直流穩壓電源設計思路范例6篇

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直流穩壓電源設計思路

直流穩壓電源設計思路范文1

【關鍵詞】開關型 直流穩壓電源 探究 電路設計

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)04-0163-02

在電力電子技術的不斷發展與技術革新下,開關型直流穩壓電源以其自身的工作表現與其可靠性成為我國電力系統中廣泛使用的一種設備。在實際應用中,開關型直流穩壓電源自重輕,工作內故障低,工作效率高,且其性價比占優勢,并具有功耗曉得良好表現。相比于其他開關型電源,開關型穩壓電源應用范圍廣,競爭力強,特別是對于粒子加速器等電源應用范圍來說,開關型穩壓電源具有著良好的專業性與穩定性。通過對于開關型穩壓電源的技術標準研讀與相關的影響因素分析,目前此類技術研究區域人員都是采用移相控制橋來對DC/DC變換小信號模式進行開關型穩壓電源的電路設計。

1.對于動態小信號模型的相關闡述

對于動態小信號模型來說,不同的模型選取進而得到的設計結果都會存在差異。所以,在模型的選取上,應根據其實際情況進行分析與配置。對于開關電源來說,其本質是作為一個非線性的控制對象在進行工作,如果要對其進行成功的設計與分析,那么在進行指導建模時,應以近似建立在其穩態時的小信號擾動模型為依據。這一思路一方面取決于小信號擾動模式穩態時具有與設計目標相近的工作表現;另一方面也是由于這樣的模型對于大范圍擾動時的擬態不夠精準,會造成相應結論的誤差或偏差?;诖?,以小信號擾動模型來進行開關型穩壓電源的電路設計是保證其最終設計結果滿足設計要求的必要條件。

2.開關型穩壓電源的相關性能指標

2.1性能指標之穩定性。通過相關數據與實踐結果研究表明,在不同的開關型穩壓電源系統設計下,會產生不同程度的魯棒性。而在暫態特性方面,其表現也會相應提高。但對于直流新穩壓電源來說,其系統下對于增益余量的要求是大于或等于40dB,對于相位余量的要求則是大于或等于30dB。

2.2性能指標之瞬間響應指標。當開關電源處于非穩定狀態下,由于其所受的干擾,輸出量會出現相應的抖動現象。且其抖動量會隨著其干擾而變化,當干擾停止時,則其最終也會回到穩定值,基于此,在對開關型穩壓電源進行這方面的性能指標確定時,是以過沖幅度與動態恢復時間的長短來衡量其系統的動態特性的。在此定義下,瞬態響應指標內容主要是表現為,如果穿越頻率越高,則其系統恢復到動態平衡點的時間就越短,另一方面,系統在干擾情況下所表現的過沖幅度與其相位余量呈相關性。

2.3性能指標之電源精度。在電源精度方面,其控制要求嚴格,一般其最終的電源精度誤差需要控制在設計目標的1‰以下,且其紋波不得在1‰以上??紤]到紋波自身的分類有高頻與低頻兩種,而這兩種紋波是基于開頭頻率表現的。如高頻紋波就是受到開頭頻率的影響,必須通過濾波器進行控制。而低頻紋波則是受到電網波動的影響,必須通過系統的負反饋來進行控制。

3.關于開關型穩壓電源的電路設計

3.1關于系統下的補償網絡與相關相關設計應用。目前來說,對于開關型直流穩壓電源系統來說,其補償網絡是通過PI或者PID的算法來設計與制作的。也就是說,PI調節器的主要作用是對抗高頻紋波影響,也就是提高系統對于高頻干擾能力的抵抗性,但對于PI調節器來說,動態性差的缺點是無法忽視的。目前來說,實際應用中通過引入微分算法后可以有效提高系統的響應速度。但其缺點也顯而易見:一方面是由于零點的大量引入直接造成系統對于高頻信號的敏感度大幅度提高,放大器在此情況下,很容易產生堵塞現象;另一方面則是當開關紋波的放大倍數得到增大時,放大器也會隨之進入非線性區,這結果只會造成整個系統的不穩定。目前來說,對于這些缺陷是以超前滯后的方法來進行補償的。

