直流稳压电源设计要求精选(九篇)

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第1篇：直流稳压电源设计要求范文

关键词：电子负载；恒流控制；负载调整率

1 概述

电子负载具有体积小，调节方便，工作方式灵活，性能稳定，精度高等优点，被广泛应用于电源类产品和各类电子元器件的试验、测试、检定和老化环节。该方案基于盛群AD型单片机，设计了一种智能电子负载，与其他同类设计相比，具有直流稳压电源负载调整率自动测试功能。

系统原理整个智能电子负载系统由单片机、恒流控制电路、功率负载器件、电压电流检测电路、过压保护、供电电源等构成，系统原理框图如图1所示。

电子负载工作在定电流模式时，被测直流稳压电源输出的电流不变（以被测电源能提供相应电流为前提）。测试直流稳压电源负载调整率时，连接好测试电路，按键选定电源负载调整率测试功能，输入被测电源的额定电流、电压值，即可自动测试被测电源的负载调整率。

2 硬件电路设计

设计恒流电路使流过功率负载器件的电流值与数/模转换器的输出电压成线性关系。单片机控制数/模转换器输出电压，使恒流控制电路控制功率负载器件流过所需电流。电压电流检测电路把被测电源的输出电压和电流线性地转化成适合盛群单片机内部集成12位模/数转换器测量的量程，单片机切换多通道模/数转换器测量电压和电流检测电路的输出电压，完成测量被测电源输出电压和电流的功能。恒流及电压电流检测电路如图2 所示，其中Q1 是功率负载器件，用于吸收被测电源输出的功率。

图2中数/模转换器输出的电压经过电压跟随器U1B输入运算放大器U3 的同相输入端，运算放大器U3 通过采样电阻R6，差分放大器U4 等建立了深度负反馈，将运算放大器看做理想的放大器，由“虚短”、“虚断”可得：

UDAC=IR6A

式中：UDAC是数/模转换器输出的电压；I 是流过功率负载器件的电流；A 是由差分放大器U4 及R4 ，R5 等所组成电路的放大倍数，差分放大器U4 选用的型号为INA2134。从式（1）中可以看出，流过功率负载器件的电流与数/模转换器输出的电压成线性关系，因此可以通过单片机控制功率负载器件的电流。通过模/数转换器分别测量图2中ADC1 ，ADC2 处的电压，可以得到被测负载电源输出的电压和电流.

被测电源输出电压U 与ADC1 处的电压UADC1 之间关系式为：

被测电源输出电流I 与ADC2 处的电压UADC2 之间关系式为：

UADC2=IR6A

3 系统程序设计

系统程序采用模块编程，主程序调用各模块的方式实现。主要由定电流、被测电源输出电压检测、被测电源输出电流检测、负载调整率自动测试、按键检测、显示驱动等模块组成。

整个系统有两个工作模式：定电流工作模式和负载调整率自动测试模式。

定电流工作模式同时显示被测电源输出的电压和电流，系统上电后单片机首先进行各模块的初始化，最后在主循环中不断地检测各个标志位，以判断工作模式，通过检测按键来改变标志位。

直流稳压电源负载调整率S 表达式为：

式中：U 表示直流稳压电源设定的额定电压值；Uo 表示空载输出的电压值；Um表示满载时的输出电压值。

直流稳压电源负载调整率自动测试功能在定电流的基础上进行编程实现，负载调整率自动测试流程图如图3所示。

4 结语

以盛群单片机HT45XX为主控芯片设计了一种新型智能电子负载，使运算放大器工作在深度负反馈条件下实现功率负载恒流，该单片机自带12位ADC转换器，选用12 位串行数/模转换器，设计过压过流保护电路，通过软件编程实现直流稳压电源负载调整率自动测试功能。实际设计与制作表明，该方案满足设计要求。

