串联稳压电源设计精选(九篇)

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第1篇：串联稳压电源设计范文

关键词：串联稳压电源 Multisum2010 仿真

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（a）-0055-02

最为简单的直流稳压电源――稳压管直流稳压电源因为有固定大小限制的输出电流，所以，在很多场合下无法满足用电器要求，又兼电压固定不可调节，无法呈现元件的变化特性，使得应用比较单一。然而将稳压管直流稳压电源当作基础，加以有放大电流作用的晶体管，就可以增加负载电流。同时晶体管的负反馈也可以稳定电路电压，输出电压也可以通过改变反馈而来的参数来达到调节的目的，从而适合更多的条件场合。这样改进过的串联稳压直流电源，操作简单灵活，成本低廉轻便，方便使用人员学习操作，也方便针对电路进行维修检修，减少了工作量，极大地提高了工作效率，也能应用于教学举例分析，极大地扩大了适用受众。而利用Multisum2010电路仿真分析工具，可以对串联直流稳压电源的内部结构进行较为完全详尽的仿真分析。通过模拟相关测量仪器对电源内部不同部位的输入电压的示波器显示模型，输出电压的示波器显示模型，从而计算分析出相关输入电压值、输入电流值、输出电压值、输出电压值等不同参数。进而可在教学中作为验证相关定理定律的有效工具手段。

1 运用Multisum2010对串联型稳压电路的仿真分析

通常实验室运用的是较为简化的串联型直流稳压电源，基本涵盖了最主要的4个部分，即整流部分、滤波部分、串联稳压部分、保护部分。

1.1 整流电路分部

由于Multisum2010电子电路仿真工具能够较好地还原电路实况，也能很好地模拟出给定的不同场景条件，相对所需的反应时间也比较短，所以，我们假定在特定模拟电路不同位置中加入整流二极管4只，（如图1），并将信号输出端用合适的成像示波器模拟出波谱形状，来对不同情况下的假设做出鉴定。

通过仿真分析的谱图可知，无论哪个部位的整流二极管发生开路，都会破坏原有完好的全波整流，形成新的只有一半周期的不完整半波整流，输出电压的大小也会变成原有的一半，仿真模拟得到的结果与实验前的理论预测十分契合，也从侧面证明了该模拟仿真的相似度十分高，可以作为实验数据相信代入计算。

根据如上举例，还可以举一反三探究其他相关问题，比如：若是任意一个位置整流二极管发生短路，又或是两个位置同时发生短路等，均是很有研究探讨价值的问题，在此不作重复演示。

1.2 滤波电路分部

将滤波电容也加入到整流电路中，由于电容器具有储存电荷的特性与容抗特点，会阻碍电压降与电流的改变趋势，所以会使得输出电压的波动幅度减小，相对增大平均输出电压。根据计算公式可知，电阻R值越大，相同电容量的电容器放电时间会更长，放电速度也相对减缓，输出的电压变动曲线也愈发平滑缓和，平均输出电压值也就越大。当R值无穷时，平均输出电压的平方值正好是最大输出电压平方的一半，而滤波电容一定时，负载电阻R阻值越大，同理输出电压曲线也变的平缓，平均值也同比增加。

1.3 串联稳压电路分布与保护电路分部

稳压电路分部是通过晶体管的负反馈作用来削弱输入电压对输出电压波形与平均值的影响。

保护电路分部的作用主要是在电路中串联负载过了底线值时，又或者输出发生短路时，通过限流型保护分部和截流型保护分部，通过截断电路通道，来保护相关电子元件。

2 运用Multisum2010电子电路模拟软件模拟晶体管负反馈串联型直流稳压电源

以电子实验平台EWB为前身的Multisum2010电子电路模拟仿真，最为突出的改进莫过于增加了虚拟仪表读数观察的直观性，与各类电子元件、集成电路芯片库的丰富性，并且拥有较为友好的用户操作界面。使得整个软件的处理信息功能强大却便于操作，是新入门的电子操作设计，电路检修人员增加理解熟悉操作的首选工具。其拥有虚拟仪器涵盖了示波器以及显示分析装置、函数模拟发生器、万用表、波特图图示仪器、针对失真度、谱频、逻辑、网络等必要参数的分析装置等专业仪器，极大地方便了实验要求与设计。

2.1 创建模拟电路

注意：（1）要选择AC_VOLTACE_SOURSE此选项作为交流电源，并且接地。（2）在元件库中选好相应的变压器、桥堆，2只稳压二极管，2只三极管，相应阻值的6只电阻，合适的2只电容，并按照示意图连接好电路，在如图位置放置好选择2只万用表作为测量用表。

2.2 仿真分析负反馈稳压

双击交流电源按键，调整电压值为220 V，频率为50 Hz，将万用表调整到量程为15 V的电压表模式，读取电压值为12 V。另取万用表2，调整量程为15 V的压表，分别连接入电路测得电压值如表1。通过对R4阻值的调整可以发现，其阻值的改变会相应的输出电压值。

当输出电压显示值升高时，同样操作调整相关参数为240 V，50 Hz，改变万用表2位置，进行对相关阻值的测量，并且记下万用表1的电压读数。

当输出电压显示值降低时，同样操作调整相关参数为200 V，50 Hz，改变万用表2位置，进行对相关阻值的测量，并且记下万用表1的电压读数。

通过表1可以看出，当输入电压的波动范围控制在20 V以内的时候，晶体管串联得到的稳压电源能够很好地利用晶体管负反馈的特性，将输出电压维持在固定数值保持不变。

假若调整输入电压以及其他电子元件参数数值，按照同样的电路结构，就可以类似得出不同参数的晶体管，以及晶体管数量安装方式不同时改造的串联型稳恒电压的最大波动幅度和稳定性，可以作为改进串联型稳压电源的深入性探究，具有很大的教学与商业价值。

3 结语

串联型直流稳压电源因其稳恒的输出电压，简单的构造、方便的操作在精密仪器、电子元件领域扮演着不可替代的角色，对它的分析改进也一直是教学之重和企业创新卖点。然而在现阶段，高校大学物理实验室与中小型的企业电子电路实验室依然存在仪器老旧不完备等缺陷，故而不能很好地实现教学目标与设计检修等工作。通过Multisum2010电子电路的模拟分析，能较好地理解掌握相关的原理，也能相对地熟悉操作，从而将串联型稳压电源的作用发挥到更好。提高教学质量并且激发学生兴趣，也能再次促进电子电路设计维修行业的发展。

参考文献

[1] 关朴芳.基于Multisim2001的串联型稳压电源故障仿真[J].常州信息职业技术学院学报，2013（5）：23-25.

