公务员期刊网 精选范文 直流稳压电源设计思路范文

直流稳压电源设计思路精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的直流稳压电源设计思路主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

直流稳压电源设计思路

第1篇:直流稳压电源设计思路范文

【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<0.1欧;(5)输出最大纹波电压<10mv。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).

第2篇:直流稳压电源设计思路范文

电子技术课程是一门专业性、实践性很强的学科,传统的讲授+PPT教学模式很难适应当前教学要求。任务驱动式教学模式是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,它以教学任务为主线,教师为主导,学生为主体,并以协作的方式完成教学任务,可以培养学生的自学能力和相对独立地分析问题、解决问题的能力。本文阐述了任务驱动式教学模式在电子技术课程中的运用方式。

关键词:

任务驱动;电子技术课;应用

由于学生学习能力、个体素质、学习意愿等存在差异,导致电子技术课程教学一直是授课教师“头疼”的课程。如何把学生的兴趣吸引到教学中,让学生主动有效地完成教学任务是笔者一直思考的问题。

一、任务驱动教学模式的核心

任务驱动是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,属于探究式教学模式,适用于培养学生的自学能力和相对独立地分析解决问题的能力。它包括五个环节:提出任务、分析任务、自主学习、完成任务、过程评价。任务驱动教学模式创新性的以任务为主线、学生为主体、教师来引导作为基本内涵,学生作为主体参与到教学中,教师在教学中起到组织、引导、控制、促进、改善作用。这种模式充分调动学生的主动性、创造性和学习兴趣,让学生在“动”的过程中学到知识。

二、任务驱动教学模式教学的过程

第一步:教学开展前,教师确定主题,提出任务。第二步:学生结合自己意愿和能力,分析任务并分组。第三步:教师对核心内容进行辅导和讲解,学生按照任务要求借助多媒体设备、图书资料等进行自主学习。第四步:学生对任务内容进行实践性操作,小组分工配合和个人技能相结合,教师协助学生解决遇到的困难。第五步:每组学生讲解和展示自己完成的项目,学生互评,教师进行总体评价。

三、对任务进行设计的方法

在教学任务设计的阶段,对学生现有的知识结构和水平进行评估,针对学生的特点进行设计,做到让学生有兴趣且乐于构建知识体系。第一,差异化的任务设计。根据学生知识掌握的能力和意愿不同,在设计任务时应相互关联而又存在差异。在保证核心知识不变的前提下,把握知识脉络,突出重点,抓住关键,做到因材施教。其具体步骤为,教师通过实例授课讲解任务用到的新知识与技巧,学生根据实例做出类似项目,掌握任务中所包含知识点和技巧;学生完全理解和掌握知识点;学生自行设计或按照自己的思路进行探索,提高学生的积极性和学习兴趣。第二,协作性的任务设计。团队配合是当今社会大力提倡的能力之一,一个人的智慧和精力有限。为了使学生将来工作后快速适应岗位和工作氛围,在任务设计中教师应加入协作性配合模块。良好的团队配合不仅事半功倍,同时也充分发挥分析能力和讲说能力,使他们在相互讨论、争辩中解决问题。

四、任务驱动教学模式在课程中的运用

以直流稳压电源课程为例。一是教学任务的设计。直流稳压电源电路由变压、整流、滤波、稳压四部分构成,电路中变压器起到变压作用。二极管起到整流作用——将交流电转换成脉动直流电。电容起到滤波作用。电路的调整使输出电压稳定。二是学生对任务进行分析。直流稳压电源的内部构造是什么?每个元器件的作用是什么?是如何实现直流稳压的?三是内容讲解和学生自主学习为核心。教师将核心内容二极管及其整流电路、滤波电路、稳压电路,进行讲解。学生根据任务要求自行查阅相关资料,试析解决问题。四是完成任务。学生对直流稳压电路进行实践性操作,组装和调试电路。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。教师在一旁指导并协助学生解决出现的问题。五是评价总结。做到“三评”,即小组自评、每组互评、教师讲评。对于掌握慢、基础不扎实的学生要加强小结和知识点回顾;对于掌握快、能力更好的学生要引导他们继续探索更深层次的知识,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。任务驱动教学模式是对现有教学模式的一种改进和创新,实施它的目的在于培养学生的自学、观察、动手、研究和分析问题的、协作和互助、交际和交流能力以及生活和生存的能力。学与做相结合的模式体现了中等职业教育的特点与特征,是促进中等职业学校学生全面发展的一种有效教学方法。

作者:李永建 单位:河北省廊坊市高级技工学校

参考文献:

第3篇:直流稳压电源设计思路范文

[关键词]电子实习;教学模式;教学改革;教学效果

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.41.189

高职电子工程实习是一种注重实际动手能力培养和锻炼的基础课,要求学生在掌握扎实的理论知识基础上,学会理论联系实践,在实践中不断提升动手能力和创新水平,是促进学生理论知识上升到实践能力的重要环节,也是保证学生能够适应企业工作岗位的重要教学内容。因此,探讨如何改进电子工程专业实习教学方法和质量具有十分重要的现实意义。

1 电子工程实习教学现状分析

当前电子工程实习教学过程中,由于学校教学软硬件条件存在明显差异,且行业内新技术、新工艺不断出现,电子工程实习教学存在一些比较突出的问题,主要有以下几种情况:

(1)实习内容简单陈旧,无法满足当前电子工程应用发展需要。当前电子工程实习内教学内容还停留在传统焊接、组装以及基本仪器使用层面上,学习内容陈旧、缺乏有机统一,不能有效调动学生学习积极性。学生学完相关课程后,只是知其然不知其所以然,难以达到培养创新实践能力的教学目的。

(2)实习教学模式设计不科学合理,严重限制了学生创新动手能力提升。从现有实习教学模式来看,学生要在有限的课时内掌握电子器件原理、电路组装、焊接和拆卸、运行测试只是外,还要学习电路设计、Protel99se 软件、PCB工艺制板以及电路焊接检测等内容,繁重的实习任务严重挤占了学生自我发挥想象力和动手创造的空间,不利于促进学生电子系统综合设计能力、创新能力培养和发展。

(3)对新工艺技术关注不足。实习教学内容与行业最新技术发展脱节严重,学生对当前企业引入的新电子工艺技术和设计技术缺乏足够了解,相关动手能力不足,严重限制了其社会就业能力提升。

2 电子工程实习教学改革路径

根据高职院校课程改革指导思想,以及电子工程人才培养目标,以提高学生实践创新能力为出发点,本文提出了电子工程实习教学三段式改革方案,分别是:

第一阶段:电子工艺基本技能训练阶段

该阶段主要强调专业基本技能学习和训练,要求学生掌握电板组装、焊接、测试等多项基础技能和实践能力。学生要掌握以下几个方面的专业知识和技能:

(1)熟悉电子元器件工作原理和检测方法。通过分解讲授、现场示范、学生实操等方法,帮助学生掌握电子元器件内部组成结构、工作原理和检测方法。

(2)直流稳压电源设计。通过指导学生自行设计和组装最简单的直流稳压电源着手,帮助学生掌握电路设计方法和动手能力。

(3)Protel99se 软件设计。对于电子工程专业学生来说,掌握计算机辅助电路设计是最基本的要求。要在实习课程中引入Protel99se 软件设计方法,帮助学生掌握Protel99se软件使用技能。

