穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作精選(九篇)

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第1篇：穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作范文

關(guān)鍵詞：直流穩(wěn)壓電源；生產(chǎn)過程；項目；任務(wù)

中圖分類號：TM44-4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.03.056

1 教材分析

通過本課程的學習，使學生掌握電子技術(shù)公共的基礎(chǔ)知識和基本技能，培養(yǎng)和提高學生運用所學專業(yè)基礎(chǔ)與技能分析問題、解決問題的能力，以及繼續(xù)學習專業(yè)課程的能力，為學生職業(yè)生涯的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

教學內(nèi)容選自第一章和第四章的整流器、濾波器和穩(wěn)壓器三部分內(nèi)容。它們是模擬電路的基本電路，也是模擬電路應(yīng)用的基礎(chǔ)，因此在電子技術(shù)中占有非常重要的地位。

教材上的對三部分內(nèi)容上的設(shè)計是獨立分離的，對理論知識依然偏重。為了體現(xiàn)體現(xiàn)“三以一化”課程理念，本人對教材進行項目課例開發(fā)，打破傳統(tǒng)的教學模式，開發(fā)了基于生產(chǎn)過程的《直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計與制作》項目，融合了多門學科（電子CAD課程、仿真軟件課程和電子技能課程），由單一能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合職業(yè)能力的提升。

2 教學目標及重點

2.1 知識與技能目標

①理解整流、濾波和穩(wěn)壓電路的原理；②熟悉橋式整流電路、電容濾波電路和穩(wěn)壓器的作用并能正確應(yīng)用；③掌握直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計與制作并能實現(xiàn)+5V、+15V、-15V、+18V和-18V穩(wěn)壓電源功能；④掌握檢測元器件、使用常用儀器儀表、裝配和調(diào)試直流穩(wěn)壓電源電路的能力；⑤會用Multsim仿真軟件驗證直流穩(wěn)壓電源電路功能；⑥會用Protel2004軟件設(shè)計直流穩(wěn)壓電源電路板；⑦掌握資料檢索、信息收集、制定方案及撰寫報告的能力。

2.2 方法和過程目標

①學會自主探究、嘗試性學習的方法；②學會小組分工合作、團隊協(xié)作學習的方法；③學會在相互討論、評價中提高能力；④通過對任務(wù)要求的解讀，提高分析問題和解決問題的能力。

2.3 情感和態(tài)度價值觀目標

①培養(yǎng)學生自信、勤奮、樂于動腦、嚴謹治學的學習態(tài)度和精神；②培養(yǎng)學生利用網(wǎng)絡(luò)學習環(huán)境主動獲取信息的意識；③通過探索、自主學習，體驗成功的喜悅和實現(xiàn)自我價值；④培養(yǎng)學生良好的職業(yè)道德、團隊精神、組織協(xié)調(diào)能力及創(chuàng)新意識。

根據(jù)課程標準和職業(yè)學校人才培養(yǎng)要求，確立本項目的教學重點為：①橋式整流電路、電容濾波電路和三端集成穩(wěn)壓器的工作原理；②直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計和制作方法和過程。

3 教學過程設(shè)計

第2篇：穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作范文

嵌入式控制系統(tǒng)的MCU一般都需要一個穩(wěn)定的工作電壓才能可靠工作。而設(shè)計者多習慣采用線性穩(wěn)壓器件（如78xx系列三端穩(wěn)壓器件）作為電壓調(diào)節(jié)和穩(wěn)壓器件來將較高的直流電壓轉(zhuǎn)變MCU所需的工作電壓。這種線性穩(wěn)壓電源的線性調(diào)整工作方式在工作中會大的“熱損失”（其值為V壓降×I負荷），其工作效率僅為30%～50%[1]。加之工作在高粉塵等惡劣環(huán)境下往往將嵌入式工業(yè)控制系統(tǒng)置于密閉容器內(nèi)的聚集也加劇了MCU的惡劣工況，從而使嵌入式控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能變得更差。

而開關(guān)電源調(diào)節(jié)器件則以完全導(dǎo)通或關(guān)斷的方式工作。因此，工作時要么是大電流流過低導(dǎo)通電壓的開關(guān)管、要么是完全截止無電流流過。因此，開關(guān)穩(wěn)壓電源的功耗極低，其平均工作效率可達70%～90%[1]。在相同電壓降的條件下，開關(guān)電源調(diào)節(jié)器件與線性穩(wěn)壓器件相比具有少得多的“熱損失”。因此，開關(guān)穩(wěn)壓電源可大大減少散熱片體積和PCB板的面積，甚至在大多數(shù)情況下不需要加裝散熱片，從而減少了對MCU工作環(huán)境的有害影響。

    采用開關(guān)穩(wěn)壓電源來替代線性穩(wěn)壓電源作為MCU電源的另一個優(yōu)勢是：開關(guān)管的高頻通斷特性以及串聯(lián)濾波電感的使用對來自于電源的高頻干擾具有較強的抑制作用。此外，由于開關(guān)穩(wěn)壓電源“熱損失”的減少，設(shè)計時還可提高穩(wěn)壓電源的輸入電壓，這有助于提高交流電壓抗跌落干擾的能力。

LM2576系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路是線性三端穩(wěn)壓器件（如78xx系列端穩(wěn)壓集成電路）的替代品，它具有可靠的工作性能、較高的工作效率和較強的輸出電流驅(qū)動能力，從而為MCU的穩(wěn)定、可靠工作提供了強有力的保證。

1 LM2576簡介

LM2576系列是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的3A電流輸出降壓開關(guān)型集成穩(wěn)壓電路，它內(nèi)含固定頻率振蕩器（52kHz）和基準穩(wěn)壓器（1.23V），并具有完善的保護電路，包括電流限制及熱關(guān)斷電路等，利用該器件只需極少的外圍器件便可構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。LM2576系列包括 LM2576（最高輸入電壓40V）及LM2576HV（最高輸入電壓60V）二個系列。各系列產(chǎn)品均提供有3.3V（-3.3）、5V（-5.0）、12V（-12）、15V（-15）及可調(diào)（-ADJ）等多個電壓檔次產(chǎn)品。此外，該芯片還提供了工作狀態(tài)的外部控制引腳。

LM2576系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路的主要特性如下[2]：

最大輸出電流：3A；

最高輸入電壓：LM2576為40V，LM2576HV為60V；

輸出電壓：3.3V、5V、12V、15V和ADJ（可調(diào)）等可選；

振東頻率：52kHz；

轉(zhuǎn)換效率：75%～88%（不同電壓輸出時的效率不同）；

    控制方式：PWM；

工作溫度范圍：-40℃ ～ +125℃

工作模式：低功耗/正常兩種模式可外部控制；

工作模式控制：TTL電平兼容；

所需外部元件：僅四個（不可調(diào)）或六個（可調(diào)）；

器件保護：熱關(guān)斷及電流限制；

封裝形式：TO-220或TO-263。

LM2576的內(nèi)部框圖如圖1所示，該框圖的引腳定義對應(yīng)于五腳TO-220封裝形式。

LM2576內(nèi)部包含52kHz振蕩器、1.23V基準穩(wěn)壓電路、熱關(guān)斷電路、電流限制電路、放大器、比較器及內(nèi)部穩(wěn)壓電路等。為了產(chǎn)生不同的輸出電壓，通常將比較器的負端接基準電壓（1.23V），正端接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)，這樣可根據(jù)輸出電壓的不同選定不同的阻值，其中R1=1kΩ（可調(diào)-ADJ時開路），R2分別為1.7 kΩ（3.3V）、3.1 kΩ（5V）、8.84 kΩ（12V）、11.3 kΩ（15V）和0（-ADJ），上述電阻依據(jù)型號不同已在芯片內(nèi)部做了精確調(diào)整，因而無需使用者考慮。將輸出電壓分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出同內(nèi)部基準穩(wěn)壓值1.23V進行比較，若電壓有偏差，則可用放大器控制內(nèi)部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。