[2] 黄忠堂.串联型稳压电源的设计[J].广西教育B（中教版），

第2篇：串联稳压电源设计范文

关键词：无级；可调直流电压源；晶振测试

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0235-02

The Design of Stepless DC Regulated Power Supply with Crystal Test

ZHENG Qi ， SHANG Dong-mei ， BAI Yun ， AN Jing-yu ， HAN Juan

（Xi'an University of Science and Technology，Engineering Training Center， Xi'an 710000， China）

Abstract： As an important part in quality-oriented education of undergraduate education practice， our school is a compulsory training course in science and engineering， electrical and electronic design in this course， with no exception of adjustable regulated power supply is used， as well as the crystal vibration tester. In order to meet the urgent needs of the electrical and electronic training courses in our school， has been developed with the test crystals stepless adjustable dc regulated power supply. This paper mainly introduces the stepless adjustable with the test crystals is main part of dc regulated power supply， working principle and application.

Key words： stepless. adjustable dc voltage source； crystal vibration test

作为理工科类大学生锻炼动手能力的最基础的电工电子实训课程-电工电子设计实训课程是我校面向理工类本科生的必选基础实训课程，覆盖面大、学生多、工作量大。提供给学生选择及要求学生选做的多个实训套件需要的电源不同。为了能够提供实训中不同套件的电源，需要具有可调直流电源。本文所述电源分为无级可调直流稳压电源及测试晶振两个模块。基于该实训课程需要的所购的可调直流稳压电源成本较高，数量有限，故研制该仪器以解决现存问题。该带测试晶振的无级可调直流稳压电源比专门的仪器相比，体积小巧，价格低廉、使用方便。晶振测试可用于51单片机12MHZ晶振的测试，市面上测试晶振的仪器比较少、且价格较高，51单片机的晶振经测试后再焊，可避免焊上坏的导致不易拆除、更换。

1 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的主要性能

可调直流稳压电源能够任意输出1.3-36V以内的直流电压，误差达到10%左右；实训所用晶振的测试误判率5%左右。

2 电原理图、方案及设计

2.1 无级可调直流稳压电源模块

电路主要应用了LM317。LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。其输出电压范围是1.2V-37V，最大负载电流为1.5A。使用时只需外接两个电阻即可设置输出电压。它的线性调整率和负载调整率比标准的稳压器好。LM317过载保护、输出短路保护、安全区保护等多种保护电路。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高得多的纹波抑制比。典型线性调整率0.01%，典型负载调整率0.1%。80dB纹波抑制比。输出短路保护，过流、过热保护，安全区保护。标准三端晶体管封装。

Vout≈1.25V*（1+R3/R2）

用LM317制作可调稳压电源，常因电位器接触不良使输出电压升高而烧毁负载。如果增加一只三极管（如下图所示），在正常情况下，T1的基极电位为0，T1截止，对电路无影响；而当W1接触不良时，T1的基极电位上升，当升至0.7V时，T1导通，将LM317T的调整端电压降低，输出电压也降低，从而对负载起到保护作用。

2.2 晶振测试模块

主要通过三极管和周边元件构成电路满足“巴克豪森准则”（即公式a），（环路增益不能太大，否则也不起振，）形成震荡，使晶振起振，如果不起振，那么晶振就是坏的，从而鉴别晶振的好坏。

|H（jω0）|R1

2.3 仪器设备硬件设计电原理图

2.3.1晶振测试模块电路原理图如图1所示。 印制板为PCB板1。

2.3.2可调直流电压源模块电原理图如图2所示。印制板为PCB板2。

3 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的应用及使用

3.1 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的应用

该设备可作为需要直流电压源套件的电源：收音机电源、门铃电源、报警器电源、功放电源、收音机电源、51单片机电源，另外晶振测试模块可用于51单片机晶振测试。

3.2 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的使用

输出端正极（红鳄鱼夹）接电路正极，输出端负极（黑鳄鱼夹）接电路负极。将220V的电源线插头插在市电插座上。打开开关1，直流电压源指示灯（红）亮，调节旋钮，输出电压变化，其值显示在电压表头上；另外，打开开关K2，测试晶振，晶振电源指示灯（红）亮，如果晶振是好的，晶振质量绿指示灯亮，否则绿指示灯不亮。

3.3 带测试晶振的无级可调直流稳压电源的调试

调试过程：测试晶振的电源指示灯串联的限流电阻阻值1.8K，原先过于偏低，发光二极管发烫，经过多次试验最终选定合适值为5.1K；无级可调直流电压源原先设计的可调电位器（用于调节输出电压）为4.7K，电压输出偏低，经过调试，最终确定为6.8K，电压输出符合要求；LM317选用铁壳封装，否则温度过高容易高温损坏。

参考文献：

[1] 姜爱婷，杨毅，杨静. 高频开关直流屏的设计[J]. 山东工业技术，2013（12）：41-38.

第3篇：串联稳压电源设计范文

【关键词】TL431；限流电阻；稳压电源；低温漂

1.引言

TL431是一个有良好热稳定性能的三端可调精密电压基准集成芯片，具有体积小、价格低廉、性能优良等特点：它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从参考电压（2.5V）到36V范围内的任何值，典型动态阻抗仅为0.2Ω，电压参考误差为±0.4%，负载电流能力从1.0mA到100mA，温度漂移低，输出噪声电压低等[1]。基于以上特点，不仅可以用于恒流源电路、电压比较器电路、电压监视器电路、过压保护电路等电路中、还广泛应用于线性稳压电源、开关稳压电源等直流稳压电源电路中，本文对TL431在线性稳压电源中的并联和串联型两种电源进行了详细的介绍[2]。

2.TL431的内部结构和功能

2.1 TL431的符号

该器件的符号如图1，三个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF），参考电压为2.5V

图1 TL431的符号

2.2 TL431的内部电路图

由内部电路图图2可以看出，它由多极放大电路、偏置电路、补偿和保护电路组成，其中晶体管V1构成输入极，V3、V4、V5构成稳压基准，V7和V8组成的镜像恒流源与V6、V9构成差分放大器作中间级，V10、V11形成复合管，构成输出，其它一些电阻、电容、二级管分别起偏置、补偿和保护作用，在原理上它是一个单端输入、单端输出直流放大器[3]，如其等效功能示意图如图3所示，由一个2.5V的精密基准电压源、一个电压比较器和一输出开关管等组成，参考端的输出电压与精密基准电压源Vref相比较，当参考端电压超过2.5V时，TL431立即导通。因为R端控制电压误差为±1%，所以参考端能精确地控制TL431的导通与截止。

3.并联稳压电路设计

3.1 基本并联稳压电路原理

TL431内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在Vref端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如图4所示的电路，当R1和R2的阻值确定时，两者对VO的分压引入反馈，若增大，反馈量增大，TL431的分流也就增加，从而又导致VO下降。显见，这个深度的负反馈电路必然在等于基准电压处稳定，此时VO=（1+R1/R2）Vref。选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，VO=5V。若使R1短路，R2开路，即把参考端与阴极端短接，此时则有输出电压VO=2.5V（参考端电压），最适合用于数字电压表和模数转换器或其它电路中作基准电压源。

需要注意的是，和在选择电阻R时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1mA，R1和R2要选择精度为1%的同类电阻，才能保证基准电源的长期稳定性。

