人注目，其不僅把開關(guān)頻率提高到1MHz-lGHz，并且具有開關(guān)特性好、驅(qū)動功率小、不存在二次擊穿、避免熱奔等特殊優(yōu)點。此外，大電流肖特基勢壘的出現(xiàn)極大地改善了低電壓電流開關(guān)電源的整流效率，其具有開關(guān)速度快、反向恢復時間短，正向壓降地等優(yōu)點。在濾波過程中，電容器等器件也要在材料、結(jié)構(gòu)工藝諸方面進行研制，以適應(yīng)開關(guān)電源高頻化需求。

（五）實現(xiàn)全數(shù)字化控制。開關(guān)電源的控制已從模擬控制，模數(shù)混合控制，發(fā)展為全數(shù)字控制階段。全數(shù)字控制是未來的發(fā)展趨勢所在，并且已在許多功率變換設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。然而，過去數(shù)字控制在DC/DC變換器中應(yīng)用較少。近年來，開關(guān)電源的高性能全數(shù)字控制芯片已經(jīng)逐步開發(fā)應(yīng)用，歐美已有多家公司開發(fā)并制造出開關(guān)變換器的數(shù)字控制芯片及軟件。全數(shù)字控制數(shù)字信號與混合模數(shù)信號相比能夠標定更小量，芯片價格較低；針對電流檢測誤差能夠?qū)崿F(xiàn)精確數(shù)字校正，電壓檢測更為精準；能夠?qū)崿F(xiàn)快速靈活的控制設(shè)計等。

直流穩(wěn)壓電源設(shè)計要求范文第2篇

關(guān)鍵詞：變壓；整流濾波；穩(wěn)壓；

中圖分類號：S611 文獻標識碼： A

1、引言

直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的設(shè)備之一,廣泛的應(yīng)用于教學、科研等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源功能簡單、難控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復雜度高。普通直流穩(wěn)壓電源品種很多, 但均存在以下問題: 當輸出電壓需要精確輸出, 或需要在一個小范圍內(nèi)改變時(如1. 05～ 1. 07V ) ,困難就較大。二是穩(wěn)壓方式均是采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路, 對過載進行限流或截流型保護, 電路構(gòu)成復雜,穩(wěn)壓精度也不高。

傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開關(guān)來實現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié),并由電壓表指示電壓值的大小. 因此,電壓的調(diào)整精度不高,讀數(shù)欠直觀,電位器也易磨損.而基于單片機控制的直流穩(wěn)壓電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是計算機技術(shù)的突飛猛進,現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的工控產(chǎn)品均需要有低紋波、寬調(diào)整范圍的高壓電源,特別是在一些高能物理領(lǐng)域,急需電腦或單片機控制的低紋波、寬調(diào)整范圍的電源。

從上世紀九十年代末起，隨著對系統(tǒng)更高效率和更低功耗的需求，電信與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備的技術(shù)更新推動電源行業(yè)中直流/直流電源轉(zhuǎn)換器向更高靈活性和智能化方向發(fā)展。在80年代的第一代分布式供電系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)向到20世紀末更為先進的第四代分布式供電結(jié)構(gòu)以及中間母線結(jié)構(gòu)，直流/直流電源行業(yè)正面臨著新的挑戰(zhàn)，即如何在現(xiàn)有系統(tǒng)加入嵌入式電源智能系統(tǒng)和數(shù)字控制。

在家用電器和其他各類電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。但在實際生活中，都是由220V 的交流電網(wǎng)供電。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。濾波器用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般傳統(tǒng)電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來替代，則可縮小直流電源的體積，減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需直流穩(wěn)壓器就能用作家用電器的電源，這既降低了家用電器的成本，又縮小了其體積，使家用電器小型化。

2、方案論證與比較：

方案一: 采用單級開關(guān)電源，由220V交流整流后，經(jīng)開關(guān)電源穩(wěn)壓輸出。但此方案所產(chǎn)生的直流電壓紋波大，在其后的幾級電路中很難加以抑制，很有可能造成設(shè)計的失敗與技術(shù)參數(shù)的超標。

方案二：并聯(lián)式穩(wěn)壓電源，電路簡便易行，所用元器件相對較少，當負載電流恒定時穩(wěn)定性相對較好，其突出優(yōu)點就是可承受輸出短路。但是效率低于串聯(lián)式穩(wěn)壓電源，輸出電壓調(diào)節(jié)范圍較小，尤其是在小電流時調(diào)整管需承受很大的電流，損耗過大，因而不能采用。

