直流稳压电源设计思路范例6篇

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直流稳压电源设计思路

直流稳压电源设计思路范文1

【关键词】开关型 直流稳压电源 探究 电路设计

【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).

直流稳压电源设计思路范文2

关键词: DC-DC变换器;步进控制;TPS5430芯片

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)04-0239-02

Design of DC-DC Converter Based on TPS5430

XIE Jiu-jiang

(Wuchang Institute of Technology, Wuhan 430065, China)

Abstract: The DC-DC converter is composed by TPS5430 chip as the core, the control circuit unit circuit in 51 MCU to complete the current display, through the button on the unit circuit to change the duty cycle ,so as to adjust the output voltage. The auxiliary power supply from the DC power supply through the output voltage chip L7805CV . In this paper, according to the requirements of the subject to complete the test of the output current, the input voltage changes in the output voltage test requirements. The whole system makes full use of TPS5430 over-current protection and thermal shutdown function, the performance test is more perfect for the realization of the requirements.

Key words: DC-DC converter;step control;TPS5430 chip

1 O计方案论证与比较

1.1 DC-DC主回路的论证

方案一:采用芯片LM2596以及简单的器件构成,其输入电压为4.5V-40V,输出电流为3A,具有完善的电流限制、热关断等保护电路。但转换效率最高为88%,不符合题目要求。

方案二:采用性能优越的开关电源转换芯片TPS5430,其电压输入范围为5.5V-36V,输出电流为3A,具有开关使能脚、过流保护和热关断功能。转换效率最佳状态可达95%,符合设计参数要求。综上所述:我们选择方案二。

1.2辅助电源电路

本系统可直接用开关电源为其供电,也可由220v工频电源供电。考虑到设计成本及电路设计的难易程度,我们选择直接由市电供电。

2 主要原件参数的选择与计算

2.1电感参数计算

2.2电容参数选择

辅助电源经市电整流、滤波后,通过稳压芯片L7805CV得到5V电源为51单片机供电,C1、C2、C3、C4为滤波电容,其容量选择如下:

3 电路与程序设计

3.1电路的设计

3.1.1 系统总体设计

系统总体结构设计如下图所示。

当充电时,直流稳压电源提供24V-36V的电压给由S1、S2、S3、R5等组成的升压、降压变换电路(U1),由控制电路调节输出方波的占空比,得到所需的电压值(10V~20V),再经TPS5430芯片得到最终稳定的输出电压给电池充电。当电池组放电时,电池组中储存的电压经测控电路的控制,再由DC-DC变换电路中的升压斩波电路的U2(图1中左边)作用释放直流稳压电源,并保持在30V左右,以达到双向DC-DC的变换作用。

3.1.2 DC-DC降压电路设计

TPS5430是TI公司提供的一款具有宽电压输入范围(36V~515V),高输出电流(可达3A)的DC-DC开关电源转换芯片,它具有元件少,输出效率高等优点。下图是本设计中应用它组成的DC-DC降压电路。

3.2系统程序设计

3.2.1程序功能与设计思路

本设计通过单片机调节使能端输入信号的占空比改变输出电压,每按一下步进值增加0.1A;将电流输入A/D转换芯片,将模拟信号转换成数字信号,通过芯STC89C51代码编译输出,经过数码管段选和138译码器位选,最终显示其电流值。程序流程图如下图所示。

4 系统测试方案与测试结果

4.1测试方案

接通S1、S3、断开S2,将装置设定为充电模式(降压模式)。

1)U2=30V条件下,改变占空比,测量输出电流,测量结果如表1所示。

2)I1=2A,使U2在24-36V范围内变换时,测量记录U1的电压值,如表2所示。

4.2 测试结果

5 设计心得

本经过四天的辛勤努力,最终实现了设计的参数要求。但由于时间紧,工作量大,系统还存在许多可以改进的地方,比如电路布局、和抗干扰方面还有很大的提升空间,经过改进,相信性能还会有进一步的提升。本次设计作为全国大学生电子设计大赛的课题,极大的锻炼了我们各方面的能力。例如:软硬件仿真、调试电路等。虽然我们遇到了很多困难和障碍,但总体上成功与挫折交替,困难与希望并存,我们将继续努力争取更大的进步。

参考文献:

[1] 德州仪器高性能模拟器件高校应用指南[K]. 上海:德州仪器半导体技术有限公司大学计划,2014.