由圖1及LM2576系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路的特性可以看出，以LM2576為核心的開關(guān)穩(wěn)壓電源完全可以取代三端穩(wěn)壓器件構(gòu)成的MCU穩(wěn)壓電源。

2 LM2576應(yīng)用舉例

2.1 基本應(yīng)用設(shè)計

由LM2576構(gòu)成的基本穩(wěn)壓電路僅需四個外圍器件，其電路如圖2所示。

電感L1的選擇要根據(jù)LM2576的輸出電壓、最大輸入電壓、最大負載電流等參數(shù)選擇，首先，依據(jù)如下公式計算出電壓·微秒常數(shù)（E·T）：

E·T=（Vin - Vout）×Vout/ Vin×1000/f   (1)

上式中，Vin是LM2576的最大輸入電壓、Vout是LM2576的輸出電壓、?是LM2576的工作振蕩頻率值（52kHz）。E·T確定之后，就可參照參考文獻[2]所提供的相應(yīng)的電壓·微秒常數(shù)和負載電流曲線來查找所需的電感值了。

    該電路中的輸入電容C2一般應(yīng)大于或等于100μF，安裝時要求盡量靠近LM2576的輸入引腳，其耐壓值應(yīng)與最大輸入電壓值相匹配。而輸出電容C1的值應(yīng)依據(jù)下式進行計算（單位μF）：

C≥13300 Vin/ Vout×L （2）

上式中，Vin是LM2576的最大輸入電壓、Vout是LM2576的輸出電壓、L是經(jīng)計算并查表選出的電感L1的值，其單位是μH。電容C鐵耐壓值應(yīng)大于額定輸出電壓的1.5～2倍。對于5V電壓輸出而言，推薦使用耐壓值為16V的電容器。

二極管D1的額定電流值應(yīng)大于最大負載電流的1.2倍，考慮到負載短路的情況，二極管的額定電流值應(yīng)大于LM2576的最大電流限制。二極管的反向電壓應(yīng)大于最大輸入電壓的1.25倍。參考文獻[2]中推薦使用1N582x系列的肖特基二極管。

Vin的選擇應(yīng)考慮交流電壓最低跌落值（Vac-min）所對應(yīng)的LM2576輸入電壓值及LM2576的最小輸入允許電壓值Vmin(以5V電壓輸出為例，該值為8V)，因此，Vin可依據(jù)下式計算：

Vin≥（220Vmin/Vac-min）

如果交流電壓最低允許跌落30%（Vac-min=154V）、LM2576的電壓輸出為5V（Vmin=8V），則當Vac=220V時，LM2576的輸入直流電壓應(yīng)大于11.5V，通?？蛇x為12V。

2.2 工作模式可控應(yīng)用設(shè)計

LM2576的5腳輸入電平可用于控制LM2576的工作狀態(tài)。5腳輸入電平與TTL電平兼容。當輸入為低電平時，LM2576正常工作；當輸入為高電平時，LM2576停止輸出并進入低功耗狀態(tài)。圖3是LM2576的工作模式可控電路原理圖。

圖3中，下拉電阻R2可保證MCU-CON控制端為低時LM2576的正常工作，其值為1～10kΩ。MCU-CON的控制端信號來自MCU，該端為高電平時，LM2576停止輸出，系統(tǒng)進入低功耗狀態(tài)。開關(guān)K的閉合會使LM2576重新工作。R1的選擇與R2的阻值有關(guān)，設(shè)計時保證當MCU-CON控制端為高電平且K閉合時，R1不至于因過流而損壞MCU的輸出控制端。同樣，當MCU-CON控制端為高電平且K斷開時，應(yīng)保證R2上的分壓大于TTL高電平的最小值（2V）。

圖4

    2.3 與線性穩(wěn)壓器件的配合設(shè)計

較高的輸出電壓紋波（一般大于20mV）是開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計中不可回避的問題。在某些對電源紋波電壓有特殊要求的場合（如MCU內(nèi)部有高精度A/D轉(zhuǎn)換器等），可采用開關(guān)穩(wěn)壓電源來提高穩(wěn)壓電源的工作效率或采用線性穩(wěn)壓電源來降低穩(wěn)壓電源的輸出紋波電壓。因此，采用開關(guān)穩(wěn)壓電源與線性穩(wěn)壓電源相結(jié)合的形式可為有特殊要求的MCU供電提供一種更好的方法。圖4是低紋波輸出電壓穩(wěn)壓電路原理圖。

圖4中的前半部類似于圖2，為了提穩(wěn)壓電源的整體工作效率，當IC2采用7805時，由于7805的最小輸入電壓為7.5V，因此，圖4中的開關(guān)穩(wěn)壓集成電路采用了可調(diào)節(jié)輸出芯片（LM2576-ADJ），圖中，開關(guān)穩(wěn)壓集成電路的輸出電壓Vort與 R1和R2的關(guān)系如下：

Vort=1.23×（1+ R2/ R1）

第3篇：穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作范文

關(guān)鍵詞：微型放大器；動態(tài)測量；滑環(huán)；電路板

0引言

發(fā)動機正時鏈條張力測試系統(tǒng)中，需要對鏈條張力進行測量，這可以通過對凸輪軸鏈輪的微應(yīng)變量進行測量，從而間接測量鏈條的張力。發(fā)動機凸輪軸鏈輪在發(fā)動機運行過程中一直處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時工作環(huán)境溫度較高；這就對鏈輪微應(yīng)變量的測試提出了較高的難度。本文基于AD620這一微型放大器，設(shè)計出一個三通道微型放大器電路，首先對測量信號進行放大，然后再利用滑環(huán)對測試信號以及供電進行動態(tài)和靜態(tài)的切換，從而實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)鏈輪的微應(yīng)變測量。

1微型放大器電路的設(shè)計

微型放大器的電路設(shè)計圖如圖1所示，電路電源由±15的電源開關(guān)提供，對放大器進行供電以及穩(wěn)壓電源進行供電。測試傳感器的激勵電壓為10V，所以需要在電路增加穩(wěn)壓電源來對傳感器進行單獨供電。AD620放大器獲得微電壓測試信號后，對信號進行放大在對信號進行輸出。電路由如下幾種電器元件構(gòu)成：三端穩(wěn)壓電源調(diào)整期、電容、AD620放大器以及220V轉(zhuǎn)±15V電源開關(guān)組成。下面對各電器原件在電路中的作用進行介紹[1]。三端穩(wěn)壓電源的型號是根據(jù)微應(yīng)變測量傳感器的供電電壓來選擇，本文中傳感器的激勵電壓為10V，所以選擇使用CYT78L10類型穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電源有三個針腳：VIN端為輸入、GND端為接地、VOUT端為輸出。這一型號的穩(wěn)壓電源功耗小、電壓輸出值穩(wěn)定、對溫度的變化不敏感同時尺寸小，有較好的兼容性[2]。電路中有兩種電容，分為C1、C2兩個普通電容和C3、C4兩個電解電容。普通電容在電路中主要對穩(wěn)壓電源進行隔直，電解電容主要是對±15V的電源進行電源濾波。AD620微型放大器是整個電路中主要原件。它是美國AD公司利用最先進的工藝制作而成，他具有噪聲小、功耗低、、體積小、增益范圍可調(diào)以及高共模抑制比等優(yōu)點，這一放大器已經(jīng)成為目前市場上高性能低成本放大的代表。在實際測試過程中，根據(jù)放大器電路圖，可以把這集微型放大器做成任何形狀的微型放大器電路板。如圖2所示，三通道放大器電路板與一元硬幣的對比，這樣便于安裝在旋轉(zhuǎn)測試零件的內(nèi)部或者粘貼在測試零件上。