方案三：串聯(lián)式穩(wěn)壓電源，利用可調(diào)的三端式集成穩(wěn)壓器先提供穩(wěn)壓電壓和小電流，再通過三極管擴流的方式使之提供大功率。由于集成穩(wěn)壓器通常內(nèi)部已有各種保護電路，輔助電路就可以簡化。其次想采用經(jīng)典的分立式元件形式，因為在理論課及實驗室中看到的大多是這種電源，并且具體電路形式很豐富，可借鑒的結(jié)構(gòu)也較多。

比較以上幾種方案，決定采用方案三，即經(jīng)典的串聯(lián)式穩(wěn)壓電源，穩(wěn)扎穩(wěn)打，力爭做好。

3、硬件電路的組成與設(shè)計

直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。

我國電網(wǎng)供電電壓交流220V(有效值)50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。降壓后的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。脈動大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。濾波后的直流電壓，再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給負載RL。

3.1電源變壓器

電源變壓器的作用是將來自電網(wǎng)的220V交流電壓變換為整流電路所需要的交流電壓。

本設(shè)計方案所需要用到的降壓變壓器是將電網(wǎng)交流電壓220V變換成復合需要的交流電壓，此交流電壓經(jīng)過整流后可獲得后級電路所需要的直流電壓12V。

由于所需的直流電壓比起電網(wǎng)的交流電壓在數(shù)值上相差較大，考慮到穩(wěn)壓部分中的集成穩(wěn)壓器須在輸入電壓≥10V 時才能使輸出電壓為0.7V～9V。所以，降壓后的電壓設(shè)為10V～12V，才能達到要求輸出的電壓為0V～10V，即該部分電路采用變壓器把220V交流市電變?yōu)榧s10V 的低壓交流電，作為電源的輸入電壓。變壓器原輔線圈的匝數(shù)比為：

N1/N2 = U1/U2 = 220V/10V≈22/1

電路中的保險絲可起到保護電源的作用，當電流大于0.5A 時，保險絲熔斷，從而防止電源燒壞。電源變壓器的效率為：

其中：是變壓器副邊的功率，是變壓器原邊的功率。

一般小型變壓器的效率如表1所示，因此，當算出了副邊功率后，就可以根據(jù)下表算出原邊功率。

表1小型變壓器的效率

3.2整流濾波電路

整流電路將交流電壓變換成脈動的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的紋波成分，輸出紋波較小的直流電壓。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。

如圖所示，在本設(shè)計中采用四個二極管組成橋式整流電路，利用單相橋式整流電路把方向和大小都大小都變化的50Hz的交流電變換為方向不變但大小仍有脈動的直流電。其優(yōu)點是電壓較高,紋波電壓較小,整流二極管所承受的最大反向交流電流流過,變壓器的利用率高。濾波電路：利用儲能元件-電容C兩端的電壓不能突變的性質(zhì),采用RC濾波電路將整流電路輸出的脈動成分大部分濾除,得到比較平滑的直流電。

圖2橋式整流橋電路

直流電壓與交流電壓的有效值間的關(guān)系為：

在整流電路中，每只二極管所承受的最大反向電壓為：

流過每只二極管的平均電流為：

其中：R為整流濾波電路的負載電阻，它為電容C提供放電通路，放電時間常數(shù)RC應(yīng)滿足：

其中：T = ms是50Hz交流電壓的周20期。

3.3穩(wěn)壓電源電路

三端穩(wěn)壓器各項性能指標的測試

輸入電壓u2受負載和溫度發(fā)生變化到影響而發(fā)生波動時，濾波電路輸出的直流電壓VI會隨著變化。因此，為了維持輸出電壓VI穩(wěn)定不變，需要對電壓進行穩(wěn)壓。穩(wěn)壓電路的作用是當外界因素（電網(wǎng)電壓、負載、環(huán)境溫度）發(fā)生變化時，能使輸出直流電壓不受影響，而維持穩(wěn)定的電壓輸出。穩(wěn)壓電路一般采用集成穩(wěn)壓器和一些元件所組成。采用集成穩(wěn)壓器設(shè)計的穩(wěn)壓電源具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。

三端穩(wěn)壓器的引腳及其應(yīng)用電路見附錄圖3。

7806為三端式集成穩(wěn)壓器，這種集成穩(wěn)壓器的輸出電壓是固定的，在使用中不能進行調(diào)整。W78系列三端穩(wěn)壓器輸出正極性電壓，一般有：5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V、24V，輸出電流最大可達1.5A（加散熱片）。若要求輸出負電壓，可選用W79系列穩(wěn)壓器。圖3是7806的外型和三個引出端，其中：

