前言：中文期刊网精心挑选了直流稳压电源的设计要求范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
直流稳压电源的设计要求范文1
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）04-0163-02
在电力电子技术的不断发展与技术革新下，开关型直流稳压电源以其自身的工作表现与其可靠性成为我国电力系统中广泛使用的一种设备。在实际应用中，开关型直流稳压电源自重轻，工作内故障低，工作效率高，且其性价比占优势，并具有功耗晓得良好表现。相比于其他开关型电源，开关型稳压电源应用范围广，竞争力强，特别是对于粒子加速器等电源应用范围来说，开关型稳压电源具有着良好的专业性与稳定性。通过对于开关型稳压电源的技术标准研读与相关的影响因素分析，目前此类技术研究区域人员都是采用移相控制桥来对DC/DC变换小信号模式进行开关型稳压电源的电路设计。
1.对于动态小信号模型的相关阐述
对于动态小信号模型来说，不同的模型选取进而得到的设计结果都会存在差异。所以，在模型的选取上，应根据其实际情况进行分析与配置。对于开关电源来说，其本质是作为一个非线性的控制对象在进行工作，如果要对其进行成功的设计与分析，那么在进行指导建模时，应以近似建立在其稳态时的小信号扰动模型为依据。这一思路一方面取决于小信号扰动模式稳态时具有与设计目标相近的工作表现；另一方面也是由于这样的模型对于大范围扰动时的拟态不够精准，会造成相应结论的误差或偏差。基于此，以小信号扰动模型来进行开关型稳压电源的电路设计是保证其最终设计结果满足设计要求的必要条件。
2.开关型稳压电源的相关性能指标
2.1性能指标之稳定性。通过相关数据与实践结果研究表明，在不同的开关型稳压电源系统设计下，会产生不同程度的鲁棒性。而在暂态特性方面，其表现也会相应提高。但对于直流新稳压电源来说，其系统下对于增益余量的要求是大于或等于40dB，对于相位余量的要求则是大于或等于30dB。
2.2性能指标之瞬间响应指标。当开关电源处于非稳定状态下，由于其所受的干扰，输出量会出现相应的抖动现象。且其抖动量会随着其干扰而变化，当干扰停止时，则其最终也会回到稳定值，基于此，在对开关型稳压电源进行这方面的性能指标确定时，是以过冲幅度与动态恢复时间的长短来衡量其系统的动态特性的。在此定义下，瞬态响应指标内容主要是表现为，如果穿越频率越高，则其系统恢复到动态平衡点的时间就越短，另一方面，系统在干扰情况下所表现的过冲幅度与其相位余量呈相关性。
2.3性能指标之电源精度。在电源精度方面，其控制要求严格，一般其最终的电源精度误差需要控制在设计目标的1‰以下，且其纹波不得在1‰以上。考虑到纹波自身的分类有高频与低频两种，而这两种纹波是基于开头频率表现的。如高频纹波就是受到开头频率的影响，必须通过滤波器进行控制。而低频纹波则是受到电网波动的影响，必须通过系统的负反馈来进行控制。
3.关于开关型稳压电源的电路设计
3.1关于系统下的补偿网络与相关相关设计应用。目前来说，对于开关型直流稳压电源系统来说，其补偿网络是通过PI或者PID的算法来设计与制作的。也就是说，PI调节器的主要作用是对抗高频纹波影响，也就是提高系统对于高频干扰能力的抵抗性，但对于PI调节器来说，动态性差的缺点是无法忽视的。目前来说，实际应用中通过引入微分算法后可以有效提高系统的响应速度。但其缺点也显而易见：一方面是由于零点的大量引入直接造成系统对于高频信号的敏感度大幅度提高，放大器在此情况下，很容易产生堵塞现象；另一方面则是当开关纹波的放大倍数得到增大时，放大器也会随之进入非线性区，这结果只会造成整个系统的不稳定。目前来说，对于这些缺陷是以超前滞后的方法来进行补偿的。
3.2关于开关型稳压电源的电路设计原理
3.2.1理想性技术指标如下：（1）输入交流：电压220V（50―60Hz）；（2）输出直流：电压5V，输出电流3A；输入交流电压在180―250V区间变化时，输出电压相对变化量应小于2%；（4）输出电阻R0
