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电源电路设计原理范文1
摘 要：该文根据高压电机定子绕组的特点，针对现有方法只能判断一相定子绕组的局部放电量，无法具体定位绝缘薄弱点这一问题，设计了声电复合信号处理电路，配合已有的脉冲电流法来判断局部放电位置，从而实现脉冲电流法进行定相、声电复合传感器定位的目的。
关键词：定子绕组 绝缘薄弱点定位 信号调理
中图分类号：TP13 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（b）-0042-03
高压电机作为现代工业生产的核心部分，其可靠性对工业生产的正常运作起着重要作用。高压电机运行过程中出现故障的因素是很多的，但是其定子绕组的绝缘问题是其主要因素之一。由于电机的长期运转，其定子绕组开始慢慢老化，久而久之出现绝缘薄弱点。因此，分析高压电机定子绕组老化过程、研究定子绕组局部放电的物理化学现象和研制定子绕组绝缘薄弱定位装置对高压电机的可靠运行和减少维修成本起着重要的作用。
该课题的主要研究内容是利用局部放电下绝缘薄弱点产生的电磁信号和超声信号，设计一种具有抗干扰的前段声电信号调理电路和数据采集系统，配合上位机软件显示绕组绝缘薄弱点局部放电下的电磁信号和超声信号。
1 声电信号调理电路结构框图
声电传感器所接受到的两路电信号存在信号强度小、噪声大等问题，所以首先需要信号处理电路对这两条路电信号进行放大和滤波处理。如图1所示，前段声电信号调理电路包括：阻抗匹配电路、前置放大电路、积分电路、电磁信号传感器的积分电路、带通滤波电路、后级放大电路和电源模块组成。因为电磁信号探头所输出的电信号是原信号的微分形式，通过积分电路可以还原成原始信号，提高信号采集的准确度。
2 阻抗匹配电路与共模干扰抑制
2.1 阻抗匹配电路
该课题采用Burr-Brown公司的OPA2132UA运算放大器。OPA2132UA运放内部有两个放大单元，采用双电源供电，具体特性如以下几点。
（1）带宽范围：8 MHz。
（2）高转换率：20 V/μs。
（3）输入电压：±2.5～±18 V。
（4）低噪声：（1 kHz）。
（5）低失真率：0.00008%。
超声信号传感器的通带范围为40～100 kHz，电磁信号传感器的通带范围为100kHz～1 MHz。图3为OPA2132UA运放的幅频响应和相频响应，所以选用的运算放大器在上述两个通带内具有低噪声、高灵敏度、相位变化平稳的特点。
2.2 双芯屏蔽线共模干扰信号的抑制
图2为双芯屏蔽线传输信号的原理图。其中，电阻R1、R2，电容C1、C2以及与放大器C相连的屏蔽线组成的电路是双芯屏蔽线的等效电路，Uc为共模干扰信号，放大器A、B、C是用OPA2132UA构成阻抗匹配电路，放大器D为前置差分放大芯片。
当共模干扰信号是直流信号作用在传输线上时，Uc1=Uc2，经过电压跟随器A与B后可得，UA=UB，因为放大器C是差分放大，所以U0无电压输出，由此可见前置放大电路具有初步的抗共模干扰的作用。
当共模干扰信号是交流信号时，UC1与UC2的电压为式1与式2。当R1C1=R2C2时，UA=UB，UO无电压信号输出；当R1C1≠R2C2时，UA≠UB，而Ug=（UA +UB）/2，Uc3=Ug，所以Ug=（UA +UB）/2。此时，屏蔽线上等电位势为Uc3，电容C1与C2上就会形成电势差，UC1和UC2会分别趋向于UC3，即UC1与UC2的差距越来越小，UA≈UB，U0无明显电压信号输出。
综上所述，双芯屏蔽线能有效抑制传输线上的共模干扰信号。
3 电磁信号传感器的积分电路
3.1 确定时间常数τ
积分电路的积分速度由时间常数τ所决定，其中τ=RCf。电磁信号传感器所接受到的局部放电信号是一系列的脉冲信号，放电间隙短，信号频率高，因此，在τ值的确定上选择较小的值就行。同时τ值也不能小于放电间隙时间，导致积分电路饱和。这里取τ=1。由于积分电路的输入电阻为R，所以往往希望R的值大一些，这里取R=10 kΩ，因此，Cf=0.1μF。