第2篇：直流稳压电源设计要求范文

关键词: 仿真 电源 Protel 99

中图分类号: TM1 文献标识码: A文章编号: 1007-3973 (2010) 04-066-01

1 前言

直流稳压电源是能够保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压的常用的电子设备。它广泛应用于仪器仪表、工业控制及测量领域中。故设计、制造一个低纹波、高精度的直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。采用电路设计仿真工具对直流稳压电源电路的设计理念和输出进行仿真验证是提高设计质量、降低研制成本、缩短研制周期的有效手段,在电源设计工作中有着重要的实际应用价值。

仿真即对所设计的电路板进行电器特性的分析,检验其是否符合设计者的要求。如果没有防震功能,在设计阶段就无法检验设计的好坏,只能进行无力的实验,这样,一旦设计阶段出现重大失误,那么一切只能重新再来,造成时间和物质上的极大浪费。对于复杂的电路设计来说更是如此??。

Protel 99 SE系统提供了强大的电路仿真功能,能够提供模/数信号的混合电路仿真,本文利用Protel 99 SE软件模拟设计并仿真了直流稳压电源电路,理论计算了该电路的主要参数,模拟分析了该电路工作过程,仿真计算了该电路工作状态,直观地验证了理论分析的结果,并得到相关结论。

2 理论分析

直流稳压电源电路如图1所示,其中仿真信号源为频率为50Hz,幅值为311V的正弦波信号,三极管电流放大倍数为205,稳压管D2稳定电压6.8V,其他参数如图所示。

图1 直流稳压电源电路图

该电路理论计算如下:

(1)输入电压:

(2)经变比为5:1的变压器变压后,变压器副线圈两端电压:

(3)经D1全桥整流后,再经C1滤波后, 由经验公式??估算电路两端输出电压平均值应为:

(4)由于稳压管D2稳定电压为6.8V,故三极管基极与集电极电压即电阻R1两端电压为:

(5)三极管工作在线性放大区,故输出电压为:

3 计算机仿真结果

图2 输入波形图图3 a、b两点电位波形图

图4 c点电位波形图图5 输出电压波形图

由以上分析结果可以看出:计算机仿真计算的结果中图3与理论计算中的相符合,图4与理论估算中的相符合,图5与理论计算中的相符合。

4 结论

(1)计算机仿真结果不但结果更精确,而且速度非常快,大大减轻了电子线路设计人员的计算强度,尤其在需要经常改变电路元件参数时或计算复杂电路时,计算机仿真计算的快捷、方便、精确的优越性就更显得突出。

(2)利用计算机方针软件设计分析电子线路可以省去很多新产品调试时间,也可以及时发现设计中的错误,避免浪费,即节约了成本有提高了效率。

(3)利用Protel 99 SE软件对一个电路进行仿真时,一般步骤是先放置信号源,再设置好自己想要仿真的内容,最后启动仿真程序,输出结果。

(4)计算机仿真结果与理论计算结果很接近,直观的体现了理论计算结果。因此,计算机仿真电路的技术具有很强的实用性。

(项目基金:辽宁省教育厅科研项目2009A788)

注释:

第3篇：直流稳压电源设计要求范文

关键词：创新教育环境氛围内容评价

如何在教学过程中实施创新教育，是每个职业教育工作者需要积极思考和亟待解决的课题。中职阶段是学生思维能力与思维品质形成的关键时期，如何在贯彻素质教育中培养学生的创新意识、创新思维和创新能力就显得尤为重要。

在电子课堂中加入实习知识，能够更好地实行创新教育，有利于激发学生的创新意识，磨炼创新品质，培养创新能力，更有利于学生练就在今后的工作和生活中解决新问题，创造新生活的能力。