3.2關于開關型穩壓電源的電路設計原理

3.2.1理想性技術指標如下:(1)輸入交流:電壓220V(50―60Hz);(2)輸出直流:電壓5V,輸出電流3A;輸入交流電壓在180―250V區間變化時,輸出電壓相對變化量應小于2%;(4)輸出電阻R0

3.2.2關于開關型穩壓電源的基本工作原理。當線性自流穩壓電源處于低頻率工作狀態下時,那么調整管的工作由于其體積大,則其效率相應低,但當其調整管工作處于開關狀態下時,那么其的工作表現就為體積小,效率高。

3.3開關型穩壓電源的電路設計探究。從以上論述可以看出,開關型直流穩壓電源系統其低功耗的特點是由于晶體管位于開關工作狀態下時,對于功率調整管的功耗要求低。特別是對于理想狀態下的晶體管來說,當其處于一種截止狀態時,晶體管所經過的電流為0,相應的功耗也就為0;另一方面,由于開關型穩壓電源系統的穿越頻率較高,所以對于電路的動態響應速度得以提高,而且整個系統的響應速度不受低通濾波器的影響;另外,相對于直流470V的電壓來說,并環穿越頻率遠未達到這一頻率,輸出只為48V,特別是其電壓穩定性方式,經過測試,其低頻紋波穩定率都在0.996以上,完全滿足了設計要求。

4.結語

綜上所述,在進行開關型穩壓電源的電路設計時,小信號的模型選擇是關鍵點。為了進一步提高開關型穩壓電源系統的穩定性,超前滯后網絡補償原理有效地彌補了精度電源的紋波限制高的問題。通過實踐也表明,開關型穩壓電源的適用性非常強,必將為人們生活提供更好的服務。

參考文獻:

[1]湯世俊.淺談高性能開關型直流穩壓電源[J].學術探討,2011,(10).

[2]樊思絲.高性能開關型直流穩壓電源的設計探究[J].企業技術開發,2011,(03).

[3]王滔.開關型穩壓電源[J].科技風,2012,(11).

直流穩壓電源設計思路范文2

關鍵詞: DC-DC變換器;步進控制;TPS5430芯片

中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號: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計方案論證與比較

1.1 DC-DC主回路的論證

方案一:采用芯片LM2596以及簡單的器件構成,其輸入電壓為4.5V-40V,輸出電流為3A,具有完善的電流限制、熱關斷等保護電路。但轉換效率最高為88%,不符合題目要求。

方案二:采用性能優越的開關電源轉換芯片TPS5430,其電壓輸入范圍為5.5V-36V,輸出電流為3A,具有開關使能腳、過流保護和熱關斷功能。轉換效率最佳狀態可達95%,符合設計參數要求。綜上所述:我們選擇方案二。

1.2輔助電源電路

本系統可直接用開關電源為其供電,也可由220v工頻電源供電??紤]到設計成本及電路設計的難易程度,我們選擇直接由市電供電。

2 主要原件參數的選擇與計算

2.1電感參數計算

2.2電容參數選擇

輔助電源經市電整流、濾波后,通過穩壓芯片L7805CV得到5V電源為51單片機供電,C1、C2、C3、C4為濾波電容,其容量選擇如下:

3 電路與程序設計

3.1電路的設計

3.1.1 系統總體設計

系統總體結構設計如下圖所示。

當充電時,直流穩壓電源提供24V-36V的電壓給由S1、S2、S3、R5等組成的升壓、降壓變換電路(U1),由控制電路調節輸出方波的占空比,得到所需的電壓值(10V~20V),再經TPS5430芯片得到最終穩定的輸出電壓給電池充電。當電池組放電時,電池組中儲存的電壓經測控電路的控制,再由DC-DC變換電路中的升壓斬波電路的U2(圖1中左邊)作用釋放直流穩壓電源,并保持在30V左右,以達到雙向DC-DC的變換作用。

3.1.2 DC-DC降壓電路設計

TPS5430是TI公司提供的一款具有寬電壓輸入范圍(36V~515V),高輸出電流(可達3A)的DC-DC開關電源轉換芯片,它具有元件少,輸出效率高等優點。下圖是本設計中應用它組成的DC-DC降壓電路。