3.2 确定Rp
电阻RP为运放的平衡电阻，用于平衡运放的偏置电流，一般取Rp=R=10 kΩ。
3.3 确定Rf
通常在积分电路的输入输出端并联电阻Rf，其目的是避免积分电路漂移导致信号的失真。为了减小误差，取Rf≥10R=100 kΩ。
3.4 选择运算放大器
榱巳趸运放放大器对积分电路的影响，选择宽带范围广，低噪声和低失真率的运算放大器。该课题选用和阻抗匹配电路相同的运算芯片OPA2132UA。
OPA2132UA运算放大器带宽范围：8 MHz；转换率：20 V/μs；低噪声：（1 kHz）；低失真率：0.00008%，符合上述要求。
4 带通滤波器的电路设计
如图3所示为带通滤波器的基本结构，其中低通部分的截止频率为f1，高通部分的截止频率为f2，在设计时应f1>f2，此时带通滤波器的通带为f=f1-f2[1]。
该课题选用Linear（凌力尔特）公司的滤波芯片LTC1560-1和LT1364CS8。其中，LTC1560-1为低通芯片，LT1364CS8为高通芯片。
LTC1560-1具有如下特点：
（1）信噪比（SNR）：75 dB。
（2）通带纹波（fCUTOFF）：±0.3 dB。
（3）阻带衰减大于60 dB。
（4）截止频率可调为500 kHz和1 MHz。
图4为电磁信号通道的带通滤波滤波器原理图。低通滤波器LTC1560-1芯片的5号引脚接-5 V电源时截止频率为1 MHz，高通滤波器LT1364CS8截止频率为30 kHz。
超声信号通道的带通滤波滤波器原理图。低通滤波器LTC1560-1芯片的5号引脚接5 V电源时截止频率为500 kHz，高通滤波器LT1364CS8截止频率为30 kHz。
5 前置放大和后级放大电路
电磁信号通道的带宽为30 kHz～1 MHz，所以x择仪器放大器INA217。INA217是一种低噪声、低失真的仪器放大器，采用电流反馈的INA217有着较宽的通带和在通带范围内有着良好的动态响应。具体参数如下：
（1）低噪声：1.3 nV（在1 Hz处）。
（2）宽通带：800 kHz，G=100。
（3）高的共模抑制：>100 dB。
放大器INA217的放大倍数为：
这里取RG=1 kΩ，G=11。此时，电磁信号通道的前置运算放大器和后级运算放大器相同。
超声信号通道的带宽为30～500 kHz，选择低漂移、低功耗仪表放大器AD620AR。AD620AR是一款低成本，高精度仪表放大器，仅需要一个外部电阻来设置增益，增益范围为1～10 000。此外，该课题采用的是8引脚SOIC封装，尺寸小，功耗低，非常适合做放大电路使用。主要的特性如以下几点。
（1）高增益：G=1～10 000。
（2）输入电压噪声：9 nV（1 kHz）。
（3）带宽：120 kHz（G=100）。
（4）共模抑制比：100 dB（最小值，G=10）。
放大器AD620AR的放大倍数为：
取RG=4.94 kΩ，G=11。此时，超声信号通道的前置放大器和后级放大器相同。
6 结语
该文主要讲述了前段声电信号调理电路的构成，前段声电信号调理电路分为两个通道，分别为电磁信号传感器通道和超声波传感器通道。
这两个通道所用的电路基本相同，电磁信号传感器通道多了一个积分电路。由于电磁信号和超声信号的频率不同，所以在芯片的选型和电路的设计中两通道存在一些差异。该文中的每种电路不仅介绍了怎样选择芯片型号，而且还给出了计算电阻电容方法。经该系统处理后的两路信号再传输到第四章的数据采集处理系统，对这两路信号进行程控放大和AD转换等数据处理。
为了减小共模信号的干扰，在传感器和信号处理电路之间采用了双芯屏蔽传输线，并在信号处理电路中增加一组运放电路，在共模干扰通过信号处理电路时可以很好地消除干扰信号。
参考文献
[1] 陈和平，程志芬.关于我国能源可持续发展战略的思考[J].节能技术，2003（4）：3-4.