一、激发新的知识运用模式的价值

笔者认为，在电子专业中加入实习的知识更加能够为探寻有利于激发创新思维的实习模式做准备，因为趋势是肯定的，那么其发展的轨迹就尤为重要。

学校可以着力培养学生团队意识，就要注重引导学生组建“家电维修小组”、“电子小制作兴趣小组”、“电子设计与制作竞赛活动”，等等，让学生在这些丰富多彩的集体活动中，自行组织、分工协作、自主自觉地去完成指定项目。由于学生有很大的自由度和自，各小组成员就发挥自己的长处，各显神通，思维很活跃，兴致也很浓。这样，学生的创新思维不仅得到了发展，团队精神、合作意识也得到了培养。而且实训过程中，可以通过各种各样的手段来进行学习的弥补，可以说结合了很多有利的元素，使得学生的知识更加牢固。

二、重视兴趣的重要性，在实习中因材施教

注重实习内容的渐进性和拓展性：由于职校学生的基础差，思想惰性大。要想学生一下子形成良好的创新思维和能力是不现实的。电子专业的实习项目往往包括多个内容。像一个电路往往由多个功能电路组成，若单纯让学生照着去做，学生弄不清电路结构，出现故障时无从下手，往往是畏难而退，反而产生消极作用，所以实习应该循序渐进，一个一个模块进行。譬如，在组装声光控开关时，可以先组装电源，在电源检测正常之后，再进行声控电路实习，然后再进行光控电路实习；这样环环把关，循序渐进，有利于让学生形成良好的思维习惯。组装完后，引导学生分析如何调整光控和声控灵敏度，还可以将电路再扩展衍生新的电路。这样避免了拔苗助长的恶果，而是让学生一步一个台阶在分阶段实习中获取知识和培养良好的思维和创新能力。

三、建立实习实训过程中的平台教育过程

教师可以根据任务教学法的一些新思路为实训打造新的平台和手段。

根据课本上的相关知识结合课外查找的相关资料，各小组同学将直流稳压电源的分类及作用展开讨论，并进行归类。

要求：能够与实际相结合，列举出不同种类的直流稳压电源有不同的应用。

对直流稳压电源的构成及各部分的作用、工作原理；串联型晶体管稳压电路的组成、工作原理及输出电压的计算各小组成员之间要会根据教材中的分析结合网上的多媒体课件来合作学习、研究探讨。

细分五部分：

1.低压电器的作用

2.整流电路的作用、分类、原理、计算

3.滤波电路的作用、分类、原理、计算

4.稳压电路的作用、分类、原理、计算

5.典型故障分析

查找直流稳压电源的实例，思考如何去市场上选购材料，去实验室动手制作。小组之间研究如何调试：

1.可通过电子制作指导书或者上网站去搜索，确定要做的直流稳压电源。

2.列好元器件清单，备齐材料和工具。

3.去实验室小组成员制作调试。

四、写好本次课题的总结报告

[资料]

1.书本材料：《电子技术基础》《电子电工技能基础》《电子电路实训》。

2.省略/info/185-1.htm>

Design/ebook-linear-power-circuits.htm

3.元器件获得：学校实验室库存

[评价]

题目一：对于直流稳压电源电路：

1.整流电路有哪几种？

2.直流稳压电源电路是如何分类的？

题目二：制作串联型稳压电源，并填写好报告。

五、结束语

通过本课题的学习，希望同学们对直流稳压电源有一个深刻的认识。通过资料的查找和教材的学习，同学们不难知道直流稳压电源的作用和分类，对于其构成部分的原理，部分同学学习起来可能存在一定难度，但是只要我们用心去探讨学习，有问题多思考，多查找资料，利用一切可利用的资源，同学们就会比较好地掌握该部分理论知识。作为职业类的学生也更要注重将知识应用于实践，为此同学们在动手制作直流稳压电源时要学会处理好将理论应用到实践的矛盾，遇到问题时要小组成员之间互相协作，探讨问题的解决方法，这将对我们继续学习打下良好的基础。

参考文献：

［1］郅庭瑾.教会学生思维.教育科学出版社，2004.172.