3.2系統程序設計

3.2.1程序功能與設計思路

本設計通過單片機調節使能端輸入信號的占空比改變輸出電壓,每按一下步進值增加0.1A;將電流輸入A/D轉換芯片,將模擬信號轉換成數字信號,通過芯STC89C51代碼編譯輸出,經過數碼管段選和138譯碼器位選,最終顯示其電流值。程序流程圖如下圖所示。

4 系統測試方案與測試結果

4.1測試方案

接通S1、S3、斷開S2,將裝置設定為充電模式(降壓模式)。

1)U2=30V條件下,改變占空比,測量輸出電流,測量結果如表1所示。

2)I1=2A,使U2在24-36V范圍內變換時,測量記錄U1的電壓值,如表2所示。

4.2 測試結果

5 設計心得

本經過四天的辛勤努力,最終實現了設計的參數要求。但由于時間緊,工作量大,系統還存在許多可以改進的地方,比如電路布局、和抗干擾方面還有很大的提升空間,經過改進,相信性能還會有進一步的提升。本次設計作為全國大學生電子設計大賽的課題,極大的鍛煉了我們各方面的能力。例如:軟硬件仿真、調試電路等。雖然我們遇到了很多困難和障礙,但總體上成功與挫折交替,困難與希望并存,我們將繼續努力爭取更大的進步。

參考文獻:

[1] 德州儀器高性能模擬器件高校應用指南[K]. 上海:德州儀器半導體技術有限公司大學計劃,2014.

直流穩壓電源設計思路范文3

關鍵詞: 電子技術教學 EWB軟件 教學應用

電子技術是電子信息類專業的一門重要的專業基礎課,包括模擬電子技術和數字電子技術兩部分內容,該課程具有很強的理論性和實踐性,學習難度大。尤其高職高專學生本身學習底子薄,往往感到課程內容抽象,難學、難懂。隨著計算機技術的廣泛應用,越來越多的仿真軟件應用在電子技術教學中,比如EWB、Multisim、Orcad、Proteus等,可以把抽象的概念和理論用具體的圖形和聲音表現出來。上課時利用軟件進行仿真演示,可以增強學生的感性認識,同時掌握各種儀器的使用和電路參數的測試方法,使課堂的教與學形成良好互動,有助于強化教學效果,增強學生分析問題、解決問題、創新的能力。

一、EWB仿真軟件

EWB(Electronic Workbench)軟件是專門用于電子電路仿真的“虛擬電子工作平臺”軟件。EWB功能強大,擁有豐富的元件庫和儀器庫。該軟件采用直觀的圖形界面創建電路,而且軟件中的虛擬儀器控制面板外形和操作方式都與實物相似并可實時顯示測量結果。它還能提供多種電路分析方法幫助使用者便捷地分析電路。利用EWB可以將電路的設計和測試合二為一,極大地提高效率,縮短產品開發周期,目前已廣泛應用于電子產品的開發設計中。

二、EWB軟件在電子技術教學中的輔助作用

目前,高職院校正在進行“教學做”一體化的項目教學法,電子技術也不例外。在整個項目教學過程中,以學生為主體,項目作為載體,教師為主導,學生在教師的指導下,由簡單到復雜,由新手到專家,學習電路的設計、制作、調試和故障排除。

在講解必備的知識點時,教師可以在多媒體教室中分析電路的特性,講解輸入信號或者參數改變對電路輸出信號的影響,學生能夠直觀形象地觀察電路的工作情況,了解不同形式電路的功能。使用軟件輔助教學可將一些不易理解的內容在課堂上形象地展現在學生面前,做到化繁為簡,變抽象為直觀,讓學生增加感性認識,加深對理論知識的理解。

在設計電路時,由于EWB軟件元件連線簡單,任何一種設計方案都可以嘗試,學生的設計就能真正做到隨心所欲。在設計過程中,每個學生都能親自動手接觸電路,利用EWB軟件可以隨意更換元件或設定參數,邊連線,邊測試,邊修改,邊分析,直到仿真出滿意的結果。在項目教學過程中,利用仿真環節,節省實訓材料、實訓設備、測試儀器,大大降低實訓成本。

三、EWB軟件在電子技術教學中的應用實例

EWB軟件仿真的基本步驟為:利用電子平臺搭建電路設定各元器件的參數選項選用虛擬儀器儀表設定仿真分析方法啟動EWB仿真分析仿真結果。下面通過實例分析EWB在電子技術教學中的應用。