1―輸入端（不穩(wěn)定直流電壓輸入端）；

2―輸出端（穩(wěn)定直流電壓輸出端）；

3―公共端；

圖3三端式集成穩(wěn)壓器

它的主要參數(shù)有：輸出直流電壓Uo=6±5%；最大輸入電壓Uimax=35V； 電壓最大調(diào)整率Su=50mV；靜態(tài)工作電流Io=6mA； 最大輸出電流Iomax=1.5A；輸出電壓溫漂ST=0.6mV/oC。

3.4穩(wěn)壓系數(shù)的測量(調(diào)節(jié)輸出電壓為5V時)

按圖所示連接電路， 在u1=220V時，測出穩(wěn)壓電源的輸出電壓Vo，應(yīng)改變電源電壓上升和下降10%，分別測量穩(wěn)壓電源的輸出電壓VO，RL=100Ω。在實驗室調(diào)節(jié)交流不太方便時,可采用變壓器的次級變換的方法,如①②腳電壓為18V,測量一次,記下VO1.再更換到③①腳測量一次VO2, 將測量的結(jié)果填入表5中。則穩(wěn)壓系數(shù)為：

SV=(ΔVO/VO)/(Δu1/u1)

表2

3.5輸出內(nèi)阻的測量(調(diào)節(jié)輸出電壓為5V時)

按圖4所示連接電路，保持穩(wěn)壓電源的輸入電壓不變 ，在不接負載RL時測出開路電壓Vo1，此時Io1=0，然后接上負載RL，測出輸出電壓Vo2和輸出電流Io2，測量結(jié)果填入表3中。則輸出電阻為：

RO=-(VO1-VO2)/(IO1-IO2)=(VO1-VO2)/IO2

表3

3.6紋波電壓的測量(調(diào)節(jié)輸出電壓為6V時)

用示波器觀察Vo的紋波峰峰值，（此時Y通道輸入信號采用交流耦合AC），測量Vop-p的值（約幾mV）。

4、直流電源系統(tǒng)原理圖

直流穩(wěn)壓電源設(shè)計要求范文第3篇

【關(guān)鍵詞】穩(wěn)壓電源；設(shè)計；參數(shù)

任何電子設(shè)備的工作都離不開直流電源，晶體管、集成電路正常工作都需要直流電源供電。提供直流電的方法主要有干電池和穩(wěn)壓電源兩種。干電池具有輸出電壓穩(wěn)定便于攜帶等優(yōu)點但是其容量低壽命短的缺點也十分明顯。而直流穩(wěn)壓電源能夠?qū)?20V交流電轉(zhuǎn)換為源源不斷的穩(wěn)定的直流電.它由變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四部分電路等組成。參考電路如圖1所示。

1.變壓

穩(wěn)壓電源的輸出電壓一般是根據(jù)儀器設(shè)備的需要而定的，有的儀器設(shè)備同時需要幾種不同的電壓。單獨的穩(wěn)壓電源，其輸出電壓在一定的范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)，當調(diào)節(jié)范圍較大時，可分幾個檔位。因此，需要將交流電通過電源變壓器變換成適當幅值的電壓，然后才能進行整流等變換，根據(jù)需要，變壓器的次級線圈一般都為兩組以上選用合適的變壓器將220V±10%的高壓交流電變成需要的低壓交流電，要滿足電源功率和輸出電壓的需要，變壓器選用應(yīng)遵循以下原則：

（1）在220V±15%情況下應(yīng)能確保可靠穩(wěn)定輸出。一般工程上變壓、整流和濾波后的直流電壓可以按下面情況確定：

一是要考慮集成穩(wěn)壓電路一般是要求最小的輸入輸出壓差；二是要考慮橋式整流電路要消耗兩個二極管正向?qū)ǖ膲航担蝗且粲幸欢ǖ挠嗔?。輸出電壓過高會增加散熱量，過低會在輸出低壓時不穩(wěn)定，由此來確定直流電壓.