[2] 高文安.兰州电机股份有限公司品牌战略研究[D].兰州大学，2012.
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电源电路设计原理范文2
关键词：解除保险；计时；电路
1 计时电路软件设计
本文采用AT89C52单片机来实现实时计时功能。由某水下火箭弹弹道计算结果，经分析可知，取计时时间为2s，2s后输出解除保险信号。
1.1 计时实现过程
单片机长时间定时的基本实现方式是：将单片机的实时定时和软件计数结合起来，用实时定时给软件计数器提供基本的时钟计数节拍，作为标准的软件计数单位。设计中，外接晶体振荡器的主频为12MHz，此时，单片机的机器周期为1s，单片机的实时定时器最大定时时间是毫秒级的，在主频为12MHz时，定时器1模式的量程大约为65ms，所以以50ms作为1s定时器的基本时钟节拍，用软件计数器进行时钟节拍计数，累计20次，则为1s。
对单片机资源进行分配：（1）定时器T0产生50ms定时中断，作为计时节拍，量程为65536，初值为65536-（50×1000）？滋s/1？滋s=15536=3CB0H。（2）寄存器R3作为节拍计数器，进行50ms定时中断的软件计数，20个时钟节拍为1s。（3）寄存器R2作为秒计数器，即软件计数器，计时单位为秒。
1.2 计时流程图
软件流程图如图1所示。
2 计时电路硬件设计
2.1 计时执行电路工作原理
计时执行电路的工作原理图如图2所示，上电后，电源通过电阻R1向发火电容C1充电，当C1被充满电时，它两端的电压是高于电拔销器的工作电压的；但此时，晶闸管的控制极未接到解保信号，晶闸管处于截止状态，发火电容C1不能向电拔销器两端放电，保险不会被解除。当晶闸管的控制极接到解保信号时，晶闸管处于导通状态，电容立即C1开始放电，当电拔销器两端的电压达到工作电压时，电拔销器动作，保险解除[1]。
2.2 计时执行电路的安全性与可靠性计算
执行电路的安全性是指没有解除保险指令，晶闸管应处于完全的截止状态，电拔销器不作用；可靠性是指收到解保信号，晶闸管立即导通，电拔销器动作。
2.2.1 晶闸管的静态电压
晶闸管控制极的触发电压为0.8V。未上电时，晶闸管控制极的电压保持在低电平状态。上电后，发火电容C1充电，经过约3R1C1时间之后，充电结束，但此时由于控制极未接到解保信号，其电压仍为零，因此晶闸管仍处於截止状态。
2.2.2 电拔销器获得的能量
晶闸管控制级接到解保信号后0.8V，电路立即导通，电容开始向电拔销器放电。电拔销器获得的能量为：
（1）
式中：W3为电拔销器获得的能量（J）；UDD是电路的供电电压（V）；UH是晶闸管的阳极电压（V）；RB是电拔销器的内阻；C1是晶闸管的动态内阻；RT为发火电容（F）；tB是电拔销器的作用时间（s）。
查取资料得到各项数据并带入计算，得到结果为：
而电拔销器作用所需的最小能量为：
（2）
由以上计算可知，在作用时间内电拔销器获得的能量远大于其作用所需的最小能量，所以当发火电容向电拔销器放电完成时，电拔销器获得了足够的能量，并将电能转化成机械能，保险解除。
3 结束语
利用AT89C52单片机实现了电子计时功能，并设计了远距离解除保险执行电路以实现远距离解除保险功能。对执行电路安全性与可靠性进行了计算，结果表明，在作用时间内电拔销器获得的能量远大于其作用所需的最小能量，所以当发火电容向电拔销器放电完成时，电拔销器获得了足够的能量，并将电能转化成机械能，保险解除。
参考文献
[1]侯超.水下火箭弹引信系统分析及关键技术研究[D].南京：南京理工大学，2008.