1.運用EWB軟件實現直流穩壓電源的仿真

圖1直流穩壓電源是模擬電子技術部分典型項目。大多數電子設備都需要穩定的直流電源供電,如筆記本電腦、手機電池等。但市電電網供給的是交流電,這樣就存在一個怎樣將交流電變換為直流電的問題。對于小功率的直流電源,它一般由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路四個部分組成。圖1中輸入Ui(220V/50HZ)交流電經過電源變壓器降壓后得到符合電路需要的交流電壓U■,然后由整流電路變換成方向不變,大小隨時間變化的脈動電壓U■,再用濾波器濾去其交流分量,就可以得到比較平直的直流電壓Uo。在項目教學過程中,教師提出題目要求,講解必備知識點,然后逐步引導學生利用EWB軟件實現整流電路、濾波電路、穩壓電路。

圖1 直流穩壓電路

圖2為橋式全波整流電路圖,下面對其進行仿真。(1)在EWB元件庫里找到相應的電子元器件,移動到工作區并畫電路圖。(2)對每個元器件設定型號和參數值,將示波器兩個測試端分別與變壓器輸出端和硅整流橋電路輸出端相連。設置示波器的參數:將時基控制(Time base)設置為5ms,信號源頻率50Hz。觸發方式(Trigger)設置為上跳沿變,A、B兩個通道(channel)幅度值都設置為10V,就能方便比較整流前后波形變化,雙擊示波器觀察A、B兩個通道波形如圖3所示。可見橋式全波整流電路的正弦波變成方向單一的脈動直流波形,周期為原理的半個周期。繼續在電路的基礎上加入濾波電容、穩壓電路,最后得到直流穩壓電源的仿真結果如圖4所示。

圖2 橋式全波整流電路圖

圖3 橋式全波整流電路仿真結果

圖4 直流穩壓電源的仿真

2.運用EWB軟件實現數字競賽搶答器的仿真

數字競賽搶答器項目是數字電子技術一個很好的實例,結合了數字電子最重要的知識點,包括編碼器、譯碼器、脈沖發生器、觸發器、顯示器、按鍵電路等內容。上課時,首先給出該項目的內容要求,進行任務驅動,然后教師講解必要的知識點,學生收集相關資料,并進行分組討論,把相關的知識點序化,搭建一個基礎模型。教師引導學生先用EWB軟件設計簡易的搶答器,然后加入時鐘信號,最后加入編碼器、譯碼器等電路,由易到難地逐步設計出競賽搶答器,在設計過程中學生可以根據需要自行選擇不同芯片完成設計任務。

圖5為74LS175構成的簡易四路搶答器,搶答開始時,主持人按下復位開關M,74LS175輸出端1Q~4Q全部輸出為零,所有指示燈滅,M接高電平,搶答開始。圖中4號搶答者按下按鍵,4D接收高電平信號,時鐘到來4Q輸出高電平,對應4號指示燈亮,表示4號搶答成功,同時4■為低電平“0”,通過邏輯門送出信號鎖住外界時鐘CLK,緊隨其后的其他人由于無時鐘信號按鍵再被按下均無效,指示燈仍保持4號按鍵按下時所對應的狀態不變,直到主持人再次清除信號為止。

圖5 簡易四路搶答器仿真電路

圖6為555定時器構成時鐘產生電路,圖5中利用的是仿真軟件自帶的時鐘源,仿真時完全能夠滿足需求,但是在制作具體電路時需要電路本身具有時鐘。在這里利用555定時器構成一個多諧振蕩器,電路沒有穩態,只有兩個暫穩態,不需要外加觸發信號,利用電源通過R1、R2向C1充電,以及C1通過R2向555定時器7腳放電使電路產生振蕩,從而得到時鐘信號如圖7所示,輸出的時鐘周期由R1、R2、C這三個參數決定,周期T=0.7(R1+2R2)C,可以根據具體需要修改參數,圖6中設定周期約為1s。