直流稳压电源设计思路范文3

关键词: 电子技术教学 EWB软件 教学应用

电子技术是电子信息类专业的一门重要的专业基础课,包括模拟电子技术和数字电子技术两部分内容,该课程具有很强的理论性和实践性,学习难度大。尤其高职高专学生本身学习底子薄,往往感到课程内容抽象,难学、难懂。随着计算机技术的广泛应用,越来越多的仿真软件应用在电子技术教学中,比如EWB、Multisim、Orcad、Proteus等,可以把抽象的概念和理论用具体的图形和声音表现出来。上课时利用软件进行仿真演示,可以增强学生的感性认识,同时掌握各种仪器的使用和电路参数的测试方法,使课堂的教与学形成良好互动,有助于强化教学效果,增强学生分析问题、解决问题、创新的能力。

一、EWB仿真软件

EWB(Electronic Workbench)软件是专门用于电子电路仿真的“虚拟电子工作平台”软件。EWB功能强大,拥有丰富的元件库和仪器库。该软件采用直观的图形界面创建电路,而且软件中的虚拟仪器控制面板外形和操作方式都与实物相似并可实时显示测量结果。它还能提供多种电路分析方法帮助使用者便捷地分析电路。利用EWB可以将电路的设计和测试合二为一,极大地提高效率,缩短产品开发周期,目前已广泛应用于电子产品的开发设计中。

二、EWB软件在电子技术教学中的辅助作用

目前,高职院校正在进行“教学做”一体化的项目教学法,电子技术也不例外。在整个项目教学过程中,以学生为主体,项目作为载体,教师为主导,学生在教师的指导下,由简单到复杂,由新手到专家,学习电路的设计、制作、调试和故障排除。

在讲解必备的知识点时,教师可以在多媒体教室中分析电路的特性,讲解输入信号或者参数改变对电路输出信号的影响,学生能够直观形象地观察电路的工作情况,了解不同形式电路的功能。使用软件辅助教学可将一些不易理解的内容在课堂上形象地展现在学生面前,做到化繁为简,变抽象为直观,让学生增加感性认识,加深对理论知识的理解。

在设计电路时,由于EWB软件元件连线简单,任何一种设计方案都可以尝试,学生的设计就能真正做到随心所欲。在设计过程中,每个学生都能亲自动手接触电路,利用EWB软件可以随意更换元件或设定参数,边连线,边测试,边修改,边分析,直到仿真出满意的结果。在项目教学过程中,利用仿真环节,节省实训材料、实训设备、测试仪器,大大降低实训成本。

三、EWB软件在电子技术教学中的应用实例

EWB软件仿真的基本步骤为:利用电子平台搭建电路设定各元器件的参数选项选用虚拟仪器仪表设定仿真分析方法启动EWB仿真分析仿真结果。下面通过实例分析EWB在电子技术教学中的应用。

1.运用EWB软件实现直流稳压电源的仿真

图1直流稳压电源是模拟电子技术部分典型项目。大多数电子设备都需要稳定的直流电源供电,如笔记本电脑、手机电池等。但市电电网供给的是交流电,这样就存在一个怎样将交流电变换为直流电的问题。对于小功率的直流电源,它一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成。图1中输入Ui(220V/50HZ)交流电经过电源变压器降压后得到符合电路需要的交流电压U■,然后由整流电路变换成方向不变,大小随时间变化的脉动电压U■,再用滤波器滤去其交流分量,就可以得到比较平直的直流电压Uo。在项目教学过程中,教师提出题目要求,讲解必备知识点,然后逐步引导学生利用EWB软件实现整流电路、滤波电路、稳压电路。