(4)电源电路PCB 设计。帮助学生掌握最新PCB 设计理念和技术,熟悉PCB 制作工艺和方法。通过开展实习实践活动,让学生自行设计稳压电源PCB板,在这个过程中熟悉感光板、热转印等工艺技术,为以后设计和制作电子产品奠定专业技术基础。

(5)电子产品组装、焊接和调试。设置简单的稳压电源组装、焊接和检测教学内容,帮助学生了解和熟悉电子系统设计要点和方法。提高学生电子系统调试、测试、故障诊断动手能力。

第二阶段,任务驱动的开放式教学阶段

学生在自行设计简单的稳压电源过程中,可以对电子产品设计方法和流程进行熟悉了解,并在此基础上进一步强化学生的动手能力、电子产品综合设计能力、理论与实践相结合能力,最后逐渐掌握更加专业化、系统化的电子产品组装、测试技能。通过开展任务驱动的开放教学,给学生自由选择学习内容的空间,发挥其主观能动性和创造性,自行摸索和探讨电子设计设计、组装和调试方法,形成良好的专业素养和动手创新能力。

考虑到教学改革处于前期摸索阶段,为方便器件、管理以及考核,为学生提供半开放式教学尝试,结合专业课学习内容以及以往电子设计大赛科目,为学生提供选择题目,要求其用可以支持ISP单片机AT89S52为核心选器件设计制作一个电子系统,例如交互式信号发射器、自动化线路巡查车设计、数控稳压电源设计、电动机功率限额监测器等。另外,教师可以鼓励学生自主选题,另课余时间搜集相关资料和文献,自行完成电路程序编写和测试。教师验收学生设计作业合格后,学生可以进入到第三个教学实习环节。

第三阶段,综合设计制作测试阶段

学生完成第二阶段实习任务后,教师要利用1~2周的时间点评学生前面两个阶段实习效果。通过在课堂上演示学生设计作品,共同探讨作品中存在的问题并指正;教师也可以要求学生自己做好作品设计展示方案,在课堂上边演示和回答师生提问,这样不仅可以加深学生对设计产品的认识和理解,还可以锻炼他们的口头表达能力。

第一个阶段可以夯实学生电子工程基础动手能力和技能,掌握扎实的焊接、组装、调试、检测试能力。第二阶段可以引导学生自行开展研究,通过搜集专业资料和文献,完成电子产品设计,这可以有效提高其综合动手和实践能力,有利于增强学生创新意识。第三阶段主要对前两个阶段学习成果进行巩固和提升,进一步提高学生理论联系实践、学科知识运用能力以及创新能力。

3 结 论

本文就电子工程实习教学改革进行了一些尝试和探索,希望能够起到抛砖引玉的作用,今后有更多学者投入到这方面的研究中来,不断补充和完善相关理论体系,促进电子工程实习教学水平提高。

参考文献:

[1]李桂梅,李科生.立足双赢:校外实习基地建设与研究[J].当代教育理论与实践,2010(2):75-77.

[2]张小穗.模具专业实习教学改革探析[J].职业,2010(26):70-71.

[3]高等理科教育 2007年目录总汇[J].高等理科教育,2008(1):157-162.

[4]《中国教育技术装备》2008年总目次[J].中国教育技术装备,2008(24):159-176.

[5]芮勇宇,王前,裘宇容.检验医学专业本科生实习教学改革探析[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2008(1):83-85.

[6]《实验技术与管理(月刊)》2014年(第31卷,总第208―219期)总目次[J].实验技术与管理,2014(12):1-18.

[7]罗丹.从职业岗位能力需求谈高职广告设计专业工学结合教学模式的优化[J].教育与职业,2015(2):119-120.

[8]李连进,徐维洋,余庆玲,戴伟业.独立本科院校金工实习教学中存在的问题及对策研究[J].实验室科学,2015(1):158-160.

第4篇:直流稳压电源设计思路范文

职业中专电子专业中《电子技术基础与技能》是一门集知识和技能于一体、实践性很强的课程,要求学生既要学好理论知识,又要掌握实际操作技能。其主要是培养具有一定的理论基础知识和很强的实践操作能力的技术人才。为此,《电子技术基础与技能》教学对实现中职培养目标具有非常重要的作用。在《电子技术基础与技能》教学中,如何采用有效的教学方法来提高学生的实践能力和创新能力,以适应将来的工作需要?这将是所有电子专业教师值得深思的问题。众所周知,传统教学理念显然不能适应当前《电子技术基础与技能》教学的要求,往往导致一些自我学习和控制能力较差的学生从起初的对电子专业感兴趣,很快变成厌学、惧怕,使电子专业教学达不到应有的效果。这就要求我们突破传统的教学模式,积极探索,寻找一些有效的教学方法。

“任务驱动”教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,它将以传授知识为主的教学理念转变为解决问题、完成任务为主的多维互动的教学理念,将再现式教学转变为探究式教学。任务驱动教学法的实施包括六个环节:提出任务、分析任务、自主学习、完成任务、过程评价。“任务驱动”教学法强调学生的学习活动必须与“任务”或问题相结合,学生在处理“任务”的驱动下展开教学活动,以探索问题的方式来引导和维持学生的学习兴趣和动机;教师引导学生由简到繁、由易到难,循序渐进地完成一系列“任务”,在完成“任务”的过程中,培养分析问题、解决问题的能力。在这个过程中,学生带着真实的任务学习,拥有学习的主动权,会不断地获得成就感,可以更好地激发他们的求知欲望,从而培养独立探索和创新的能力。在电子技术基础教学中充分体现出以任务为主线、教师为主导、学生为主体的特点,并在情景创设、任务确定、自主学习、效果评价等环节上精心构思,积极探索,从而获得较好的教学效果。

一、《电子技术基础与技能》教学中实施任务驱动教学法的必要性

新的形式对职业教育提出新的要求,培养高技能、搞素质的新型复合人才是职业学校的重要课题。因此,必须更新教学理念,积极推荐可能改革,采用新的教学模式和方法,为社会培养更多的合格职业人。而《电子技术基础与技能》是一门实践性很强的课程,该课程内容主要包括:直流电路、交流电路、模拟电路、数字电路、直流稳压电源等,知识点多、散、碎,教师在教学时,若采用任务驱动教学法,在教学过程中将重要内容设计成包含若干知识点的综合任务,学生在完成任务的过程中,就会在具有明确目标的任务驱动下,自发地学习各个知识点,将零散的知识点有机地串联起来,形成一个系统的理论,其分析问题、解决问题的能力也会得到提高。对培养学生的职业能力具有重要的作用,采用“任务驱动”教学方法能有效提高教学效果。

二、任务驱动教学法的实施过程

(一)注重思想、培养兴趣

众所周知,进入职业中专的学生大部分都属于初中学校的“双差生”,其表现在学习成绩差、行为规范差、对自我要求不严格、对待自己没有明确目标等等。所以这部分学生进校以后对专业的选择基本上都是模糊的。为此,正确的定位学生、调整学生的心态、帮助学生正确认识专业、培养学生对专业的兴趣是非常重要的。