圖6 555定時器構成時鐘產生電路

圖7 時鐘信號仿真

在后續的電路設計中,利用編碼器74148對74175的輸出編碼,譯碼器7447對編碼后結果譯碼,最后利用7段數碼管顯示出數字搶答結果如圖8所示。

圖8 競賽搶答器結果仿真

四、結語

EWB軟件非常適合電子技術教學。通過EWB搭建電路,學生能熟悉常用儀器儀表的使用,基本指標的測量與調試方法。使用EWB仿真,各元器件選擇范圍廣,參數修改方便,不會像實際操作那樣多次把元件焊下而損壞器件和印刷電路板,節省設計費用、制作樣品的費用,電路調試變得快捷方便,學生通過EWB學習電子技術,不論是在理論上還是在實踐上都得到很大的提高,不僅拓展思維空間,增強主動性,而且節省精力,提高效率。

參考文獻:

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[5]楊素行.模擬電子技術基礎簡明教程[M].北京:高等教育出版社,2006.

[6]劉金華.數字電子技術[M].北京:北京大學出版社,2010.

直流穩壓電源設計思路范文4

關鍵詞:高職 模擬電子技術 Multisim軟件

模擬電子技術課程是高職電類各專業的核心基礎課程,是學習后續專業課程以及今后從事相關工作必需的基礎和技能。模擬電子技術課程的特點是內容較抽象,學生入門困難,提不起學習的興趣,以致模電的知識缺乏,后續課程學習更加困難,最后導致在實際工作中不能勝任相應的工作崗位。針對模擬電子技術的重要性以及其特點,許多老師也進行了相應的教學改革,增強了動手實踐。作為高職院校電子信息專業的教師,從事模電的教學多年,也總結了許多的經驗,感觸最深的就是仿真軟件在模電教學中的應用很重要,對學生學習模電激發了興趣,使抽象的理論知識變得直觀、生動、易懂。仿真軟件很多,在這我推薦使用Multisim軟件。

1 使抽象的理論知識變得直觀易懂

模擬電子技術內容抽象,針對高職學生的素質和知識基礎特點,引入仿真軟件,可以在教學過程中隨時進行試驗模擬,使學生能夠直觀的看到試驗結果,理解所學的知識。例如,模擬電子技術很重要的一個章節是放大電路,以往教師在進行講解的過程中,主要是靠解說或者配有電路圖,而整個過程需要學生在頭腦中想象,對于高職的學生來說,本身的物理、數學知識就薄弱,所以很難理解這塊知識。而引入仿真軟件后,教師在講課的過程中就可以邊講解邊進行試驗演示,實驗結果一目了然,不需過多的解釋,學生就自然明白了放大電路的放大原理和放大過程。放大電路有三種組態,分別是共射極電路、共基極電路和共集電極電路,這三種電路的放大功能各不相同,各自有各自的特點,如果讓學生純粹記憶的話,很容易弄混,不理解的記憶也會很快的忘記。引入仿真軟件后,這三種電路的放大特點通過實驗現象很容易就記住了,并且學生通過自己操作連接電路,對三種放大電路的特點也就記住了。所以仿真軟件的引入大大提高了教學效率,并且也激發了學生的興趣,使模擬電子技術課程不再是一門純理論課,而變成一門實驗技能課程。

2 使課程設計的制作過程更加簡單

近幾年高職院校教學改革,提出項目教學,讓學生在“學中做、做中學”。為此,模擬電子技術的課程內容都寄托于每一個項目中,通過每個項目的實際制作來理解相關知識的具體應用。引入仿真軟件,使制作項目的過程更加的簡單,電路設計和調試過程變得不再繁瑣,大大節約了產品制作成本和制作時間,提高了制作效率。例如,直流穩壓電源的制作,這個項目涉及到三個模塊,分別是整流電路、濾波電路和穩壓電路。設計直流穩壓電源電路時,采用仿真軟件可以分模塊的進行電路設計和調試,通過元器件的更換和參數設置,最終設計出直流穩壓電源的電路,沒有問題后,再購買元器件和進行制作,只要焊接工藝過關,結果就沒有問題。這樣就省去了對電路反復的測試和調試,也節約了大量時間,提高學習的效率和興趣。學生通過仿真軟件還可以提出各種設計電路,并能很快的通過測試觀測結果是否正確,這樣也提高了學生學習的興趣和學以致用的成就感。同時提高了學生分析解決問題的能力和創新思維的培養。