电源电路设计原理范文3
关键词：红外光电测距仪 公路 校检
1、引言
公路工程施工校检贯穿于公路施工整个过程，公路工程校检对保证工程的规划、设计、施工等方面的质量与安全都具有重要的意义。在公路工程建设的各个阶段都需要进行校检，而且校检的精度和速度直接影响到整个工程的质量与进度。公路工程施工校检贯穿于公路施工整个过程，是公路施工主旋律的序曲、尾声及和弦。因此，公路工程校检对保证工程的规划、设计、施工等方面的质量与安全都具有重要的意义[1,2]。
在红外光电测距被发明之前,上世纪60年代公路施工校检主要是由钢尺测量，体力消耗量大，测量精度低。随着光电技术的发展，红外测距仪的出现，使得测量角、测距趋向光电化、自动化，并将测距仪和经纬仪组装在一起，实现了边、角、高程联合 [3]。红外测距仪是一种采用相位法测距的高精度仪器，具有测距精度高、测量速度快、使用方便等优点，主要用于城市规划、铁路交通勘测、水电和工矿施工等工程测量所需要的先进仪器[4,5]。
2、红外光电测距仪的优点与原理
2.1 优点[6]
红外辐射是恶自然界中存在最为广泛的辐射。而大气、烟云等可吸收可见光和进红外线但是对3～5μm和8～10μm的红外线确实透明的，这两个波段被成为红外线的“大气窗口”。同时，利用这两个窗口，可以再完全无光的夜晚，在雨、雪等烟云密布的恶劣环境里，在强光的照射下，能够清晰的观察到校检的目标。
红外光是一种电磁波，红外光测距是利用光波作为载波传输测距信号以测量两点间的距离的一种方法。与传统的量距方法相比，红外光测距具有精度高、作业快，几乎不受地形限制等优点。
2.2 原理
红外测距均采用相位法测距。如图1所示，设用测距仪测定A、B两点间的距离为D，在A点安置测距仪，在B点安置反射镜，由仪器发射调制光波，经过距离D到达反射镜，再经过反射回到仪器接收系统。如果能测出调制光波在距离D上的往返传播的时间t，则距离D即可按下式求得：
式中C°为真空中的光速，n为大气折射率。
在使用式(8)时，由于测相装置只能测定不足一个整周期的相位差 ,不能测出整周期N值，因此只有当光尺长度大于待测距离时，此时N=0，距离方可以确定。否则就存在多值解的问题。换句话说，测程与光尺长度有关，要想使仪器具有较大的测程，就应选用较长的光尺。例如用10m的光尺，只能测定小于10m的数据。若用1000m的光尺，则能测定1000m的距离。但是由于仪器存在测相误差，它与光尺长度成正比，约为1/1000。光尺长度越大，测距精度就越低。10m的光尺测距精度为±10mm，而1000m的光尺测距精度则达到±1m。为解决测程与精度之间的矛盾，目前多采用两把光尺配合使用，一把的调制频率为15MHz，光尺长度为10m，用来确定分米、厘米、毫米位数，以保证测距精度，成为“精尺”；另一把的调制频率为150kHz，光尺长度为1000m，用来确定米，十米，百米位数，以满足测程要求，称为“粗尺”。把两把尺所测数值结合起来，即可以直接显示精确的测距数字。
3、红外光电测距仪的误差来源
误差来源主要包括调制频率误差、气象参数误差、仪器对中误差。
调制频率误差：由于仪器在使用中电子元件的老化，会使得原来设计的标准频率发生变化。
气象参数误差：测距是测定的气象参数为大气温度t及气压p。气象参数的测定并进行改正只有在当前参数值与标准状态相差很大时才有必要，但在精密测距时，却是不容忽视的误差来源。
仪器对中误差：光电测距是测定测距仪中心至棱镜中心的距离，因此，仪器和棱镜的对中误差有多大，对距离的影响就有多大。
4、公路建设中检校应用
4.1 公路中线的测量
公路中线测量是通过直线和曲线的测设，将公路的中线具体的测试到地面上去，并测出其里程。