(1)调整学生心态,让学生认清专业学习目标

首先,给学生全方位的介绍电子专业,给学生脑海里对电子专业有一个初步的认识,让学生在专业方面对自己有一个目标。 其次,借助目前的行业形势,制定适当的教学方法。目前,社会需要大量的熟练的操作人员和检验、设计人才。但是目前职校生整体素质不是很高,学生的自我学习和自我调控能力都停留在比较低的层次上,这就要求专业教师针对职校生的就业特点,对电子专业理论知识进行分析、重组,把课程目标定位于能够熟悉基本的电子技术理论,了解相关的电子产品的设计、安装、检测和维护方法,重点掌握电子技术的实践操作能力,为企业的生产和管理服务。

(2)激发和培养学生的学习兴趣

采用“任务驱动”教学,可以变抽象为具体,变枯燥为有趣,让学生乐于去操作、掌握。当学生完成了某一任务后,内心就会产生一种成就感,一种喜悦感,一种冲击力。这种力量不仅增强了学生的自信心,还提高了学生学习知识和技能的兴趣。 同时,教师要分层次地给学生下达任务。教师下达给学生的任务过于容易,学生会认为没有挑战性,从而失去兴趣;教师下达给学生的任务太难,学生又会产生自卑畏难心理,从而失去学习的信心。因而教师应在实际的课堂教学中,根据学生的实际情况,分配不同层次的任务,让不同学情的学生都尝到成功的喜悦。

(二)注重过程、增强能力

中职学生的教学都应该“以学生的能力为本位”。因此在教师教学过程中不管采用何种手段和方式都得以提高学生的能力为目的,鉴于此要求本人认为只有在教学过程中采用有利于学生学习、能够激发学生潜能的教学方法才能够让学生的综合能力得到提升。 尊重学生的认知差异,因材施教,为不同的学生提出不同的任务。最基本的任务是面向全体学生的,要求人人都能完成。其他任务则让学生思考、设计、创新。开放性任务的设计,激发了学生的灵感,使走在前面的学生发挥自己的潜能,掌握得更多。

首先教师应对提出的任务进行深入的研究,准备好该任务讨论可能涉及到的有关知识。然后以比较艺术性的方式介绍项目任务的内容,充分调动学生的积极性,吸引学生的注意力。通过学生讨论,按照实际工作的完整程序,共同制定计划,共同完成整个项目。在这个任务的实施过程中,教师必须起到指导作用,用所学的知识点,面向全体学生,做好示范。关注学生对该任务计划实施过程,创设良好的学习环境,引导学生自主学习,激励学生进行思考。该部分主要要求学生掌握电路设计、布线的工艺、元器件的选择、焊接组装技能以及整体调试检测等程序,强调知识的系统性和完整性,将所学的理论知识和操作技能进行有机结合,在此一般以五六人为一组,分工实施,以增加互相协调和综合处理能力。

(三)善于评价、促进发展

从事职业教育的人都了解,我们教育的对象大部分是初中阶段已经边缘化的学生,为此他(她)们几乎很少受到老师真正的赞许。但是这些学生从心里面还是希望得到老师的认可。任务完成后的总结评价是必不可少的重要环节。科学的评价学生有利于自己的教育教学,更加有利于学生的发展。让学生表达、分享自己都学会了什么,总结任务驱动教学活动对他们的意义。老师可以从理论设计、动手操作、工作态度、创新能力等方面给学生进行评价。通过总结,使学生找到自己理论及操作技巧上的不足,以及在任务实施过程的最大收获与体会。其次,教师对学生完成任务情况作出检测和评价,既有利于掌握学生学习情况,通过提出改进意见,又有助于学生学习得以提高。教师可根据学生具体完成情况,灵活决定是否要对某些环节重新作出讲解和示范。

三、任务驱动教学法在《电子技术基础与技能》教学中的应用实例

以教材项目一中的任务一《制作可调直流稳压电源》为例,浅析任务驱动教学的应用模式,本任务包含交流电源、整流电路、滤波电路、稳压保护电路等内容。

(一)提出任务。任务的提出要以教学的内容为依据,既要与书本知识紧密结合,又要有一定的想象空间,让学生既能掌握所学的知识,又可以自主创新。任务的难易程度要针对学生的实际水平来确定,要几乎让每个学生在老师的指导下,都能完成规定的任务。

①、能分析可调直流稳压电源原理;

②、能正确区分元件,识读电路图、接线图和装配图;

③、能够根据装配图在万能板上放置并焊接好相应的元件;

④、接通电源,用示波器调试电路,测试稳压性能。

(二)分析任务。分析任务可在教师指导下进行,采用讨论或问答等方式调动学生的主动性,可视具体情况把总任务分解成一些“阶段任务”,“阶段任务”又可以分解成更小的“分任务”,逐步细化。通过细化任务,可使学生明确具体的小任务,培养学生解决问题的思路,从而明确学习的方向和目标。

总任务:制作可调直流稳压电源

分任务:教师指导学生进行任务细分

阶段任务一:工作原理部分

分任务1:了解电源稳压电路中需要使用到的电阻、电容、二极管等元件的特点、型号及主要技术参数;

分任务2:理解整流电路、滤波电路、稳压保护电路的特点;

阶段任务二:安装电路部分

分任务1:掌握需要使用的元件的安装检测方法;

分任务2:掌握通孔元件的焊接技巧;

阶段任务三:调试与检测部分

分任务1:接通电源,看可调直流稳压电源电路能不能正常工作;

分任务2:若电路不能正常工作,查找原因并排除故障。

(三)自主学习。细化任务之后,要求学生阅读教材具体内容或查找相关课外资料,确定解决“分任务”的方法。这一过程是培养学生自主学习的重要步骤,要充分调动学生的积极性和主动性,鼓励同学之间交流讨论,找到比较好的解决方案。教师要做好此过程对学生的评价考核,主要包括学生学习的积极性与资料的检索能力,能否遵守纪律及是否具备团队合作精神等。学生根据分任务要求自主学习,教师要求学生通过阅读教材具体内容或查找相关课外资料,确定解决“分任务”的方法。

(四)完成任务。完成任务阶段可以是一个由完成“分任务”到“阶段任务”再到“总任务”的过程,由于此阶段是一个由理论付诸于实践的过程,学生会遇到很多意想不到的困难,教师要及时恰当地对学生进行指导,解决学生遇到的难题,督促学生按时完成任务内容,并进行阶段性检查评估,尤其要经常进行安全教育,培养学生的安全意识,切忌违规操作,以保证学生能顺利地完成任务内容,达到教学目的,学生课内不能完成的实践操作,在教师的指导下可以延伸到课后进行。

一种新的教学方法的出现将会大大地提高电子专业教学的效果,它是凝聚了许多有经验的老教师及同行专业教学人员的智慧与心血,本人在电子专业课程运用该教学方法得到了前所未有的帮助。

1.任务驱动教学法的实施效果。在使用任务驱动法教学中除了考虑任务设计问题还要考虑课堂管理、评价等问题,在课堂管理方面,教师要处理好“动”和“静”的问题,建立和谐的师生关系和课堂气氛,从学生的实际情况入手,查漏补缺,其重点和难点根据学生完成的效果进行调整,课堂上教师要充分地了解学生,在学生学习遇到困难时,教师可以强调学生为主体、教师为主导的教学思想,符合目前的教学理念。教师为学生支起支架;在学生学习不够主动时,给学生提出问题,引导学生去探究;在学生完成基本任务后,调动学生的创作欲望,进一步地完善任务创作。由于每个学生都有自己的任务,成为一个人人参与的创造实践活动,注重任务实施的过程,不仅能提高学生的动手实践能力,而且能够将理论知识和实践经验进行互换。使学生有一个很高的学习积极性,体验求知的艰辛和乐趣,培养分析和解决问题的能力。课程教学中以小组为单位完成项目任务,学生学习气氛浓烈,通过讨论交流促进知识的积累,显著提高学生的参与意识,树立团队合作精神。这种自主学习方式,使学生的个性化得到充分发展,加强了自我学习能力和自我调控能力的进步,促进创新能力的培养。