第4篇：直流稳压电源设计要求范文

关键词 三端可调正稳压器LM317;单片机AT89S51;模数转换芯片

中图分类号TM91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)20-0060-02

0 引言

随着电力电子技术的迅速发展,直流电源应用非常广泛,小至家用电器的供电电源,大至大型发电厂、水电厂、超高压变电站、无人值守变电站作为控制、信号、保护、自动重合闸操作、事故照明、直流油泵、,各种直流操作机构的分合闸,二次回路的仪表,自动化装置的控制交流不停电电源等用电装置的直流供电电源。与此同时直流电源的好坏直接影响着电气设备或控制系统的工作性能,目前,市场上各种直流电源的基本环节大致相同,都包括交流电源、交流变压器(有时可以不用)、整流电路、滤波稳压电路等。针对以上概述,我们设计了一套足够调压范围和带负载能力的直流稳压电源电路,要求是输出电压连续可调;所选器件和电路必须达到在较宽范围内输出电压可调;输出电压应通过AD转换电路以及单片机自动控制电路实现了输出电压动态实时显示能够适应所带负载的启动性能。

1 系统方案

1.1 设计方案

1)晶体管串联式直流稳压电路

电路框图如图1所示,输出电压UO经取样电路取样后得到取样电压,取样电压与基准电压进行比较得到误差电压,对调整管的工作状态进行调整,从而使输出电压发生变化,与由于供电电压UI发生变化引起的输出电压的变化正好相反,从而保证输出电压UO为恒定值(稳压值)。

2)采用三端集成稳压器电路

如图2所示,他采用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。

3)用单片机制作的可调直流稳压电源

该电路可通过AT89CS51单片机控制继电器改变电阻网络的阻值,从而改变调压元件的参数,使用软启动电路,获得3~26 V,驱动能力可达1.5A。其硬件电路主要包括变压器、整流滤波电路、压差控制电路、稳压及输出电压控制电路、电压电流采样电路、掉电前重要数据存储电路、单片机、键盘显示等几部分。

4)整流电路的方案论证

桥式整流电路利用变压器的一个副边绕组和4个二极管,使得在交流电源的正、负半周内,整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。

5)滤波电路的方案论证

利用电容两端电压不能突变的特性,实现滤波。电容滤波电路简单,负载直流电压较高,纹波也较小,但输出特性欠缺,适用于负载电压较高,负载变动不大的场合。

6)数显电路方案论证

利用单片机对ADC0809的接口技术可实现对输入模拟量的动态实时显示。

1.2 具体电路

说明:如图3原理图中包含了采样电路,基准电路,比较放大电路,调整电路以及过载电路;本基础电路的输出端(可看作C3两端)即可实现对电池等的充电功能,通过调节滑动变阻器R5的阻值,可实现对不同型号电池的充电功能;采用两个放大器,两放大器输出电压大小相等、符号相反;在两放大器输出端分别加一个电阻,保证最大输出电压;使用集成芯片DAC0832,ADC0809。

参考文献

[1]狄京等主编.电子工艺实习教程.中国矿业大学出版社.

[2]胡汉才编著.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社.

第5篇：直流稳压电源设计要求范文

【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6篇：直流稳压电源设计要求范文

关键词：教学做一体 直流稳压电源 电路调试

中图分类号：TM44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）10（c）-0000-00

作者简介：安海霞（1975-），女，汉族，河北省易县，天津职业大学机电学院副教授，硕士，主要研究方向：电气自动化技术应用。

基金项目：本文是中国高等教育学会“十二五”教育科学规划一般课题（课题编号11YB081）“高等职业教育‘教学做一体化’教学实践中的问题与对策研究”的阶段性研究成果。

《电子产品设计与制作》是高职学生电类专业的一门基础课程。通过本门课程的学习，使学生掌握常用的二极管、三极管、集成运放、数字芯片等器件的选型与使用，学会简单电路如：直流稳压电源电路、触摸延时电路、三角波产生电路、计数器等电路的设计、安装与调试。为培养生产一线、从事电子产品设计与制作的技术技能型人才打下坚实基础。