图1 直流稳压电路

图2为桥式全波整流电路图,下面对其进行仿真。(1)在EWB元件库里找到相应的电子元器件,移动到工作区并画电路图。(2)对每个元器件设定型号和参数值,将示波器两个测试端分别与变压器输出端和硅整流桥电路输出端相连。设置示波器的参数:将时基控制(Time base)设置为5ms,信号源频率50Hz。触发方式(Trigger)设置为上跳沿变,A、B两个通道(channel)幅度值都设置为10V,就能方便比较整流前后波形变化,双击示波器观察A、B两个通道波形如图3所示。可见桥式全波整流电路的正弦波变成方向单一的脉动直流波形,周期为原理的半个周期。继续在电路的基础上加入滤波电容、稳压电路,最后得到直流稳压电源的仿真结果如图4所示。

图2 桥式全波整流电路图

图3 桥式全波整流电路仿真结果

图4 直流稳压电源的仿真

2.运用EWB软件实现数字竞赛抢答器的仿真

数字竞赛抢答器项目是数字电子技术一个很好的实例,结合了数字电子最重要的知识点,包括编码器、译码器、脉冲发生器、触发器、显示器、按键电路等内容。上课时,首先给出该项目的内容要求,进行任务驱动,然后教师讲解必要的知识点,学生收集相关资料,并进行分组讨论,把相关的知识点序化,搭建一个基础模型。教师引导学生先用EWB软件设计简易的抢答器,然后加入时钟信号,最后加入编码器、译码器等电路,由易到难地逐步设计出竞赛抢答器,在设计过程中学生可以根据需要自行选择不同芯片完成设计任务。

图5为74LS175构成的简易四路抢答器,抢答开始时,主持人按下复位开关M,74LS175输出端1Q~4Q全部输出为零,所有指示灯灭,M接高电平,抢答开始。图中4号抢答者按下按键,4D接收高电平信号,时钟到来4Q输出高电平,对应4号指示灯亮,表示4号抢答成功,同时4■为低电平“0”,通过逻辑门送出信号锁住外界时钟CLK,紧随其后的其他人由于无时钟信号按键再被按下均无效,指示灯仍保持4号按键按下时所对应的状态不变,直到主持人再次清除信号为止。

图5 简易四路抢答器仿真电路

图6为555定时器构成时钟产生电路,图5中利用的是仿真软件自带的时钟源,仿真时完全能够满足需求,但是在制作具体电路时需要电路本身具有时钟。在这里利用555定时器构成一个多谐振荡器,电路没有稳态,只有两个暂稳态,不需要外加触发信号,利用电源通过R1、R2向C1充电,以及C1通过R2向555定时器7脚放电使电路产生振荡,从而得到时钟信号如图7所示,输出的时钟周期由R1、R2、C这三个参数决定,周期T=0.7(R1+2R2)C,可以根据具体需要修改参数,图6中设定周期约为1s。

图6 555定时器构成时钟产生电路

图7 时钟信号仿真

在后续的电路设计中,利用编码器74148对74175的输出编码,译码器7447对编码后结果译码,最后利用7段数码管显示出数字抢答结果如图8所示。

图8 竞赛抢答器结果仿真

四、结语

EWB软件非常适合电子技术教学。通过EWB搭建电路,学生能熟悉常用仪器仪表的使用,基本指标的测量与调试方法。使用EWB仿真,各元器件选择范围广,参数修改方便,不会像实际操作那样多次把元件焊下而损坏器件和印刷电路板,节省设计费用、制作样品的费用,电路调试变得快捷方便,学生通过EWB学习电子技术,不论是在理论上还是在实践上都得到很大的提高,不仅拓展思维空间,增强主动性,而且节省精力,提高效率。

参考文献:

[1]苏丽萍.电子技术基础(第二版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2006.

[2]王成安,毕秀梅.电子产品工艺与实训[M].北京:机械工业出版社,2007.

