直流穩壓電源設計要求精選(九篇)

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第1篇：直流穩壓電源設計要求范文

關鍵詞：電子負載；恒流控制；負載調整率

1 概述

電子負載具有體積小，調節方便，工作方式靈活，性能穩定，精度高等優點，被廣泛應用于電源類產品和各類電子元器件的試驗、測試、檢定和老化環節。該方案基于盛群AD型單片機，設計了一種智能電子負載，與其他同類設計相比，具有直流穩壓電源負載調整率自動測試功能。

系統原理整個智能電子負載系統由單片機、恒流控制電路、功率負載器件、電壓電流檢測電路、過壓保護、供電電源等構成，系統原理框圖如圖1所示。

電子負載工作在定電流模式時，被測直流穩壓電源輸出的電流不變（以被測電源能提供相應電流為前提）。測試直流穩壓電源負載調整率時，連接好測試電路，按鍵選定電源負載調整率測試功能，輸入被測電源的額定電流、電壓值，即可自動測試被測電源的負載調整率。

2 硬件電路設計

設計恒流電路使流過功率負載器件的電流值與數/模轉換器的輸出電壓成線性關系。單片機控制數/模轉換器輸出電壓，使恒流控制電路控制功率負載器件流過所需電流。電壓電流檢測電路把被測電源的輸出電壓和電流線性地轉化成適合盛群單片機內部集成12位模/數轉換器測量的量程，單片機切換多通道模/數轉換器測量電壓和電流檢測電路的輸出電壓，完成測量被測電源輸出電壓和電流的功能。恒流及電壓電流檢測電路如圖2 所示，其中Q1 是功率負載器件，用于吸收被測電源輸出的功率。

圖2中數/模轉換器輸出的電壓經過電壓跟隨器U1B輸入運算放大器U3 的同相輸入端，運算放大器U3 通過采樣電阻R6，差分放大器U4 等建立了深度負反饋，將運算放大器看做理想的放大器，由“虛短”、“虛斷”可得：

UDAC=IR6A

式中：UDAC是數/模轉換器輸出的電壓；I 是流過功率負載器件的電流；A 是由差分放大器U4 及R4 ，R5 等所組成電路的放大倍數，差分放大器U4 選用的型號為INA2134。從式（1）中可以看出，流過功率負載器件的電流與數/模轉換器輸出的電壓成線性關系，因此可以通過單片機控制功率負載器件的電流。通過模/數轉換器分別測量圖2中ADC1 ，ADC2 處的電壓，可以得到被測負載電源輸出的電壓和電流.

被測電源輸出電壓U 與ADC1 處的電壓UADC1 之間關系式為：

被測電源輸出電流I 與ADC2 處的電壓UADC2 之間關系式為：

UADC2=IR6A

3 系統程序設計

系統程序采用模塊編程，主程序調用各模塊的方式實現。主要由定電流、被測電源輸出電壓檢測、被測電源輸出電流檢測、負載調整率自動測試、按鍵檢測、顯示驅動等模塊組成。

整個系統有兩個工作模式：定電流工作模式和負載調整率自動測試模式。

定電流工作模式同時顯示被測電源輸出的電壓和電流，系統上電后單片機首先進行各模塊的初始化，最后在主循環中不斷地檢測各個標志位，以判斷工作模式，通過檢測按鍵來改變標志位。

直流穩壓電源負載調整率S 表達式為：

式中：U 表示直流穩壓電源設定的額定電壓值；Uo 表示空載輸出的電壓值；Um表示滿載時的輸出電壓值。

直流穩壓電源負載調整率自動測試功能在定電流的基礎上進行編程實現，負載調整率自動測試流程圖如圖3所示。

4 結語

以盛群單片機HT45XX為主控芯片設計了一種新型智能電子負載，使運算放大器工作在深度負反饋條件下實現功率負載恒流，該單片機自帶12位ADC轉換器，選用12 位串行數/模轉換器，設計過壓過流保護電路，通過軟件編程實現直流穩壓電源負載調整率自動測試功能。實際設計與制作表明，該方案滿足設計要求。

第2篇：直流穩壓電源設計要求范文

關鍵詞: 仿真 電源 Protel 99

中圖分類號: TM1 文獻標識碼: A文章編號: 1007-3973 (2010) 04-066-01

1 前言

直流穩壓電源是能夠保證在電網電壓波動或負載發生變化時,輸出穩定的電壓的常用的電子設備。它廣泛應用于儀器儀表、工業控制及測量領域中。故設計、制造一個低紋波、高精度的直流穩壓電源在電源技術中占有十分重要的地位。采用電路設計仿真工具對直流穩壓電源電路的設計理念和輸出進行仿真驗證是提高設計質量、降低研制成本、縮短研制周期的有效手段,在電源設計工作中有著重要的實際應用價值。

仿真即對所設計的電路板進行電器特性的分析,檢驗其是否符合設計者的要求。如果沒有防震功能,在設計階段就無法檢驗設計的好壞,只能進行無力的實驗,這樣,一旦設計階段出現重大失誤,那么一切只能重新再來,造成時間和物質上的極大浪費。對于復雜的電路設計來說更是如此??。

Protel 99 SE系統提供了強大的電路仿真功能,能夠提供模/數信號的混合電路仿真,本文利用Protel 99 SE軟件模擬設計并仿真了直流穩壓電源電路,理論計算了該電路的主要參數,模擬分析了該電路工作過程,仿真計算了該電路工作狀態,直觀地驗證了理論分析的結果,并得到相關結論。

2 理論分析

直流穩壓電源電路如圖1所示,其中仿真信號源為頻率為50Hz,幅值為311V的正弦波信號,三極管電流放大倍數為205,穩壓管D2穩定電壓6.8V,其他參數如圖所示。