2滑環(huán)介紹以及鏈輪測試總體電路

滑環(huán)是一種機械裝置，它實現(xiàn)了電信號或者供電電源在靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)之間能量無損傳遞。本課題中使用的是美國某大學研發(fā)的SQR10M/E60型十通道滑環(huán)。這一滑環(huán)運行過程中噪音低，信號傳輸信噪比高；同時具有防油耐高溫的特點完成一系列的設(shè)計后，下面對鏈輪傳感器的測試總電路進行介紹。鏈輪傳感器測到鏈輪微應(yīng)變并且轉(zhuǎn)換成微電壓信號后，首先傳遞給放大器電路，對信號進行放大；再通過滑環(huán)對信號進行動態(tài)以及靜態(tài)的切換，再傳輸?shù)讲杉O(shè)備。其工作示意圖如圖3所示?；h(huán)在整個測試連接中，處于動靜交替的位置，所以在圖中，其一半屬于動態(tài)一半屬于靜態(tài)。

3總結(jié)

通過上述設(shè)計的微型放大器電路配合滑環(huán)的使用，可以準確高效的對旋轉(zhuǎn)元件微電壓信號進行測量。這一微型放大器電路的設(shè)計對動態(tài)測試以及測試信號的信噪提高比有較大幫助，特別對于動態(tài)微電壓測試技術(shù)有著重要的作用。

參考文獻

[1]王樹振，單威，宋玲玲.AD620儀用放大器原理與用.微處理機,2008.

[2]曹軍.儀器放大器AD620性能及其應(yīng)用.電子器件,1997.

第4篇：穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作范文

早期的恒流源多為線性電源，近幾年隨著開關(guān)技術(shù)的不斷成熟，線性恒流源逐漸被開關(guān)式恒流源所替代。相比之下，開關(guān)電源具有體積小、重量輕、功率因數(shù)高、效率高等優(yōu)點，開關(guān)電源的研究涉及到自動控制、電力電子等諸多技術(shù)領(lǐng)域，高效率、軟開關(guān)是開關(guān)電源的研究和發(fā)展方向。因此，PFC技術(shù)、軟開關(guān)PWM技術(shù)得到了空前的發(fā)展，并在開關(guān)電源中得到了廣泛的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】軟開關(guān)；功率因數(shù)校正；移相全橋ZVS變換器

早期的恒流源多為線性電源，近幾年隨著開關(guān)技術(shù)的不斷成熟，線性恒流源逐漸被開關(guān)式恒流源所替代。相比之下，開關(guān)電源具有體積小、重量輕、功率因數(shù)高、效率高等優(yōu)點，開關(guān)電源的研究涉及到自動控制、電力電子等諸多技術(shù)領(lǐng)域，高效率、軟開關(guān)是開關(guān)電源的研究和發(fā)展方向。因此，PFC技術(shù)、軟開關(guān)PWM技術(shù)得到了空前的發(fā)展，并在開關(guān)電源中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 開關(guān)電源發(fā)展現(xiàn)狀

電源是人類目前生活和生產(chǎn)中最為重要的能源形式之一。在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，很多用電設(shè)備都無法直接使用供電電網(wǎng)提供的工頻交流電作為供電電源，而是需要通過某種形式對電網(wǎng)提供的工頻交流電進行變換，得到其所需要的電能形式，才可以使用電設(shè)備處于各自的最佳工作狀況或者滿足用戶負載的特殊工作情況的要求?？烧{(diào)直流電源實質(zhì)是輸出電壓（或電流）可調(diào)的穩(wěn)壓（或穩(wěn)流）電源?？烧{(diào)直流電源的應(yīng)用非常廣泛，在工業(yè)領(lǐng)域主要用于大功率直流電動機的供電電源；蓄電池充電電源，PCB曝光燈電源；電阻器、繼電器、電機等電子元件老練供電電源；電解電源、實驗室、電子設(shè)備的供電電源等。同時許多用電設(shè)備，如信號源、自動控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等，對其供電電源的電壓穩(wěn)定精度要求比較高。

就信號源而言，若其供電電壓不穩(wěn)定，就會造成信號源發(fā)出的信號不穩(wěn)定或不能發(fā)出特定頻率的信號。對一些精密的電子儀器而言，若其供電電壓出現(xiàn)波動，將導(dǎo)致測量和計算結(jié)果出現(xiàn)誤差。對一些控制系統(tǒng)而言，若其供電電壓不穩(wěn)定將引起自動控制系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，甚至不能工作?？烧{(diào)直流電源在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也有應(yīng)用，例如靜電噴霧殺蟲、環(huán)境靜電除塵、靜電殺菌、生物靜電效應(yīng)研究、種子靜電處理等等。

2 可調(diào)直流電源的特點

隨著工農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些用電設(shè)備對供電電源要求也變得越來越高，并對其性能、精度、體積、重量、智能化操作等各方面都提出了新的技術(shù)要求，現(xiàn)有的直流電源已經(jīng)不能滿足相關(guān)要求。

可調(diào)直流電源主要分為線性直流電源和開關(guān)型直流電源兩種。線性直流電源電路中的調(diào)整功率管工作在線性放大區(qū)。這種穩(wěn)壓電源的主要優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單，輸出紋波小，精度高，對電網(wǎng)的諧波干擾小，輸出電壓穩(wěn)定，抗干擾性好。當然，直流線性穩(wěn)壓電源也有一些致命缺點，限制了它在一些場合的應(yīng)用。其調(diào)整管工作在線性放大狀態(tài)，因而發(fā)熱量大，效率低，其效率一般只有45%；由于線性穩(wěn)壓電源的發(fā)熱量比較大，必須進行散熱，所以線性穩(wěn)壓電源往往需要加上龐大的散熱片，而且穩(wěn)壓電源工作在工頻50Hz下，輸入端口的工頻變壓器體積也很大；當要制作多組電壓輸出時，變壓器體積會更龐大，不便于開關(guān)電源的微型化和輕量化。

高頻開關(guān)電源是指功率晶體管工作在高頻開關(guān)狀態(tài)的直流穩(wěn)壓電源。高頻開關(guān)電源與線性直流電源相比主要有以下優(yōu)點：（1）體積小，重量輕由于開關(guān)電源采用了高頻技術(shù)，去掉了傳統(tǒng)的工頻變壓器，使得變壓器、濾波電感和濾波電容的體積和重量大大減小。（2）效率高。高頻開關(guān)電源采用的功率開關(guān)管功耗一般比較小，尤其將軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用在開關(guān)電源中時，可以大大的減小開關(guān)損耗。（3）功率因數(shù)高。在配有功率因數(shù)校正電路的高頻開關(guān)電源中，功率因數(shù)一般在0.9以上，而且基本不受負載變化的影響。（4）穩(wěn)壓精度高。高頻開關(guān)電源的穩(wěn)壓精度可高達0.2%。（5）可靠性高、靈活性高。在采用單項有源功率因數(shù)校正電路的開關(guān)電源中，電源允許的輸入范圍比較大，能滿足世界各國不同的電網(wǎng)等級，所以電源裝置的可靠性和靈活性比較高。由于高頻開關(guān)電源具有以上這些優(yōu)點，其應(yīng)用也越來越廣泛，并且逐漸占領(lǐng)主流市場，有取代線性直流電源之勢。因此研究和設(shè)計一種低功耗、高效率、大功率的高性能開關(guān)電源意義深遠。