3.2.2关于开关型稳压电源的基本工作原理。当线性自流稳压电源处于低频率工作状态下时，那么调整管的工作由于其体积大，则其效率相应低，但当其调整管工作处于开关状态下时，那么其的工作表现就为体积小，效率高。
3.3开关型稳压电源的电路设计探究。从以上论述可以看出，开关型直流稳压电源系统其低功耗的特点是由于晶体管位于开关工作状态下时，对于功率调整管的功耗要求低。特别是对于理想状态下的晶体管来说，当其处于一种截止状态时，晶体管所经过的电流为0，相应的功耗也就为0；另一方面，由于开关型稳压电源系统的穿越频率较高，所以对于电路的动态响应速度得以提高，而且整个系统的响应速度不受低通滤波器的影响；另外，相对于直流470V的电压来说，并环穿越频率远未达到这一频率，输出只为48V，特别是其电压稳定性方式，经过测试，其低频纹波稳定率都在0.996以上，完全满足了设计要求。
4.结语
综上所述，在进行开关型稳压电源的电路设计时，小信号的模型选择是关键点。为了进一步提高开关型稳压电源系统的稳定性，超前滞后网络补偿原理有效地弥补了精度电源的纹波限制高的问题。通过实践也表明，开关型稳压电源的适用性非常强，必将为人们生活提供更好的服务。
参考文献：
[1]汤世俊.浅谈高性能开关型直流稳压电源[J].学术探讨，2011，（10）.
[2]樊思丝.高性能开关型直流稳压电源的设计探究[J].企业技术开发，2011，（03）.
[3]王滔.开关型稳压电源[J].科技风，2012，（11）.
直流稳压电源的设计要求范文2
关键词： 电子负载； 负载调整率； 自动测试； 小功率直流稳压电源
中图分类号： TN710?34； TP274 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）10?0159?03
0 引 言
电子负载具有体积小，调节方便，工作方式灵活，性能稳定，精度高等优点，被广泛应用于电源类产品和各类电子元器件的实验、测试、检定和老化环节[1]。该方案基于51单片机，设计了一种智能电子负载，与其他同类设计[1?7]相比，具有直流稳压电源负载调整率自动测试功能。
1 系统原理
整个智能电子负载系统由单片机、恒流控制电路、功率负载器件、电压电流检测电路、过压保护、供电电源等构成，系统原理框图如图1所示。
2 硬件电路设计
2.1 恒流及电压电流检测电路
2.2 模/数、数/模转换电路
为了使系统达到一定的精度，且节省单片机I/O口资源，分别选用12位串行模/数、数/模转换器，分辨率达[212=4 096]。[U1]，[U3]分别为模/数、数/模转换器提供稳定的参考电压。模/数转换器选用TCL2543[8?9]，数/模转换器选用TCL5618[10?11]。
2.3 过压保护电路
3 系统程序设计
系统程序采用模块编程、主程序调用各模块的方式实现。主要由定电流、被测电源输出电压检测、被测电源输出电流检测、负载调整率自动测试、按键检测、显示驱动等模块组成。
4 结 语
以51单片机为主控芯片设计了一种新型智能电子负载，使运算放大器工作在深度负反馈条件下实现功率负载恒流，选用12位串行的模/数和数/模转换器，设计过压过流保护电路，通过软件编程实现直流稳压电源负载调整率自动测试功能。实际设计与制作表明，该方案满足设计要求。
参考文献
[1] 丁锐霞，马秀坤.基于Atmega16的智能电子负载设计[J].山西师范大学学报：自然科学版，2008，22（2）：24?27.
[2] ，李家武.基于ARM 的实时调整型电子负载的设计与实现[J].计算机测量与控制，2008，16（9）：1295?1297.
[3] 杨振吉，付永杰.电子负载的设计[J].计量技术，2003（5）：24?25.
[4] 王子剑，孔峰.基于DSP的数字电子负载控制器设计[J].计算机技术与发展，2012，20（2）：241?244.