[3]董杰.仿真软件在电子技术教学中的实例分析[J]中国教育技术装备,2012,(24):44-46.

[4]赵玉菊.电子技术仿真与应用[M]北京:电子工业出版社,2009.

[5]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].北京:高等教育出版社,2006.

[6]刘金华.数字电子技术[M].北京:北京大学出版社,2010.

直流稳压电源设计思路范文4

关键词:高职 模拟电子技术 Multisim软件

模拟电子技术课程是高职电类各专业的核心基础课程,是学习后续专业课程以及今后从事相关工作必需的基础和技能。模拟电子技术课程的特点是内容较抽象,学生入门困难,提不起学习的兴趣,以致模电的知识缺乏,后续课程学习更加困难,最后导致在实际工作中不能胜任相应的工作岗位。针对模拟电子技术的重要性以及其特点,许多老师也进行了相应的教学改革,增强了动手实践。作为高职院校电子信息专业的教师,从事模电的教学多年,也总结了许多的经验,感触最深的就是仿真软件在模电教学中的应用很重要,对学生学习模电激发了兴趣,使抽象的理论知识变得直观、生动、易懂。仿真软件很多,在这我推荐使用Multisim软件。

1 使抽象的理论知识变得直观易懂

模拟电子技术内容抽象,针对高职学生的素质和知识基础特点,引入仿真软件,可以在教学过程中随时进行试验模拟,使学生能够直观的看到试验结果,理解所学的知识。例如,模拟电子技术很重要的一个章节是放大电路,以往教师在进行讲解的过程中,主要是靠解说或者配有电路图,而整个过程需要学生在头脑中想象,对于高职的学生来说,本身的物理、数学知识就薄弱,所以很难理解这块知识。而引入仿真软件后,教师在讲课的过程中就可以边讲解边进行试验演示,实验结果一目了然,不需过多的解释,学生就自然明白了放大电路的放大原理和放大过程。放大电路有三种组态,分别是共射极电路、共基极电路和共集电极电路,这三种电路的放大功能各不相同,各自有各自的特点,如果让学生纯粹记忆的话,很容易弄混,不理解的记忆也会很快的忘记。引入仿真软件后,这三种电路的放大特点通过实验现象很容易就记住了,并且学生通过自己操作连接电路,对三种放大电路的特点也就记住了。所以仿真软件的引入大大提高了教学效率,并且也激发了学生的兴趣,使模拟电子技术课程不再是一门纯理论课,而变成一门实验技能课程。

2 使课程设计的制作过程更加简单

近几年高职院校教学改革,提出项目教学,让学生在“学中做、做中学”。为此,模拟电子技术的课程内容都寄托于每一个项目中,通过每个项目的实际制作来理解相关知识的具体应用。引入仿真软件,使制作项目的过程更加的简单,电路设计和调试过程变得不再繁琐,大大节约了产品制作成本和制作时间,提高了制作效率。例如,直流稳压电源的制作,这个项目涉及到三个模块,分别是整流电路、滤波电路和稳压电路。设计直流稳压电源电路时,采用仿真软件可以分模块的进行电路设计和调试,通过元器件的更换和参数设置,最终设计出直流稳压电源的电路,没有问题后,再购买元器件和进行制作,只要焊接工艺过关,结果就没有问题。这样就省去了对电路反复的测试和调试,也节约了大量时间,提高学习的效率和兴趣。学生通过仿真软件还可以提出各种设计电路,并能很快的通过测试观测结果是否正确,这样也提高了学生学习的兴趣和学以致用的成就感。同时提高了学生分析解决问题的能力和创新思维的培养。

3 使课程的学习不再局限于实训室和教室

高职院校的教育改革思路是坚持“以就业为导向、以能力为本位、以学生为主体”,重在培养学生的实践能力,理论知识以“必需、够用”为原则。为此,高职院校的课程学习一大部分从教室搬到了企业进行,但是实训室无法搬移实训室,这样就为课程的学习带来了许多不便,而仿真软件的使用恰到好处的解决了此类问题,学生只需一台电脑就可以把实训室带到企业或者校外等任何地方,为学生随时随地的学习和实验带来了方便。