2.任务驱动教学法的实施注意事项。在应用任务驱动法时,要仔细推敲每个知识点、统筹兼顾,为学生设计、构造出一系列典型的操作性“任务”,让学生在完成“任务”中掌握知识、技能和方法。真正体现教学中学生的主体地位和教师的主导地位,充分发挥学生的主观能动性,训练他们的各种创造性思维,全面提高他们的综合素质。教师只有认真考虑任务驱动教学法的每个教学环节才不至于走进任务驱动教学法使用的误区,任务驱动教学法还有很多需要去研究的地方,还需要广大教育工作者在实践中不断去完善它,一切以学生为中心,培养能够自主探究及创新的国家信息化人才。

综上所述,任务驱动教学法在培养学生的实践能力和创新能力、充分发挥学生的主观能动性和创新精神方面起到了突出的作用。但是任务驱动教学法并不是普遍的使用于电子专业课程的教学。比如,低年级的学生对有关的基本概念和基本操作尚没有任何相关的知识和经验,要完成给定的任务会比较困难。在我从事电子专业课教学过程中,充分感受到了任务驱动教学法的重要性,并取得了很好的教学效果。所以我认为只要合理的将任务驱动教学法运用于电子专业课教学中,一定会起到事半功倍的效果。

参考文献

[1]郭绍青.任务驱动教学法的内涵[m].中国电化教学,2006.7总234期:57-59.

[2]姜振安.“任务驱动”教学法与学生实践能力培养[j].职教通讯,2003.7.

[3]何克抗,李文光.教学技术学[m].北京师范大学出版社:30-60.

[4](美)j.布罗菲.激发学习动机[m].华东师范大学出版社:15-45.

第5篇:直流稳压电源设计思路范文

任务驱动法的教学思想理念就是将学习融入到实践的过程中,在实践的过程中学习,也即是创建以学习为目的的任务让学生或是师生来共同完成,在激发学生去完成任务的过程中,也是学生学习的过程,最终以任务的完成情况来衡量教学效果。这种教学方法不同于传统的教学方法,它不再仅仅只是强调理论知识的讲授和积累,而是在解决实践问题过程中学习知识,以完成任务为主的互动式教学方式。在电子技术教学中应用任务驱动教学,将学生置于真实的情景中去探索、去协作、讨论完成任务的方法,重在培养学生的创新能力、分析问题能力和解决问题的能力。

二、电子技术教学中应用任务驱动法的理论前提

任务驱动教学理念在电子技术教学中提出之后,关键还在于教学流程的设计。教学流程设计关系到教学理念能否实现教学的目标。电子技术教学中应用任务驱动教学,需要根据学习的内容和学生自身的知识和能力而定。其中包括:课前准备、创设任务情境、设计任务目标、布置任务、明确目标,学生分组、制定计划,学生自主学习、讨论、发现问题、解决问题,任务的实施,最后是任务完成、评价。其特征表现为以情景任务为明线,以帮助学生掌握知识和技能为暗线,以老师为主导、学生为主体。首先是情景任务,任务是电子技术教学知识和技能的载体,对学生需要学习的知识和技能融入到任务中,任务的设计要以教学内容和目标为导向。其次是帮助学生获取电子技术教学的知识和掌握技能,这是任务驱动教学法的目标,即是要求学生通过在完成任务的过程中要达到什么样的目的,掌握到哪些知识和技能。最后,是老师主导、学生为主体。在任务驱动教学活动中,发挥主体作用的是学生,老师在这个过程主要起引导的作用。学生在完成任务过程中自主学习、自主探索、与其他学生协作配合,老师对一些疑难杂症提供顾问帮助,但不提供直接参与完成任务的帮助,并评价学生任务最终完成的效果。

三、电子技术教学中应用任务驱动法的实践思路

基于任务驱动法在电子技术教学中的应用理论前提,在教学实践当中,考虑到电子技术的知识点具有多且零散的特点,采用任务驱动教学法可以将若干知识点融入到设计的任务中,让学生在任务目标的驱动下主动去学习相关的知识点,并将零散的知识有机串联起来。具体的实践举措可归纳为以下几点:

第一,创设具有情境的任务。通过创设现实生活中的实际情境,一来可以增加趣味性,吸引学生参与的兴趣,二来可以让学生更直观形象的理解情境的内容,从而有利于激发学生的联想能力,促使学生去搜索自己原有认知结构中的知识。也就是说,在采用任务驱动教学法进行电子技术教学的时候,所创设的情境要跟学习的知识、主题具有相关性,用生活中学生经历过的真实情境来引导进入学习情景。案例分析:在现实生活中,其实有很多情境都包含着电子技术知识,比如在学习“半导体二极管及其应用电路”、“稳压电源”知识时,可以创设这样的任务情境:充电宝蓄电池充电电路、电动车充电器电路等,然后布置给学生任务:装接一个集成直流稳压电源任务。综合上面的分析结果,可看出在采用任务驱动法进行教学时,任务的设计是相当重要的,所以要根据不同的学习目的来设计不同类型的任务,确保教学内容和教学目标的紧密结合。任务类型根据大小可以分为系统任务和独立任务。笔者认为系统任务是对整个学习阶段内所要掌握的知识和技能来进行设计的,他需要通过多个课节的实现才能完成,也即是可以分解为多级子任务来完成。

第二,分析驱动教学任务的目标。分析任务需要在老师指引下,调动起学生的积极主动性,共同讨论、分析任务,然后把任务再进一步细分成“阶段任务”,通过这种任务细分的过程,培养学生思考问题、解决问题的思路,在总任务目标的指引下,将任务切分成多个小目标来分阶段完成。案例分析,承接上述的装接集成直流稳压电源的任务,可将其再次划分为三个阶段性任务:首先,半导体二极管的识别及极性检测;其次,半导体二极管应用电路的测试与分析;再次。稳压电路的测试与分析。通过三个阶段性任务,可以让学生来达到熟悉二极管外形和特性、掌握整流电路基本组成、工作原理、简单工程计算、掌握电容滤波基本形式、掌握集成稳压器使用常识等学习目标。在此值得一提的是:独立任务是在每个课时内完成的任务。其中开放性任务一般都是小的任务,一般在学量的新知识和新技能,而学生这方面的背景知识又不够时所使用的任务类型,这类任务一般先由老师设计完成,学生在老师的指导下以小组合作或个人独立完成的任务,这种任务的特点就是学生自主性比较低。