3 使課程的學習不再局限于實訓室和教室

高職院校的教育改革思路是堅持“以就業為導向、以能力為本位、以學生為主體”,重在培養學生的實踐能力,理論知識以“必需、夠用”為原則。為此,高職院校的課程學習一大部分從教室搬到了企業進行,但是實訓室無法搬移實訓室,這樣就為課程的學習帶來了許多不便,而仿真軟件的使用恰到好處的解決了此類問題,學生只需一臺電腦就可以把實訓室帶到企業或者校外等任何地方,為學生隨時隨地的學習和實驗帶來了方便。

4 仿真軟件不能完全取代實踐教學

Multisim仿真軟件雖然能很好的輔助教學,激發學生電路設計的興趣。但是仿真軟件不能完全取代實踐教學,它也有其不足和有待完善的地方。如果學生一味的只在仿真軟件上做實驗,那么學生就會缺乏對真實元器件的封裝、性能檢測等方面的知識。教師一定要協調好仿真軟件和實踐教學之間的關系,使仿真軟件真正服務于教學,幫助學生理解理論知識,提高學習效率,激發電路設計興趣。

5 結束語

Multisim軟件以其強大的功能和豐富的內容為高職院校模擬電子技術的學習帶來了方便,同時也為教師的教學提供了直觀的教具,也為學院實訓室的建設節約了大量成本。但是仿真軟件的使用還不能完全替代實訓室,它也存在著不足和有待完善的地方,教師在使用仿真軟件的同時也要加強學生對真實儀器設備和元器件的熟悉和使用,只有合理使用仿真軟件,才能使模擬電子的教學達到最佳的效果,才能最大的發揮仿真軟件的輔助功能。教師只有在教學中不斷地摸索和實踐才能使仿真軟件和實踐教學有機結合,取其所長,為師生的學習創造條件和達到最好的效果。

參考文獻:

[1]胡建明.仿真軟件在模擬電子技術教學中的應用[J].考試周刊,2011(61).

[2]于京生,陳永志,康元元.仿真軟件在模擬電子技術教學中的應用[J].石家莊學院學報,2011年11月第13卷第6期.

直流穩壓電源設計思路范文5

關鍵詞:成果導向教育理念;行動學習;多元化評量

引言

在高職《電工與電子技術》課程教學中,用“成果導向+行動學習”教育理論作為教學指導思想,主要從課程大綱開發、單元教學設計開發、教學評量及能力指標的建置,任務單、試題庫、課業單等學習資料的建置,建設課程資源庫,為課程教學提供充足的教學資源。在實踐研究中,采用CBE能力培養的課程模式和引導文教學方法,以達成預期學習成果為學習目標,實施開放式“教學做”一體化,充分調動學生學習的主動性與積極性,提升學生的自主學習能力。

1成果導向教育理念

成果導向教育Outcomebasededucation,簡稱OBE,亦稱能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育。在課程實踐活動中,以教學內容生活化,教學過程情境化,教學手段情景化為原則,按照“能力遞進”的思路設計教學。以職業崗位需求,設定學習情境,以項目問題為導向,以典型工作任務為驅動,以制作作品為載體,實現理-實一體化學習模式。通過發放學習任務單、資訊單、講義、電子教材、學習PPT、評量單、課業單、作品展示、仿真電路案例等學習資料,學生先熟悉工作過程,課上以引導文、項目式、實驗探究、啟發式等教學方法為主,引領學生結合學習引導文、任務單等,設計小組工作方案(學習方案),用實驗操作,問題討論,評量等環節開展合作探究式學習,學生體驗工作過程;課后通過小組反饋,及時改進與提高,拓展知識與能力,提升了自主學習能力。