根据教育部2006年出台的《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》所提出的“教学做一体化”是高等职业教育培养职业人的教学模式[1]，本课程进行了项目化教学设计，并在实训室通过“教学做一体”的方式进行了教学实施。

本文以“项目一 直流稳压电源电路的制作与调试”为例，进行教学策略的设计，同时分析电路制作、调试过程中的操作要点与故障原因。

一.项目教学策略设计

周军在《教学策略》一书中指出：教学策略是指为了实现一定的教学目标对教学方法、教学媒体和教学形式等的选择及组合。因此，教学策略是施教者（教师）在受到一定教学观念影响下，对教学方法进行统摄、控制和调节的教学决策活动，从而实现对整个教学活动的调控[2]。

施良方、崔允t教授将课堂教学策略分成五大部分：课堂教学准备策略、主要教学行为策略、辅助教学行为策略、课堂管理行为策略和课堂教学评价策略[3]。笔者将中间的三部分综合为课堂教学行为策略进行该项目的教学策略设计与实施。

1.课堂教学准备

（1）信息资源准备：直流稳压电源的结构、组装、工作视频，各类二极管、稳压块等元器件图片，元器件参数资料（pdf格式），具有针对性的行业、专业网站等。

（2）设备及元器件准备：电工实训台、万用表、示波器、变压器等实验设备，多种类型二极管、稳压块、电容、电阻等器件。

（3）W生分组准备：将学生按动手及组织能力分组，每组不超过3人。

2.课堂教学行为设计与实施

本项目采用直流集成稳压器设计电路，输出电压正负5V、电流0.5A。电路原理图如图1所示[4]。从图中可以看出，电路由4部分组成，因此将教学过程分为4个任务进行。教学活动设计如表1所示。

3.课堂教学评价

教学评价是高职院校技能训练教学活动中一项重要抓手，具有多方面的作用，是对技能训练教学过程与目标是否达成的一种价值判断，能控制、调节教学的实施，确保技能训练任务的达成[5]。

按照技能训练教学过程与目标是否达成，进行三方面的评价：（1）技能目标达成评价。根据电路的安装与调试要求，对学生的动手能力进行评价，采取学生自评、互评、教师评价进行；（2）知识目标达成评价。教师根据学生组装电路进行答辩考核，了解学生掌握知识情况，进行评价；（3）素质目标达成评价。根据学生的参与状态、协作程度、情感状态及职业素养进行互评和教师评价。将评价结果记录在教学云平台，课程完成后做总体评价。

二.电路制作、调试过程及故障分析

电路制作过程中，应根据电路原理边制作、边调试，用示波器观测每一部分电路的波形，进而判断元件有无损坏，电路连接是否正确。下面根据电路的四部分进行电路的制作与调试分析。

1.降压电路的调试

将变压器连接在交流220伏电源上，用示波器观测输出端波形，应为正弦波形，振幅在13伏左右。图像不正确时，查找变压器故障，可参考变压器检测知识。

2.整理电路调试

整流电路可采用四个整流二极管搭接，或者集成整流桥。按图搭接好整流电路后，并连接电阻作为负载，正弦波形的下半周翻到坐标轴上面，电路正确。如若没有波形，检测连接电路是否正确及二极管的好坏。

3.滤波电路调试

按照电路图将整流后的电路接在电解电容上，注意电解电容正负极的接法，输出波形为一条在正半周的直线。如果没有波形，检测电容是否烧坏。

4.稳压电路的调试

整流模块7805及7905管脚的接法是重点也是难点。7805的1管脚为输入端，2为接地端，3为输出端；7905的1管脚为接地端，2为输入端，3为输出端。对应图1，进行整流模块的连接与调试。用万用表测量输出电压时，红表笔接7805的3管脚，黑表笔接2管脚，得出电压为+5V；红表笔接7905的3管脚，黑表笔接1管脚，得出电压为-5V。