第三,分组讨论和自主学习。任务驱动教学方法还需要让学生养成协作、配合的能力。期间要求对学生进行分组,分组要考虑到实践器材的分配情况、以及学生能力强弱相互交叉配合的实际情况。案例分析:根据以上的驱动教学任务,可将学生配成一组5~8人,让能力较强者作为组长,由组长协调分派任务并对任务的完成过程实施监督。分组后,组长分派任务要保证人人有份,比如有些负责查阅教材、有些负责翻阅课外资料、有些负责实验操作、有些负责记录、整理、有人负责发言解说等等。通过这样的任务分配,可以让学生积极主动发挥自身的能动性,培养他们的集体荣誉感和使命感,以及在协作配合中自主学习的习惯。分组讨论和自主学习,是在学生具有一定技能和知识的情况进行,老师用案例展示、限定主题和条件的方式,由学生根据主题规划任务,这种任务类型有利于培养学生的创造能力。

第四,确定方案和实施任务。确定方案和实施任务,是在学生知识和技能都比较丰富的情况下进行,此时学生掌握了电子技术教学相关知识和技能,但还没形成系统认知,所以教师可以设定较少限制条件,给学生更广的发挥空间。案例分析:根据以上假设的装接一个集成直流稳压电源的任务,不同的组,其画出来的电路图肯定是五花八门、不尽一致的,有的画对了,有的也会画错,但错与对,暂时不关紧要,重要的是要先让学生们各自来陈述自己所设计的电路图的原理,以了解他们的设计思路,从而掌握他们对知识的掌握情况。然后在老师的综合评价下,引导学生重新讨论并修改设计方案。最后各分组根据自己设计的方案进入到实施任务阶段,来进行电路的焊接、检测及技术指标的测试。任务实施是任务驱动教学方法的核心环节,在这个过程中,教师要发挥引导和技术顾问作用,引导学生正确使用知识、发现新知识、综合应用知识。

第五,评价任务完成效果。任务完成后,并不意味着学习就完成了,最后的评价、总结也是非常重要的。评价,就是评价各分组对任务的完成结果的情况、完成过程中的情况,在这个过程中可以总结和反思做的不足的地方,同时还要分享做的比较好的地方,最大化的把任务完成效果反馈出来。就以上的驱动任务教学,采用学生自评、学生间互评以及教师评价相结合的方式,力求评价结果的客观、公正。评价结果显示:学生参与驱动任务教学过程中,学生的学习态度良好,具备团结的团队协作精神,基本能够分析问题和解决问题,并获取相应的知识。另外学生的学习方向和目的明确,学习动力得以有效发挥,不断完善自身知识结构,提高自身综合素质能力。

四、电子技术教学中应用任务驱动法的经验总结

电子技术教学应用任务驱动教学方法,以上实践教学中,笔者归纳出若干点经验。第一,任务要联系知识点,能够将大部分的教学内容的知识点融入到任务中来,而且还要求这些知识点在任务中形成一个有机整体,可以让学生通过完成任务来获取到系统的知识和技能。第二,任务设计的素材要源自实际的生活,才能让学生深刻认识到知识源自于生活,又要回归到解决生活中的问题去,从而认识到学习知识的意义。第三,任务的设计要难易适中,太难会打击学生学习的兴趣,太容易又不能充分激发学生创造性和主观能动性的发挥。因此任务设计要有具备可实现性和可操作性。

五、结束语

第6篇:直流稳压电源设计思路范文

【关键词】行为导向;项目教学;电子技术基础

1 概述

《电子技术基础》是中等职业学校电子类专业必修的一门基础课程,学好这门课程对学生后续其他课程的学习及其在日后在电子行业的发展都有较大影响。但该课程理论性强,原理抽象,采用传统知识灌输的教学形式已不适应现代技能型人才的需求,也不适应中等职业学校学生的现状,应当对本课程的教学方式进行改革。

2 传统《电子技术基础》课程教学存在的问题

2.1 传统教学以理论为主,轻视学生实践能力的培养:《电子技术基础》课程结构的特点是以理论体系为主线,配合实验、实践环节来培养学生的实践能力。理论与实践分离,先理论,后实践;重理论,轻实践。另外,课程理论教学内容多,教师对学生的评价也往往以考察理论知识为主。这样就造成学生以理论学习为主,轻视技能训练,影响了实践能力的提高。

2.2 教学过程以教师为中心,学生习惯被动学习,学习积极性不高:本课程理论分析抽象、难理解,故为了让学生理解、掌握知识,传统的课堂教学教师讲,学生听,以教师为中心,学生习惯被动接受。未以实训引领的教学使学生缺乏感性认识,常常使学生感到枯燥乏味,课程实验、实训也往往流于形式。最终使学生认为《电子技术基础》在专业实际工作中没有用处,只为应付考试而被动学习。

3 《电子技术基础》课程项目教学在实践中的应用

中等职业学校的学生的普遍特征以及社会对技能型人才的需求要求教师改变教学方式,扭转理论与实践在教学中的地位,提高课程有效性。采用行为导向的项目教学法,针对学生形象思维较好的特点,有利于增强学生感性认识。以项目作为载体,理论联系实际,突出学生能力的培养。以任务作为领引,学生有了明确的学习目标,成为学习活动的主体,学生转变被动学习为主动学习。过程中教师发挥主导作用,引导学生发现问题、提出问题和解决问题,教师即从向学生灌输知识转变为引导和辅导学生学习。

《电子技术基础》课程采用项目教学实施过程如下:

3.1 为了能够有效地实施项目教学,需要对课程原有理论和实践内容进行整合,打破原有教材体系,以项目、任务为载体,重构课程知识点。

根据课程知识目标和能力目标的要求,这些项目有制作含整流元件的电子器件、制作含放大元件的电子器件、制作含振荡电路的电子器件、制作含数字电路的电子器件等(每个项目又可含若干任务,可根据学校实际情况设置,如含整流元件的电子器件项目包括制作可调直流稳压电源,制作单向、双向可控硅调光灯电路等)。这些综合性的电子制作项目要涵盖课程的主要教学内容。通过完成这些项目,学习课程相关的理论知识,训练相应的技能,使学生获得课程所要求达到的能力,如常用元器件的识别和检测、常用仪器和工具的使用,电路图识图,印制板设计和制作,典型电子电路的故障分析和检修,典型电子电路的初步设计能力等。

3.2 项目任务的实施,要制定项目教学计划和教学设计,计划好每次课程教学的项目内容和进度。并对学生进行分组(便于学生讨论、交流)。现在以制作可调直流稳压电源为例说明:

(1)知识引领。教师先介绍要制作的电路功能、电路的组成及其各部分的作用。然后,引导学生学习教材的有关内容。分任务学习电路所用到的二极管及其整流电路、滤波电路、稳压电路、三端集成稳压器、电路图识读等相关知识。期间,师生、生生间要多开展讨论,并解答学生的疑问或引导学生自主解决问题。还要根据学生实际设置不同难度的思考题,让学生在课本和实践中寻找答案。

(2)实训操作,过程中教师指导学生训练识别和检测电阻器、二极管等电子元器件、识读电路图、设计和制作电路印制板以及焊接、组装、调试等基本技能。再根据实训数据探讨所学知识,帮助学生将感性认识上升到理性认知,利用实践进一步印证、理解和掌握所学的理论知识。学生遇到问题时,鼓励学生通过查阅资料、小组讨论,培养学生的学习能力、分析问题和解决问题的能力。

(3)项目评价。项目任务的考核和评价有助于促进学生学习,作为评定学生总成绩的依据。检查内容和形式应包括学生完成电路制作的情况,应会应知的掌握程度。此外,还应考查学生的学习表现、分析问题和解决问题的能力等。