4 仿真软件不能完全取代实践教学

Multisim仿真软件虽然能很好的辅助教学,激发学生电路设计的兴趣。但是仿真软件不能完全取代实践教学,它也有其不足和有待完善的地方。如果学生一味的只在仿真软件上做实验,那么学生就会缺乏对真实元器件的封装、性能检测等方面的知识。教师一定要协调好仿真软件和实践教学之间的关系,使仿真软件真正服务于教学,帮助学生理解理论知识,提高学习效率,激发电路设计兴趣。

5 结束语

Multisim软件以其强大的功能和丰富的内容为高职院校模拟电子技术的学习带来了方便,同时也为教师的教学提供了直观的教具,也为学院实训室的建设节约了大量成本。但是仿真软件的使用还不能完全替代实训室,它也存在着不足和有待完善的地方,教师在使用仿真软件的同时也要加强学生对真实仪器设备和元器件的熟悉和使用,只有合理使用仿真软件,才能使模拟电子的教学达到最佳的效果,才能最大的发挥仿真软件的辅助功能。教师只有在教学中不断地摸索和实践才能使仿真软件和实践教学有机结合,取其所长,为师生的学习创造条件和达到最好的效果。

参考文献:

[1]胡建明.仿真软件在模拟电子技术教学中的应用[J].考试周刊,2011(61).

[2]于京生,陈永志,康元元.仿真软件在模拟电子技术教学中的应用[J].石家庄学院学报,2011年11月第13卷第6期.

直流稳压电源设计思路范文5

关键词:成果导向教育理念;行动学习;多元化评量

引言

在高职《电工与电子技术》课程教学中,用“成果导向+行动学习”教育理论作为教学指导思想,主要从课程大纲开发、单元教学设计开发、教学评量及能力指标的建置,任务单、试题库、课业单等学习资料的建置,建设课程资源库,为课程教学提供充足的教学资源。在实践研究中,采用CBE能力培养的课程模式和引导文教学方法,以达成预期学习成果为学习目标,实施开放式“教学做”一体化,充分调动学生学习的主动性与积极性,提升学生的自主学习能力。

1成果导向教育理念

成果导向教育Outcomebasededucation,简称OBE,亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育。在课程实践活动中,以教学内容生活化,教学过程情境化,教学手段情景化为原则,按照“能力递进”的思路设计教学。以职业岗位需求,设定学习情境,以项目问题为导向,以典型工作任务为驱动,以制作作品为载体,实现理-实一体化学习模式。通过发放学习任务单、资讯单、讲义、电子教材、学习PPT、评量单、课业单、作品展示、仿真电路案例等学习资料,学生先熟悉工作过程,课上以引导文、项目式、实验探究、启发式等教学方法为主,引领学生结合学习引导文、任务单等,设计小组工作方案(学习方案),用实验操作,问题讨论,评量等环节开展合作探究式学习,学生体验工作过程;课后通过小组反馈,及时改进与提高,拓展知识与能力,提升了自主学习能力。

2引导文教学法

引导文教学法为主要教学法,信息直观、形象,学生能轻松地接收信息,是学生眼中的“教材”,能指导学生有步骤的学习,其工作程序为:资讯、计划、决策、实施、检验、评估,围绕“六步”进行学习活动。资讯:学生查阅制作直流稳压电源的相关知识,识读直流稳压电源电路图,讨论整流、滤波与稳压工作原理;教师提出问题:交流电、变压器、二极管特性;引导学生设计完成任务的流程图。计划:学生分组讨论,确定性价比高的操作方案,选择实验器材、方案、电路图;教师指导整流、滤波与稳压方案确定的方法,提供不同方案电路图。决策:学生确定最终实验方案,画出实操电路图,确定使用的器材;教师引导学生用Multisim仿真电路功能,做好实作前准备工作,强调安全用电。实施:学生分组连接制作稳压电源,用示波器、交流毫伏表测试电参数记录波形图;验证电路的稳压性能;教师演示,巡回指导,解疑,发现问题组织讨论。检验:学生自检、小组相互检查,按评量表的要求进行自检,打分;教师组织学生互相检查、点评并总结,按评量表的要求检验,给分。评价:各小组作品展示,相互指导,总结整个工作过程,小组自评和互评,给出成绩;教师对各小组进行评价并提出改进意见,从学习、协作、操作能力等给出成绩。