現(xiàn)在市場上主流的可調(diào)直流電源有線性直流電源和開關(guān)型直流電源，開關(guān)型直流電源以其功率因數(shù)高、體積小等優(yōu)點占據(jù)主流市場，近幾年隨著科技的發(fā)展，我國生產(chǎn)的直流穩(wěn)壓電源（開關(guān)電源）的工作頻率由原來的幾十千赫茲發(fā)展到現(xiàn)在的幾百千赫茲，但是和歐美、日本等發(fā)達國家還是有一定的差距，以美國為首的幾個發(fā)達國家在這方面的研究已經(jīng)轉(zhuǎn)向高頻下電源的拓撲理論、工作原理、建模分析等方面技術(shù)領(lǐng)域。因此，我國開關(guān)電源的研究及應(yīng)用在這些方面與發(fā)達國家還有很大的差距。

3 結(jié)語

隨著我國科學技術(shù)的不斷提升，我們國民生產(chǎn)各部門，各行業(yè)對直流電源的要求會更一步的提升，尤其是對20A直流電源方面，尋找新式的電源已經(jīng)分非常迫切的了。為此希望我國能夠早日制造出能夠適合各種行業(yè)的電源，進一步促進我國的興旺發(fā)展。

參考文獻：

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第5篇：穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作范文

[關(guān)鍵詞]電子實習；教學模式；教學改革；教學效果

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.41.189

高職電子工程實習是一種注重實際動手能力培養(yǎng)和鍛煉的基礎(chǔ)課，要求學生在掌握扎實的理論知識基礎(chǔ)上，學會理論聯(lián)系實踐，在實踐中不斷提升動手能力和創(chuàng)新水平，是促進學生理論知識上升到實踐能力的重要環(huán)節(jié)，也是保證學生能夠適應(yīng)企業(yè)工作崗位的重要教學內(nèi)容。因此，探討如何改進電子工程專業(yè)實習教學方法和質(zhì)量具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 電子工程實習教學現(xiàn)狀分析

當前電子工程實習教學過程中，由于學校教學軟硬件條件存在明顯差異，且行業(yè)內(nèi)新技術(shù)、新工藝不斷出現(xiàn)，電子工程實習教學存在一些比較突出的問題，主要有以下幾種情況：

（1）實習內(nèi)容簡單陳舊，無法滿足當前電子工程應(yīng)用發(fā)展需要。當前電子工程實習內(nèi)教學內(nèi)容還停留在傳統(tǒng)焊接、組裝以及基本儀器使用層面上，學習內(nèi)容陳舊、缺乏有機統(tǒng)一，不能有效調(diào)動學生學習積極性。學生學完相關(guān)課程后，只是知其然不知其所以然，難以達到培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力的教學目的。

（2）實習教學模式設(shè)計不科學合理，嚴重限制了學生創(chuàng)新動手能力提升。從現(xiàn)有實習教學模式來看，學生要在有限的課時內(nèi)掌握電子器件原理、電路組裝、焊接和拆卸、運行測試只是外，還要學習電路設(shè)計、Protel99se 軟件、PCB工藝制板以及電路焊接檢測等內(nèi)容，繁重的實習任務(wù)嚴重擠占了學生自我發(fā)揮想象力和動手創(chuàng)造的空間，不利于促進學生電子系統(tǒng)綜合設(shè)計能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)和發(fā)展。

（3）對新工藝技術(shù)關(guān)注不足。實習教學內(nèi)容與行業(yè)最新技術(shù)發(fā)展脫節(jié)嚴重，學生對當前企業(yè)引入的新電子工藝技術(shù)和設(shè)計技術(shù)缺乏足夠了解，相關(guān)動手能力不足，嚴重限制了其社會就業(yè)能力提升。

2 電子工程實習教學改革路徑

根據(jù)高職院校課程改革指導(dǎo)思想，以及電子工程人才培養(yǎng)目標，以提高學生實踐創(chuàng)新能力為出發(fā)點，本文提出了電子工程實習教學三段式改革方案，分別是：

第一階段：電子工藝基本技能訓(xùn)練階段

該階段主要強調(diào)專業(yè)基本技能學習和訓(xùn)練，要求學生掌握電板組裝、焊接、測試等多項基礎(chǔ)技能和實踐能力。學生要掌握以下幾個方面的專業(yè)知識和技能：

（1）熟悉電子元器件工作原理和檢測方法。通過分解講授、現(xiàn)場示范、學生實操等方法，幫助學生掌握電子元器件內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)、工作原理和檢測方法。

（2）直流穩(wěn)壓電源設(shè)計。通過指導(dǎo)學生自行設(shè)計和組裝最簡單的直流穩(wěn)壓電源著手，幫助學生掌握電路設(shè)計方法和動手能力。

（3）Protel99se 軟件設(shè)計。對于電子工程專業(yè)學生來說，掌握計算機輔助電路設(shè)計是最基本的要求。要在實習課程中引入Protel99se 軟件設(shè)計方法，幫助學生掌握Protel99se軟件使用技能。

（4）電源電路PCB 設(shè)計。幫助學生掌握最新PCB 設(shè)計理念和技術(shù)，熟悉PCB 制作工藝和方法。通過開展實習實踐活動，讓學生自行設(shè)計穩(wěn)壓電源PCB板，在這個過程中熟悉感光板、熱轉(zhuǎn)印等工藝技術(shù)，為以后設(shè)計和制作電子產(chǎn)品奠定專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。

（5）電子產(chǎn)品組裝、焊接和調(diào)試。設(shè)置簡單的穩(wěn)壓電源組裝、焊接和檢測教學內(nèi)容，幫助學生了解和熟悉電子系統(tǒng)設(shè)計要點和方法。提高學生電子系統(tǒng)調(diào)試、測試、故障診斷動手能力。

第二階段，任務(wù)驅(qū)動的開放式教學階段

學生在自行設(shè)計簡單的穩(wěn)壓電源過程中，可以對電子產(chǎn)品設(shè)計方法和流程進行熟悉了解，并在此基礎(chǔ)上進一步強化學生的動手能力、電子產(chǎn)品綜合設(shè)計能力、理論與實踐相結(jié)合能力，最后逐漸掌握更加專業(yè)化、系統(tǒng)化的電子產(chǎn)品組裝、測試技能。通過開展任務(wù)驅(qū)動的開放教學，給學生自由選擇學習內(nèi)容的空間，發(fā)揮其主觀能動性和創(chuàng)造性，自行摸索和探討電子設(shè)計設(shè)計、組裝和調(diào)試方法，形成良好的專業(yè)素養(yǎng)和動手創(chuàng)新能力。

考慮到教學改革處于前期摸索階段，為方便器件、管理以及考核，為學生提供半開放式教學嘗試，結(jié)合專業(yè)課學習內(nèi)容以及以往電子設(shè)計大賽科目，為學生提供選擇題目，要求其用可以支持ISP單片機AT89S52為核心選器件設(shè)計制作一個電子系統(tǒng)，例如交互式信號發(fā)射器、自動化線路巡查車設(shè)計、數(shù)控穩(wěn)壓電源設(shè)計、電動機功率限額監(jiān)測器等。另外，教師可以鼓勵學生自主選題，另課余時間搜集相關(guān)資料和文獻，自行完成電路程序編寫和測試。教師驗收學生設(shè)計作業(yè)合格后，學生可以進入到第三個教學實習環(huán)節(jié)。