圖1 直流穩壓電源電路圖

該電路理論計算如下:

(1)輸入電壓:

(2)經變比為5:1的變壓器變壓后,變壓器副線圈兩端電壓:

(3)經D1全橋整流后,再經C1濾波后, 由經驗公式??估算電路兩端輸出電壓平均值應為:

(4)由于穩壓管D2穩定電壓為6.8V,故三極管基極與集電極電壓即電阻R1兩端電壓為:

(5)三極管工作在線性放大區,故輸出電壓為:

3 計算機仿真結果

圖2 輸入波形圖圖3 a、b兩點電位波形圖

圖4 c點電位波形圖圖5 輸出電壓波形圖

由以上分析結果可以看出:計算機仿真計算的結果中圖3與理論計算中的相符合,圖4與理論估算中的相符合,圖5與理論計算中的相符合。

4 結論

(1)計算機仿真結果不但結果更精確,而且速度非常快,大大減輕了電子線路設計人員的計算強度,尤其在需要經常改變電路元件參數時或計算復雜電路時,計算機仿真計算的快捷、方便、精確的優越性就更顯得突出。

(2)利用計算機方針軟件設計分析電子線路可以省去很多新產品調試時間,也可以及時發現設計中的錯誤,避免浪費,即節約了成本有提高了效率。

(3)利用Protel 99 SE軟件對一個電路進行仿真時,一般步驟是先放置信號源,再設置好自己想要仿真的內容,最后啟動仿真程序,輸出結果。

(4)計算機仿真結果與理論計算結果很接近,直觀的體現了理論計算結果。因此,計算機仿真電路的技術具有很強的實用性。

(項目基金:遼寧省教育廳科研項目2009A788)

注釋:

第3篇：直流穩壓電源設計要求范文

關鍵詞：創新教育環境氛圍內容評價

如何在教學過程中實施創新教育，是每個職業教育工作者需要積極思考和亟待解決的課題。中職階段是學生思維能力與思維品質形成的關鍵時期，如何在貫徹素質教育中培養學生的創新意識、創新思維和創新能力就顯得尤為重要。

在電子課堂中加入實習知識，能夠更好地實行創新教育，有利于激發學生的創新意識，磨煉創新品質，培養創新能力，更有利于學生練就在今后的工作和生活中解決新問題，創造新生活的能力。

一、激發新的知識運用模式的價值

筆者認為，在電子專業中加入實習的知識更加能夠為探尋有利于激發創新思維的實習模式做準備，因為趨勢是肯定的，那么其發展的軌跡就尤為重要。

學校可以著力培養學生團隊意識，就要注重引導學生組建“家電維修小組”、“電子小制作興趣小組”、“電子設計與制作競賽活動”，等等，讓學生在這些豐富多彩的集體活動中，自行組織、分工協作、自主自覺地去完成指定項目。由于學生有很大的自由度和自，各小組成員就發揮自己的長處，各顯神通，思維很活躍，興致也很濃。這樣，學生的創新思維不僅得到了發展，團隊精神、合作意識也得到了培養。而且實訓過程中，可以通過各種各樣的手段來進行學習的彌補，可以說結合了很多有利的元素，使得學生的知識更加牢固。

二、重視興趣的重要性，在實習中因材施教

注重實習內容的漸進性和拓展性：由于職校學生的基礎差，思想惰性大。要想學生一下子形成良好的創新思維和能力是不現實的。電子專業的實習項目往往包括多個內容。像一個電路往往由多個功能電路組成，若單純讓學生照著去做，學生弄不清電路結構，出現故障時無從下手，往往是畏難而退，反而產生消極作用，所以實習應該循序漸進，一個一個模塊進行。譬如，在組裝聲光控開關時，可以先組裝電源，在電源檢測正常之后，再進行聲控電路實習，然后再進行光控電路實習；這樣環環把關，循序漸進，有利于讓學生形成良好的思維習慣。組裝完后，引導學生分析如何調整光控和聲控靈敏度，還可以將電路再擴展衍生新的電路。這樣避免了拔苗助長的惡果，而是讓學生一步一個臺階在分階段實習中獲取知識和培養良好的思維和創新能力。

三、建立實習實訓過程中的平臺教育過程

教師可以根據任務教學法的一些新思路為實訓打造新的平臺和手段。

根據課本上的相關知識結合課外查找的相關資料，各小組同學將直流穩壓電源的分類及作用展開討論，并進行歸類。

要求：能夠與實際相結合，列舉出不同種類的直流穩壓電源有不同的應用。

對直流穩壓電源的構成及各部分的作用、工作原理；串聯型晶體管穩壓電路的組成、工作原理及輸出電壓的計算各小組成員之間要會根據教材中的分析結合網上的多媒體課件來合作學習、研究探討。

細分五部分：

1.低壓電器的作用

2.整流電路的作用、分類、原理、計算

3.濾波電路的作用、分類、原理、計算

4.穩壓電路的作用、分類、原理、計算

5.典型故障分析

查找直流穩壓電源的實例，思考如何去市場上選購材料，去實驗室動手制作。小組之間研究如何調試：

1.可通過電子制作指導書或者上網站去搜索，確定要做的直流穩壓電源。

2.列好元器件清單，備齊材料和工具。

3.去實驗室小組成員制作調試。

四、寫好本次課題的總結報告

[資料]

1.書本材料：《電子技術基礎》《電子電工技能基礎》《電子電路實訓》。

2.省略/info/185-1.htm>

Design/ebook-linear-power-circuits.htm

3.元器件獲得：學校實驗室庫存

[評價]