用红外光电测距仪校检公路中线，宜采用纸上定线法。在大比例尺地形图上定出路线，在图上量取各交点（包括路线起点和终点）的坐标，定出圆曲线的半径和缓和曲线长度，据此计算路线各中桩的坐标。然后将仪器置于实地布设的导线点上，利用各中桩的坐标，将其直接测设在实地上。
4.2 公路中线的测量
用红外测距仪测设公路中线，一般先沿路线方向布设导线控制，然后依据导线进行中线测设。用测距仪校检是，为降低对中误差和目标偏心差对观测坐标的影响，一般均采用“三联脚架法”。
三联脚架法是一种提高导线测角和测距精度的一种措施，常用于精密短边导线的测角和测距中。为了减弱仪器对中误差和目标偏心误差对测角和测距的影响，一般使用三个既能安置测距仪，又能安置带有觇牌（反射棱镜）的基座和脚架，基座具有通用光学对中器。
5、总结
公路校检中所有的数据应该是详实可靠的，不能有任何虚假，否则就会给后续工程的进行带来不可估量的损失。要满足这些要求，除了需要专业人员的认真细致之外，同时也需要高水平的校检设备作为硬件支撑。实践已经证明，不仅在公路、而且在桥梁、轻轨、车站、港口、机场等城市建设设施及各种测量中，红外光电测距仪正发挥着越来越不可替代的功能和作用。
参考文献：
[1]邓金元. 关于公路施工测量工作有关问题的探讨[J]. 科技资讯：2007, 33：46-48
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电源电路设计原理范文4
[关键词]激励器 稳压电源 恒流源电路 过流保护 解决方案
在无线电视信号的传送过程中,电视发射机是主要设备,起着不可替代的作用。它将视频信号与伴音信号进行载频调制并放大到一定的功率,然后把已调波高频振荡经双工器送到天线,再以电磁波的形式辐射出去,发射机的功率越大电视信号的覆盖范围越广。电视发射机由激励器、功放单元、主控单元、电控单元、开关电源、无源部件、冷却系统组成。其中激励器的±12V稳压电源至关重要,稳压电源的性能好与不好,将直接影响电视图像和伴音的质量,影响激励器的正常工作,也将决定发射机的故障率的高低。
在实际工作应用中,我们发现激励器±12V稳压电源电路存在两个问题:一是其恒流源电路运行不稳定;二是其“过流保护”时而干扰正常工作。
原发射机的±12 V稳压电源原理图如图1所示。
图中的BG6、BG7、BG8组成恒流源电路,作为差分放大器BG13的负载电阻,同时也是复合调整管中BG10上的偏置电阻。在实际工作中, BG7、BG8(3CG1D)很容易损坏,致使±12V稳压电源故障率高,工作也极不稳定。由于在电路中BG6(2DH100)为恒流管,用万用表的电阻档测量其两个管脚的正反向电阻时,呈现二级管正反向电阻特性。BG6(2DH100)在电路连接中,相当于二极管“正极”的那个管脚接低电位,二极管“负极”的那个管脚接高电位,所以BG6在电路中工作时所呈现的内阻为无穷大,又由于BG6为恒流管,BG6的输出电流在数值上也是恒定不变的,正因此,造成BG7、BG8(3CG1D)很容易损坏。
图1
解决方案:基于以上分析,将BG7、BG8从电路板中焊下,将BG6改接在BG10的集电极和基极之间,相当于二级管正极的那个管脚接BG10的集电极,二极管负极的那个管脚接BG10的基极,这样不仅避免了对BG7、BG8的损坏,也使恒流源电路运行更安全稳定。
如图2所示。
激励器±12V稳定压电源在工作中还存在着开机瞬间或连续拨动电源开关时,经常出现电源本身发生“过流保护”现象,致使电源面板上的电表的表针反打,使发射机无法正常播出。经过对电路原理(如图1)的分析和反复实践,终于找到原因,是由于
图2