[5] 蒋益飞，周杏鹏.基于STM32直流电子负载的设计与实现[J].仪器仪表用户，2012，19（3）：68?70.
[6] 张胜高，张庆范，王思尧，等.基于TMS320F28335的恒流型馈能式电子负载的设计[J].电子设计工程，2012（10）：103?109.
[7] 朱金刚.智能电子负载的设计[J].实验技术与管理，2006，23（6）：26?29.
[8] 鲁成杰，惠力，杨英.C51环境下TLC2543的软件设计[J].山东科学，2010，23（5）：100?106.
[9] 叶钢.基于TLC2543数字电压表的设计[J].数字技术与应用，2011（10）：59?62.
直流稳压电源的设计要求范文3
[关键词]单片机 直流稳压源 智能化电源 闭环控制
[中图分类号]TM[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0034-02
直流稳压电源作为电气设备及其控制系统的主要电源系统,在实际生活中被广泛的应用于电力电子教学、电气设备开发研究等工程领域。传统直流稳压电源由于受技术条件的影响,普遍存在功能简单、调节误差大、干扰大、接线复杂、体积大等问题。传统直流稳压电源对输出电压通常采用粗调的方式来完成,调节精度不高,当需要输出电压在一个很小范围内进行调节时,传统的直流稳压电源就难以办到,严重影响了稳压电源的使用范围。基于单片机的智能高精度直流稳压电源,结合了最先进的单片机控制技术采用高性能基准稳压电力电子元件,稳压调压精度高而且抗干扰能力强,克服了传统直流稳压源的缺点。同时整个控制系统具有完善的保护电路,大大提高了设备的使用寿命。随着电力电子技术的成熟,单片机价格越来越经济,且集成度相当高,大大减少了直流电源系统开发成本,具有明显的工程实际应用价值。
1 系统硬件设计
1.1 系统总体结构
单片机控制的直流稳压电源以AT89S52单片机作为整机的核心控制单元,经过调节AD7543的输入电压数字量来控制系统的输出电压,本系统具有可预置电压和步进调节电压的特性,而且整个电压调节步进值达到0.1V的小范围。此系统具有自我检测功能、短路保护等故障处理技术。整个系统的工作原理框图如图1所示。
从图1可以看出,整个系统包含变压整流单元、键盘预设电压单元、滤波电路单元、电流检测短路保护单元、电压反馈单元等多个部分组成。为了使系统能够具备自动采样检测实际输出电压值的大小,可以通过电压取样及电压调节回路,实时对电压进行采样,并经过相应的比较放大电路直接控制单片机内部系统程序进行相应的电压调节,保障输出直流电压的稳定,然后经过八段式数码显示管进行数据处理及显示相应的系统输出电压值。单片机在得到电压取样数据后,通过数字信号处理中心,获得相应的控制策略,可以通过两个驱动电路,对不同的输出电压值采取不同的控制策略。当电流检测回路发现系统中电流过大时,就直接将信息反馈给驱动电路和单片机系统,控制电路调整进行自动短路保护。利用单片机为核心处理控制器的稳压电源系统整体设计方案比较灵活,合理利用软件编程控制方法来解决电压值的预置以及输出电压的步进控制,比传统滑档控制更加精确可靠。由于单片机是一种电子产品的集成系统,可以大大地减少直流电压源系统内部的硬件回路,且采用较为先进的电子器件,系统的相应时间和误差都在有效的控制范围,大大扩大了稳压电压源的使用范围,在稳压源系统中得到了广泛的推广。
1.2 数控部分
单片机AT89S52作为整个稳压系统的控制核心主要完成电压输出值的采样判断、键盘电压预设控制、控制驱动电路进行电压调节、输出电压值数字显示、系统短路自动检测保护及其他辅助功能。