第三階段，綜合設(shè)計制作測試階段

學生完成第二階段實習任務(wù)后，教師要利用1～2周的時間點評學生前面兩個階段實習效果。通過在課堂上演示學生設(shè)計作品，共同探討作品中存在的問題并指正；教師也可以要求學生自己做好作品設(shè)計展示方案，在課堂上邊演示和回答師生提問，這樣不僅可以加深學生對設(shè)計產(chǎn)品的認識和理解，還可以鍛煉他們的口頭表達能力。

第一個階段可以夯實學生電子工程基礎(chǔ)動手能力和技能，掌握扎實的焊接、組裝、調(diào)試、檢測試能力。第二階段可以引導(dǎo)學生自行開展研究，通過搜集專業(yè)資料和文獻，完成電子產(chǎn)品設(shè)計，這可以有效提高其綜合動手和實踐能力，有利于增強學生創(chuàng)新意識。第三階段主要對前兩個階段學習成果進行鞏固和提升，進一步提高學生理論聯(lián)系實踐、學科知識運用能力以及創(chuàng)新能力。

3 結(jié) 論

本文就電子工程實習教學改革進行了一些嘗試和探索，希望能夠起到拋磚引玉的作用，今后有更多學者投入到這方面的研究中來，不斷補充和完善相關(guān)理論體系，促進電子工程實習教學水平提高。

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第6篇：穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作范文

關(guān)鍵詞 STM32單片機；控制；無線遙控；直流減速電機

中圖分類號：TP87 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）01-0031-02

目前在政府部門、學校、企業(yè)，商場等場所在一些特定時候都會懸掛條幅，然而懸掛條幅一般都采用人工懸掛的方法具有一定的危險性。隨著信息時代的飛速發(fā)展，特別是自動控制與單片機控制的發(fā)展，可以應(yīng)用自動控制系統(tǒng)來完成對條幅的懸掛。本文基于stm32單片機設(shè)計了一種可遙控自動條幅懸掛系統(tǒng)，采用STM32F103C8作為主控芯片，該芯片性能高、成本低、功耗低，保證了所設(shè)計系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們也越來越追求物質(zhì)的使用方便安全，本文所設(shè)計的可遙控自動條幅懸掛機，通過無線遙控器來控制條幅的升降，它集成了機械，電子，計算機控制于一體。通常人們懸掛條幅時都是人工操作，不僅工作效率低，而且還就具有高風險，操作不當，人們就會受到傷害。因此我們研究設(shè)計了可遙控自動條幅懸掛機，它代替了人工懸掛條幅，降低了危險，提高了工作效率。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

圖1 自動控制升降條幅系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)框圖如圖1所示，stm32單片機是核心控制芯片，最高工作頻率為72 MHz，滿足本系統(tǒng)處理速度和實時性需求。工作過程通過無線遙控，由單片機發(fā)出指令，對控制電機的繼電器進行驅(qū)動，讓電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，控制條幅升降。直流穩(wěn)壓電源部分設(shè)計采用LD3985，WRB1205ZP實現(xiàn)隔離穩(wěn)壓電源為電路板中數(shù)字部分供電，K7805為非隔離穩(wěn)壓電源為模擬部分供電；報警系統(tǒng)部分設(shè)計采用霍爾電流檢測的方法，當電機沒有正常工作或條幅超重時，通過電流傳感器采集電機電流信號，以實現(xiàn)負載過高、電機異常等狀態(tài)的判斷與報警；無線遙控模塊，采用433M頻率傳輸芯片實現(xiàn)10 m內(nèi)的控制信號傳輸；直流減速電機控制部分設(shè)計采用單片機控制繼電器的開閉，進而控制直流減速電機的轉(zhuǎn)動。

2 系統(tǒng)主要硬件設(shè)計

2.1 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計

本系統(tǒng)的內(nèi)部電路供電電源為12 V，但是由于一些芯片的工作電壓為5 V和3 V所以設(shè)計以下降壓電路如圖2所示，12 V電源給直流減速電機供電，5 V給光耦原件、繼電器、電流傳感器供電，3 V給stm32主控芯片及蜂鳴器供電。

2.2 報警系統(tǒng)設(shè)計

此報警系統(tǒng)是通過基于霍爾感應(yīng)原理的電流檢測芯片輸出一個線性的電壓信號給單片機，來判斷電機是否正常工作。如果橫幅超重電機超負荷工作則常蜂鳴器報警、黃色指示燈亮。當電機正常工作時，電流檢測芯片輸出一個合理的電壓信號，此時綠燈亮；當電機遇故障或嚴重超負運行，則電機會自動斷電保護并發(fā)出聲光報警，進而達到報警和保護的目的。設(shè)計選用的是ACS712一種線性電流傳感器，該器件內(nèi)置有精確的低偏置的線性霍爾傳感器電路，能輸出與檢測的交流或直流電流成比例的電壓。具有低噪聲，響應(yīng)時間快。

圖3 電流傳感器電路圖

2.3 直流減速電機的控制設(shè)計

直流減速電機為條幅升降系統(tǒng)提供動力，本設(shè)計通過stm32單片機來控制繼電器的開閉從而改變直流減速電機兩端電壓極性，即控制電機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)條幅的升降。在單片機與繼電器之間，采用了光電隔離技術(shù)，能夠有效地避免在電機轉(zhuǎn)動時對主控芯片的干擾。

圖4 繼電器控制電路

2.4 無線遙控模塊

本模塊采用433M頻率傳輸芯片，通過遙控器發(fā)出指令，由傳輸芯片傳給單片機，再通過單片機來控制電機轉(zhuǎn)動，達到條幅升降的效果。433 MHz無線收發(fā)模塊，低功耗，低速率，低成本，準確有效，安全可靠。當電壓變化時發(fā)射頻率基本不變，和發(fā)射模塊配套的接收模塊無需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

本設(shè)計利用的是keil4編譯環(huán)境，通過J-LINK把程序下載到stm32單片機中。具體的程序框圖如圖5所示。

3.1 硬件調(diào)試

硬件調(diào)試采用單獨模塊調(diào)試，然后系統(tǒng)整體運行調(diào)試的思路。

1）直流穩(wěn)壓電源調(diào)試：通過系統(tǒng)內(nèi)部供電12 V，依次用萬用表測得LD3985的輸出電壓是否為5 V，WRB1205ZP的輸出電壓是否為5 V，K7805的輸出電壓是否為3 V，若滿足要求的則直流穩(wěn)壓電源工作正常。

2）報警系統(tǒng)與直流減速電機控制模塊調(diào)試：通過單片機控制繼電器，能否控制電機的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，若能則直流減速電機控制模塊工作正常；當電機正正轉(zhuǎn)時，卡住電機使電機不能正常工作，此時蜂鳴器是否報警，若報警則報警系統(tǒng)工作正常。

3）無線遙控模塊調(diào)試：通過無線模塊調(diào)試，當按下“A”鍵時，電機正轉(zhuǎn)；當按下“D”鍵時，電機停止轉(zhuǎn)動；當按下“B”鍵時，電機反轉(zhuǎn)；當電機在堵轉(zhuǎn)的情況下，電機停止工作并且蜂鳴器和黃色指示燈報警，按下“D”鍵時確認取消報警。若各個功能均能正常工作則無線模塊調(diào)試成功。

圖5 具體程序框圖

3.2 軟件調(diào)試

采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)清晰，各個模塊對應(yīng)功能明確，在調(diào)試采用逐步的方法，先對各個模塊在線調(diào)試，當各部分功能實現(xiàn)后，再對整個系統(tǒng)主程序完整調(diào)試。全部采用C語言編寫，除語法與邏輯差錯外，當確認程序沒問題是，可下載到單片機運行調(diào)試。