过流保护电路中的C3上的电压来不及泄放,致使BG11的基极处于高电位,使限流保护电路误动作造成的。所以,当每一次发生故障的时,将C3用短路线短路一下,放一下电,±12V稳压电源即可正常。
电源电路设计原理范文5
关键词：DF100KWPSM短波发射机；调制器控制器；过荷计数；计数计时电路
在进行100KW的PSM调制器进行控制器的多次过荷负载计数中，其中计时电路的工作原理以及其主要的工作电路，根据向相应的分析数据，进行监控保护，从而保障正常的工作运行。针对这些问题，文章进行一些简要的分析。
1 PSM的简单论述
DF100KWPSM的短波发射机，在进行相对应的防止运行中出现故障损坏元器件，其过程中，采用多种检测和维护手段进行相对应的措施维护，从而保证在进行的一系列整改中，完成我们的维护组建工作。而在整改的过程中，DF100KWPSM在进行波频检测中，针对倒差数值进行综合统计，这样在完成原有的调制任务同时，也进行故障排查和维护工作，从而将信号进行调制过荷计数统计。
2 N次过荷计数计时电路
在进行整个电路的分析工作中，针对PSM的调制控制器装置进行多次过荷计算，主要通过基本电路进行统配调整控制，如图1所示。
图1中，单刀双执开关S1为自动掉高压开关，加入我们在进行这个进程中，出现超过负荷三次，就应该切换开关到3号接触位置，从而保证整个工作运行中的安全。而当电压U30在配置过程中，出现了相对于3号位置的电极对应时，也应该将U31A与U31B环城稳定处罚集成电压统配，这样在完成定时器的工作任务中，也可以完成电压稳流的任务。针对DF100KWPSM的工作任务，通过检测器的边缘检测逻辑电平，然后进行分析，其中的具体操作如表l所不。
在进行负荷故障保护中，如果机器的负荷过大，那么整体的控制电路中所表现出的信号Y，就0.5S的低电脉冲会导致输入到U30的端口CPO出现相对应的时钟信号。而在进行这一项操作的同时，也会导致输入U31A的B的端口出现QB的低压脉冲出现一些轻微的紊乱，而这种现象一般都会维持100S左右。如表1中所显示的一样，在进行电压U30的13#和15#端口的低电平输入中，因为其中的RESET数值为零，这样端口100S的计数就属于有效状态。而在进行U31A的电量输出中，因为和AQ.相反，且因为其为高电平，所以在进行Y信号恢复中，就可能导致过负荷现象出现。边缘检测器，主要就是针对U32的四个象限非门组成，其中的输入信号主要来自于U27的10#端口。工作检测中，可进行高电平和低电平的选择。
在针对高功率切换低功率的过程中，边缘检测器在进行输出脉冲为负值时，脉冲宽度为1500s，而这样就使的U31B中的数值出现了B=QB=U31A，而这些数据表明，在整体上CT2=0，而根据定时量U31B的设置，我们也可以针对零信号中可以持续0.22s进行分析。当高电平信号驱使U30清零以后，其主要的原因就是100s后RESET的复位功能作用，这个时候边缘检测器的负脉冲输出，由于延时影响，就可能针对整体的单极触发调节，从而保证在工作中，能够正常运行。
而在进行高位电平处理中，由于高功率换低功率运行中，会导致U28A的信号从1#调整到2#，所以在进行这项操作中，假使过负荷值出现三次，那么就可能出现相应的断开，这样就会导致边缘检测器上的显示出现0的数值。这样就保护了整个工作的安全性。当在进行高压切换低压的过程中，如果功率不能够及时的调整，那么面板上的数值也会出现相应的浮动，而由于高压断开后其中的数值成为了Q2=Q3=1，而基本上仍保持不变，但是低压功率此时若也出现三次过负荷，那么就会导致整体的边缘检测器输出低于正常的低电平脉冲，从而无法准确的反映出电路中的精确问题，而面板显示器上也只能自动清零。