題目一：對于直流穩壓電源電路：

1.整流電路有哪幾種？

2.直流穩壓電源電路是如何分類的？

題目二：制作串聯型穩壓電源，并填寫好報告。

五、結束語

通過本課題的學習，希望同學們對直流穩壓電源有一個深刻的認識。通過資料的查找和教材的學習，同學們不難知道直流穩壓電源的作用和分類，對于其構成部分的原理，部分同學學習起來可能存在一定難度，但是只要我們用心去探討學習，有問題多思考，多查找資料，利用一切可利用的資源，同學們就會比較好地掌握該部分理論知識。作為職業類的學生也更要注重將知識應用于實踐，為此同學們在動手制作直流穩壓電源時要學會處理好將理論應用到實踐的矛盾，遇到問題時要小組成員之間互相協作，探討問題的解決方法，這將對我們繼續學習打下良好的基礎。

參考文獻：

［1］郅庭瑾.教會學生思維.教育科學出版社，2004.172.

第4篇：直流穩壓電源設計要求范文

關鍵詞 三端可調正穩壓器LM317;單片機AT89S51;模數轉換芯片

中圖分類號TM91 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2010)20-0060-02

0 引言

隨著電力電子技術的迅速發展,直流電源應用非常廣泛,小至家用電器的供電電源,大至大型發電廠、水電廠、超高壓變電站、無人值守變電站作為控制、信號、保護、自動重合閘操作、事故照明、直流油泵、,各種直流操作機構的分合閘,二次回路的儀表,自動化裝置的控制交流不停電電源等用電裝置的直流供電電源。與此同時直流電源的好壞直接影響著電氣設備或控制系統的工作性能,目前,市場上各種直流電源的基本環節大致相同,都包括交流電源、交流變壓器(有時可以不用)、整流電路、濾波穩壓電路等。針對以上概述,我們設計了一套足夠調壓范圍和帶負載能力的直流穩壓電源電路,要求是輸出電壓連續可調;所選器件和電路必須達到在較寬范圍內輸出電壓可調;輸出電壓應通過AD轉換電路以及單片機自動控制電路實現了輸出電壓動態實時顯示能夠適應所帶負載的啟動性能。

1 系統方案

1.1 設計方案

1)晶體管串聯式直流穩壓電路

電路框圖如圖1所示,輸出電壓UO經取樣電路取樣后得到取樣電壓,取樣電壓與基準電壓進行比較得到誤差電壓,對調整管的工作狀態進行調整,從而使輸出電壓發生變化,與由于供電電壓UI發生變化引起的輸出電壓的變化正好相反,從而保證輸出電壓UO為恒定值(穩壓值)。

2)采用三端集成穩壓器電路

如圖2所示,他采用輸出電壓可調且內部有過載保護的三端集成穩壓器,輸出電壓調整范圍較寬,設計一電壓補償電路可實現輸出電壓從0 V起連續可調,因要求電路具有很強的帶負載能力,需設計一軟啟動電路以適應所帶負載的啟動性能。

3)用單片機制作的可調直流穩壓電源

該電路可通過AT89CS51單片機控制繼電器改變電阻網絡的阻值,從而改變調壓元件的參數,使用軟啟動電路,獲得3~26 V,驅動能力可達1.5A。其硬件電路主要包括變壓器、整流濾波電路、壓差控制電路、穩壓及輸出電壓控制電路、電壓電流采樣電路、掉電前重要數據存儲電路、單片機、鍵盤顯示等幾部分。

4)整流電路的方案論證

橋式整流電路利用變壓器的一個副邊繞組和4個二極管,使得在交流電源的正、負半周內,整流電路的負載上都有方向不變的脈動直流電壓和電流。

5)濾波電路的方案論證

利用電容兩端電壓不能突變的特性,實現濾波。電容濾波電路簡單,負載直流電壓較高,紋波也較小,但輸出特性欠缺,適用于負載電壓較高,負載變動不大的場合。

6)數顯電路方案論證

利用單片機對ADC0809的接口技術可實現對輸入模擬量的動態實時顯示。

1.2 具體電路

說明:如圖3原理圖中包含了采樣電路,基準電路,比較放大電路,調整電路以及過載電路;本基礎電路的輸出端(可看作C3兩端)即可實現對電池等的充電功能,通過調節滑動變阻器R5的阻值,可實現對不同型號電池的充電功能;采用兩個放大器,兩放大器輸出電壓大小相等、符號相反;在兩放大器輸出端分別加一個電阻,保證最大輸出電壓;使用集成芯片DAC0832,ADC0809。

參考文獻

[1]狄京等主編.電子工藝實習教程.中國礦業大學出版社.

[2]胡漢才編著.單片機原理及其接口技術.清華大學出版社.

第5篇：直流穩壓電源設計要求范文

【關鍵詞】DC-DC轉換 LM5117芯片 直流開關穩壓電源

開關電源是利用電子開關器件通過控制電路，使電子開關器件不停地“接通”和“斷開”，讓電子開關器件對輸入電壓進行脈沖調制，從而實現電壓變換、輸出電壓可調和自動穩壓。常用開關穩壓電源電路結構復雜，且難于實現穩壓數字化調節，本文介紹一種以LM5117為核心降壓芯片的直流穩壓電源，該電源設計簡單，可實現輸出穩壓數字化調節且工作效率較高。