3.2 并联扩流稳压电路

在多种应用电路中，实际上是将图5为在图4的基础上将电路稍加改进，采用三极管扩流，组成大电流基准电压源，且图5中的晶体管可根据负载电流的大小选用不同功率的晶体管，这时限流电阻R也要相应增加其功率。并联稳压电路适用于各种传感器、变送器、和仪表各种A/D转换器中，图5就是在电偶变送器中的应用。

4.串联扩流稳压电路

TL431除了可使用在并联稳压电路中，图4和图5中的限流电阻R的功耗就要随着输入电压的不同而功率发生变化，需用功率大的限流电阻，否则就会因电流过大而损坏，

采用串联行的接法，如图7，解决了上述问题。将流经限流电阻R电流的分流一部分，用两个NPN的三极管V1和V2，通过NPN+NPN的同极性接法够成NPN型达林顿管，放大倍数是V1和V2的放大倍数的乘积。[4]这样集电极不仅分流了图5电阻R承受的大部分电流，解决了所需大功率电阻的问题，而且因达林顿管的电流放大能力增强，使TL431带载能力增强，不用大功率三极管就可接大电流负载。

实际应用中，为差动变压器式位移传感器LVDT稳压电源时，当负载电流为50mA时，流经R的电流仅为1mA，流过达林顿集电极的电路为49mA，电阻R采用小功率表贴电阻就能满足需要，实现恒压功能。而且在宽电源输入下，输出变化量小。如表2，测试条件为R1=2.5KΩ，R2=3.5KΩ，R=3KΩ，负载电流50mA，TL431选用SOT-89封装，型号为TL431QPK，宽电压供电的情况下仅变化1mV。如果在并联电路中使用，替代图5中所示电路，效果更好。

图6所示电路具有良好的热稳定性。由于TL431的温度漂移低，0℃～40℃为6mV， -40℃～85℃和-40℃～125℃为14mV[1]，所以输出电压的温度特性要比普通恒压源好的多，如果R1和R2选用温度漂移系数低的电阻，恒压电路的整体温度漂移也很小，在应用中无需附加温度补偿电路。实际应用中，R1=2.5KΩ，R2=3.5KΩ，从型号TL431QPK，SOT-89封装50个芯片中随机抽取3支，用图6所示电路作为差动变压器式位移传感器的稳压电路，温区范围-40℃～125℃，温漂测量如表2所示，仅有几个到十几毫伏，均符合所给指标。

可见串联电路提高了稳定精度，降低了TL431的功耗，减少了TL431因过热而损坏的机率，上述电路不但可以作为工业级的传感器稳压基准，而且可以为宽温区低温漂的军品级的产品精密稳压电源基准，是一款实用的精密线性稳压电路。

5.应用注意事项

5.1 用一只电容器与TL431并联使用，减小输出噪声

TL431的使用和稳压二极管的使用又十分相似，稳压二极管在电路中工作时，其自身会产生一种不规则的周期性噪声，这种不规则的噪声称为齐纳噪声。尽管齐纳噪声的电平不高，但它却是影响稳压二极管输出特性的重要原因之一。并联的电容就可以吸收稳压二要管的齐纳噪声，以改善稳压二极管的输出特性。另外，并联在稳压二极管上的电容还可以吸收电源的纹波，使得稳压二极管的输出电压更加平稳。其次，当稳压二极管与电容并联使用时，由于电容的充电作用，会使稳压二极管输出电压的建立时间增加，使输出电压缓慢地上升，不过，这仅是接通电源瞬间的情况。正常工作时，稳压二极管的输出电压是完全稳定的。

但是，当TL431与电容并联，其选用的容量值不适合时，有时不但起不到好的作用，反而会产生振荡现象，这是因为流过TL431的电流和电容的容量有一定的关系。实验表明，如果用容量为0.01～3μF的电容器并联在TL431上，很有可能使TL431产生振荡，因此，当TL431与电容并联使用时，应使TL431并联的电容器值大于3μF或小于0.01μF，对此必须引起注意。但当输出电压大于15V，IK大于10mA可完全避免振荡的发生.

5.2 应注意电流大小问题

流过TL431的最小电流必须大于1mA，否则失去稳压性能，最大不能超过100mA，否则就会损坏TL431，所以限流电阻的选择很重要。

5.3 应注意功耗问题

例如常见TO-92封装的TL431最大功耗为0.7W[3]，TL431在电路的实际消耗为P=VOI，参见图7，VO为输出电压，I为通过TL431的电流，因此，TL431只有在输出不超过5V时才可输出140mA电流，输出电压为7V时，只能输出100mA电流，这是因为受功耗限制的缘故。常规功耗为0.5～1.2W，当其在高温、高压或大电流条件下使用时，要注意通风、散热和安全性。

图7 0.7WTL431工作区

5.4 应注意取样电阻R1和R2的选择问题

取样电阻的选材及布放，直接影响到稳压精度和温度特性，因此必须选用温度系数小、噪声小、功率裕量大的同型号精密电阻。由公式VO=2.5×（1+R1/R2），取VO最大为36V，可以计算出的R1/R2最大比值为13.4，即R1最大是R2的13.4倍。

由于TL431是有较高的开环增益且响应速度快，当取样点（R1、R2的连接点）离两极较远时，电路容易产生超调自激，所以在使用时要引起注意。

5.5 最小维持电流与最小阴极电压

由于TL431的内部基准Vref是靠阴极电流维持，并且低于极间电压，所以应用时要注意：TL431的输出极截止后，仍必须有大于0.2mA的阴极维持电流；当输出极“饱和”后，极间电压仍至少大于2.2V。

6.结语

本文根据TL431三端可调精密内部结构及特点，阐述了并联稳压电路和串联稳压电路的基本构成和性能。大量实验和长期应用证明，TL431确是一片设计精巧、应用方便、性能可靠、性价比较高的稳压基准芯片，应用前景广阔。

参考文献

[1]ADJUSTABLE PRECISION SHUNT REGULATORS SLVS543J-AUGUST 2004-REVISED DECEMBER 2005.

[2]MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA TL431，A，B Series.

[3]潘玉成.可调式精密稳压集成电路TL431及应用[J].宁德师专学报（自然科学版），2008（1）.