在进行这一系列的改进中，如果机组内部的局部问题，都可能导致一些不必要的麻烦，这个时候就需要进行人工的复位处理。而在进行人工的复位工作中，也应该进行RESET的排检，从而保证在进行相应的触发端修正调理，保证整个工作的有序进行。在进行人工复位中，应该按照相应的规定进行问题排查，通过观察Q2，Q3，Q4，Q5的具体指示灯来进行信号的控制，进而将任务完成。
4 高功率短波发射机的安全保护
在进行短波发射机调制控制中，因为要不断的进行高压低压的转变，这就对机体的性能等要求严格了些。而为了保证其整体的安全性能，在进行相应的保护中，比较突出还是对发射机的故障预查分析、主机热备份保护以及天线连锁保护三项基本措施。
电源电路设计原理范文6
关键词：直流稳压电源；电路设计；工作原理
1 电路设计背景和目的
通过多年的教学经验和对中职院校的学生进行的调研情况来看，中职院校的学生普遍文化基础薄弱，对文化课、理论课不感兴趣，但是大部分中职学生对实训课程感兴趣，喜欢动手操作，能够尝试动手去做一些实验，有的甚至能独立完成一些电子产品的安装与调试。例如，简单的门铃电路，流水灯电路等。因此，针对中职院校学生的实际情况，结合我学院电气工程系的学生学习情况，今年，我系领导决定对学生的课程安排进行了大胆改革，去掉纯粹的理论课，所有专业课程都变为一体化课程，让学生通过动手操作掌握理论知识，真正做到在做中学，在学中做，在这样的背景下，我尝试了将所担任学科《电子技术基础》这门理论课程融入到《电子电路的安装与调试》这门实训课程中去，变理论课实训课程为一体化课程。依托这样的改革前提，我尝试对直流稳压电源的电路进行了以下设计，目的就是为了更好的适应电气工程系的改革实践，同时也能够使学生在实际动手操作过程中深刻理解相应的电子专业理论知识，能够培养学生掌握理论知识的能力，激发学生热爱电子专业的热情，提高了学生学习的积极性，最重要的是让学生学会了技能，一技在手，更好地走上工作岗位，尽快地适应社会。
2 电路设计实验设备及器件
所谓巧妇难为无米之炊，电路设计同样需要必要的实验设施和工具，而实验条件的好坏和选择工具的正确与否是设计的关键和前提。下面我来具体阐释我的设计思路中所需要的实验条件、实验工具和必要的原材料：
2.1 电路所需实验设施和工具
本次设计的完成需要在专业的电子试验台上进行，需要的工具如下：示波器、万用表、变压器（12v）、电烙铁、钳子和镊子等，另外需要必要的焊锡和连接线。
2.2 电路所需元器件清单
元器件清单如下：
1A二极管IN4007，V1、V2、V3、V4，4只；发光二极管V5，1只；熔断丝FU 参数为1A1只；100uF 50 V电容C1，1只；10uF25V电容C2，1只；500uF 16V电容C3，1只；2200uF电容C4，1只；开关SW，1只；2.7KΩ电阻R1，1只；190Ω电阻R2，1只；280Ω电阻R3，1只；1KΩ电位器R4，1只；三端集成稳器CW7812 U（可调范围1.25V～12V），一只；可调电阻RW，1只。
3 电路设计思路
直流稳压电源又称为直流稳压器，其作用就是将交流电转化成相应用电器所需要的稳定电压的直流电。其关键是输出直流电压的稳定性，所以我们设计电路的着眼点就是电路转化的稳定性。
3.1 直流稳压电源的工作原理
直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成，其组成框图如图1：
直流稳压电源各部分的作用