1 電源整體設計

1.1 設計要求

輸出電壓偏差|UO|≤100mV；

最大輸出電流IO≥3A；

輸出紋波Uopp≤50mV；

負載調整率Si≤5%；

電壓調整率Sv≤0.5%；

效率η≥85%；

重量小于0.2kg；

具備過流保護和負載識別功能。

1.2 設計方案

本開關穩壓電源主要由電流檢測部分、過流保護部分、降壓部分、負載識別部分和輸出電壓調節部分組成，其工作原理框圖如圖1所示。直流穩壓電源輸出固定16V，經過LM5117為核心的Buck電路輸出穩定可調電壓，在輸出電路中串入電流檢測模塊送入單片機A/D采集并判斷電流是否大于動作電流，在Buck電路輸出端增加一個負載識別端口，外接電位器按U0=R/1k得到輸出電壓設定值，由單片機D/A控制輸出電壓到達設定值，構成閉合控制回路，其電路原理圖如圖2所示。

2 開關電源的組成部分設計

2.1 降壓電路

采用LM5117組成的DC-DC電路，其中LM5117是同步降壓控制器，適用于高電壓或各種輸入電源的降壓型穩壓器應用；其控制方法是基于仿真電流斜坡的電流模式控制，而電流模式控制具有固定的輸入電壓前饋、逐周期電流限制和簡化環路補償的功能，輸出紋波電壓小、效率可高達93%可很好滿足要求。

2.2 過流保護電路

LM5117一腳UVLO是欠壓鎖定編程引腳，我們采用軟件調控來實現電流過保護，通過控制芯片一腳的電壓來控制芯片的工作狀態。利用INA271高端檢測，通過接入電阻恒定為50mΩ的康銅絲采樣電壓從而算出電流。將INA271采樣輸出電壓送入單片機A/D采集，判斷計算出的電路電流是否大于動作電流值，過流時通過P3.1輸出低電平至Uvlo腳，芯片停止工作實現過流保護。該方案可行性高且可減小整個裝置質量，減小系統效率，如圖3所示。

2.3 降低紋波

注：Vro為總紋波大小，紋波是疊加在直流電壓的交流部分。ESR為 C的的等效串聯電阻。

由公式可知三種減小紋波電壓的方法：

（1）適當增大開關頻率，但此做法回事系統功耗增加，電源效率降低；

（2）減小ESR，可選擇若干電解電容，瓷片電容并聯ESR的值只有幾十毫歐，此方法有效減小紋波的同時可提高電容量，即增加輸出濾波電路電感可在一定范圍內盡量大；

（3）采用πLC濾波電路也可有效降低輸出端紋波大小。

2.4 DC-DC變換

采用非隔離型Buck電路，以LM5117為核心，由開關管CSD18532，電感，電容組成。由兩個開關管交替導通將輸入直流電壓變化成矩形波，空載時滿足（W為空占比），當負載接入時，輸出電壓通過店主分壓反饋到芯片Fb腳，保持輸出電壓為穩定可調電壓。

2.5 穩壓控制

如圖4所示，自LM5117的FB引腳輸出的電阻分壓信號可設定輸出電壓電平在一定范圍內變化，FB引腳的調節閾值為0.8V。設定R0為1.2k，由電路圖可以確定DA輸入Ui和輸出UO間的關系為：

，通過確定R1，R2的阻值進行優化即可穩定輸出連續的電壓值，以實現輸出電壓的數字化控制。

3 電路設計

3.1 A/D采集電路

采用12位串行輸入模數轉換器TLC2543，此芯片使用開關電容逐次逼近技術完成A/D轉換過程，串行輸入結構可以節省單片機I/O口資源，分辨率較高，在儀器儀表中有較為廣泛的應用。

3.2 D/A輸出電路

采用TI公司生a的帶有緩沖基準輸入的雙路12位數模轉換器TLV5618，輸出電壓為基準電壓的兩倍，且單調變化。REF5040提供精準參考電壓4.096V。數字輸入端帶有斯密特觸發器，具有較高的噪聲抑制能力。

4 運行結果測試

4.1 器件選擇

由各種計算分析選擇開關頻率Fsw=1000kHz，定時電阻Rt=51K，輸出電感 Lo=22μH，電流檢測電阻Rs=5mΩ，輸出電容采用4個47μF電容并聯Cout=235μF，輸出分壓器Rfb1=1.45K，Rfb2=6.2K，電位調節器處處電壓為5V，Fcross=10K，Rcomp=27.4K，Ccomp=15nf。

4.2 方案測試

采用控制單一變量的方法對上述設計進行測試，測試結果該開關穩壓電源不僅滿足設計要求，而且在此要求的基礎上更加優化即輸出電壓偏差|Uo|≤35mV，最大輸出電流Io=3.2A，負載調整率Si=0.002，電壓調整率Sv=0.002，系統效率η=92.8%。

5 結論

本開關穩壓電源的設計核心是LM5117芯片，通過實際設計表明，以LM5117為核心設計的降壓型直流開關穩壓電源DC-DC的轉換率高達93%，具有廣泛的使用價值。

參考文獻

[1]P.R.Gray and R.G.Meyer.Analysis and Design of Analag Intergrated Circuits.3rd John Wiley&Sons，New York，1993.

[2]戶川活朗著.實用電源電路設計――從整流電路到開關穩壓器[M].北京：科學出版社，2011.

[3]康華光主編.電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2005.

[4]吳慎山主編.電子線路設計與實踐[M].北京：電子工業出版社，2011.

[5]臧春華主編.電子線路設計與應用[M].北京： 高等教育出版社，2012.