第4篇：串联稳压电源设计范文

【关键词】DC-DC转换 LM5117芯片 直流开关稳压电源

开关电源是利用电子开关器件通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“断开”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现电压变换、输出电压可调和自动稳压。常用开关稳压电源电路结构复杂，且难于实现稳压数字化调节，本文介绍一种以LM5117为核心降压芯片的直流稳压电源，该电源设计简单，可实现输出稳压数字化调节且工作效率较高。

1 电源整体设计

1.1 设计要求

输出电压偏差|UO|≤100mV；

最大输出电流IO≥3A；

输出纹波Uopp≤50mV；

负载调整率Si≤5%；

电压调整率Sv≤0.5%；

效率η≥85%；

重量小于0.2kg；

具备过流保护和负载识别功能。

1.2 设计方案

本开关稳压电源主要由电流检测部分、过流保护部分、降压部分、负载识别部分和输出电压调节部分组成，其工作原理框图如图1所示。直流稳压电源输出固定16V，经过LM5117为核心的Buck电路输出稳定可调电压，在输出电路中串入电流检测模块送入单片机A/D采集并判断电流是否大于动作电流，在Buck电路输出端增加一个负载识别端口，外接电位器按U0=R/1k得到输出电压设定值，由单片机D/A控制输出电压到达设定值，构成闭合控制回路，其电路原理图如图2所示。

2 开关电源的组成部分设计

2.1 降压电路

采用LM5117组成的DC-DC电路，其中LM5117是同步降压控制器，适用于高电压或各种输入电源的降压型稳压器应用；其控制方法是基于仿真电流斜坡的电流模式控制，而电流模式控制具有固定的输入电压前馈、逐周期电流限制和简化环路补偿的功能，输出纹波电压小、效率可高达93%可很好满足要求。

2.2 过流保护电路

LM5117一脚UVLO是欠压锁定编程引脚，我们采用软件调控来实现电流过保护，通过控制芯片一脚的电压来控制芯片的工作状态。利用INA271高端检测，通过接入电阻恒定为50mΩ的康铜丝采样电压从而算出电流。将INA271采样输出电压送入单片机A/D采集，判断计算出的电路电流是否大于动作电流值，过流时通过P3.1输出低电平至Uvlo脚，芯片停止工作实现过流保护。该方案可行性高且可减小整个装置质量，减小系统效率，如图3所示。

2.3 降低纹波

注：Vro为总纹波大小，纹波是叠加在直流电压的交流部分。ESR为 C的的等效串联电阻。

由公式可知三种减小纹波电压的方法：

（1）适当增大开关频率，但此做法回事系统功耗增加，电源效率降低；

（2）减小ESR，可选择若干电解电容，瓷片电容并联ESR的值只有几十毫欧，此方法有效减小纹波的同时可提高电容量，即增加输出滤波电路电感可在一定范围内尽量大；

（3）采用πLC滤波电路也可有效降低输出端纹波大小。

2.4 DC-DC变换

采用非隔离型Buck电路，以LM5117为核心，由开关管CSD18532，电感，电容组成。由两个开关管交替导通将输入直流电压变化成矩形波，空载时满足（W为空占比），当负载接入时，输出电压通过店主分压反馈到芯片Fb脚，保持输出电压为稳定可调电压。

2.5 稳压控制

如图4所示，自LM5117的FB引脚输出的电阻分压信号可设定输出电压电平在一定范围内变化，FB引脚的调节阈值为0.8V。设定R0为1.2k，由电路图可以确定DA输入Ui和输出UO间的关系为：

，通过确定R1，R2的阻值进行优化即可稳定输出连续的电压值，以实现输出电压的数字化控制。

3 电路设计

3.1 A/D采集电路

采用12位串行输入模数转换器TLC2543，此芯片使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程，串行输入结构可以节省单片机I/O口资源，分辨率较高，在仪器仪表中有较为广泛的应用。

3.2 D/A输出电路

采用TI公司生a的带有缓冲基准输入的双路12位数模转换器TLV5618，输出电压为基准电压的两倍，且单调变化。REF5040提供精准参考电压4.096V。数字输入端带有斯密特触发器，具有较高的噪声抑制能力。

4 运行结果测试

4.1 器件选择

由各种计算分析选择开关频率Fsw=1000kHz，定时电阻Rt=51K，输出电感 Lo=22μH，电流检测电阻Rs=5mΩ，输出电容采用4个47μF电容并联Cout=235μF，输出分压器Rfb1=1.45K，Rfb2=6.2K，电位调节器处处电压为5V，Fcross=10K，Rcomp=27.4K，Ccomp=15nf。

4.2 方案测试

采用控制单一变量的方法对上述设计进行测试，测试结果该开关稳压电源不仅满足设计要求，而且在此要求的基础上更加优化即输出电压偏差|Uo|≤35mV，最大输出电流Io=3.2A，负载调整率Si=0.002，电压调整率Sv=0.002，系统效率η=92.8%。

5 结论

本开关稳压电源的设计核心是LM5117芯片，通过实际设计表明，以LM5117为核心设计的降压型直流开关稳压电源DC-DC的转换率高达93%，具有广泛的使用价值。

参考文献

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

[2]户川活朗著.实用电源电路设计――从整流电路到开关稳压器[M].北京：科学出版社，2011.

[3]康华光主编.电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2005.

[4]吴慎山主编.电子线路设计与实践[M].北京：电子工业出版社，2011.

[5]臧春华主编.电子线路设计与应用[M].北京： 高等教育出版社，2012.

第5篇：串联稳压电源设计范文

教学做合一教学模式，是陶行知先生所创建的“生活教育”理论体系中最富有建设性、最具有可操作性的分支理论。教学做一体化教学模式，是通过设计和组织，将理论教学与实践教学有机融合于一体的一种教学模式。一体化教学模式应该充分体现“以学生为中心，以教师为主导，以培养学生的技能为目标”的教学理念，师生双方共同参入教学的全过程，在教中学、学中做，做中学，融教、学、做于一体。笔者通过在教学一线的实践探索经历，来介绍航空电子技术与应用课程在教学做合一教学模式下项目———串联稳压电源的制作的具体实施过程。

二、串联稳压电源项目的教学过程及内容

通常对于原理图的学习对高职院校的学生是一个难点，传统教学按照半导体二极管、三极管等等的介绍完了之后，学生仍然不能识读原理图。教学做合一的方法运用到原理图的识别这个知识点时，笔者采用倒推法教学，先给出原理图，让学生先查找、归纳元器件，进而带着问题学习图中元器件性能，识读单元电路，最终完成原理图的学习任务。下面介绍项目具体如何通过5个任务模块进行实施。

1、任务一元器件符号的认知

学生先查找元器件符号、归纳元器件的种类，并且列表，教师分类讲解这些元器件，使学生带着问题学习元器件性能及作用。比较传统教学，学生学习兴趣大大增强了。

2、任务二单元电路的认知

学生学习完元器件的认知后，老师把图一勾出原理图中的单元电路:桥式全波整流电路、电容滤波电路、调整电路、基准电路、取样电路。让后引导学生逐一学习，画出每部分单元电路处理后的信号波形，讲解清楚电路的原理图结构。

3、任务三元器件的识别与检测

参照原理图一，以小组为单位发放电路板中所需要的元器件，进行元器件的识别与清点学习任务。通过元器件的识别完成元器件符号与实际元器件的对照，然后结合元器件的性能与作用，进行元器件检测的教学任务。

4、任务四电路板的安装与焊接

指导学生按照工艺要求进行电路板的安装:小功率元件贴底板安装，色环电阻顺序一致，先装配矮的元件再装配高的元件，元件安装前必须先矫形，有极性的元器件安装前必须要注意正负极等等。这些工艺要求在任务实施的过程中以投影的方式打出来，提醒学生边做边学。电路板的焊接需要学生由老师指导焊接要领练习4学时再进行项目电路板的焊接。