3情景化的教学手段

采用“仿真+实作+实验”手段情景化,将知识的传递过程生活化、内化,使学生的主体意识、问题意识及探究能力得到发展。情景化的教学手段,以现场教学、案例、“实作”或仿真实验为载体,使教学与工作实践融为一体,激发学习兴趣,提高学生分析和解决实际问题的能力。以仿真实验为载体,运用Multisim、Kelaier仿真学习软件,先照葫芦画瓢,用仿真软件画图读图,如:对分压式偏置放大电路的学习,画出电路图,识读电路图,先建立直观表象,先认识电路“长啥样”,各元件“叫什么名字”,再知道各元件“有什么特点”,在电路中“起什么作用”,然后再用仿真实验测试电路参数,分析电路功能。由直观感知,认识电路特点,从中认知基极、集电极、发射极电阻,耦合电容、旁路电容的大小,到定性记忆各元件在电路中所起的作用,再理解分压式偏置放大电路能稳定静态工作点的原因,最后到应用,通过仿真实验熟悉非线性失真、产生原因及调试电路参数减少失真的方法,再测试静态工作点、通过输入、输出波形估算电压增益。

4多元化的评量制定

多元化的评量方式,以过程(平时)评量为主,占40分,包括作业、出勤、口语、实操,每项评量标准都分为五个等级,分别为优秀、良好、中等、及格、不及格。期中评量以“实作“为主,交可视化的作品与分析报告占20分;期末评量为闭卷笔试40分。通过学生互评、组长评价与教师评价,公平、公正给出学生的学习成绩。在教学实践中建立学生的评量档案,学生自行管理,积累阶段性的学习成果,体验成功的收获和喜悦。

5结语

在《电工与电子技术》课程教学改革中,运用“成果导向教育理念+行动学习”教学模式,采用项目教学、任务驱动、行动学习法,借助仿真软件、“实作”、实验,使教学手段情景化,增强动态教学效果,学生能主动、积极参与学习活动,提高了学习效率,优化课堂教学效果。

参考文献:

[1]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育,2014,(17):7-10.

[2]李志义,朱鸿,,夏远景.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教学研究,2014(2):29-34.

直流稳压电源设计思路范文6

关键字:电子实训 项目教学法 中职

职业学校为了体现本身的职业性质,应模拟企业的模式对学生进行培养,注重实际应用,着重培养解决实际问题的能力。电子实训课的目标包括学生要掌握电子元器件的检测、电子产品的配置和调试。从实际操作过程中,让学生发现问题,解决问题,提高学生的学习兴趣,提高学习效率和专业素养。

1、项目教学法的定义

项目教学法是一种新型的教学方法,采用科学实践和研究的方法,以学生自主性和探索性为基础,促进学生积极主动的学习探索。在教师的指导下,按照老师的分组,组成几个小组,学生按照自己的具体工作计划,分工合作,共同完成老师指定的任务或者项目。保证人人都参加实际动手过程。让学生通过实践培养学习兴趣,提高实际动手能力,形成良好的工作习惯,培养学生良好的工作习惯。并且让学生深刻体会到团队的重要性,以便在以后工作中更好的融入工作团队中去。