4 在实践中遇到的一些问题

(1)加大了教师的工作量,同时要求教师要具备较高的理论水平和实践能力;

(2)学生整体素质偏低,自控能力、文化基础、学习能力不强,有较强的厌学情绪和依赖心理。项目教学法要求学生有较强的自主学习能力,对项目教学法带来较大的困难;

(3)项目教学的核心是要完成某个具体任务,过程中应避免学生只顾完成项目制作任务,而忽视理论学习的倾向。

5 项目教学的实践效果

项目教学法将枯燥的理论学习转化为理论联系实际的实践活动,学生热情和兴趣明显提升,积极参与项目制作,实现“做中学,学中做”,学生感到学有所得,学有所用,还能学以致用,学习的自觉性和主动性都得以提高。教改符合中职学生形象思维优于抽象思维的一般特征,实现了以能力为本位的课程教学,提高了课堂教学有效性,学生的实践能力提高了,在各种技能竞赛中的成绩也越来越好,对其职业发展也起到了很好的推动。

参考文献

[1] 李新华, 葛立臣. 《项目教学法在高职“电工电子技术”课程中的应用》. 民营科技, 2012第1期

第7篇:直流稳压电源设计思路范文

【关键词】汽车电子排挡 开发与设计思路 相关探究

随着信息技术以及汽车制造业的迅速发展,汽车电子排挡技术越来越受到青睐与关注。但我国汽车电子工业起步相对较晚,电子排挡的生产线及其相关主要零部件对于进口的依赖度相对较高。为此,加强对汽车电子排挡的开发与设计对进一步提高我国汽车生产竞争力有着至关重要的影响与意义。

1 挡位要求

集手动挡与自动挡为一体的电子排挡主要包含六个挡位,这六个挡位具体为空挡(N)、手动与自动切换挡(A/M)、升挡(+)、降挡(-)、倒车挡(R)以及前进挡(G)。这其中,空挡、前进挡以及倒车挡处于稳态的位置,而其余挡位处于非稳态位置。

A/M是手动与自动模式的选择挡,当驾驶员想要切换至手动模式进行驾驶时,只需将换挡杆向左打到这一选择挡位置就好,同样的由自动挡切换到手动挡也是如此。在空挡的情况下,变速箱与发动机处于相脱离的状态,此挡位的使用与传统的手动变速器使用类似,例如司机在遇到红灯时就需将汽车挡位挂到空挡位置处,此外,由于这种挡位的设计没有停车挡,为此司机在准备停车以及拔出车钥匙之前一定要将挡位挂到空挡上,否则汽车会自动发出警报声对司机加以提醒。

2 结构设计

电子排挡的机械结构主要有手柄、外壳、磁铁以及电路板等几部分组成。开关对应面上是自动模式下的选项开关;滑动片安装在手柄下面,主要用于驾驶员换挡时的移动挡杆。固定栓主要用于将底座、电路板以及上面的外壳固定,以防止在拨动挡杆时因电路板位置不稳定而造成的信号采集失误。

3 电路设计

硬件电路设计是整个电子排挡系统的一个重要部分,它首先对驾驶员所选择的不同挡位进行识别,再通过微控制单元MCU的处理后对读到的传感器信号进行编码,之后编码信号传送到TCM端面,来以此实现换挡的功能。在进行硬件电路设计时,应遵循资源节约、高性价比以及持续发展的原则。

就MCU控制模块来说,各挡位和传感器触发具备一定的对应关系。电子排挡硬件电路的主要作用有:

(1)通过传感器对驾驶员的操作意图进行采集,并对干扰信号进行过滤。

(2)将采集到的相关信号输送到MCU,并依照相关协议进行相应的处理。

(3)之后,将处理的结果信息准确实时地传输给变速器的控制机构。

4 主控制器(MCU)模块

电子控制单元作为整个电子排挡系统的核心与关键,其设计的好坏直接影响着整个系统运行的品质。电子排挡系统作为比较典型的实时控制系统,其控制的实时性特征明显。而由于汽车工作的环境相对较为恶劣,汽车内部元件所处的环境温度变化区间较大,这也就在一定程度上对电子控制单元的设计提出了相应的要求。为此,在考虑到设计成本问题的同时,一款芯片若能够在满足系统所需功能的同时也尽可能节省成本,这便是最佳的选择。本文所设计的电子排挡系统是以低功耗型单片机为核心控制单元的,该芯片是主要采用了8位CMOS闪存单片机,其不仅仅有着较为精确的内部振荡器以及遇起始位时的自动唤醒功能,同时其工作时电压的转换范围相对较宽泛。此外,该芯片的使用与操作也较为便捷,同时其运算能力也比较优越,可承受的工作温度也较为宽泛。一芯片总共有三组I/O口,本文所述的系统主要将RC的8个I/O口以及RA的一个I/O口作输入使用,以此接收相应的传感器输出,而RB其中的4个I/O口主要用作MCU的输出。最后,九个上拉电阻作用主要是提高输出电平与芯片输入信号的噪声容限,通过对抗干扰能力的增强以进一步防止系统复位时引起的不稳定状况。

5 电源相关设计

电源模块设计主要需要解决两个电源之间转换功能的实现问题。电源模块主要有供电和稳压两个重要功能。在汽车电子排挡整个控制系统中,需要进行供电的器件的主要有两部分,其中一部分是用于传感器等功率性器件的供电,另一部分是用于相关数字器件的供电。一般的车载系统都是12V的直流电源,而绝大多数单片机系统芯片都要求5V的直流电,这就需要将车载电源转换为能够满足单片机系统的直流稳压电源。本文设计主要运用大功率型三极管和稳压管来实现将12V的直流电源将为5V的直流电源的工作。这其中,两个三极管组成的共射,使得电路进一步放大,进而对信号也起到了双倍放大的作用。而电容起到一定的滤波作用,以用来消除车载电源抖动的相关干扰,同时,电阻连接在三极管的基极和发射极之间,起到了一定的稳定静态工作点的作用,而二极管在防止电源反接,避免烧坏电路板等方面起到保护电源的作用。

参考文献

[1]周晓翠.汽车电子排挡电路设计及电磁分析[D].控制科学与工程,湖南大学,2012.

[2]周晓翠,孙炜,陈彩霞.采用圆柱形永磁体的汽车电子排挡的开发[M].汽车工程,2012.