为了实现系统的人机对话功能,本系统采用10个数字电压预设按键和两个步进(“+”,“-”)按键,为了避免有些其他未考虑功能按键的使用,最终选用具有16按键的输入键盘实现整个系统的人机交互控制电路。输出电压值显示部分采用8位8段式LED数码管,数显LED管现在已经很成熟,易于同其他设备进行数据交换,可以直接与单片机输出相连。但是本系统单片机作为系统控制核心,数显单元只是单片机控制的一个点,且单片机I/O端口总数目有限,必须采用扩展电路来控制数显部分,因此为了优化系统,采用一片8155作为单片机系统的外部扩展接口电路,实现16个键盘的通信接口与LED数显的通信接口。键盘及数显接口单片机扩展电路如图2所示。
1.3 电压取样及电压调节
为了提高输出电压的精度,保证电源稳定运行,利用电压取样单元对电源输出电压进行检测,得到一个电压信号的反馈电压。为了提高单片机控制系统的整体精度和灵敏度,将采样数据经过比较放大电路,利用一级运算放大器将采样电压进行放大,再送给单片机系统进行相应的数据处理。
1.4 电源方案
采用78系列三端稳压器件作为控制核心单片机及系统各功能芯片的动力源,通过输入电源的全波整流,获得可靠的稳压供电电源。
1.5 过流报警功能
为了提高单片机控制系统的安全可靠性,提高单片机数控直流电压源的人性化服务。利用电流检测回路检测系统中的电流值,当电流大于系统设定值时,通过单片机系统自动保护跳闸,实现保护贵重电气设备的功能,并可以通过相应的蜂鸣器报警,提醒工作人员对相应的设备进行检查看修。
2 软件设计
在实际硬件电路搭配完成后,为了有效地减小纹波电压,保证供电可靠性,本系统采用软件编程方法实现去峰值数值滤波,以减小外界环境干扰对输出电压的影响,数据取样分析判断是整个滤波系统的中心部分,取样的准确性与否直接影响系统的整体控制。为了保证取样的可靠性,在整个系统的软件设计中设置了电压采样主程序和键盘输入中断子程序,相应的流程图见图3和图4所示:
程序运行后,单片机系统就自动开始检测是否有键按下,若有键盘触发脉冲,则进入电压预设按键功能程序。LED数码管显示部分就开始自动动态定时扫描数据,达到系统CPU资源得到充分利用。单片机系统不断通过取样电路采集系统输出电压数据,经过比较放大和相关分析判断,然后通过单片机系统发出增减命令对实际输出电压进行相应的校正,控制输出电压源保持电压恒定。
3 数据分析
把系统相关的硬件和软件设定完成后,对装置进行相应的检测,其检测结果数据如表1所示:
从表1中可以看出,基于单片机的直流稳压电源系统可以有效的保障输出电压的稳定,系统整体误差在10-2量纲级内,误差相当小,完全满足稳压电源的要求。
4 结语
以AT89S52单片机为核心设计的一种智能稳压电压源系统,有效保证电气设备的安全稳定运行。系统输出电压采用数显和键盘输入控制,提高了电源的人性化服务。基于AT89S52单片机的一种稳压电压源系统系统集成度高、可靠性强、具有自我故障检测保护功能,具有良好的实用价值。
[参考文献]
[1] 李全利.单片机原理及应用技术[M].北京高等教育出版社,2004.
[2] 陈太洪.基于LM399的高精密度稳压电源[J].工矿自动化,2006,(02):66-72.
[3] 吴恒玉,唐民丽,何玲,黄果,韩宝如.基于89S51单片机的数控直流稳压源的设计[J].制造业自动化.2010,32(01):95-96.
[4] 陈伟杰,张虹.基于混合最优算法的高精度数控直流电源设计[J].中国集成电路,2008,8(06):48-52.