（2）變壓器要保留20%以上的電流余量。

2.整流

是將正弦交流電變成脈動直流電，主要利用二極管單向?qū)щ娫韺崿F(xiàn)，整流電路可分為半波整流、全波整流和橋式整流。電源多數(shù)采用橋式整流電路，橋式整流由4個二極管組成，每個二極管工作時涉及兩個參數(shù)：一是電流，要滿足電源負載電流的需要，由于橋式整流電路中的4個二極管是每兩個交替工作，所以，每個二極管的工作電流為負載電流的一半；二是反向耐壓，反向電壓要大于可能的最大峰值。

（1）電流負載ID>IL；

（2）反向耐壓為變壓器最高輸出的峰值VD>V2。

3.濾波

濾波的作用是將脈動直流濾成含有一定紋波的直流電壓，可使用電容、電感等器件，在實際中多使用大容量的電解電容器進行濾波。圖中C2和C4為低頻濾波電容，可根據(jù)實驗原理中的有關(guān)公式和電網(wǎng)變化情況，設(shè)計、計算其電容量和耐壓值，選定電容的標稱值和耐壓值以及電容型號（一般選取幾百至幾千微法）。

C1和C3為高頻濾波電容，用于消除高頻自激，以使輸出電壓更加穩(wěn)定可靠。通常在0.01μF～0.33μF范圍內(nèi)。

（1）低頻濾波電容的耐壓值應(yīng)大于電路中的最高電壓，并要留有一定的余量；

（2）低頻濾波電容C2選取應(yīng)滿足：C2≥（3～5）；RL為負載電阻，T為輸入交流電的周期。對于集成穩(wěn)壓后的濾波電容可以適當選用數(shù)百微法即可；

（3）工程上低頻電容C2也可根據(jù)負載電流的值來確定整流后的濾波電容容量，即：C2≥（IL/50mA）×100uF。

4.穩(wěn)壓

經(jīng)過整流和濾波后的直流電壓是一個含有紋波并隨著交流電源電壓的波動和負載的變化而變化的不穩(wěn)定的直流電壓，電壓的不穩(wěn)定會引起儀器設(shè)備工作不穩(wěn)定，有時甚至無法正常工作。為此在濾波后要加穩(wěn)壓電路，以保障輸出電壓的平穩(wěn)性。穩(wěn)壓方式有分立元件組成的穩(wěn)壓電路和集成穩(wěn)壓電路。分立元件組成的穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓方式有串聯(lián)穩(wěn)壓、并聯(lián)穩(wěn)壓和開關(guān)型穩(wěn)壓等，其中較常用的是串聯(lián)穩(wěn)壓方式。

（1）串聯(lián)穩(wěn)壓電路

串聯(lián)穩(wěn)壓電路工作框圖如圖2所示，它由采樣電路、基準電壓電路、比較放大電路和調(diào)整電路組成。

（2）集成穩(wěn)壓器

隨著集成工藝技術(shù)的廣泛使用，穩(wěn)壓電路也被集成在一塊芯片上，稱為三端集成穩(wěn)壓器，它具有使用安全、可靠、方便且價格低的優(yōu)點。

三端穩(wěn)壓器按輸出電壓方式可分為四大類：

①固定輸出正穩(wěn)壓器7800系列，如7805穩(wěn)壓值為+5V。

②固定輸出負穩(wěn)壓器7900系列。

③可調(diào)輸出正穩(wěn)壓器LM117、LM217、LM317及LM123、LM140、LM138、LM150等。

④可調(diào)輸出負穩(wěn)壓器LM137、LM237、LM337等。

直流穩(wěn)壓電源設(shè)計要求范文第4篇

關(guān)鍵詞：“教學做”一體化；直流穩(wěn)壓電源；自主探究

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2012）08-0087-02

課程與教學理念

《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》課程 “直流穩(wěn)壓電源”是中職國家規(guī)劃教材《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》第四章的內(nèi)容?！峨娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)與技能》是集理論、技能教學于一身的課程。針對電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的特點，應(yīng)以在生產(chǎn)一線從事電子產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)的技能型人才所必需的知識、能力和素質(zhì)要求為基本依據(jù)，以完成一個真實的項目為主線，整合優(yōu)化本課程的教學內(nèi)容，設(shè)計教學環(huán)節(jié)與教學方法，提高學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，從而使學生形成嚴謹?shù)奶骄恳庾R，提升學生職業(yè)能力。

教學理念 鑒于本課程理論實踐一體化的特點，應(yīng)將“教學做”一體化理念貫穿整個教學過程，如圖1所示。把直流穩(wěn)壓電源作為一個項目，分成若干個學習單元，每個學習單元又遵循學習規(guī)律，小步走，步步遞進，逐步實現(xiàn)，最后達成教學的最終目標。在教學時，應(yīng)以學生自主學習為主線，通過一個個學習任務(wù)驅(qū)動，讓學生在做中體會、聯(lián)系實際，激發(fā)學生的情感參與，增強學生的團結(jié)合作意識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