作者简介

陈建(1981-),男,河南省中牟县人。大学本科学历。现为河南职业技术学院讲师。研究方向为车辆工程。

高云(1980-),男,安徽省淮北市人。大学本科学历。现为河南职业技术学院讲师。研究方向为车辆工程。

第8篇:直流稳压电源设计思路范文

关键词:课程改革;工作任务;课程项目;技术情境;教学导航

作者简介:陈丽茹(1962-),女,辽宁开原人,哈尔滨电力职业技术学院信息工程系,副教授;刘莲秋(1964-),女,辽宁盖州人,哈尔滨电力职业技术学院信息工程系,副教授。(黑龙江哈尔滨150030)

中图分类号:G712     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)12-0093-02

随着我国科技和经济的迅猛发展,社会对人才的需求正在发生着深刻的变化,教育行业受到各方面的重视。在教育部和财政部实施的国家示范性院校建设政策鼓舞下,高等职业技术学院以服务为宗旨,以就业为导向,以培养高级应用型、技艺型人才为目标。这类人才主要是在不同行业、企业的工作和生产过程中负责管理、监督、检测、分析、技术服务等几项工作。因此,高等职业技术学院正进行较大规模的专业建设和课程改革,要求高职专业的学生除了具备必要的基础理论、专业技术知识外,还必须具有解决工作生产中实际问题的能力,以适应今后的工作。

“电子技术”分为模拟电子和数字电子两大部分,在教学中从职业岗位工作任务分析着手以掌握知识和技能为根本、以工作方向为培养目标、以工作过程为导向,强调把完整的工作过程及其操作要求作为课程内容。当工作过程导向课程运用项目载体设计学习情境时,这一工作过程实际上就成了完成具体项目的自始至终的步骤。通过课程分析和知识、能力、素质分析,打破传统的教学模式,构建了“以工作任务为中心、以课程项目为主体的教学方法”。在教学中掌握课程技术原理及应用方面知识体系的完整性是非常重要的,使学生在完整的工作过程中培养应对复杂技术情境的能力。在教学中以典型电子电路制作的工作任务为中心,以多模块应用为切入点,引入对学生创新能力的培养,让学生在具体应用电路的制作过程中开发创新思维,完成相应工作任务,并构建相关的理论知识,发展职业能力。

一、模拟电子技术教学导航

模拟电子技术是研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件,包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。

理论知识:基本半导体知识、放大电路、集成运算放大电路、直流稳压电源。

技能训练:常用元件的识别与测量、放大电路性能分析、集成运算放大电路基本应用。

1.模块1:半导体器件

(1)知识重点:半导体基础知识;半导体二极管外部特性;晶体三极管外部特性。(2)知识难点:半导体PN结。(3)教学方式:从半导体PN结入手,简单介绍半导体的基本结构与工作原理。结合实践教学,重点掌握半导体的外部特性。(4)技能要求:二极管与三极管的简易测试。

2.模块2:放大电路

(1)知识重点:放大电路的基本组成;放大电路的分析;多级放大电路的极间耦合;负反馈对放大电路的性能的影响。(2)知识难点:放大电路的分析;放大电路的负反馈。(3)教学方式:从基本放大电路入手,介绍放大电路的静态与动态分析、多级放大、电路反馈;结合实践教学,重点掌握放大器的外部特性。(4)技能要求:放大电路静态工作点的调整与动态参数测试。

3.模块3:集成运算放大器

(1)知识重点:集成运放的结构和特点;基本运算电路;集成运放的线性应用电路。(2)知识难点:集成运放的线性应用电路。(3)教学方式:从理论集成运放条件入手,掌握各基本运算电路和电压比较器的功能;结合实践教学,重点掌握集成运放的外部特性。(4)技能要求:电路的调整与测试。

4.模块4:直流稳压电源

(1)知识重点:整流与滤波电路;稳压电路;开关电源。(2)知识难点:开关电源。(3)教学方式:从二极管整流特性、电容器充放电入手,讲解整流、滤波电路;稳压电源重点讲授集成稳压电路和开关电源。(4)技能要求:电路的调整与测试。

二、数字电子技术教学导航

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用,逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能。随着计算机科学与技术突飞猛进地发展,用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能,可以先将模拟信号按比例转换成数字信号,然后送到数字电路进行处理,最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。

理论知识:集成门电路与组合逻辑电路、时序逻辑电路、波形产生与整形电路、中规模集成电路应用。

技能训练:组合逻辑电路应用、时序逻辑电路应用、逻辑电路限定符号识图。

1.模块1:数字电路基础

(1)知识重点:数字脉冲信号;二进制与8421BCD码;基本函数与逻辑运算;逻辑函数的化简和变换。(2)知识难点:逻辑函数的化简和变换。(3)教学方式:从二进制与逻辑函数基本规则入手,学习逻辑运算规则、逻辑函数化简与变换。(4)技能要求:逻辑函数的化简和变换。

2.模块2:组合逻辑电路

(1)知识重点:基本逻辑符号及意义;门电路的逻辑功能和基本特性;组合逻辑电路的分析常用组合逻辑电路的逻辑功能。(2)知识难点:基本逻辑符号及意义;组合逻辑电路。(3)教学方式:从基本原理与逻辑符号读解入手,重点介绍电路的逻辑功能与外部特性。(4)技能要求:基本逻辑符号读图;门电路和组合逻辑电路。

3.模块3:触发器

(1)知识重点:各类触发器的逻辑功能;触发器限定符号及其意义。(2)知识难点:触发器之间的转换关系。(3)教学方式:借助限定符号意义读解,帮助理解各种触发器的逻辑功能与控制方式;结合实践教学,重点掌握电路的外特性。(4)技能要求:触发器的逻辑功能测试。

4.模块4:时序逻辑电路

(1)知识重点:时序逻辑电路的特点;时序逻辑电路的限定符号及其意义;寄存器;集成计数器应用。(2)知识难点:集成计数器应用;限定符号及其意义。(3)教学方式:从触发器入手,由D触发器构成寄存器;由T和T触发器分别构成同步和异步二进制计数器。借助限定符号的意义来理解时序逻辑电路的逻辑功能。结合实践教学,重点掌握电路的外特性。(4)技能要求:常用的相关集成电路的应用。

5.模块5:波形产生与整形电路

(1)知识重点:555定时器;多谐振荡器与单稳态电路;施密特触发器;石英晶体振荡器。(2)知识难点:555定时器;多谐振荡器。(3)教学方式:以555定时器为重点,介绍多谐振荡器、单稳态电路和施密特触发器的功能。重点掌握电路的外特性。石英晶体振荡器从阻抗频率特性入手。(4)技能要求:常用的相关电路的应用入手。

三、电路组装、测量与调试教学导航

电子电路组装、测量与调试在电子工程技术中占有重要的地位,任何一个电子产品都是由设计焊接组装调试形成的,焊接是保证电子产品质量和可靠性最基本环节,调试是保证电子产品正常工作的最关键环节。

理论知识:常用电子仪表、电路的装配、调试与测量知识。

技能训练:常用电子测量仪表的使用、常用电路元件与数字集成电路测量、电路的装配与调试。

1.模块1:常用电子仪器知识重点

(1)知识重点:双踪示波器;半导体管特性图示仪;毫伏表;信号发生器;集成电路测试仪。(2)知识难点:双踪示波器;半导体管特性图示仪。(3)教学方式:重点讲授电子仪器的操作和使用方法。(4)技能要求:仪器的基本操作方法;半导体特性测量。

2.模块2:电子元器件的识别与简易测量

(1)知识重点:电子无源元器件;电子有源元器件;表面安装元器件。(2)知识难点:表面安装元器件。(3)教学方式:重点讲授各种电子元器件的识别与选用方法。(4)技能要求:元器件的识别与选用方法、常用数字集成电路测试。

3.模块3:电路的装配、调试与测量

(1)知识重点:装配、焊接工艺;电路测试与测量。(2)知识难点:电路测试。(3)教学方式:介绍电路装配工艺,分析电路测试与测量基本方法,结合实训进行教学。(4)技能要求:电路装配、测试与测量。