5、任务五电路板的调试与参数测试

电路板安装完成之后，引导学生对电路板的好坏进行调试，并对电路中关键参数进行测量。直流稳压电源的调试需要外接变压器输出12伏交流电对电路进行供电，整流滤波后输出15伏的直流电，经过取样电路中RP1中心抽头的调节可以实现输出8－14伏可调的直流电压。根据这些基本参数，引导学生找到电路板上对应点进行测试。

三、串联稳压电源项目的实施结果及评价

第6篇：串联稳压电源设计范文

关键词：电子技术与实训；任务驱动；教学法；理论知识；技能训练

电子电工是一门理论、操作结合相当紧密的课程，具有内容跨度大、覆盖面广、更新速度快、实践性强等特点。传统的教学模式往往是把课程分割成两块，即理论知识部分和技能实训部分。教学中，教师一般都是先安排一定课时量集中进行理论知识的传授，然后再进行集中的技能训练。这种理实分离的教学方式，通常使得在理论教学时，学生学习兴趣不浓，厌学情绪严重；而在技能教学中，学生又缺少相应的理论知识指导，导致技能水平不高，应用能力不强。

当前中职学生理论学习能力虽不强，但是动手能力却比较突出，需要教师积极探索适合中职学生的课程教学模式，充分体现“以学生为主体，以能力培养为中心”的中职教育培养模式。

所谓任务驱动教学法是以培养学生心智技能或操作技能为目的，教师设置并提出可以考核的、体现技能要求的工作任务，结合学生易感知的实例或实物，讲解完成该任务所需要的相关知识，演示完成该任务的操作步骤与要点，学生在理解所讲内容的基础之上，顺利完成该任务，掌握要求的心智技能或操作技能的教学过程。

以串联型稳压电源这一课为例：我将总任务设计为：分析串联型稳压电源电路的结构及原理，并完成该电路的正确安装与调试，要求：输入220V交流电压，得到在一定范围内可调的直流电压。为了及时检测学生对知识的掌握情况，我对每一个阶段的任务都进行了相应的评价。

第一阶段：元件识别与检测

任务1：变压器、电阻、电容、二极管、三极管等常用元器件的特点及作用是什么？

学生活动：通过讨论、翻阅资料，正确绘制出电路中各个元件的图形符号，分析出各个元件的作用。

任务2：常用电子元器件的参数、极性和性能好坏如何判别？

学生活动：要求学生能使用万用表等设备正确检测各元件参数。

教师活动：通过多媒体展示正确的答案，由学生自我检查。

第二阶段：电路结构及工作原理

任务1：串联型稳压电源由哪些部件或电路组成？

学生活动：学生讨论分析，画出电路结构框图。

任务2：串联型稳压电源如何工作？

学生活动：分析电路中各个环节的作用及电路工作过程。

教师活动：通过回顾学生先前已经学习过的变压、整流、滤波和稳压的知识，引导学生进行电路分析。

第三阶段：电路正确安装

任务1：识读电路原理图，完成元件在万能板上的合理布局。

学生活动：结合原理图，绘制元件布局草图。

任务2：元件在万能板上的合理布局与成形。

学生活动：结合自己绘制的布局图，参照元件成型的相关要求，完成元件在万能板上的布局。

任务3：电路的正确焊接。

学生活动：按照焊接的基本工艺要求，按照“变压―整流―滤波―稳压”四个过程依次进行电路焊接。

教师活动：通过巡视指导，检查学生各个任务的完成情况，对错误的地方进行纠正。

第四阶段：电路调试

任务1：示波器上波形的幅度和频率如何识读？

学生活动：学生参照示波器使用说明，打开示波器，输入示波器的较准信号，观察其波形是否正常，并正确读出其幅度和频度。

任务2：经过变压器降压后，变压器副边的输出电压及波形情况如何？

学生活动：检查电路焊接无误后，接通220V交流电压，用万用表交流电压档测量变压器副边电压值，用示波器观察变压器副边输出波形，并结合理论分析，判断数据是否正确，不正确进行排故。

任务3：信号经过桥式整流后，电压及波形又将如何变化？

学生活动：断开桥式整流电路与滤波电路的连接线，重新接通电源，用万用表直流电压档测量整流后的电压值，并用示波器观察整流后的输出波形，并结合理论分析，判断数据是否正确，不正确进行排故。

任务4：观察信号经过电容滤波后的电压值及波形。

学生活动：重新接好整流电路与滤波电路的连接点，接通电源，用万用表直流电压档测量滤波后的电压值，并用示波器观察滤波后的输出波形，并结合理论分析，判断数据是否正确，不正确进行排故。

任务5：观察电路的输出电压值及波形。

学生活动：接通电源，通过调节电位器RP，用万用表直流电压档观察电路输出端的电压变化情况，记录下其变化范围，用示波器观察输出波形的变化情况，结合理论分析，判断数据是否正确，不正确进行排故。

教师活动：主要通过巡视指导，帮助学生掌握电路测量的正确方法，对学习能力比较弱的学生给予帮助和指导。

显然，任务驱动教学法打破了传统教学模式的束缚，学生变被动为主动，使课堂更生动，同时考核评价机制的引入，使学生学习的主动性和参与性得到显著提高，很好地激发了学生的学习兴趣；其次，这种教学方式也使学生更清楚地认识到理论知识在技能训练中的重要性，也更加清醒地意识到放弃理论知识对于自身技能提高的影响；再次，任务驱动的教学方式，将教学内容很好地融合在每一个具体的任务当中，充分体现了学生的主体地位，在提高学生动手能力的同时，使他们分析问题、解决问题的能力得到显著提升，知识应用能力也更强；此外，任务驱动方式将方方面面的知识都进行了渗透，学生在完成一个个具体任务的时候，除了要应用教科书的相关知识以外，有时还要查阅一些工具书，学生在这样的训练过程中自然地把自己的学习内容拓展到课外，开拓了自己的知识面。同时因为很多问题可以自由讨论，互相交流，大大加强了学生的团队合作意识，增进了学生间的相互了解。

总之，任务驱动教学法与传统的教学方法相比较，特点鲜明，同时又保持了传统教学方法中的很多优点，在中职学校的电子电工教学中采用任务驱动教学法是一种很有效的教学方法，适合中职学生的认知特点，符合中职学校的教学要求。

参考文献：

第7篇：串联稳压电源设计范文

摘 要：随着我国现代电子信息技术的发展与提升，电子技工院校开始着重培养学生们的综合实践与应用的能力，进而有效的提升学生们的电工电子技能。因此，在电工电子技能的教学过程中，通过应用项目教学的方法开展，能够有效的提升整个课堂教学的效果，注重对学生们进行实训技能的培养与提升，从而促使学生们全面的发展与提升，增加学生们的综合实践能力与技术。

关键词：电工电子；技能实训；项目教学活动；设计与评价

引言

“项目教学法”是通过一个完整的项目来进行教学的方法，应用这种教学方法能够有效的将理论知识与实践教学进行有机的结合，进而充分的发掘出学生们的动手、应用潜能，激发学生们的学习积极性，培养与提升学生们的综合实践与应用的能力。当前，在技工学校的教学中，电子电工课程的技能实训课的教学效果较低，学生们的相关技能水平尚不成熟。基于此，通过应用项目教学的方式能够有效的提升电工电子课程的技能实训效果，进而促使学生们相关技能得以提升与发展。此外，通过应用项目教学的方法开展电工电子实训技能的教学，能够培养出全面、综合性的技能性人才，符合社会的发展标准，促使社会更好的发展与提升。