直流稳压电源的设计要求范文4
[关键词]稳压 连续可调 电源设计
一、几种设计方案及分析
(1)晶体管串联式直流稳压电路。该类电路中,输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,该误差电压对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,该变化与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。在基准电压处设计辅助电源,用于控制输出电压能够从0 V开始调节。
分析:单纯的串联式直流稳压电源电路很简单,但增加辅助电源后,电路比较复杂,由于都采用分立元件,电路的可靠性难以保证。
(2)采用三端集成稳压器电路。一般采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,可用软启动电路以适应所带负载的启动性能。
分析:该电路所用器件较少,成本低且组装方便、可靠性高。在实际中,如果对电路的要求不太高,多采用此设计方案。
(3)用单片机制作的可调直流稳压电源。电路可通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的参数,使用软启动电路,获得3～26V,驱动能力可达1.5A,同时可以显示电源电压值和输出电流值的大小。
分析:该电源稳定性好、精度高,并且能够输出±26V范围内的可调直流电压,且其性能优于传统的可调直流稳压电源,但是电路比较复杂,成本较高,使用于要求较高的场合。
二、实现方案
1.原理分析
①采样电路:分别由滑动变阻器R5与电阻R4组成电阻分压器,将输出的直流电压的V0一部分取出送到比较放大器,放大后控制调整环节,取样电压VE为:
在正常情况下,取样电压可近似等于基准电压则有:
改变取样电路的分压比,就可以调节V0的大小。即调节滑动变阻器R5的大小,改变输出。
②基准电压:基准电压是一个稳定度较高的直流电压,利用发光二极管(绿色)的正向电压特性,起“稳压”作用。当二极管的正向电流ILED2变化不大时,其正向压降VLED2≈1.9V比较稳定。用以作为调整比较的标准,R3是稳压管的限流电阻。LED2兼做电源指示。
③比较放大电路:比较放大器是一个直流放大器,由VT3构成。将取样电压VE与其准电压VLED2进行比较,二者的差值经T3放大后,控制(VT1、VT2)的调整管,用以稳压输出。
④调整电路:调整电路是稳压电源的核心环节,输出电压的稳定是通过调整管的调节作用来实现的。稳定电路输出的最大电流也主要取决于调整电路。所以调整管使用的参数不应超过器件的极限数据。
由电网电压的波动或负载电流发生变化而使输出电压V0发生变化时,则有T1的自动调节,其稳压过程:
当V0VEVB3IB3IC3VCE3(VBE2)IB1IC1VCE1V0
从而使V0基本不变。
⑤过载保护电路:串联调整型的稳压电源和负载是串联的,当负载电源过大或短路时,大的负载电流和短路电流全部流过调整管,此时负载端的压降小,几乎全部的整流电压Vc加在调整管的c和e的极之间。使调整管的βVce0、ICM、PCM超过正常值。调整管会很快烧坏。R2和LED1组成的过载及短路保护电路,因串联调整型的稳压电源调整管和负载是串联的,当输出过载(输出电流过大),电阻R2上的压降VR2增加到一定值后LED1导通,使调整管VT1、VT2的基极电流不再增大,限制了输出电流的增加,起到限流保护作用。
附加功能:
(1)充电功能
本基础电路的输出端(可看作C3两端)即可实现对电池等的充电功能。通过调节滑动变阻器R5的阻值,可实现对不同型号电池的充电功能。
(2)放大部分
将电压放大,由于放大器最大输出电压的限制,故采用两个放大器,两放大器输出电压大小相等、符号相反。
(3)D/A转换电路(数模转换器)
D/A数模转换电路一般采用DAC0832集成芯片
输入用脉冲触发。具体在本文后面有介绍。
2.电路图(略)
三、电路参数设计
1.主要技术指标。(1)输入电压:AC: 0～220V。(2)输出直流稳压(Io=1.5A):Uo=26V。(3)输出直流电流:额定值150mA,最大值300mA。(4)具有过载,短路保护,故障消除后自动恢复。(5)充电稳定电流:60mA(±10%),充电时间10-12小时。(6)工作温度范围:TA=0～50℃。
2.极限参数。可视具体情况而定。
3.电路参数(略)
四、问题及展望
1.输出电压Vo达不到要求的26V。在电路后增加两个运放组成放大装置来解决问题。同时增加电阻,这样输出电压和输出电流就都达到了实验要求。
2.为使设计更加实用,要使得输出的电压更方便于他人,欲加装DAC芯片使模拟信号转变为数字信号,设计中也有涉及。
3.数码管显示数值停留在0不发生变化,这是因为放大电路中运放等的延迟作用!在延迟作用下,输出电压要经过一定时间的缓慢增加,然而DAC芯片却在刚有电压时触发灯就亮了,即数码显示管数值定在00不再发生变化。将DAC的触发电平换成脉冲触发,就能使数码管“动”起来。