四、电子电路仿真教学导航

电路仿真技术是近十年来在电子技术研究领域的一场革命。设计人员利用计算机及其软件的强大功能,在电路模型上进行电路的性能分析和模拟实验,从而得到准确的结果,然后再付诸生产,极大地减少了实验周期和试制成本,提高了生产效率和经济效益,受到了电子生产厂家的一致欢迎。现在,电子仿真技术已成为电子工业领域不可缺少的先进技术,因此为了确保电路设计的成功,消除代价昂贵并且存在潜在危险的设计缺陷,就必须在设计流程的每个阶段进行周密地计划与评价。电路仿真给出了一个成本低、效率高的方法,能够在进入更为昂贵费时的原型开发阶段之前,找出问题所在。

理论知识:EWB与Multisim平台基本知识,Multisim在电子仿真实验中的应用。

技能训练:模拟电路电子仿真和数字电路电子仿真。

模块:电子电路仿真。

(1)知识重点:Multisim平台的使用;Multisim在电子仿真实验中的应用。(2)知识难点:Multisim软件的使用。(3)教学方式:从电子实验实例入手,学习Multisim软件的使用,在学会使用的基础上,结合电子知识,完成电子实验的仿真。(4)技能要求:用Multisim进行电子仿真的方法。

五、综合实训项目――有源多媒体音箱的设计与制作

1.知识要求

掌握模拟电子技术和数字电子技术的综合应用思路;掌握电子产品综合设计的基本思路。

2.技能要求

能进行电子电路的综合制作调试;能有条理地撰写设计说明书;能对设计项目进行总结展示。

3.教学任务

通过有源多媒体音箱的设计、制作及测试,掌握电子产品的设计流程及注意事项,学会元器件的特性测试和电路组装、测试,熟悉电子产品组装的工艺要求及生产过程。

4.教学活动设计

(1)通过让学生利用图书馆、上网等手段查阅相关资料,在教师指导下对有源多媒体音箱进行设计,掌握电子产品的设计流程及注意事项。

(2)在校内生产线的工作岗位上,根据所设计电路选择元器件,进行元器件的性能、参数测试。规划电路板,进行元器件的布局和印制电路板的制作。完成各部分电路的焊接、组装,对已经组装的电子产品进行参数测试及调试,使其达到设计要求。

(3)要求学生撰写实践报告及产品说明书。

5.相关知识

(1)理论知识。元器件的识别、测试方法;印制电路板的制作,元器件的布局;焊接工艺、电路调试方法;产品说明书的撰写。

(2)实践知识。元器件的选择、测试;印制电路板的规划和制作;元器件的焊接、组装;电路的调试及参数测试;实践测试报告的编写。

“电子技术”课程的教学改革就是以职业为导向,以提高学生就业竞争能力为目的,以市场需求为运作平台。因此应将该课程实训的内容和电子元器件及电路的研发实验、生产流程与企业结合到一起,通过校企合作,学生以一个普通职业人的身份,真正达到工学结合的课程改革。

参考文献:

[1]教育部关于加强高职教育人才培养工作的意见[Z].教高[2000]2号.

[2]教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见[Z].教高[2004]1号.

第9篇:直流稳压电源设计思路范文

关键词:稳定;故障;分布式诊断;实验样机

中图分类号:TD64 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 14-0003-02

车载控制电源作为电力机车控制系统的重要组成部分,一旦出现故障将导致整个列车控制系统的瘫痪,将会对行车安全造成无法预计的严重后果。针对这种情况,研制出一套具有能够实时准确的监测及预测诊断车载控制电源的实时运行情况,是当前保障电力机车安全运营急需解决的问题。车载控制电源系统包含了整流、逆变、变压、控制等多个子系统,再加上系统自身的寄生参数对整体性能和系统稳定性都起着决定性作用,而这些子系统的寄生参数相互之间有着紧密的耦合关系。所以,使用传统的系统故障诊断方法不能够对车载控制电源进行全面实时的诊断。

针对目前存在的问题和控制电源自身的故障诊断计算量大,子系统寄生参数的分析方法不明确的问题。提出了使用分布式故障诊断的方法,将整个车载控制电源系统分割为相互之间有一定独立性的不同子系统,分割之后可以针对不同子系统采取各自最有效的故障诊断方式,不需要考虑其他子系统的结构和参数。系统诊断的复杂程度得到了大大的降低,与此同时可以针对特性不同的子系统采取更加准确有效的诊断方法,从而系统诊断的可靠性和准确性得到了大大的提高。[1,2]

一、故障诊断方法及建模

(一)分布式诊断原理

(二)车载控制电源的电路结构

电力机车的电气控制系统都需要车载控制电源来进行供电,其是机车控制系统的重要组成部分。它性能的好坏与电力机车的安全运有着直接的关系。伴随着机车控制技术的逐步提高,控制系统精细程度的不断增加,由直流稳压电源直接供电的子系统也在不断的增多。尤其是各种控制、检测设备的大量使用,控制电源保证无故障运行就显得越发重要。[2,4,5]

对上面提出的车载控制电源故障关系图,我们分成如下三个步骤:

1.将系统分区为不同级。将模型中的反馈环分配给分区中的各级。

2.建立对应于系统循环因果模型的非循环因果模型。

3.建立的非循环因果模型的分区。

经过以上三步,通过优化系统的分区,使他们变成相互独立的故障区,来实现结构简单、计算准确高效和诊断稳定可靠的分布式故障诊断系统。[3,6,7]

二、诊断系统整体结构

基于前面的理论研究工作,采用了分布式的设计思想,针对列车的实际运行环境中具有的三大特点:运行中电磁干扰非常严重、机械震动大、温湿度条件苛刻。因此在故障诊断系统设计的时候,除了诊断系统自身需要得到绝对可靠的保障之外,还必需要一些附加的电路来对采集到的信号进行信号不同的调理,以确保故障诊断过程中使用到的信号的可靠性。考虑到以上的种种因素,我们进行了车载控制电源故障诊断系统的初步设计。系统的基本结构框图如图3所示,图中的虚线框中是为以后增加子模块预留的扩展接口。

三、试验结果

分布式车载控制电源故障诊断系统目前有样机正在线上运行,经过了两年的试验运行,一共诊断出各种故障68次,下面对试验运行过程中诊断出来的故障进行对比分析。

试验证明,分布式故障诊断系统车载110V控制电源上的能够较准确的起到诊断的作用,其诊断精度及稳定性已具备工业推广的要求。

四、结论

本文提出了一种新型的车载电源故障诊断方法—分布式故障诊断,采用该方法试制出来的实验样机运行结果良好,基本达到了预期的准确可靠诊断的目标,具备工业推广的价值。

参考文献:

[1]王儒.新型控制电源研究[J].电气技术,2008,1:54-59.

[2]阮新波,严仰光.直流开关电源的软开关技术[M].科学出版社,2000,1.

[3]史平君.实用电源技术手册电源元器件分册[M].辽宁科技出版社,1999,1.

[4]周桂发,陈特放,崔晓庆.机车在线故障诊断专家系统研究[J].长沙铁道学院学报,2002,20(1):105-112.

[5]阮新波,严仰光.脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术[M].科学出版社,1999,9.

[6]吴明强,史慧,朱晓华,等.故障诊断专家系统研究现状与展望[J].计算机测量与控制,2005,13(12):1301-1304.

[7]严云升.TM1型机车的微机控制系统[J].机车电传动,1997(3):1-4.