第6篇：直流穩壓電源設計要求范文

關鍵詞：教學做一體 直流穩壓電源 電路調試

中圖分類號：TM44 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（c）-0000-00

作者簡介：安海霞（1975-），女，漢族，河北省易縣，天津職業大學機電學院副教授，碩士，主要研究方向：電氣自動化技術應用。

基金項目：本文是中國高等教育學會“十二五”教育科學規劃一般課題（課題編號11YB081）“高等職業教育‘教學做一體化’教學實踐中的問題與對策研究”的階段性研究成果。

《電子產品設計與制作》是高職學生電類專業的一門基礎課程。通過本門課程的學習，使學生掌握常用的二極管、三極管、集成運放、數字芯片等器件的選型與使用，學會簡單電路如：直流穩壓電源電路、觸摸延時電路、三角波產生電路、計數器等電路的設計、安裝與調試。為培養生產一線、從事電子產品設計與制作的技術技能型人才打下堅實基礎。

根據教育部2006年出臺的《教育部關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》所提出的“教學做一體化”是高等職業教育培養職業人的教學模式[1]，本課程進行了項目化教學設計，并在實訓室通過“教學做一體”的方式進行了教學實施。

本文以“項目一 直流穩壓電源電路的制作與調試”為例，進行教學策略的設計，同時分析電路制作、調試過程中的操作要點與故障原因。

一.項目教學策略設計

周軍在《教學策略》一書中指出：教學策略是指為了實現一定的教學目標對教學方法、教學媒體和教學形式等的選擇及組合。因此，教學策略是施教者（教師）在受到一定教學觀念影響下，對教學方法進行統攝、控制和調節的教學決策活動，從而實現對整個教學活動的調控[2]。

施良方、崔允t教授將課堂教學策略分成五大部分：課堂教學準備策略、主要教學行為策略、輔助教學行為策略、課堂管理行為策略和課堂教學評價策略[3]。筆者將中間的三部分綜合為課堂教學行為策略進行該項目的教學策略設計與實施。

1.課堂教學準備

（1）信息資源準備：直流穩壓電源的結構、組裝、工作視頻，各類二極管、穩壓塊等元器件圖片，元器件參數資料（pdf格式），具有針對性的行業、專業網站等。

（2）設備及元器件準備：電工實訓臺、萬用表、示波器、變壓器等實驗設備，多種類型二極管、穩壓塊、電容、電阻等器件。

（3）W生分組準備：將學生按動手及組織能力分組，每組不超過3人。

2.課堂教學行為設計與實施

本項目采用直流集成穩壓器設計電路，輸出電壓正負5V、電流0.5A。電路原理圖如圖1所示[4]。從圖中可以看出，電路由4部分組成，因此將教學過程分為4個任務進行。教學活動設計如表1所示。

3.課堂教學評價

教學評價是高職院校技能訓練教學活動中一項重要抓手，具有多方面的作用，是對技能訓練教學過程與目標是否達成的一種價值判斷，能控制、調節教學的實施，確保技能訓練任務的達成[5]。

按照技能訓練教學過程與目標是否達成，進行三方面的評價：（1）技能目標達成評價。根據電路的安裝與調試要求，對學生的動手能力進行評價，采取學生自評、互評、教師評價進行；（2）知識目標達成評價。教師根據學生組裝電路進行答辯考核，了解學生掌握知識情況，進行評價；（3）素質目標達成評價。根據學生的參與狀態、協作程度、情感狀態及職業素養進行互評和教師評價。將評價結果記錄在教學云平臺，課程完成后做總體評價。

二.電路制作、調試過程及故障分析

電路制作過程中，應根據電路原理邊制作、邊調試，用示波器觀測每一部分電路的波形，進而判斷元件有無損壞，電路連接是否正確。下面根據電路的四部分進行電路的制作與調試分析。

1.降壓電路的調試

將變壓器連接在交流220伏電源上，用示波器觀測輸出端波形，應為正弦波形，振幅在13伏左右。圖像不正確時，查找變壓器故障，可參考變壓器檢測知識。

2.整理電路調試

整流電路可采用四個整流二極管搭接，或者集成整流橋。按圖搭接好整流電路后，并連接電阻作為負載，正弦波形的下半周翻到坐標軸上面，電路正確。如若沒有波形，檢測連接電路是否正確及二極管的好壞。

3.濾波電路調試

按照電路圖將整流后的電路接在電解電容上，注意電解電容正負極的接法，輸出波形為一條在正半周的直線。如果沒有波形，檢測電容是否燒壞。

4.穩壓電路的調試

整流模塊7805及7905管腳的接法是重點也是難點。7805的1管腳為輸入端，2為接地端，3為輸出端；7905的1管腳為接地端，2為輸入端，3為輸出端。對應圖1，進行整流模塊的連接與調試。用萬用表測量輸出電壓時，紅表筆接7805的3管腳，黑表筆接2管腳，得出電壓為+5V；紅表筆接7905的3管腳，黑表筆接1管腳，得出電壓為-5V。

三.教學反思

項目化教學設計與教學做過程實施相結合，使學生在做中學、做中悟，引導學生自主探究、自主學習，極大的提高了學生的學習興趣。通過四個學習單元的逐層遞進，不斷的發現問題、分析問題，到最后通過實踐操作解決問題，增強了學生的成就感和自信心，同時提高了創新能力。小組內部的分工合作，與小組之間的評價，培養了學生合作、競爭的能力與意識，為走上工作崗位奠定了堅實的知識技能和文化素養。

參考文獻

[1] 教育部.《教育部關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》（教高〔2006〕16號）.2006.11.16