三.教学反思

项目化教学设计与教学做过程实施相结合，使学生在做中学、做中悟，引导学生自主探究、自主学习，极大的提高了学生的学习兴趣。通过四个学习单元的逐层递进，不断的发现问题、分析问题，到最后通过实践操作解决问题，增强了学生的成就感和自信心，同时提高了创新能力。小组内部的分工合作，与小组之间的评价，培养了学生合作、竞争的能力与意识，为走上工作岗位奠定了坚实的知识技能和文化素养。

参考文献

[1] 教育部.《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高〔2006〕16号）.2006.11.16

[2] 周军. 教学策略[M]. 北京：教育科学出版社. 2007. 12

[3] 施良方，崔允t. 教学理论：课堂教学的原理、策略与研究[M]. 上海：华东师范大学出版社. 2001.9

第7篇：直流稳压电源设计要求范文

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。

四、结语

第8篇：直流稳压电源设计要求范文

【关键词】开关；电源；原理；趋势

电子设备的运作需要电源供电，因而一个安全高效的电源，是组成技术指标合格的电子设备的必要部件之一。当下最常见的直流稳压电源主要有两类，一类是线性电源，另一类是开关电源。线性电源稳定性较好，输出纹波电压小，但要浪费较多的调整管功率，所以电源体积较为臃肿。相比之下，开关电源高效节能，外形小却能稳定输出较高电压，并且扩充方便，包含技术含量高，常被应用于数码设备、计算机等。开关电源是稳压电源未来发展的主流趋势，在当下已经较为普遍的应用于各个领域。

一、开关电源的基本原理及组成

（一）开关电源的基本原理

根据控制原理的差异，开关电源分为三种：脉宽调制、脉频调制和混合调制。

（1）脉冲宽度调制式，简称脉宽调制式（Pulse Width Modulation，缩写为PWM），当前集成开关电源多采用此种方式。这种方式稳定电压的方式是，在开关频率不变化的前提下，依靠脉冲宽度的增大或缩小改变占空比例，进而调节电压达到稳定。它核心部件是脉宽调制器。滤波电路的运行十分便捷，因为开关是按照稳定的周期工作的。然而，这种控制方式也有缺陷，它不能宽范围地调整输出的电压，因为受功率开关最小导通时间不够的话，就不能完成宽范围的调整。还有一个缺陷就是，输出端要求较高，为了避免空载时电压输出上升，需要安排接假负载。

（2）脉冲频率调制方式，简称脉频调制式（PulseFre-quency Modulation，缩写为PFM）。在这种调制方式运作的时候，脉冲宽度是固定的，开关频率的增加或减少控制了占空比，使得电压保持稳定。脉频调制器是它的核心部件。设计电路的时候，它不使用脉宽调制器中的锯齿波发生器，取而代之的是，用固定脉宽发生器，同时，使用电压/频率转换器来调节频率的变化。

这种调节方式的基本原理是，调节控制器输出信号的脉冲宽度的运转周期，改变其占空比，从而控制输出电压Uo保持稳定。它输出电压范围宽，输出端可不接假负载。

（3）混合调制方式，在这种调整方式下，可以灵活调整脉冲宽度或开关频率，它属于PWM和PFM的混合方式。混合调制方式兼有脉宽调制器和脉频调制器两种组件。由于tp和T均可单独调节， 因此占空比调节范围最宽，适合制作供实验室使用的输出电压可以宽范围调节的开关电源。

此三种方式都可以叫做时间比率控制（TimeRatio Control， 简称TRC）方式。其中，脉宽调制器在诸如UC3842型脉宽调制器中是一个独立的集成电路，而在LM2576型开关稳压器、TOP250型单片开关电源集成电路中与其他设备一同集成使用。