2、电子实训项目的确定

要想使实训效果更加高效,对电子实训项目的确定就要做出一定的要求,把项目的选择作为工作之中的重中之重。

首先,所选项目应该以专业岗位需求为指导,同时也要符合相关职业道德要求。电子行业要求工作人员具备熟练运用办公自动化处理信息的能力和收集处理相关本专业信息的能力;对于常用的电子设备仪表能够熟练的使用;对于电子产品的整修、配置、调试以及产品检测能得心应手。但只具有那些专业技能也是不够的,教师要在实训过程中把基本的专业道德灌输到其中,注重学生的素质培养。

其次,所选项目应该能够引起学生的学习和研究兴趣,扩宽学生视野。单纯地给出一个项目让学生去做,使得学生感觉项目很枯燥,只是为了完成任务而去做,并不会认真进行研究,这样就达不到进行实训的目的。所以,在确定项目的时候,首先应以“有声有色”为原则,采用显示电路,让学生在实践过程可以观察到实验结果,也方便调试。然后就是注重选择一些新兴的项目,优化教学元素,结合企业的相关产品进行研究。让学生多多接触新工艺技术,多采用先进的电子设备配合实训,这样才能保证学生和科技保持同步的发展。

最后,所选项目应该接近生活,并且也专业理论知识为基础。学生所具备的理论知识主要包括:放大电路(其中有单放、多放、整流放大器、集成运放、功率放大器);数电模电转换电路;门电路(与门、或门、非门、与非门、异或门等)知识;各类触发器和计数器电路的知识。所选项目应以这些理论知识为基础,对相关知识进行整合,帮助学生进行知识的梳理和融汇贯通,从而形成一个完整地知识体系。但有些项目可能偏难,是学生很难做出结果,可以选择实际生活中一些简易的设备,如收音机、话筒、门铃和彩灯等常见设备。不仅可以将理论知识得到实践,更能提高学生的探究兴趣。

3、项目的实施

项目的实施步骤主要包括一下几个过程:首先要制定具体的计划,结合特定的任务来确定工作的详细步骤,经分析讨论后,做出最终计划;然后就是要根据制定的计划进行切实的行动,在组内成员进行分工合作,争取在教师规定的时间内共同完成计划目标;在计划实施过程中,认真做好问题的分析以及相关数据的记录工作,计划完成后做出总结报告,对出现的问题和获得的成果及心得做出详细分析;最后,将有教师对学生的结果作出评价和指导,给出最终成绩和分数。

下面介绍几种可实施的项目:

(1)超外差式收音机的制作

在这个项目中,首先要了解收音机的基本组成,要有原理图来做指导。超外差式收音机安装调试简单,工作稳定且灵敏度高。其基本组成包括输入调谐电路、混频电路、本机振荡电路、中放、检波电路、自动增益控制电路、前置低放电路和功率放大器。按照电路图焊接好各个元器件之后,利用相关电子设备进行调试,使收音机能够正常工作。

(2)无线调频话筒的制作

个人制作的话筒比较低级,但一般能做到十米以上距离的信号发送。它的电路包括一级音频放大器和一级RF放大器。采用电容三点式振荡器,起振容易。它先通过声电转换电路把从外界接受的声音信号转换成电信号,然后通过一级放大器把电信号放大,再经过载波信号进行调制,之后还不能直接发送出去,所以还要在进行一次功率放大,才能从天线输出。

(3)直流稳压电源的制作

它的基本功能是把交流电转换成直流电,为其他电子产品提供合适的稳定电压,即作为一个直流电源。它主要包括降压变压器、整流器、滤波器、稳压器和保护电路。制作过程中,要熟悉直流稳压电源的相关技术性能指标,根据要求作相应的调节。

(4)抢答器电路设计

设计安装八路抢答器需要首先做好触发器、计数器、时序逻辑电路和组合电路的基本了解。它包括抢答按钮、主持人开关、有限译码器、控制电路、锁存器和显示器。通过焊接与调试,使制作的电路能够模拟抢答并用对应数码管显示序号,同时要有开关控制抢答器和数据清零的功能。

(5)键号识别与显示电路设计