（1）电源变压器：主要是降压器，用于把220V的交流电转换成整流电路所需要的交流电压Ui。（2）整流电路：利用整流二极管单向导电性，把交流电U2转变为脉动的直流电。（3）滤波电路：利用滤波电容将脉动直流电中的交流电压成分过滤掉，滤波电路主要有桥式整流电容滤波电路和全波整流滤波电感滤波电路。（4）稳压电路：利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的，用于将不稳定的直流电压转换成较稳定的直流电压。
3.2 直流稳压电源的设计方法
直流稳压电源的设计，是根据其输出电压UO、输出电流IO等性能指标的要求，确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所用元器件的相关性能参数，选择出这些元器件。
具体设计方法分为三个步骤：第一步：根据直流稳压电源的输出电压UO、最大输出电流IOMAX，确定出稳压器的型号及电路形式。第二步：根据稳压器的输入电压Ui，确定出电源变压器二次侧电压U2；根据稳压电源的最大输出电流IOMAX，确定出流过电源变压器二次线圈的电流I2和电源变压器二次线圈的功率P2；再根据P2，确定出电源变压器一次线圈的功率P1。然后根据所确定的参数，选择合适的电源变压器，一般为12v。第三步：确定整流二极管的正向平均电流ID、整流二极管的最大反向电压URM和滤波电容的容量值以及耐压值。根据所确定的参数，选择合适的整流二极管和滤波电容。
4 电路设计步骤
电路设计思路想出后，考虑实际电路具体设计步骤，完整的设计步骤是整个电路的核心部分，因此在设计过程中实际设计步骤显得尤为重要，具体步骤为以下几步：
4.1 电路图设计方法
电路图设计使用PCB制图软件制作
4.2 电路原理图的设计
电路原理设计使用Protel2000制图软件设计电路原理图如图2。
4.3 直流稳压电源实物设计
如图3所示安装直流稳压电源电路的前半部分整流滤波电路，然后从稳压器的输入端加入直流电压UI？燮12V，调节RW，如果输出电压也跟着发生变化，说明稳压电路工作正常。用万用表测量整流二极管的正、反向电阻，正确判断出二极管的极性后，先在变压器的二次测线圈接上额定电流为1A的保险丝，然后安装整流滤波电路。安装时要注意，二极管和电解电容的极性不能接反。经检查无误后，才将电源变压器与整流滤波电路连接，通电后，用示波器或万用表检查整流后输出电压UI的极性，若UI的极性为正，则说明整流电路连接正确，然后断开电源，将整流滤波电路与稳压电路连接起来。然后接通电源，调节RW的值，如果输出电压满足设计指标，说明稳压电源中各级电路都能正常工作。
5 电路设计总结
通过论述直流稳压电源电路的设计过程，强化了本人所教学科《电子技术基础》中模拟电路部分知识和《电子电路的安装与调试》实验部分知识。所设计的直流稳压电源电路，广泛运用于生活中，例如手机的充电电源、冰箱的稳压电源等。同时，也通过查阅参考书，网上资料等拓宽了自己专业方面的知识面。论述过程中，通过边教学边调研边实践的方式使本人对直流稳压电源电路设计过程有了一些新的认识，特别是强化了自己的教学能力，增强了所教专业学生掌握理论知识的能力，提高了其动手操作的能力。通过一段时间的教学效果来看，我所教授专业的学生对学院的此种教学改革适应快，容易接受，对教师所设计的教学模块感兴趣，并且激发了继续探究这一教学模块的动力，这也充分证明了学院提出的此种教学改革是可行的。
参考文献
[1]郭S.电子技术基础（第四版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社.
[2]王建.维修电工技能训练（第四版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社.