1项目教学活动的设计

1.1项目实施方案

直流稳压电源是人们日常生活中最常见的一种电源，通过以直流稳压电源来进行项目教学，与学生们的实际生活相贴切，更有利于激发学生们的学习兴趣，促使学生们更好的学习与发展。直流稳压电源在教学的过程中具有较强的综合性特征，因此在进行项目教学的时候将相关的基本知识点、基本技能进行有效的融合，更有利于学生们的学习与发展。

为了更好的完成该项目，实际的训练过程中，教师首先需要将整个项目划分为多个子项目，然后分阶段实施。在开展技能实训课的时候，首先需要制作一个能够输出直流电压为3―12V、输出电流为0.5A、电压调整率≤0.5V、电源输出电阻≤0.1的直流稳压电源。

进行直流稳压电源的项目教学目标就是通过综合性的应用电子技术基础知识，以此来有效的提升技工学校学生对于电工电子技能实训课程的学习兴趣，进而有效的提升学生们的实际应用技能。而在教学的过程中，教师通过应用PROTEL软件来进行电路原理图的绘制，向学生们演示电路的安装、提示，并以小组合作的方式来让学生们收集与电路元器件相关的信息数据，电路安装与调试的方法，来全面、综合性的提升学生们的电工电子技能，增加技能实训课的教学效果。

1.2项目教学活动的设计

项目教学活动设计过程中首先需要明确教学任务，即按照电子线路教学要求设计一个串联型稳压电源。然后，制定详细的活动计划，本次项目教学活动，主要可以划分为四个实施阶段完成，其中的第一阶段就是引导学生对相关的串联稳压电源的工作原理进行复习，如何有效的设置展示板、干扰源，制作出电路的设计图，列出所需要的元器件。第二阶段则是通过对所设计的方案通过从成本、实施等多个方面进行讨论与分析，确定最终的实施方案。第三阶段就是通过安装元器件来对电路进行测试与调试，并收集相关的实验结果及资料数据。最后一个阶段则是对整个项目进行实物验收及资料的验收，对项目实施过程中可能会出现的一些困难比如面板布局不合理、线路设计不够科学等问题进行预测，针对各项可能出现的问题，制定相关的解决对策，从而确保整个项目活动能够顺利的开展。

而在具体的实施过程中，通过小组合作、交流完成。小组研讨过程中，主要重点分析串联稳压电源工作原理的展示方式、线路原理图、教具结构布局等问题，需要确保教具能够展示负载变化、输入电压波动变化等外界条件变化情况。然后通过一定的调研查询，了解元器件型号及相关参数，做好成本核算工作，最终选择出成本较低、性能较好的元器件，采购工作完成之后，可以开展后续计划。电路安装调试过程中，小组成员需要对整个的电路原理的设计路线、元器件的结构布置等进行不断的调试，通过收集、分析输入电压波动、负载变化以及管C、E两端的变化值来对整个电路进行不断的调整。此外，还需要对相关的电子元器件的型、参数进行调整，来保证整个电路的运行。另外，在选购电子元器件的时候，还需要引导学生对相关设备的成本、性价比进行考虑，且还需要应用能够轻易在市场上找寻到的相关电子元器件，进而对学生进行全面性的培养与提升。项目总结环节，教师及学生要能够通过教师评价、学生互评、自我总结等方式对教学方案设计过程、教学活动实施过程、项目成果质量等进行综合的评价分析，总结项目实施过程中学生们存在的一些缺点及不足，帮助学生充分的认识自我，促进学生最大限度的发挥自身的能力，建立自信心。教师要能够从理论设计、实践操作、创新能力、学习态度等多个方面对学生进行系统评价。

2实施多元化的评价

教学评价对于技能实训项目的实施有着重要的意义，传统的考核方式只重视项目的结果，严重打击了学生参与学习项目的积极性，因此，教师在对电工电子技能实训课评价的时候，需要从多个方面展开合理的评价，由此才能够全面的对整个课程及学生进行评价，促使学生们更好的学习与发展。教学评价的内容应包括学生对于专业知识的掌握能力、岗位技能以及职业素养三个方面，其中岗位技能应占据考核的主要地位，专业知识及职业素养分别占20%。在进行课程评价的时候需要将总结性的评价与过程评价相结合，通过对学生的实训过程进行评价，重点考察学生对于课程基本概念、原理以及市场调研、成本核算等方面的能力，学生的创新精神、突发事件应变能力等，考察的内容要能够反应出学生们对于新旧知识的结合、掌握、运用以及创新的能力，对学生的合作意识与能力进行有效的评价，进而能够全面性的掌握学生的实际技能掌握情况。同时，还可以通过进行个体考核与团队考核相结合的方式，通过对整个小组的共同作品进行考核，能够增强学生们的团队意识与团队精神，提升学生们的综合能力与水平。

除此之外，还可以通过开展学生评价的方式来对项目考核进行学生自评与互评，最终再由教师进行总结性的评价。自我评价在评价学生对于知识点掌握情况时十分适用，自我评价一般在课后进行，学生根据教师提供的标准答案独立填写评价表格完成该评价过程，然后由教师通过抽查及谈话的方式对学生的学习成果进行检查及反馈，了解学生在项目实施过程中存在的不足之处，督促学生及时的梳理及复习本项目学习的重点，为下一个项目的有效完成奠定良好的基础。教师评价主要在学生综合知识应用能力、隐形职业能力等内容中十分适用。教师评价时对于不同的教学项目，评价的侧重点会有所区别，比如课程初期项目评价中，教师应将评价重点放在学生对于教学工具应用的熟练程度、自我管理等方面；后期项目评价则应放在学生的创新能力、沟通合作能力等方面。通过这种不同主体、不同评价方式的考核评价方式，能够更加全面性的对学生电工电子技能进行评价，在评价的过程中不会出现重复评价的现象，进而建立起高效的评价方式。

3结语

随着社会对技能型人才的标准与要求的不断提升，在电工电子课程的教学过程中，需要有效的增加实训课的教学质量与能力，通过应用项目教学的方法来开展技能实训课，能够有效的解决传统教学方式中存在的问题，提升实训教学的效率，进而提升学生们的实训技能，全面性的培养、发展技能型人才，以此来有效的促使我国在电工电子方面的发展速度，推动我国社会更好的生产与发展，增加我国在世界中的国际地位。

参考文献：

[1]张华燕.电子技术课程项目教学活动设计与评价[J].中国职业技术教育，2013（8）：37-41.

[2]陈正伟，裘君英，朱建华.电工电子技术实践教学评价体系设计[J].浙江科技学院学报，2015（04）.

[3]景宁波.电子设计大赛与电工电子设计实训课程改革[J].电脑知识与技术，2016，12（05）：131-132.