4 實施效果

將制作好的條幅掛在條幅懸掛機上，接通電源，手持遙控器按“A”鍵，則條幅將隨著電機的轉(zhuǎn)動向上運動，此時綠燈亮電機運行正常；當條幅上升到目標位置時，通過該位置的接近開關(guān)使橫幅自動停止綠燈熄滅，如果在特定場合需臨時調(diào)整高度也可以手動調(diào)節(jié)；當活動或會議結(jié)束，需要撤下條幅時，通過“B”鍵控制電機反轉(zhuǎn)使條幅降下來，按“D”鍵橫幅停在指定位置；當電機堵轉(zhuǎn)時電機會自動停止工作并發(fā)出聲、光報警，經(jīng)工作人員確認故障后按“D”鍵取消報警；當條幅超過一定重量產(chǎn)生安全隱患時，則蜂鳴器和黃色指示燈報警。

該裝置實現(xiàn)了以下功能。

1）實現(xiàn)對條幅的自動懸掛和自動降落功能。

2）實現(xiàn)無線遙控器對條幅懸掛機進行控制。

3）實現(xiàn)具有超重自動報警、電機異常報警功能。

因此我們所設(shè)計的基于stm32單片機的可遙控自動條幅懸掛機的優(yōu)點，代替人工手動升降條幅，縮短會場布置時間，降低危險；懸掛機體積小，具有防雨功能，適用與室內(nèi)以及室外場合，安裝更加方便。

5 結(jié)論語

此可遙控自動條幅懸掛機經(jīng)過我們多次的實踐和檢測，可以實現(xiàn)對條幅的可遙控懸掛，滿足在各種條件下對條幅正常懸掛的要求。同時具有結(jié)構(gòu)簡單、牢固、操作靈活省力、性能可靠并便于養(yǎng)護維修的特點。因此，基于stm32單片機的可遙控自動條幅懸掛機有著很好的應(yīng)用前景，在生產(chǎn)生活中會用廣泛的應(yīng)用。

參考文獻

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第7篇：穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作范文

【關(guān)鍵詞】多用戶;電子式;單相電能表

一、AD7755設(shè)計方案

AD7755是美國模擬器件公司生產(chǎn)的用于功率測量或電能計量的專用集成電路，是目前電子式電子表的核心芯片之一。

1.主要特性

高精度

具有平均有功功率脈沖輸出口（F1、F2）

具有瞬時有功功率脈沖輸出口（CF）

負向有功功率指示

在電流通道中具有可編程增益放大器（PGA）

電源監(jiān)控功能

內(nèi)置2.5V的電壓基準值（典型值：55ppm/℃）

單電源工作，低功耗

CMOS工藝

2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理

內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示：

圖1

AD7755是一個24腳的芯片，內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

從圖中可以看出，AD7755由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路（ADC）和信號處理電路兩部分組成。ADC二部分包括電流采樣通道和電壓采樣通道。電流采樣通道有可編程增益放大器（PGA），它分為xl、x2、x8、X16四檔。電壓監(jiān)控單元和基準電壓源單元電路也在此部分。

兩個通道的16位ADC分別對負載電流和電壓信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。信號處理部分包括相位補償網(wǎng)絡(luò)、HPF、乘法器、LPF及數(shù)字一頻率轉(zhuǎn)換器等。

由于AD7755對采樣的兩路模擬信號先進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后再相乘，故在外界環(huán)境惡劣的條件下仍可保證良好的性能指標和長期的穩(wěn)定性。AD7755的各項指標均滿足IEC1036或GB/T 17215-1998標準要求。

二、+5V穩(wěn)壓電源

電源是電能表設(shè)計的重要部分，其設(shè)計的好壞對整個系統(tǒng)的性能有較大影響。本設(shè)計使用的穩(wěn)壓電源是由MC7805實現(xiàn)的，輸入電壓220V，輸出電壓+5V 。

集成三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓精度高、工作穩(wěn)定可靠、電路簡單、容易設(shè)計和制作、體積小、重量輕、成本低、維修簡單。7805集成三端穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如圖2所示，這是一個輸出 +5V直流電壓的穩(wěn)壓電路。IC采用集成三端穩(wěn)壓器7805，C1、C2分別為輸入端和輸出端濾波電容，RL為負載電阻。

三、光電隔離電路

在實際應(yīng)用中，許多電路鏈接之間需要非直接的連接，從而在提供數(shù)據(jù)的同時避免來自系統(tǒng)某一部分的危險電壓或電流對另一部分造成破壞，造成這種破壞的可能是電源質(zhì)量低劣、接地故障等各種故障。電路隔離的主要目的是通過隔離元件把干擾的路徑切斷，從而達到抑制干擾的目的。

我們選用光電隔離法，光電隔離元件里面包含兩個基本元件：光發(fā)射元件和光接收元件，因光電隔離元件中的光發(fā)射元件和光接收元件中間是以光的形式相互聯(lián)系的，在電氣上沒有直接相連，從而達到在電氣上的隔離作用。

光電耦合的主要優(yōu)點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了電氣隔離，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定。

四、AD7755相關(guān)電路

AD7755是AD公司推出的脈沖輸出的一種高準確度電能測量芯片，AD7755在低頻輸出端提供平均功率信息，在高頻輸出端輸出頻率正比有效功率的脈沖，AD7755還有自校準功能。AD7755內(nèi)部包含一個對AVdd電源引腳的監(jiān)控電路。在AVdd上升到4V之前，AD7755一直保持在復(fù)位狀態(tài)。

當AVdd降到4V以下，AD7755也被復(fù)位，此時F1、F2和CF都沒有輸出。下圖是AD7755的相關(guān)電路圖。

圖5 AD7755功能框圖

五、參數(shù)設(shè)定

+5V穩(wěn)壓電源的參數(shù)有：變壓器副邊繞組的交流電壓有效值，整流元件的參數(shù)，電容C1、C2的數(shù)值以及集成三端穩(wěn)壓器的選用。以下即參數(shù)計算：

（1）電容C1，可用下式進行計算：

式中：10ms為交流電網(wǎng)電壓周期的一半。取Vimin=7.3V。因為在使用三端穩(wěn)壓器時，為了保證穩(wěn)壓性能，輸入端和輸出端間電位差至少應(yīng)在2V以上，當然也不能太大，以減少器件功耗和避免器件損壞，一般對輸出電壓不大于18V的穩(wěn)壓器，輸入電壓應(yīng)小于35V，按輸出電流應(yīng)有10%的余量，?。?/p>

Io max=1.1 Io=1.1A

通過計算，得：C1=3014uF。

因此?。篊1=3300uF。

（2）變壓器副邊繞組的交流電壓有效值，可用下式進行計算：

通過計算，得：V2=9.9V。為了留有一定裕量，取 V2=10.5V。

（3）橋式整流電路中，每個整流二極管在交流電網(wǎng)電壓最高時承受的最大反向峰值電壓為：

為了安全，整流管的反向耐壓應(yīng)當比上述值大50%以上，因此選擇整流管時，其反向耐壓應(yīng)按下式考慮：

VRM≥16.3×（1+50%）≈25V

橋式整流電路中，每個整流二極管的正向電流平均值是輸出電流的一半，其最大值是：

（iDAV）max=1/2Io max=0.55A

由于在接通電源瞬間有相當大的沖擊電流（即充電電流）通過整流管，因此，整流管的參數(shù)IF（正向電流平均值）應(yīng)比上述值大0.5～2倍。若按IF比上述值大0.8倍考慮，則：