4.但是DAC电路中仍有不足,是显示数码管显示的是十六位进制的数转化为二进制的数,有待进一步的研究和设计。
参考文献:
直流稳压电源的设计要求范文5
关键词：数字芯片 控制 直流电源 设计
中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0135-02
当前各种电子电器已进入千家万户，广泛应用于我们的生活、工作、科研以及各个领域，而各种电子电器的电源电压不尽相同，为了便于调试、检测和维护，广大电子爱好者和电器维修人员就需要调节方便、能输出多种电压的直流电源，一般直流稳压电源由降压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。本文介绍的是一种由一个按扭控制可多档输出的直流稳压电源，由于篇幅的限制，只介绍多档控制稳压电路的工作原理。该稳压电路由三端稳压电路、消抖输入电路、多档编码电路、译码驱动电路、电阻控制电路和提示电路六个部分组成。
1 三端稳压电路
由文献（1）可知，可调三端稳压应用电路如（图1）所示，其输出电压表达式为。
由此式可知，当R1不变，改变R2时，即可改变U0。根据这个原理，可设计出如（图2）所示的多档（最多可设计16档）输出直流稳压电路。
2 消抖输入电路
由K构成开关消抖动输入电路，其中U4A、U4B可采用四2输入与非门CC4011，它们构成一个RS触发器。这样每按放一次按扭开关K，就可以输出一个脉冲信号，该脉冲信号可作为多档编码电路的输入信号。
3 多档编码电路
多档编码电路由组成，其主要功能是用二进制码代替相应的各档输出电压进行输出，这里采用N进制计数器作为多档编码电路。对于具有异步置数功能的计数器，应将状态反馈，作为置数控制信号[2]（即）。其中为初态（本电路初态设置为），N为档位数，也就是说图2中（可用双4输入与非门）的输入端A、B、C、D可根据实际电路情况分别接到U2（计数器CC40193[3]）反馈状态Si+N中输出为“1”的输出端，当然，如果中输出为“1”的个数少于4，则可把U3多余的输入端并接在一起，也可将U3换成输入端个数与中输出为“1”的个数相等的与非门。比如：如果要使UO在1.5V、3V、5V、6V、9V间循环输出，那么就有5个档位，即N=5，则反馈状态为，。因为中输出“1”的个数只有两个，则可把U3的输入端A、B并接到U2的输出端Q2，U3的输入端C、D并接到U2的输出端Q0。另一种方法是将U3换成2输入端的与非门（可用CC4011），然后将其两个输入端分别接到U2的输出端Q2、Q0即可。这样在输入脉冲信号的控制下，U2便可循环输出二进制码，代替了输出电压UO。
4 译码驱动电路
选用四位锁存4线—16线译码器进行译码驱动，其主要功能是对多档编码电路送来的二进制码进行译码，为电阻控制电路和提示电路提供驱动信号。每输入一个四位二进制码，U1对应的输出端就输出高电平，其余输出端为低电平。该高电平驱动信号分两路：一路经限流电阻后驱动发光二极管发光提示档位；另一路经限流电阻后驱动相应的开关三极管导通，从而改变输出电压。
5 电阻控制电路
电阻控制电路包括和。译码驱动电路的各档输出信号分别经过3kΩ的限流电阻后，驱动相应的各档开关三极管，从而改变接入电阻的大小来调节输出电压。因为对应每档输出电压，U1译码后只有对应的一个输出端为高电平，使相应的开关三极管导通，则在、中只有对应的那个电阻接入。根据三端稳压电路的原理可知（图2）中输出电压
式中R一般可取200Ω，这样就可根据实际需要的输出电压和档位数进行具体的计算，便可选择Rn了。比如前面的例子：如果要使UO在1.5V、3V、5V、6V、9V间循环输出，那么可计算出。由于实际电路中有开关管的原因，另外要买与要求阻值相符的电阻也不容易，因此在实际电路中各接入电阻可选用精密微调电阻代替，在电路调试时把它调到使输出电压符合所需要求即可。
6 提示电路
为了让使用者知道输出电压是多少，各档输出电压分别用发光二极管提示。译码驱动电路的各档输出信号分别经过200？的限流电阻后，驱动相应的各档发光二极管发光，予以提示。如果分别在各发光二极管下方标出与之相对应档位的输出电压，这样使用者只要看到哪个二极管发光，便可知道输出电压是多少了。
综上所述，由开关K产生的脉冲信号（作为某一输出电压档的信号），经U4A、U4B整形，U2、U3编码，U1译码后，产生一高电平驱动信号，分两路：一路经限流电阻后驱动发光二极管发光提示档位；另一路经限流电阻后驱动相应开关三极管导通，使相应的电阻接入电路，进一步调节输出电压，使之与所需电源电压相符。
7 结语
由本文介绍的稳压电路加上降压、整流、滤波等电路，便是一台直流稳压电源。本稳压电源结构简单，控制原理清晰，调节方便，也容易制作，希望能得到广大电子爱好者的喜欢和借鉴。
参考文献
[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2004：543-545.