第8篇：串联稳压电源设计范文

所谓项目驱动教学法是一种建立在建构主义教学理论基础之上的教学法,学生综合素质和各种能力的提高都需要通过项目驱动教学模式来实现。该教学方法要求在教学过程中以项目为主线来展开,把相关的知识点融入到项目的各个环节中去,层层推进项目。通过对问题的深化或功能扩充,来拓宽知识的广度和深度,直至得到一个完整的项目解决方案,从而达到学习知识、培养能力的目的。项目驱动教学法属探究式教学法,老师根据学生已有的知识、水平、经验和兴趣,与学生共同拟定、实施一个项目来进行教学活动。在教学实施过程开始,教师引导学生选定“有意义”的项目,所谓“有意义”是指项目能够将课程中的理论知识融入到项目中并具有开放性;在项目实施过程中,老师在课堂教学中将融于项目的理论知识适当加以讲解,学生可以在项目实施过程中用理论指导实践,同时在实践过程中强化对理论知识的理解和掌握,两者有机结合,既能提高学生的兴趣,又可以在制定修改设计方案、分工协作中锻炼学生的自学能力、实践能力和创新能力,极大地发挥学生的主观能动性。在项目完成的基础上,可以引导学生对项目进行总结、交流和讨论,强化项目实施过程中学到的知识和技能,不但如此,可以引导学生在已实施项目上提出新问题、优化性能、扩充功能,进一步培养学生的钻研精神,挖掘学生的创造潜力。

二、项目驱动教学法在模拟电子技术课程中的应用

本文以直流稳压电源为例,介绍项目驱动法在模拟电子技术课程中的应用,该方法可以推广到该课程中的其它知识点,如功率放大电路、信号处理和信号产生电路等。

(一)项目的选择。项目的选择在项目驱动教学法中起着举足轻重的作用,项目选择要遵循以下原则:一是尽可能覆盖直流稳压电源涉及的所有知识点,如整流电路、滤波电路、稳压电路等,项目完成后学生能理解和掌握直流稳压电源所涉及所有理论知识,掌握运用这些理论知识的技能;二是项目要具有开放性,主要体现在项目的可拓展性,学生能够在已完成的项目上开展进一步的研究工作,包括性能的优化、功能的扩展等,如稳压电源转换效率的提高、稳压性能的提高等。在项目的实施过程中,学生可以充分发挥其主观能动性,增强团队协作能力,培养学生的钻研精神和协作精神。三是选择实际的工程项目,可以锻炼学生从事工程项目开发能力,毕业后无需岗前培训直接担任设计开发任务,从而拓宽学生毕业就业渠道。按照以上原则,选择直流稳压电源作为项目开展教学活动。在课程中的其它知识点,也可根据以上原则选择合适的项目,如在功率放大电路中选择扩音器作为项目、信号处理和信号产生中选择信号发生器作为项目等。

(二)项目的实施。项目驱动教学法中项目实施遵循层层推进的原则,按“搭积木”的方法,将项目分解成不同层次的小项目,每个小项目包含在不同知识点里,由不同的理论知识进行指导,由浅入深、由小到大,该章节课程结束时项目也就完成了。在整流滤波课程结束后,项目小组可以利用该章节所学的理论知识作为指导,讨论如何实现整流滤波环节,以整流电路为例,项目小组要确定选用单向半波、全波还是桥式整流或倍增整流,在确定了电路种类后要选择元件,确定元件必须具备的功能和性能,搭建电路后,要进行性能测试,测试的结果与理论计算值进行比较,分析产生差异的原因,寻找改进的措施。在整流电路设计完成后,进行滤波电路的选择和设计,讨论采用电容滤波还是电感滤波,各有什么优势,如果采用电容滤波,电容的取值应该多大、耐压性如何,纹波电压多大等,设计完成后进行测试,将测试结果与理论值比较并进行相应的处理。经过整流滤波后的电压值还不能够给精密度较高的电子设备供电,因此需要进一步稳压,这正是整流滤波后续课程内容,在这部分课程结束后,项目小组就可以讨论稳压电路方案,将所学的理论知识运用到实践中,确定采用串联反馈式稳压电路还是集成稳压器实现稳压,或设计两种方案并进行对比,方案确定后选择元器件搭建电路并进行测试,以此类推,在课程结束时完成项目。

(三)讨论和总结。项目完成后,各项目小组将项目过程中形成的设计方案、图纸、电路系统整理后,结合项目的心得体会撰写项目报告,在班级进行成果展示并汇报,其他小组成员可以对该组的项目展开讨论,/，！/如设计方案是否得当,元器件的选择是否合理,是否考虑了功能、性能和经济性要求等,项目小组可根据其他同学的建议对项目进行改进和优化。

(四)项目的拓展。项目的基本功能实现后,学生能够较好地掌握了直流稳压电源的基本知识,利用基本知识开展直流稳压电源设计的基本技能,该章节的教学任务也就基本完成,取得较好的教学效果,在此基础上可以鼓励学生进一步对已完成项目进行功能和性能的拓展。老师可引导学生对项目提出新要求,如功能上的扩展:不可调单向电压输出扩展为可调双向电压输出;性能上的扩展:电压稳定性的提高、电源转换效率的提高等,通过功能和性能的拓展,可进一步开发学生的创新思维,挖掘他们的创造潜力。

三、项目驱动法在模拟电子技术教学中取得的成效和存在的问题及对策

(一)取得的成效。将项目驱动法应用于模拟电子技术课程教学中,取得了以下成效:

1.学生对模拟电子技术课程产生浓厚的兴趣,学习效率得到明显的改善。一方面一改以往课堂上无精打采的状态,课堂气氛变得活跃,与老师的互动明显增加,因此学生的学习效率提高了,老师的积极性和效率也得到提高,形成了良性循环,使课堂教学效果得到明显改善;另一方面一改课后作业敷衍了事的状态,项目组成员分工查阅资料,讨论项目方案,加强与老师的交流,课后学习的目的性很强,有效地提高了课后学习的效率。

2.学生的理论知识和实践技能得到系统训练。因项目选择有针对性,涵盖了模拟电子技术的所有知识点,学生全程参与项目实施的每个环节,所以学生的理论知识和实践技能能够得到系统训练。另外,项目的实施如方案的确定、元器件的选型、电路的设计、制作和调试是在理论指导下完成的,

使得学生所学的理论能够得到实际应用,而在项目实施过程中通过查阅资料、讨论、老师的指导,使得学生能够在实践中强化对理论知识的理解、掌握和拓展。 3.学生的工程应用和创新能力得到很大提高。因为选择的项目都是实际工程项目,所以项目的实施完成对于提高学生的工程应用能力起着很大的作用,同时因为项目的开放性特点,可以锻炼和提高学生的创新能力,学生毕业后无需进行岗前培训即可直接上岗完成开发任务。另外,通过项目的实施,学生的团队协作精神、综合运用知识的能力等都会得到培养。

(二)存在的问题及对策。尽管在模拟电子技术中进行了项目驱动教学法的尝试,并取得了较好的效果。但是要将项目驱动教学法全面推广,最大限度地发挥其功效,还存在一些问题需要解决。