（二）开关电源的组成

（1）输入电路：线性滤波电路、浪涌电流抑制电路、整流电路。

（2）变换电路：含开关电路、输出隔离（变压器）电路等，是开关电源电源变换的主通道， 完成对带有功率的电源波形进行斩波调制和输出。

（3）控制电路：向驱动电路提供调制后的矩形脉冲，达到调节输出电压的目的。基准电路、采电路、比较放大、V/F变换、振荡器。基极驱动电路：把调制后的振荡信号转换成合适的控制信号， 驱动开关管的基极。

（4）输出电路：整流、滤波。把输出电压整流成脉动直流，并平滑成低纹波直流电压。

二、电源开关的发展趋势

开关电源是稳压电源未来发展的主流趋势，在当下已经较为普遍的应用于各个领域。接下来，笔者立足当前的开关电源的发展实际和理论发展，浅析开关电源的未来其发展趋势。

（一）小型高频化

磁性元件和电容的大小和质量决定了电源大小。当前的技术开发的一个方向在于，减小这些元件的大小，并尽可能低提升开关频率。这样既能减小电源尺寸受到磁性元件和电容尺寸和重量的影响，还能避免受到不必要因素的干扰，提升系统性能，所以小型高频化是开关电源的发展趋势之一。

（二）使用稳定化

比起线性使用的电源，开关电源的使用次数要多好多倍，由于经常使用其稳定性便不如前者。电解电容、光耦合器及排风扇这些部件是决定使用的稳定性和时间长短的要素。因此，当下的设计正是从集成度的提升着眼，尽力地改善器件的使用，增强开关电源的稳定性。进化，开关电源的集成度还有待提高。比较可取的是，利用模块化技术，它可以提升开关的稳定性，适合用于分布式电源系统。

（三）低噪化

在传统的开关电源中，频率越高噪声越大。采用部分谐振转换回路技术，在原理上既可以提高频率又可以降低噪声，所以低噪声化也是开关电源的未来发展趋势之一。

（四）计算机智能控制化

当前计算机操作系统不断革新，未来的电路将会加以结合，利用微机检测和控制，能有效、多反面监控系统，实时检查、登记和预警等。

（五）低压输出化

随着半导体制造技术的不断发展，微处理器和便携式电子设备的工作越来越低，这就要求未来的DC-DC变换器能够提供低输出电压以适应微处理器和便携式电子设备的供电要求。

三、总结

本文的上半部分，分析了开关电源根据控制原理的差异可以分为三种：脉宽调制、脉频调制和混合调制，同时还介绍了开关电源的结构及构成原理。

后半部分，立足当前的开关电源的发展实际和理论发展，分析未来其发展趋势为：小型高频化、使用稳定化、低噪化、计算机智能控制化和低压输出化等。

参考文献

[1]沙占友.新型单片开关电源的设计与应用[M].北京：电子工业出版社，2001.

[2]沙占友，王晓君，庞志锋.集成稳压电源实用设计软件[M].北京：中国电力出版社，2008.

第9篇：直流稳压电源设计要求范文

关键词 整流电路；桥式整流；电工电子；教学设计

中图分类号：G642.4 文献标识码：B

文章编号：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

整流电路是直流稳压电源中不可缺少的组成电路。而单相桥式整流电路是单相整流电路中最常见的一类电路，在日常生活中得到广泛的应用。电工电子学课程中，在电子技术部分介绍了二极管之后就可以进入单相桥式整流电路的学习。单相桥式整流电路是指应用于单相电路中由4个二极管连接而成的一种桥式整流电路，它可以实现将交流电变为脉动的直流电的整流功能。对单相桥式整流电路的学习是电子技术部分非常重要的一个知识点。为了将抽象难懂的电路原理讲清楚明白，课堂教学就需要进行合理有效的教学设计。

首先应明确教学的目的是要帮助学生掌握单相桥式整流电路的组成和特点，会分析单相桥式整流电路的工作原理，并能画出相应的输出电压、电流的波形，会分析计算单相桥式整流电路中输出电压、电流并了解晶体二极管的选择要求。教学的重点是桥式整流电路的结构和工作原理，难点则在于桥式整流电路的连接方式和工作波形分析。