[2] 周軍. 教學策略[M]. 北京：教育科學出版社. 2007. 12

[3] 施良方，崔允t. 教學理論：課堂教學的原理、策略與研究[M]. 上海：華東師范大學出版社. 2001.9

第7篇：直流穩壓電源設計要求范文

所謂項目驅動教學法是一種建立在建構主義教學理論基礎之上的教學法，學生綜合素質和各種能力的提高都需要通過項目驅動教學模式來實現。該教學方法要求在教學過程中以項目為主線來展開，把相關的知識點融入到項目的各個環節中去，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、培養能力的目的。項目驅動教學法屬探究式教學法，老師根據學生已有的知識、水平、經驗和興趣，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，教師引導學生選定“有意義”的項目，所謂“有意義”是指項目能夠將課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，兩者有機結合，既能提高學生的興趣，又可以在制定修改設計方案、分工協作中鍛煉學生的自學能力、實踐能力和創新能力，極大地發揮學生的主觀能動性。在項目完成的基礎上，可以引導學生對項目進行總結、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，可以引導學生在已實施項目上提出新問題、優化性能、擴充功能，進一步培養學生的鉆研精神，挖掘學生的創造潛力。

二、項目驅動教學法在模擬電子技術課程中的應用

本文以直流穩壓電源為例，介紹項目驅動法在模擬電子技術課程中的應用，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、信號處理和信號產生電路等。

(一)項目的選擇。項目的選擇在項目驅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壓電源涉及的所有知識點，如整流電路、濾波電路、穩壓電路等，項目完成后學生能理解和掌握直流穩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，包括性能的優化、功能的擴展等，如穩壓電源轉換效率的提高、穩壓性能的提高等。在項目的實施過程中，學生可以充分發揮其主觀能動性，增強團隊協作能力，培養學生的鉆研精神和協作精神。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能力，畢業后無需崗前培訓直接擔任設計開發任務，從而拓寬學生畢業就業渠道。按照以上原則，選擇直流穩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、信號處理和信號產生中選擇信號發生器作為項目等。

(二)項目的實施。項目驅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，由淺入深、由小到大，該章節課程結束時項目也就完成了。在整流濾波課程結束后，項目小組可以利用該章節所學的理論知識作為指導，討論如何實現整流濾波環節，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，測試的結果與理論計算值進行比較，分析產生差異的原因，尋找改進的措施。在整流電路設計完成后，進行濾波電路的選擇和設計，討論采用電容濾波還是電感濾波，各有什么優勢，如果采用電容濾波，電容的取值應該多大、耐壓性如何，紋波電壓多大等，設計完成后進行測試，將測試結果與理論值比較并進行相應的處理。經過整流濾波后的電壓值還不能夠給精密度較高的電子設備供電，因此需要進一步穩壓，這正是整流濾波后續課程內容，在這部分課程結束后，項目小組就可以討論穩壓電路方案，將所學的理論知識運用到實踐中，確定采用串聯反饋式穩壓電路還是集成穩壓器實現穩壓，或設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，在課程結束時完成項目。

(三)討論和總結。項目完成后，各項目小組將項目過程中形成的設計方案、圖紙、電路系統整理后，結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、性能和經濟性要求等，項目小組可根據其他同學的建議對項目進行改進和優化。

(四)項目的拓展。項目的基本功能實現后，學生能夠較好地掌握了直流穩壓電源的基本知識，利用基本知識開展直流穩壓電源設計的基本技能，該章節的教學任務也就基本完成，取得較好的教學效果，在此基礎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。老師可引導學生對項目提出新要求，如功能上的擴展:不可調單向電壓輸出擴展為可調雙向電壓輸出;性能上的擴展:電壓穩定性的提高、電源轉換效率的提高等，通過功能和性能的拓展，可進一步開發學生的創新思維，挖掘他們的創造潛力。

三、項目驅動法在模擬電子技術教學中取得的成效和存在的問題及對策

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

1．學生對模擬電子技術課程產生濃厚的興趣，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，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，使課堂教學效果得到明顯改善;另一方面一改課后作業敷衍了事的狀態，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訓練。因項目選擇有針對性，涵蓋了模擬電子技術的所有知識點，學生全程參與項目實施的每個環節，所以學生的理論知識和實踐技能能夠得到系統訓練。另外，項目的實施如方案的確定、元器件的選型、電路的設計、制作和調試是在理論指導下完成的，使得學生所學的理論能夠得到實際應用，而在項目實施過程中通過查閱資料、討論、老師的指導，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．學生的工程應用和創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新能力，學生畢業后無需進行崗前培訓即可直接上崗完成開發任務。另外，通過項目的實施，學生的團隊協作精神、綜合運用知識的能力等都會得到培養。

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

1．項目驅動教學要求老師有豐富的工程實踐經驗，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掛職，為企業解決實際問題的同時鍛煉自己的工程經驗;其二是可以聘請企業中的資深工程師到學校擔任兼職教師。

2．項目選擇的問題。任課教師參與開發過的項目數量是有限的，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，多培養雙師型人才，還要按項目選擇的原則認真篩選、規范定題，不斷積累，提高項目的數量和質量。

3．組織能力和協作精神的培養問題。項目的實施可以鍛煉項目小組組長的組織能力，培養組員的協作精神，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，有可能引發矛盾，更談不上相互協作了。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作精神的培養問題。

四、結語

第8篇：直流穩壓電源設計要求范文

【關鍵詞】開關；電源；原理；趨勢

電子設備的運作需要電源供電，因而一個安全高效的電源，是組成技術指標合格的電子設備的必要部件之一。當下最常見的直流穩壓電源主要有兩類，一類是線性電源，另一類是開關電源。線性電源穩定性較好，輸出紋波電壓小，但要浪費較多的調整管功率，所以電源體積較為臃腫。相比之下，開關電源高效節能，外形小卻能穩定輸出較高電壓，并且擴充方便，包含技術含量高，常被應用于數碼設備、計算機等。開關電源是穩壓電源未來發展的主流趨勢，在當下已經較為普遍的應用于各個領域。