1.项目驱动教学要求老师有丰富的工程实践经验,而教师队伍中具备这种能力人的比例还不高。针对这个状况,可以从两方面开展工作,其一是较强校企科研和项目合作,可以派遣在职教师到企业挂职,为企业解决实际问题的同时锻炼自己的工程经验;其二是可以聘请企业中的资深工程师到学校担任兼职教师。

2.项目选择的问题。任课教师参与开发过的项目数量是有限的,不一定是“有意义”的项目,而且不一定适合教学。针对这个问题,除了要加强校企合作,多培养双师型人才,还要按项目选择的原则认真筛选、规范定题,不断积累,提高项目的数量和质量。

3.组织能力和协作精神的培养问题。项目的实施可以锻炼项目小组组长的组织能力,培养组员的协作精神,但如果组长在项目实施过程中只由一个人承担,其他组员的组织能力就得不到锻炼,有可能引发矛盾,更谈不上相互协作了。针对这个问题,可以采用组员轮流值班的方法解决,即在每个模块的设计和实施过程中由不同组员担任组长,可有效地解决组织能力和协作精神的培养问题。

第9篇：串联稳压电源设计范文

关键词：PFC；软开关；大功率开关电源

引言

在进行电力电子装置的设计时，通过使系统具有较高的功率因素，可以使电网的谐波污染得到有效减少。而PFC技术和软开关技术的运用，则可以使系统开关损耗得以减少，以便进行系统的整体输出效率的提升。因此，有必要对基于PFC和软开关的大功率开关电源进行研究，以便更好的进行PFC技术和软开关技术的应用。

1 基于PFC和软开关的大功率开关电源的系统概述

从系统构成上来看，基于PFC和软开关的大功率开关电源应该由三个部分组成，即电源主电路、电源控制电路和机箱。其中，机箱既可以起到固定电源的作用，同时也可以起到一定的屏蔽作用。而电源主电路的设计，则主要需要负责进行电源功率的转换。而进行主电路的控制，则可以将市电转化成需要的电压或电流。此外，系统的控制电路需要为主电路提供控制脉冲，并为主电路提供保护功能。所以，系统的各个部分既具有相辅相成的关系，同时也是一个统一的整体。

在进行电源主电路设计时，电路包含电网滤波、整流桥和PFC电路等多个部分。在交流电流流入到主电路后，整流模块将使交流电变成直流电，并利用PFC电路将脉动的直流电变成平滑直流电。同时，PFC电路需要使网侧电流成为正弦波。在功率开关桥通过滤波将直流电转变成高频方波电压后，该电压将通过高频变压器传至变压器副边[1]。最后，高频方波电压整流滤波将通过整流滤波电路转变成直流电压或电流。

控制电路的设计，需要完成为主电路提供驱动脉冲的任务。作为整个电源系统的核心，控制电路需要进行系统装置的控制，并进行相应保护功能的实现。所以，控制电路应具有驱动电路、保护电路和辅助电源电路等多个电路。此外，在电源有特殊要求的情况下，还要进行特定功能电路的加装。

2 大功率开关电源的系统设计

2.1 PFC电路设计

在进行系统设计时，系统的二极管整流电路输入电流中含有大量谐波，无法满足电路的功率因素要求。所以，需要进行PFC电路的设计，以便进行功率因素校正技术的应用。而UC3854是一种有源功率因素校正专用控制电路，具有升压变换器校正功率因素需要的一系列控制功能。所以，在进行PFC电路设计时，可以采用UC3854作为电路的主要控制芯片。从电路组成上来看，PFC电路主要由两部分构成，即以UC3854为核心的控制电路和升压变换器主电路。其中，升压变换器电路由整流桥、升压电感、隔离二极管和滤波电容等结构组成。在电流持续状态下，输入与输出电压比将对脉冲占空比起到决定性的影响，以便使电路噪声降低至最小。

在进行主电路设计时，需要较好的完成对各个元器件的选择。一方面，升压电感对于电力特性、效率和作用有着重要的影响，所以需要恰当的进行电感器的选择。具体来讲，就是根据电网电压最低负载进行电感电流最大峰值的确定，并利用AP法进行电感材料的选择[2]。另一方面，在进行输出电容器选择时，需要考虑输出电压大小、电容允许通过电流值和串联电阻大小等多种因素。同时，还需要根据稳压电源要求进行电容容量的确定，以便确保电容具有足够的放电维持时间。

2.2 软开关变换器设计

在进行软开关变换器设计时，需要完成对主电路拓扑的选择，并进行变压器、开关元件、输出滤波电路和谐振电感等多方面内容的设计。首先，在进行主电路拓扑结构选择时，需要考虑变压器原边电路拓扑结构，并考虑其应用范围。根据设计要求，可以将DC/DC变换器的输出功率设定为3.8kw，并按照功率范围选择正激、半桥等电路。而由于DC/DC变换器的输入电压为PFC电路所提供，所以相对较为稳定，不需要考虑偏磁问题[3]。其次，在进行高频变压器设计时，需要考虑能量转换、电压变换等问题。作为变换器的核心元件，变压器的好坏直接影响着开关电源的可靠性。就目前来看，变压器的设计可以按照一定的步骤来进行。具体来讲，就是依次完成对变压器匝比、磁芯、绕组匝数、绕组导体截面面积和变压器分布参数的计算或分析。此外，在进行开关元件的选择时，需要考虑到开关速度和电路简洁性问题。

2.3 辅助电路设计

为了确保系统的正常运行，还要进行辅助电路的设计。而从结构上来看，辅助电路主要包含两部分，即辅助电源和保护电路。一方面，在进行辅助电源设计时，需要为PFC控制电路、移相全桥变换器控制电路等多个电路配备电源。而采用开关电源技术进行辅助电源的设计，则可以使辅助电源适应系统的电压变化和负载变化，以便为系统各电路提供直流稳压电源。此外，在进行辅助电源电路设计时，则可以采用外接元件较少的PWM集成控制器进行电路的控制，以便使电路得到一定程度的简化。另一方面，在进行保护电路的设计时，需要进行输入过压、输入欠压、输出过压保护和超温保护电路的设计，以便为系统电路提供更多的保护。而保护电路的设计与实现电路相类似，但是需要完成对电路故障的检测。在出现故障时，保护电路的检测信号电压将大于给定电压[4]。而保护电路将进行低电平的输出，并进行保护信号的输出，以便为系统电路提供保护。

3 结束语

总而言之，基于PFC和软开关的大功率开关电源应该由电源主电路、电源控制电路和机箱这三个部分组成。而为了使开关稳压电源具有较高的性能和较大的功率，则需要进行高功率因素的变换器电路和软开关变换电路的设计。此外，为了给电源提供一定的保护，还要进行辅助电路的设计。

参考文献

[1]文立群，肖强晖.基于UC3846的有源嵌位单级PFC开关电源[J].湖南工业大学学报，2014，2（28）：52-55.

[2]黄冲冲.基于软开关技术直流开关电源的研究[D].西安科技大学，2012.