2引導文教學法

引導文教學法為主要教學法,信息直觀、形象,學生能輕松地接收信息,是學生眼中的“教材”,能指導學生有步驟的學習,其工作程序為:資訊、計劃、決策、實施、檢驗、評估,圍繞“六步”進行學習活動。資訊:學生查閱制作直流穩壓電源的相關知識,識讀直流穩壓電源電路圖,討論整流、濾波與穩壓工作原理;教師提出問題:交流電、變壓器、二極管特性;引導學生設計完成任務的流程圖。計劃:學生分組討論,確定性價比高的操作方案,選擇實驗器材、方案、電路圖;教師指導整流、濾波與穩壓方案確定的方法,提供不同方案電路圖。決策:學生確定最終實驗方案,畫出實操電路圖,確定使用的器材;教師引導學生用Multisim仿真電路功能,做好實作前準備工作,強調安全用電。實施:學生分組連接制作穩壓電源,用示波器、交流毫伏表測試電參數記錄波形圖;驗證電路的穩壓性能;教師演示,巡回指導,解疑,發現問題組織討論。檢驗:學生自檢、小組相互檢查,按評量表的要求進行自檢,打分;教師組織學生互相檢查、點評并總結,按評量表的要求檢驗,給分。評價:各小組作品展示,相互指導,總結整個工作過程,小組自評和互評,給出成績;教師對各小組進行評價并提出改進意見,從學習、協作、操作能力等給出成績。

3情景化的教學手段

采用“仿真+實作+實驗”手段情景化,將知識的傳遞過程生活化、內化,使學生的主體意識、問題意識及探究能力得到發展。情景化的教學手段,以現場教學、案例、“實作”或仿真實驗為載體,使教學與工作實踐融為一體,激發學習興趣,提高學生分析和解決實際問題的能力。以仿真實驗為載體,運用Multisim、Kelaier仿真學習軟件,先照葫蘆畫瓢,用仿真軟件畫圖讀圖,如:對分壓式偏置放大電路的學習,畫出電路圖,識讀電路圖,先建立直觀表象,先認識電路“長啥樣”,各元件“叫什么名字”,再知道各元件“有什么特點”,在電路中“起什么作用”,然后再用仿真實驗測試電路參數,分析電路功能。由直觀感知,認識電路特點,從中認知基極、集電極、發射極電阻,耦合電容、旁路電容的大小,到定性記憶各元件在電路中所起的作用,再理解分壓式偏置放大電路能穩定靜態工作點的原因,最后到應用,通過仿真實驗熟悉非線性失真、產生原因及調試電路參數減少失真的方法,再測試靜態工作點、通過輸入、輸出波形估算電壓增益。

4多元化的評量制定

多元化的評量方式,以過程(平時)評量為主,占40分,包括作業、出勤、口語、實操,每項評量標準都分為五個等級,分別為優秀、良好、中等、及格、不及格。期中評量以“實作“為主,交可視化的作品與分析報告占20分;期末評量為閉卷筆試40分。通過學生互評、組長評價與教師評價,公平、公正給出學生的學習成績。在教學實踐中建立學生的評量檔案,學生自行管理,積累階段性的學習成果,體驗成功的收獲和喜悅。

5結語

在《電工與電子技術》課程教學改革中,運用“成果導向教育理念+行動學習”教學模式,采用項目教學、任務驅動、行動學習法,借助仿真軟件、“實作”、實驗,使教學手段情景化,增強動態教學效果,學生能主動、積極參與學習活動,提高了學習效率,優化課堂教學效果。

參考文獻:

[1]李志義.解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中國高等教育,2014,(17):7-10.

[2]李志義,朱鴻,,夏遠景.用成果導向教育理念引導高等工程教育教學改革[J].高等工程教學研究,2014(2):29-34.

直流穩壓電源設計思路范文6

關鍵字:電子實訓 項目教學法 中職

職業學校為了體現本身的職業性質,應模擬企業的模式對學生進行培養,注重實際應用,著重培養解決實際問題的能力。電子實訓課的目標包括學生要掌握電子元器件的檢測、電子產品的配置和調試。從實際操作過程中,讓學生發現問題,解決問題,提高學生的學習興趣,提高學習效率和專業素養。

1、項目教學法的定義

項目教學法是一種新型的教學方法,采用科學實踐和研究的方法,以學生自主性和探索性為基礎,促進學生積極主動的學習探索。在教師的指導下,按照老師的分組,組成幾個小組,學生按照自己的具體工作計劃,分工合作,共同完成老師指定的任務或者項目。保證人人都參加實際動手過程。讓學生通過實踐培養學習興趣,提高實際動手能力,形成良好的工作習慣,培養學生良好的工作習慣。并且讓學生深刻體會到團隊的重要性,以便在以后工作中更好的融入工作團隊中去。