教學目標及教學重點、難點

教學目標 根據(jù)本節(jié)課的教學內(nèi)容及特點，筆者參照布盧姆提出的行為目標分類體系，將本節(jié)課的教學目標劃分為如下三個層次：認知領(lǐng)域、動作技能領(lǐng)域及情感領(lǐng)域，如表1所示。

教學重點和難點 教學重點是利用實際電路的安裝和測試，學習電子技術(shù)基礎(chǔ)理論知識和方法；教學難點是串聯(lián)型穩(wěn)壓電路原理的探究。

教學資源準備與教學方法

教學資源準備 （1）環(huán)境資源：學生在電子電工實訓室上課、學習、實訓。（2）信息資源：在生活、課堂、書本之外通過多渠道獲取整流電路相關(guān)信息，如圖書館、互聯(lián)網(wǎng)。（3）設(shè)備資源：電子電工實訓臺、萬用表、示波器、電烙鐵等。（4）材料資源：萬能板、直流穩(wěn)壓電源PCB板、焊錫絲、整流二極管、三極管、變壓器、發(fā)光二極管、電阻等元器件。

教學方法 （1）項目教學、做中悟理：采用一個教學項目貫穿整個教學過程的方法。整個項目分成四個學習單元，每個學習單元前后聯(lián)系，從陌生元器件識別、檢測、特性的研究，到電路的組成、安裝、測試，再到對測試結(jié)果進行研究、分析和討論，最后探究電路原理。這樣，做到做中學、做中教、“教學做”一體化，理論聯(lián)系實踐，實踐探究理論，培養(yǎng)和提高學生學習電子技術(shù)理論和實踐操作技能。（2）自主探究、引導發(fā)現(xiàn)：通過本項目的學習，學生不僅要掌握器件檢測、安裝焊接技能，更要掌握電子技術(shù)基礎(chǔ)理論，所以，培養(yǎng)學生學習方法和思路顯得尤為重要。自主探究、引導發(fā)現(xiàn)的教學方法能更好地發(fā)揮學生的主動性，促進知識內(nèi)化，激發(fā)興趣，提升學習能力。

教學過程設(shè)計與成果

教學過程設(shè)計 （1）根據(jù)直流穩(wěn)壓電源的組成和功能，分成四個學習單元開展教學，如圖1所示。每個學習單元前后聯(lián)系緊密，逐個推進，層層深入，最后實現(xiàn)整個教學目標。（2）每個單元具體教學過程設(shè)計如圖2所示。（3）直流穩(wěn)壓電源電路每個單元的學生活動和教師活動如表2所示。

教學評價與反思

教學評價 以就業(yè)為導向，實施有效的評價策略，能起到更好地促進學生職業(yè)能力發(fā)展的效果。每個學習單元為一個階段，每個階段都進行三方面的評價：（1）知識目標達成度評價。根據(jù)直流穩(wěn)壓電源知識目標要求，對學生掌握情況進行評價，可以采用書面試卷的形式考核。（2）技能目標達成度評價。根據(jù)直流穩(wěn)壓電源電路安裝與調(diào)試的技能要求，對學生的動手實踐技能進行評價，可以采用自評、小組評、教師評等形式進行。（3）情感態(tài)度評價。根據(jù)情感態(tài)度目標，對學生的參與狀態(tài)、協(xié)作狀態(tài)、思維狀態(tài)和情感狀態(tài)等進行評價，也可以采用自評、他評、教師評的形式進行。最后進行總體評價，評價出“焊接技術(shù)最優(yōu)”線路板和“性能最優(yōu)”線路板、“知識掌握最優(yōu)個人”等。

教學反思 （1）項目教學、做中悟理的教學方法，增強了學生的主體意識，提高了學生的學習積極性，學習效果事半功倍。同時，學生在完成項目的過程中，通過自由討論，互相學習，不僅增進了相互了解，還加強了團隊的合作意識。更重要的是，項目的完成改變了學生的學習模式，提高了學生的自學能力和創(chuàng)新能力。（2）自主探究、引導發(fā)現(xiàn)的教學方法，是以一個完整的項目為主線，以學生為主體，以教師為主導的教學法。因此，在完成項目的過程中，教師不僅要教授學生知識和技能，更要讓學生學會自主學習和獨立正確操作。（3）通過學習單元的逐個遞進，不斷地提出問題、分析問題和解決問題，驅(qū)動學生主動地去學習，不但可以使學生掌握許多新的基本知識與技能，同時可給他們營造了一種競爭的環(huán)境，在完成每個學習單元的過程中，使學生不斷地獲得學習的自信和創(chuàng)新的動力。