IF=1.8（iDAV）max=1.8×0.55≈1A

根據(jù)上述計算，可選用1A/25V或1A/50V的橋堆。

（4）變壓器副邊繞組電流的有效值Iac要比輸出電流Iomax大，一般情況下，前者是后者的1.1～3倍。這里我們?nèi)。?/p>

Iac=1.8Io max=1.8×1.1≈2A

因此，變壓器副邊繞組導(dǎo)線的粗細應(yīng)按額定電流（交流有效值）為2A選用。

（5）電容C2的作用是減小穩(wěn)壓電源輸出端由輸入電源引入的低頻干擾，其數(shù)值在100uF左右。

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第8篇：穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作范文

所謂項目驅(qū)動教學法是一種建立在建構(gòu)主義教學理論基礎(chǔ)之上的教學法,學生綜合素質(zhì)和各種能力的提高都需要通過項目驅(qū)動教學模式來實現(xiàn)。該教學方法要求在教學過程中以項目為主線來展開,把相關(guān)的知識點融入到項目的各個環(huán)節(jié)中去,層層推進項目。通過對問題的深化或功能擴充,來拓寬知識的廣度和深度,直至得到一個完整的項目解決方案,從而達到學習知識、培養(yǎng)能力的目的。項目驅(qū)動教學法屬探究式教學法,老師根據(jù)學生已有的知識、水平、經(jīng)驗和興趣,與學生共同擬定、實施一個項目來進行教學活動。在教學實施過程開始,教師引導(dǎo)學生選定“有意義”的項目,所謂“有意義”是指項目能夠?qū)⒄n程中的理論知識融入到項目中并具有開放性;在項目實施過程中,老師在課堂教學中將融于項目的理論知識適當加以講解,學生可以在項目實施過程中用理論指導(dǎo)實踐,同時在實踐過程中強化對理論知識的理解和掌握,兩者有機結(jié)合,既能提高學生的興趣,又可以在制定修改設(shè)計方案、分工協(xié)作中鍛煉學生的自學能力、實踐能力和創(chuàng)新能力,極大地發(fā)揮學生的主觀能動性。在項目完成的基礎(chǔ)上,可以引導(dǎo)學生對項目進行總結(jié)、交流和討論,強化項目實施過程中學到的知識和技能,不但如此,可以引導(dǎo)學生在已實施項目上提出新問題、優(yōu)化性能、擴充功能,進一步培養(yǎng)學生的鉆研精神,挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛力。

二、項目驅(qū)動教學法在模擬電子技術(shù)課程中的應(yīng)用

本文以直流穩(wěn)壓電源為例,介紹項目驅(qū)動法在模擬電子技術(shù)課程中的應(yīng)用,該方法可以推廣到該課程中的其它知識點,如功率放大電路、信號處理和信號產(chǎn)生電路等。

(一)項目的選擇。項目的選擇在項目驅(qū)動教學法中起著舉足輕重的作用,項目選擇要遵循以下原則:一是盡可能覆蓋直流穩(wěn)壓電源涉及的所有知識點,如整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等,項目完成后學生能理解和掌握直流穩(wěn)壓電源所涉及所有理論知識,掌握運用這些理論知識的技能;二是項目要具有開放性,主要體現(xiàn)在項目的可拓展性,學生能夠在已完成的項目上開展進一步的研究工作,包括性能的優(yōu)化、功能的擴展等,如穩(wěn)壓電源轉(zhuǎn)換效率的提高、穩(wěn)壓性能的提高等。在項目的實施過程中,學生可以充分發(fā)揮其主觀能動性,增強團隊協(xié)作能力,培養(yǎng)學生的鉆研精神和協(xié)作精神。三是選擇實際的工程項目,可以鍛煉學生從事工程項目開發(fā)能力,畢業(yè)后無需崗前培訓(xùn)直接擔任設(shè)計開發(fā)任務(wù),從而拓寬學生畢業(yè)就業(yè)渠道。按照以上原則,選擇直流穩(wěn)壓電源作為項目開展教學活動。在課程中的其它知識點,也可根據(jù)以上原則選擇合適的項目,如在功率放大電路中選擇擴音器作為項目、信號處理和信號產(chǎn)生中選擇信號發(fā)生器作為項目等。

(二)項目的實施。項目驅(qū)動教學法中項目實施遵循層層推進的原則,按“搭積木”的方法,將項目分解成不同層次的小項目,每個小項目包含在不同知識點里,由不同的理論知識進行指導(dǎo),由淺入深、由小到大,該章節(jié)課程結(jié)束時項目也就完成了。在整流濾波課程結(jié)束后,項目小組可以利用該章節(jié)所學的理論知識作為指導(dǎo),討論如何實現(xiàn)整流濾波環(huán)節(jié),以整流電路為例,項目小組要確定選用單向半波、全波還是橋式整流或倍增整流,在確定了電路種類后要選擇元件,確定元件必須具備的功能和性能,搭建電路后,要進行性能測試,測試的結(jié)果與理論計算值進行比較,分析產(chǎn)生差異的原因,尋找改進的措施。在整流電路設(shè)計完成后,進行濾波電路的選擇和設(shè)計,討論采用電容濾波還是電感濾波,各有什么優(yōu)勢,如果采用電容濾波,電容的取值應(yīng)該多大、耐壓性如何,紋波電壓多大等,設(shè)計完成后進行測試,將測試結(jié)果與理論值比較并進行相應(yīng)的處理。經(jīng)過整流濾波后的電壓值還不能夠給精密度較高的電子設(shè)備供電,因此需要進一步穩(wěn)壓,這正是整流濾波后續(xù)課程內(nèi)容,在這部分課程結(jié)束后,項目小組就可以討論穩(wěn)壓電路方案,將所學的理論知識運用到實踐中,確定采用串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路還是集成穩(wěn)壓器實現(xiàn)穩(wěn)壓,或設(shè)計兩種方案并進行對比,方案確定后選擇元器件搭建電路并進行測試,以此類推,在課程結(jié)束時完成項目。

(三)討論和總結(jié)。項目完成后,各項目小組將項目過程中形成的設(shè)計方案、圖紙、電路系統(tǒng)整理后,結(jié)合項目的心得體會撰寫項目報告,在班級進行成果展示并匯報,其他小組成員可以對該組的項目展開討論,/，！/如設(shè)計方案是否得當,元器件的選擇是否合理,是否考慮了功能、性能和經(jīng)濟性要求等,項目小組可根據(jù)其他同學的建議對項目進行改進和優(yōu)化。

(四)項目的拓展。項目的基本功能實現(xiàn)后,學生能夠較好地掌握了直流穩(wěn)壓電源的基本知識,利用基本知識開展直流穩(wěn)壓電源設(shè)計的基本技能,該章節(jié)的教學任務(wù)也就基本完成,取得較好的教學效果,在此基礎(chǔ)上可以鼓勵學生進一步對已完成項目進行功能和性能的拓展。老師可引導(dǎo)學生對項目提出新要求,如功能上的擴展:不可調(diào)單向電壓輸出擴展為可調(diào)雙向電壓輸出;性能上的擴展:電壓穩(wěn)定性的提高、電源轉(zhuǎn)換效率的提高等,通過功能和性能的拓展,可進一步開發(fā)學生的創(chuàng)新思維,挖掘他們的創(chuàng)造潛力。

三、項目驅(qū)動法在模擬電子技術(shù)教學中取得的成效和存在的問題及對策

(一)取得的成效。將項目驅(qū)動法應(yīng)用于模擬電子技術(shù)課程教學中,取得了以下成效:

1.學生對模擬電子技術(shù)課程產(chǎn)生濃厚的興趣,學習效率得到明顯的改善。一方面一改以往課堂上無精打采的狀態(tài),課堂氣氛變得活躍,與老師的互動明顯增加,因此學生的學習效率提高了,老師的積極性和效率也得到提高,形成了良性循環(huán),使課堂教學效果得到明顯改善;另一方面一改課后作業(yè)敷衍了事的狀態(tài),項目組成員分工查閱資料,討論項目方案,加強與老師的交流,課后學習的目的性很強,有效地提高了課后學習的效率。