2、電子實訓項目的確定

要想使實訓效果更加高效,對電子實訓項目的確定就要做出一定的要求,把項目的選擇作為工作之中的重中之重。

首先,所選項目應該以專業崗位需求為指導,同時也要符合相關職業道德要求。電子行業要求工作人員具備熟練運用辦公自動化處理信息的能力和收集處理相關本專業信息的能力;對于常用的電子設備儀表能夠熟練的使用;對于電子產品的整修、配置、調試以及產品檢測能得心應手。但只具有那些專業技能也是不夠的,教師要在實訓過程中把基本的專業道德灌輸到其中,注重學生的素質培養。

其次,所選項目應該能夠引起學生的學習和研究興趣,擴寬學生視野。單純地給出一個項目讓學生去做,使得學生感覺項目很枯燥,只是為了完成任務而去做,并不會認真進行研究,這樣就達不到進行實訓的目的。所以,在確定項目的時候,首先應以“有聲有色”為原則,采用顯示電路,讓學生在實踐過程可以觀察到實驗結果,也方便調試。然后就是注重選擇一些新興的項目,優化教學元素,結合企業的相關產品進行研究。讓學生多多接觸新工藝技術,多采用先進的電子設備配合實訓,這樣才能保證學生和科技保持同步的發展。

最后,所選項目應該接近生活,并且也專業理論知識為基礎。學生所具備的理論知識主要包括:放大電路(其中有單放、多放、整流放大器、集成運放、功率放大器);數電模電轉換電路;門電路(與門、或門、非門、與非門、異或門等)知識;各類觸發器和計數器電路的知識。所選項目應以這些理論知識為基礎,對相關知識進行整合,幫助學生進行知識的梳理和融匯貫通,從而形成一個完整地知識體系。但有些項目可能偏難,是學生很難做出結果,可以選擇實際生活中一些簡易的設備,如收音機、話筒、門鈴和彩燈等常見設備。不僅可以將理論知識得到實踐,更能提高學生的探究興趣。

3、項目的實施

項目的實施步驟主要包括一下幾個過程:首先要制定具體的計劃,結合特定的任務來確定工作的詳細步驟,經分析討論后,做出最終計劃;然后就是要根據制定的計劃進行切實的行動,在組內成員進行分工合作,爭取在教師規定的時間內共同完成計劃目標;在計劃實施過程中,認真做好問題的分析以及相關數據的記錄工作,計劃完成后做出總結報告,對出現的問題和獲得的成果及心得做出詳細分析;最后,將有教師對學生的結果作出評價和指導,給出最終成績和分數。

下面介紹幾種可實施的項目:

(1)超外差式收音機的制作

在這個項目中,首先要了解收音機的基本組成,要有原理圖來做指導。超外差式收音機安裝調試簡單,工作穩定且靈敏度高。其基本組成包括輸入調諧電路、混頻電路、本機振蕩電路、中放、檢波電路、自動增益控制電路、前置低放電路和功率放大器。按照電路圖焊接好各個元器件之后,利用相關電子設備進行調試,使收音機能夠正常工作。

(2)無線調頻話筒的制作

個人制作的話筒比較低級,但一般能做到十米以上距離的信號發送。它的電路包括一級音頻放大器和一級RF放大器。采用電容三點式振蕩器,起振容易。它先通過聲電轉換電路把從外界接受的聲音信號轉換成電信號,然后通過一級放大器把電信號放大,再經過載波信號進行調制,之后還不能直接發送出去,所以還要在進行一次功率放大,才能從天線輸出。

(3)直流穩壓電源的制作

它的基本功能是把交流電轉換成直流電,為其他電子產品提供合適的穩定電壓,即作為一個直流電源。它主要包括降壓變壓器、整流器、濾波器、穩壓器和保護電路。制作過程中,要熟悉直流穩壓電源的相關技術性能指標,根據要求作相應的調節。

(4)搶答器電路設計

設計安裝八路搶答器需要首先做好觸發器、計數器、時序邏輯電路和組合電路的基本了解。它包括搶答按鈕、主持人開關、有限譯碼器、控制電路、鎖存器和顯示器。通過焊接與調試,使制作的電路能夠模擬搶答并用對應數碼管顯示序號,同時要有開關控制搶答器和數據清零的功能。

(5)鍵號識別與顯示電路設計

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