一、開關電源的基本原理及組成

（一）開關電源的基本原理

根據控制原理的差異，開關電源分為三種：脈寬調制、脈頻調制和混合調制。

（1）脈沖寬度調制式，簡稱脈寬調制式（Pulse Width Modulation，縮寫為PWM），當前集成開關電源多采用此種方式。這種方式穩定電壓的方式是，在開關頻率不變化的前提下，依靠脈沖寬度的增大或縮小改變占空比例，進而調節電壓達到穩定。它核心部件是脈寬調制器。濾波電路的運行十分便捷，因為開關是按照穩定的周期工作的。然而，這種控制方式也有缺陷，它不能寬范圍地調整輸出的電壓，因為受功率開關最小導通時間不夠的話，就不能完成寬范圍的調整。還有一個缺陷就是，輸出端要求較高，為了避免空載時電壓輸出上升，需要安排接假負載。

（2）脈沖頻率調制方式，簡稱脈頻調制式（PulseFre-quency Modulation，縮寫為PFM）。在這種調制方式運作的時候，脈沖寬度是固定的，開關頻率的增加或減少控制了占空比，使得電壓保持穩定。脈頻調制器是它的核心部件。設計電路的時候，它不使用脈寬調制器中的鋸齒波發生器，取而代之的是，用固定脈寬發生器，同時，使用電壓/頻率轉換器來調節頻率的變化。

這種調節方式的基本原理是，調節控制器輸出信號的脈沖寬度的運轉周期，改變其占空比，從而控制輸出電壓Uo保持穩定。它輸出電壓范圍寬，輸出端可不接假負載。

（3）混合調制方式，在這種調整方式下，可以靈活調整脈沖寬度或開關頻率，它屬于PWM和PFM的混合方式。混合調制方式兼有脈寬調制器和脈頻調制器兩種組件。由于tp和T均可單獨調節， 因此占空比調節范圍最寬，適合制作供實驗室使用的輸出電壓可以寬范圍調節的開關電源。

此三種方式都可以叫做時間比率控制（TimeRatio Control， 簡稱TRC）方式。其中，脈寬調制器在諸如UC3842型脈寬調制器中是一個獨立的集成電路，而在LM2576型開關穩壓器、TOP250型單片開關電源集成電路中與其他設備一同集成使用。

（二）開關電源的組成

（1）輸入電路：線性濾波電路、浪涌電流抑制電路、整流電路。

（2）變換電路：含開關電路、輸出隔離（變壓器）電路等，是開關電源電源變換的主通道， 完成對帶有功率的電源波形進行斬波調制和輸出。

（3）控制電路：向驅動電路提供調制后的矩形脈沖，達到調節輸出電壓的目的。基準電路、采電路、比較放大、V/F變換、振蕩器。基極驅動電路：把調制后的振蕩信號轉換成合適的控制信號， 驅動開關管的基極。

（4）輸出電路：整流、濾波。把輸出電壓整流成脈動直流，并平滑成低紋波直流電壓。

二、電源開關的發展趨勢

開關電源是穩壓電源未來發展的主流趨勢，在當下已經較為普遍的應用于各個領域。接下來，筆者立足當前的開關電源的發展實際和理論發展，淺析開關電源的未來其發展趨勢。

（一）小型高頻化

磁性元件和電容的大小和質量決定了電源大小。當前的技術開發的一個方向在于，減小這些元件的大小，并盡可能低提升開關頻率。這樣既能減小電源尺寸受到磁性元件和電容尺寸和重量的影響，還能避免受到不必要因素的干擾，提升系統性能，所以小型高頻化是開關電源的發展趨勢之一。

（二）使用穩定化

比起線性使用的電源，開關電源的使用次數要多好多倍，由于經常使用其穩定性便不如前者。電解電容、光耦合器及排風扇這些部件是決定使用的穩定性和時間長短的要素。因此，當下的設計正是從集成度的提升著眼，盡力地改善器件的使用，增強開關電源的穩定性。進化，開關電源的集成度還有待提高。比較可取的是，利用模塊化技術，它可以提升開關的穩定性，適合用于分布式電源系統。

（三）低噪化

在傳統的開關電源中，頻率越高噪聲越大。采用部分諧振轉換回路技術，在原理上既可以提高頻率又可以降低噪聲，所以低噪聲化也是開關電源的未來發展趨勢之一。

（四）計算機智能控制化

當前計算機操作系統不斷革新，未來的電路將會加以結合，利用微機檢測和控制，能有效、多反面監控系統，實時檢查、登記和預警等。

（五）低壓輸出化

隨著半導體制造技術的不斷發展，微處理器和便攜式電子設備的工作越來越低，這就要求未來的DC-DC變換器能夠提供低輸出電壓以適應微處理器和便攜式電子設備的供電要求。

三、總結

本文的上半部分，分析了開關電源根據控制原理的差異可以分為三種：脈寬調制、脈頻調制和混合調制，同時還介紹了開關電源的結構及構成原理。

后半部分，立足當前的開關電源的發展實際和理論發展，分析未來其發展趨勢為：小型高頻化、使用穩定化、低噪化、計算機智能控制化和低壓輸出化等。

參考文獻

[1]沙占友.新型單片開關電源的設計與應用[M].北京：電子工業出版社，2001.

[2]沙占友，王曉君，龐志鋒.集成穩壓電源實用設計軟件[M].北京：中國電力出版社，2008.