直流稳压电源的设计要求范文6
关键词:任务驱动教学法 电子专业教学
电子技术基础是电子专业一门重要的专业基础课,学生普遍反映该课程知识抽象,电路难懂。其原因主要在于现行教材理论与实践脱节,学生对教材中各单元电路有何实际应用缺乏了解、对如何把所学电子电路用来解决生产和生活中的实际问题感到茫然。针对这一现状,教师应改变教学方法,尽可能少讲深奥的电路理论,变单纯的理论传授、原理讲述为原理分析与实际应用,多给学生提供实用电路制作的机会,激发他们对电子技术学习的兴趣,使学生在学习电子基础知识的同时,有效提升动手能力及分析与解决实际问题的能力。显然,传统的教学理念已不能适应当前的教学需求,这就要求改变传统的教学模式,积极探索新的、行之有效的学习教学模式和方法。笔者认为:在电子技术基础课程中引入任务驱动教学法十分必要。
一、任务驱动教学法的理论基础
建构主义学习理论认为:“知识并不是完全通过教师传授得到的,而是学生在一定的环境下,借助于他人的协助,利用必要的学习资料,主动地建构知识。”
任务驱动教学法是基于建构主义学习理论的一种教学方法。在教学过程中,它要求以完成一个个具体的任务为目标,把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中,让学生通过自己提出问题和教师的点拨,相互合作,从而解决问题。这样,学生在完成任务的过程中始终处于主体地位,教师则是学习任务的设计者、学习情境的创设者、学习资源的提供者、学习活动的组织者和学习方法的指导者。显然,任务驱动教学法充分重视学生的内在需求,是建立在学生主体能动作用基础之上的一种全新的教学方法。
二、任务驱动教学法在电子技术基础教学中的实施
下面以直流稳压电源的制作与调试来讲述任务驱动教学法的具体实施过程。
1.明确任务
首先向学生提出本任务为直流稳压电源的制作与调试(电路如下图所示),让学生有“的”而学。
通过任务分析,使学生弄清该直流稳压电源电路由变压、整流、滤波、稳压四部分组成。其中变压器T起变压作用,将电网提供的交流电降压;晶体二极管VD1～VD4构成整流电路,整流是将交流电转换成脉动的直流电;电容C起滤波作用,即将脉动的直流电转换成较平滑的直流电;三端式集成稳压器CW7812是内部集成化了的稳压电路,通过稳压将较平滑的直流电转换成稳定的直流电。
由以上分析可以确定制作三端稳压电源包括完成4个小任务:(1)搭接、测试整流电路;(2)搭接、测试滤波电路;(3)搭接、测试稳压电路;(4)整机调试。
2.学习新知
针对完成4个小任务,先进行必要的新知识学习。
知识点一:二极管及其整流电路
(1)二极管的类型、结构和符号;
(2)二极管的单向导电性;
(3)二极管整流电路。
知识点二:滤波电路
整流输出的脉动直流电中含有一些交流成分,为了得到平滑的直流电,可采用滤波电路将脉动直流电中的交流分量滤除,较为常见的电路为电容滤波电路。本任务就是采用这种滤波电路,具体是将滤波电容器与整流电路的负载并联就构成电容滤波电路。
知识点三:三端稳压电路
一般来说,交流电经过整流滤波电路之后得到比较平滑的直流电,可以充当某些电路的电源,然而,此时的电压值还受电网电压波动和负载变化的影响,这样的直流电源是不稳定的。因此增加了稳压电路部分,构成了直流稳压电源。
其中三端集成稳压器有三根引出线,且内部设有较完善的保护电路,故接线简单、工作稳定可靠、使用安全。