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直流穩(wěn)壓電源設(shè)計要求范文第5篇

【關(guān)鍵詞】單片機 穩(wěn)壓電源 連續(xù)可調(diào) ADC

經(jīng)過前期的調(diào)查研究統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)大多高校的電工實驗設(shè)備在進行戴維南定理驗證實驗過程當中當兩個電源同時作用時造成低電壓電源輸出升高的問題，例如我校的電工實驗設(shè)備在進行該實驗的過程中，當電源一（6V）與電源二（15V）兩電源同時作用一系統(tǒng)時往往會造成電源一電壓升高從而造成實驗結(jié)果不正確。而且大多高校使用的電工實驗設(shè)備與我校的電工實驗設(shè)備原理相同，都存在上述問題。遂開發(fā)出基于STC89C51單片機的數(shù)字化控制的電工實驗用可灌入式穩(wěn)壓電源，使實驗過程中電源一輸出穩(wěn)定，從而保證實驗結(jié)果準確。

該項目最大的特色及創(chuàng)新點是創(chuàng)造性的以單片機為核心，組成數(shù)據(jù)處理電路，在檢測與控制軟件支持下，通過對電源電壓進行數(shù)據(jù)采樣與設(shè)定數(shù)據(jù)比較，從而調(diào)整和控制電工實驗設(shè)備中電源的輸出。

采用模擬電路的可調(diào)穩(wěn)壓電路是用一個多檔開關(guān)來控制輸出電壓，而所謂的顯示系統(tǒng)只是再多檔開關(guān)的每個檔的旁邊注明電壓值。隨著電子行業(yè)的發(fā)展，他不耐用的弊端已經(jīng)使它逐漸離開了歷史的舞臺。

一、系統(tǒng)硬件部分

（一）STC89C51主控部分。

STC89C51主控部分是系統(tǒng)控制核心，主要負責對電工實驗設(shè)備的輸出電壓進行采樣并與手動設(shè)定的參考電壓進行對比，而后通過控制數(shù)字電位器的阻值來實現(xiàn)對穩(wěn)壓電源的調(diào)節(jié)，并且對輸出的電壓值進行實時顯示。STC89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用高密度非易失存儲器制造技術(shù)工藝，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，STC的STC89C51是一種高效微控制器。

（二）采樣電路。

圖2 采樣電路

（三）變壓穩(wěn)壓電路。

變壓電路將工頻220V/50Hz電壓經(jīng)過降壓、整流、濾波后輸入給穩(wěn)壓芯片。LM317是應(yīng)用最為廣泛的電源集成電路之一，它不僅具有固定式三端穩(wěn)壓電路的最簡單形式，又具備輸出電壓可調(diào)的特點。此外，還具有調(diào)壓范圍寬、穩(wěn)壓性能好、噪聲低、紋波抑制比高等優(yōu)點。LM317是可調(diào)節(jié)3端正電壓穩(wěn)壓器，在輸出電壓范圍1.2伏到37伏時能夠提供超過1.5安的電流，此穩(wěn)壓器非常易于使用，故本設(shè)計采用LM317為穩(wěn)壓芯片。

（四）直流穩(wěn)壓輸出控制電路。

數(shù)字電位器也稱數(shù)字可編程電阻器，是采用CMOS工藝制成的數(shù)字-模擬混合信號處理集成電路，能在數(shù)字信號的控制下自動改變滑動端的位置，從而獲得所需要的電阻值。數(shù)字電位器本身就是一個包含控制接口、存儲器和電阻的系統(tǒng)，它是通過軟件和控制接口進行編程的，因此，在調(diào)節(jié)過程中不會產(chǎn)生電噪音。故本項目采用數(shù)字電位器控制輸出電壓。

二、結(jié)束語

本系統(tǒng)操作自動化，系統(tǒng)的整個測量過程如數(shù)據(jù)的采集、傳輸與處理以及顯示等都用微控制器來控制操作，實現(xiàn)測量過程的全部自動化。本設(shè)計具有友好的人機對話能力。與此同時，智能直流穩(wěn)壓電源還通過顯示屏將儀器的測量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果及時告訴操作人員，使系統(tǒng)的操作更加方便直觀。

參考文獻：

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