第9篇：直流穩壓電源設計要求范文

關鍵詞 整流電路；橋式整流；電工電子；教學設計

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）22-0092-02

Teaching Design of Single Phase Bridge Type Rectifier Circuit in Electric and Electronic Course//CHEN Yuanyuan

Abstract The single phase bridge type rectifier circuit is a kind of commonly used practical circuit in DC stabilized power supply. The

teaching process is designed to guide student to comprehend and

master circuit structure principle and work characteristics in the elec-

tric and electronic course. Many teaching way， such as multimedia courseware， software simulation and visual demonstration， are used to help student to consolidate knowledge. And the analysis and eli-mination of circuit possible faults are learned.

Key words rectifying circuit； bridge rectifier； electric and electro-nics； teaching design

1 前言

整流電路是直流穩壓電源中不可缺少的組成電路。而單相橋式整流電路是單相整流電路中最常見的一類電路，在日常生活中得到廣泛的應用。電工電子學課程中，在電子技術部分介紹了二極管之后就可以進入單相橋式整流電路的學習。單相橋式整流電路是指應用于單相電路中由4個二極管連接而成的一種橋式整流電路，它可以實現將交流電變為脈動的直流電的整流功能。對單相橋式整流電路的學習是電子技術部分非常重要的一個知識點。為了將抽象難懂的電路原理講清楚明白，課堂教學就需要進行合理有效的教學設計。

首先應明確教學的目的是要幫助學生掌握單相橋式整流電路的組成和特點，會分析單相橋式整流電路的工作原理，并能畫出相應的輸出電壓、電流的波形，會分析計算單相橋式整流電路中輸出電壓、電流并了解晶體二極管的選擇要求。教學的重點是橋式整流電路的結構和工作原理，難點則在于橋式整流電路的連接方式和工作波形分析。

2整體設計

教學安排上這部分內容通常用1課時即45分鐘來完成。在目前高校的教學模式中，采用的教學方法主要是利用現有的多媒體教學設備，通過PPT課件的講解來組織課堂教學。教師可以通過課件講解、黑板板書、引導提問、軟件演示和實物展示等多種教學手段來幫助學生理解掌握知識點。具體教學環節設置：通過穩壓電源的組成結構引入整流電路的需求，引導學生思考整流電路的實現方法，進而介紹單相半波整流電路工作原理、電路參數計算；提出半波整流電路的不足，通過疑問如何改進電路，引入單相橋式整

流；用多媒體課件展現橋式整流工作原理、電路電流電壓分析；小結單相橋式整流電路的工作過程，通過練習分析橋式整流電路二極管斷路故障；例題講解單相全波整流電路；板書比較3種整流電路的優劣；最后給出學生搭的直流電源實物照片，激發學生興趣。

在整個教學過程中，在教師的講解下，引導學生去思考，啟發學生的思路，從而達到幫助學生掌握相關知識要點的教學目的[1]。

在引入環節，以日常常見的穩壓電源的組成結構入手，吸引學生興趣，啟發學生思考直流電源的組成部件。一個直流電壓源通常由交流變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路四部分組成，其中整流電路的作用是將方向變化的交流電壓變成方向單一的脈動直流電壓。電路的關鍵在于方向的變化，而影響方向的電路元件，學生通過思考，很容易想到二極管。

接下來很自然地介紹由二極管所構成的單相半波整流電路。單相半波整流電路工作原理很好理解，就是利用二極管的單向導電性。二極管正向導通使得正半周的電壓能夠傳遞過去，負載上得到正向電壓。而二極管反向截止使得負半周電壓時電路開路，負載電壓為零。分析完電路原理后，再對電路中各元件的電壓電流參數進行計算，了解所需二極管的基本要求。之后通過對電路輸出波形的分析，根據單相半波整流電路的不足，提出進行單相全波整流的必要性。

隨后介紹單相橋式整流電路的結構。對4個二極管的橋式連接基本結構，學生很容易記住，但是接頭的連接方式比較容易混淆。可以引導學生觀察二極管和電源及負載連接的二極管的個數和極性，教給學生“兩兩相連，源反阻同”這樣的口訣來記憶電路連接方式[2]。搞清楚電路結構之后，運用PPT動畫演示向學生展示橋式整流電路的工作原理，理解橋臂上二極管兩個一組、兩兩分別導通變全波輸出的原理，如圖1所示。計算電路中各元件的電壓電流參數，對單相橋式整流電路做個小結回顧。給出練習題，讓學生分析橋式整流電路中二極管出現短路或者斷路故障帶來的問題。

作為補充，通過例題講解圖2所示單相全波整流電路，計算電路中各元件參數。最后通過板書比較3種整流電路的優劣，如表1所示。綜合來看，單相橋式整流電路兼具性能好和對元器件要求低的特點，因此獲得最為廣泛的應用。

最后布置課外作業，讓學生使用Multisim仿真軟件搭建橋式整流電路，進而進一步設計實現多路直流電源輸出。通過軟件自帶示波器觀測橋式整流電路輸出波形變化。系統仿真電路模型如圖3所示，鼓勵有能力的學生去實驗室實際搭建實現直流電源電路。給出往屆學生作品實物（圖4），吸引學生興趣，也堅定學生制作成功的信心。同時也是為后面濾波穩壓電路的學習做好教學鋪墊。

3 結語

課堂教學是高校教學活動中的核心和主要環節。單相橋式整流電路作為電工電子學課程中電子技術部分的一個重要知識點，教師多開動腦筋，通過多媒體、軟件和實物多種教學手段來幫助學生理解教學內容，對完成教學目標是十分有益的。通過這樣的教學設計和教學創新探索，教師對整個電子技術課堂教學進行反思，相信對教學水平的提高有所幫助。參考文獻

[1]嚴萍.單相橋式整流電路的教學設計[J].時代教育，

2012（6）：18.