3.实训操作
(1)元件的清点和检测
①核对元件的数量、规格应符合工艺要求。
②对电阻、电容等用万用表电阻档可进行一般性检测,对电源变压器除用万用表测量其一、二次侧直流电阻外,并可采取对其一次侧通电,测量二次侧开路电压的方法进行检查。
③用万用表测量二极管。根据二极管的单向导电性,即正向电阻小,反向电阻大,用万用表的欧姆档(R×1K或R×100)测量判别二极管的极性和质量好坏。
(2)搭接、测试整流电路
①按电路图中进行桥式整流电路部分连接安装。其中4只整流二极管连接时要注意正负极;安装连接变压器时应根据变压器上的标注区分一次侧和二次侧:一次侧接电网～220V,二次侧所变换的交流电压接整流输入,一次侧导线细,匝数多,直流电阻大;二次侧导线粗,匝数少,直流电阻小。
②测试整流电路。连接完毕检查无误后接通电源,由R、VL组成的电源指示电路中的发光二极管应亮。用万用表交流电压档测量变压器二次侧电压、直流电压档测量整流输出电压,并验证二者之间的关系。
(3)搭接、测试滤波电路
在整流电路输出端接入滤波电容,连接时应注意电容极性和耐压。连接完毕通电测试整流滤波电路输出电压即电容两端电压,看是否符合理论分析。
(4)搭接、测试稳压电路
按电路图将三端稳压器及两只电容接入,注意三端稳压器三个引出端的正确连接。接好稳压电路,整个稳压电源的装接即告完成。此时通电测试电源输出端即电容C3两端应有稳定的输出电压。
(5)调试
调整前,应仔细检查有无错焊、漏焊、虚焊、输入端输出端有无短路等现象。调试中切不可将输出端或负载短路。稳压电源的输出线与测试连接线均应用屏蔽隔离线,以免引入交流干扰,确保稳压电源纹波电压测试的准确性。调试内容主要有调整、测试电源输出电压、空载电流、负载电流、电压调整率、电流调整率和纹波电压等。
4.评估总结
采用任务驱动教学法,教师主要在学习资源上进行提供和方法上进行引导,学生则把时间和精力主要花在操作训练和讨论分析上。由于学生基础不一,理解力有高有低,有些学生可能跟不上教学进度,对此,教师采用任务驱动法进行教学时,要加强课堂小结和知识点的回馈,使学习能力和动手能力较差的学生通过总结与回顾,能跟上教学进度,全面掌握知识点,达到教学要求。
当然,对于任务完成得比较快、质量比较高的学生来说,教师可对任务进行适当延伸并进行有关知识拓展,这样将使每个学生都有收获和成就感,真正实现了分层教学和因材施教。
三、任务驱动教学法的优点
1.遵循了学生的认知规律
教学不再采用单向灌输的方式,而采用边学边练的方式来充分调动学生的学习积极性,发挥其主观能动性,符合学生的认知规律。
2.激发了学生的参与意识
在教学过程中,如果总是教师讲、学生听,学生容易产生疲劳感、厌倦感,也容易逐渐养成对教师的依赖心理。而采用任务驱动教学法进行教学,教师在每节课都要求学生完成一定的具体任务,使得学生在心理上产生适度的压力和努力完成任务的主观动力;在教师讲解的过程中,学生不再是被动地接受,而是饱含激情地积极参与、认真思考、主动探究。
3.增强了学生的实践能力
利用任务驱动教学法进行教学的过程,既是学生动手实践的过程,也是学生的进取创造过程。学生要顺利完成任务,都须开动脑筋,大胆想象,动手实践,不断探索与完善,从而不但培养了学生的创新精神,更增强了学生的实践能力。
参考文献