2.學生的理論知識和實踐技能得到系統(tǒng)訓(xùn)練。因項目選擇有針對性,涵蓋了模擬電子技術(shù)的所有知識點,學生全程參與項目實施的每個環(huán)節(jié),所以學生的理論知識和實踐技能能夠得到系統(tǒng)訓(xùn)練。另外,項目的實施如方案的確定、元器件的選型、電路的設(shè)計、制作和調(diào)試是在理論指導(dǎo)下完成的,

使得學生所學的理論能夠得到實際應(yīng)用,而在項目實施過程中通過查閱資料、討論、老師的指導(dǎo),使得學生能夠在實踐中強化對理論知識的理解、掌握和拓展。 3.學生的工程應(yīng)用和創(chuàng)新能力得到很大提高。因為選擇的項目都是實際工程項目,所以項目的實施完成對于提高學生的工程應(yīng)用能力起著很大的作用,同時因為項目的開放性特點,可以鍛煉和提高學生的創(chuàng)新能力,學生畢業(yè)后無需進行崗前培訓(xùn)即可直接上崗?fù)瓿砷_發(fā)任務(wù)。另外,通過項目的實施,學生的團隊協(xié)作精神、綜合運用知識的能力等都會得到培養(yǎng)。

(二)存在的問題及對策。盡管在模擬電子技術(shù)中進行了項目驅(qū)動教學法的嘗試,并取得了較好的效果。但是要將項目驅(qū)動教學法全面推廣,最大限度地發(fā)揮其功效,還存在一些問題需要解決。

1.項目驅(qū)動教學要求老師有豐富的工程實踐經(jīng)驗,而教師隊伍中具備這種能力人的比例還不高。針對這個狀況,可以從兩方面開展工作,其一是較強校企科研和項目合作,可以派遣在職教師到企業(yè)掛職,為企業(yè)解決實際問題的同時鍛煉自己的工程經(jīng)驗;其二是可以聘請企業(yè)中的資深工程師到學校擔任兼職教師。

2.項目選擇的問題。任課教師參與開發(fā)過的項目數(shù)量是有限的,不一定是“有意義”的項目,而且不一定適合教學。針對這個問題,除了要加強校企合作,多培養(yǎng)雙師型人才,還要按項目選擇的原則認真篩選、規(guī)范定題,不斷積累,提高項目的數(shù)量和質(zhì)量。

3.組織能力和協(xié)作精神的培養(yǎng)問題。項目的實施可以鍛煉項目小組組長的組織能力,培養(yǎng)組員的協(xié)作精神,但如果組長在項目實施過程中只由一個人承擔,其他組員的組織能力就得不到鍛煉,有可能引發(fā)矛盾,更談不上相互協(xié)作了。針對這個問題,可以采用組員輪流值班的方法解決,即在每個模塊的設(shè)計和實施過程中由不同組員擔任組長,可有效地解決組織能力和協(xié)作精神的培養(yǎng)問題。

第9篇：穩(wěn)壓電源的設(shè)計與制作范文

學科課程的解構(gòu)與學習領(lǐng)域知識的重構(gòu)的實踐

現(xiàn)我院電氣自動化專業(yè)培養(yǎng)的是以能力為基礎(chǔ)的教育，以適應(yīng)社會和企業(yè)需求的一般電氣設(shè)備設(shè)計與現(xiàn)場施工等方面的實用型高級人才，畢業(yè)后能從事一門或若干相近職業(yè)所必備的本領(lǐng)，包括才能、方法知識、解決問題能力與高尚職業(yè)道德的綜合素質(zhì)。學習領(lǐng)域就是在工作過程系統(tǒng)化的基礎(chǔ)上形成的針對課程教學所確定的內(nèi)容，總是圍繞一個主題目標來重建，在這個主題之下會包含著多個工作任務(wù)。學習域根據(jù)工作任務(wù)和工作過程來構(gòu)建，完全打破學科體系的構(gòu)建模式。根據(jù)教師能力、學校條件選擇合適的教學方法、教學媒介完成學習領(lǐng)域知識的構(gòu)建，在完成與每個工作任務(wù)相對應(yīng)的學習領(lǐng)域知識構(gòu)建后，再對各學習領(lǐng)域知識的主要內(nèi)容進行微凋，完成一個職業(yè)的教學計劃的重構(gòu)。

講解穩(wěn)壓電源學科課程授課過程與學習領(lǐng)域授課過程

學科型授課過程1)理論基礎(chǔ)學習涉及相關(guān)課程有：(1)《高等數(shù)學》(2)《電路基本分析》含有章節(jié)如：線性電路基本分析方法、網(wǎng)絡(luò)的VAR和電路的等效變換、一階電路分析、二階電路分析、交流動態(tài)電路等。(3)《模擬電子技術(shù)》含有如下章節(jié)、半導(dǎo)體二極管及其基本應(yīng)用電路、雙極型晶體管及其基本放大電路、場效應(yīng)管及其基本放大電路、集成運算放大器的單元電路、互補功率放大電路、反饋電路等。在學完以上知識后才學習穩(wěn)壓電源基礎(chǔ)理論知識。而且學習理論知識與實際電路有很大差別。理論課程與動手操作課程是分開，同時學習完理論課程后再學習實際動手操作課程。2)技能訓(xùn)練學習在學習技能訓(xùn)練時也有很多課程知識與訓(xùn)練學習，如：(1)電工電子元器件基礎(chǔ)含有各類電阻、電容、各類晶體管類型、參數(shù)、應(yīng)用、測量等知識。(2)電子技能實訓(xùn)含有安全用電、萬用表使用、常用工具的使用、焊接技術(shù)等知識與訓(xùn)練。(3)儀器儀表操作毫伏表的結(jié)構(gòu)與使用、指針萬用表的使用、數(shù)字萬用表的使用，示波器原理與使用。(4)電子整機裝配與調(diào)試在學完以上課程后才學到穩(wěn)壓電源整機裝配與調(diào)試階段。通過以上學習過程可以看出學科型學習的缺點：一是時間跨度長;二是理論與實踐脫離;三是學習內(nèi)容多，同時學科型知識教學也限制老師的教學方式與方法。學習領(lǐng)域授課過程我們在運用以“工作過程系統(tǒng)”行動領(lǐng)域的學習領(lǐng)域教學習前，對“穩(wěn)壓電源調(diào)試與維修”工作過程為從工作過程中導(dǎo)出行動領(lǐng)域，從而達到了對學習領(lǐng)域知識的重構(gòu)，首先要完成工作任務(wù)的分析并細化到資訊、決策、計劃、實施、檢查和評估六個完整的工作階段。以學生為主體，把握以行動為導(dǎo)向，依據(jù)本教學情景所需知識，運用知識適度夠用原則，對知識點進行重構(gòu)與增減。充分運用多種教學方法進行授課，調(diào)動學生的積極性與主動性，實踐、理論、實際緊密整合。以穩(wěn)壓電源的制作、調(diào)試與檢修學習情境中任務(wù)三變壓、整流電路制作、調(diào)試與分析為例，對學科課程的解構(gòu)與學習領(lǐng)域知識的重構(gòu)(圖略)再以萬用表的制作、調(diào)試與檢修學習情境中任務(wù)二萬用表直流電壓檔制作、調(diào)試與檢修為例對學科課程的解構(gòu)與學習領(lǐng)域知識的重構(gòu)。