2整体设计

教学安排上这部分内容通常用1课时即45分钟来完成。在目前高校的教学模式中，采用的教学方法主要是利用现有的多媒体教学设备，通过PPT课件的讲解来组织课堂教学。教师可以通过课件讲解、黑板板书、引导提问、软件演示和实物展示等多种教学手段来帮助学生理解掌握知识点。具体教学环节设置：通过稳压电源的组成结构引入整流电路的需求，引导学生思考整流电路的实现方法，进而介绍单相半波整流电路工作原理、电路参数计算；提出半波整流电路的不足，通过疑问如何改进电路，引入单相桥式整

流；用多媒体课件展现桥式整流工作原理、电路电流电压分析；小结单相桥式整流电路的工作过程，通过练习分析桥式整流电路二极管断路故障；例题讲解单相全波整流电路；板书比较3种整流电路的优劣；最后给出学生搭的直流电源实物照片，激发学生兴趣。

在整个教学过程中，在教师的讲解下，引导学生去思考，启发学生的思路，从而达到帮助学生掌握相关知识要点的教学目的[1]。

在引入环节，以日常常见的稳压电源的组成结构入手，吸引学生兴趣，启发学生思考直流电源的组成部件。一个直流电压源通常由交流变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，其中整流电路的作用是将方向变化的交流电压变成方向单一的脉动直流电压。电路的关键在于方向的变化，而影响方向的电路元件，学生通过思考，很容易想到二极管。

接下来很自然地介绍由二极管所构成的单相半波整流电路。单相半波整流电路工作原理很好理解，就是利用二极管的单向导电性。二极管正向导通使得正半周的电压能够传递过去，负载上得到正向电压。而二极管反向截止使得负半周电压时电路开路，负载电压为零。分析完电路原理后，再对电路中各元件的电压电流参数进行计算，了解所需二极管的基本要求。之后通过对电路输出波形的分析，根据单相半波整流电路的不足，提出进行单相全波整流的必要性。

随后介绍单相桥式整流电路的结构。对4个二极管的桥式连接基本结构，学生很容易记住，但是接头的连接方式比较容易混淆。可以引导学生观察二极管和电源及负载连接的二极管的个数和极性，教给学生“两两相连，源反阻同”这样的口诀来记忆电路连接方式[2]。搞清楚电路结构之后，运用PPT动画演示向学生展示桥式整流电路的工作原理，理解桥臂上二极管两个一组、两两分别导通变全波输出的原理，如图1所示。计算电路中各元件的电压电流参数，对单相桥式整流电路做个小结回顾。给出练习题，让学生分析桥式整流电路中二极管出现短路或者断路故障带来的问题。

作为补充，通过例题讲解图2所示单相全波整流电路，计算电路中各元件参数。最后通过板书比较3种整流电路的优劣，如表1所示。综合来看，单相桥式整流电路兼具性能好和对元器件要求低的特点，因此获得最为广泛的应用。

最后布置课外作业，让学生使用Multisim仿真软件搭建桥式整流电路，进而进一步设计实现多路直流电源输出。通过软件自带示波器观测桥式整流电路输出波形变化。系统仿真电路模型如图3所示，鼓励有能力的学生去实验室实际搭建实现直流电源电路。给出往届学生作品实物（图4），吸引学生兴趣，也坚定学生制作成功的信心。同时也是为后面滤波稳压电路的学习做好教学铺垫。

3 结语

课堂教学是高校教学活动中的核心和主要环节。单相桥式整流电路作为电工电子学课程中电子技术部分的一个重要知识点，教师多开动脑筋，通过多媒体、软件和实物多种教学手段来帮助学生理解教学内容，对完成教学目标是十分有益的。通过这样的教学设计和教学创新探索，教师对整个电子技术课堂教学进行反思，相信对教学水平的提高有所帮助。参考文献

[1]严萍.单相桥式整流电路的教学设计[J].时代教育，

2012（6）：18.