串聯穩壓電源設計精選(九篇)
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第1篇：串聯穩壓電源設計范文
中圖分類號：TP319 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（a）-0055-02
最為簡單的直流穩壓電源――穩壓管直流穩壓電源因為有固定大小限制的輸出電流，所以，在很多場合下無法滿足用電器要求，又兼電壓固定不可調節，無法呈現元件的變化特性，使得應用比較單一。然而將穩壓管直流穩壓電源當作基礎，加以有放大電流作用的晶體管，就可以增加負載電流。同時晶體管的負反饋也可以穩定電路電壓，輸出電壓也可以通過改變反饋而來的參數來達到調節的目的，從而適合更多的條件場合。這樣改進過的串聯穩壓直流電源，操作簡單靈活，成本低廉輕便，方便使用人員學習操作，也方便針對電路進行維修檢修，減少了工作量，極大地提高了工作效率，也能應用于教學舉例分析，極大地擴大了適用受眾。而利用Multisum2010電路仿真分析工具，可以對串聯直流穩壓電源的內部結構進行較為完全詳盡的仿真分析。通過模擬相關測量儀器對電源內部不同部位的輸入電壓的示波器顯示模型，輸出電壓的示波器顯示模型，從而計算分析出相關輸入電壓值、輸入電流值、輸出電壓值、輸出電壓值等不同參數。進而可在教學中作為驗證相關定理定律的有效工具手段。
1 運用Multisum2010對串聯型穩壓電路的仿真分析
通常實驗室運用的是較為簡化的串聯型直流穩壓電源，基本涵蓋了最主要的4個部分，即整流部分、濾波部分、串聯穩壓部分、保護部分。
1.1 整流電路分部
由于Multisum2010電子電路仿真工具能夠較好地還原電路實況，也能很好地模擬出給定的不同場景條件，相對所需的反應時間也比較短，所以，我們假定在特定模擬電路不同位置中加入整流二極管4只，（如圖1），并將信號輸出端用合適的成像示波器模擬出波譜形狀，來對不同情況下的假設做出鑒定。
通過仿真分析的譜圖可知，無論哪個部位的整流二極管發生開路，都會破壞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，輸出電壓的大小也會變成原有的一半，仿真模擬得到的結果與實驗前的理論預測十分契合，也從側面證明了該模擬仿真的相似度十分高，可以作為實驗數據相信代入計算。
根據如上舉例，還可以舉一反三探究其他相關問題，比如：若是任意一個位置整流二極管發生短路，又或是兩個位置同時發生短路等，均是很有研究探討價值的問題，在此不作重復演示。
1.2 濾波電路分部
將濾波電容也加入到整流電路中，由于電容器具有儲存電荷的特性與容抗特點，會阻礙電壓降與電流的改變趨勢，所以會使得輸出電壓的波動幅度減小，相對增大平均輸出電壓。根據計算公式可知，電阻R值越大，相同電容量的電容器放電時間會更長，放電速度也相對減緩，輸出的電壓變動曲線也愈發平滑緩和，平均輸出電壓值也就越大。當R值無窮時，平均輸出電壓的平方值正好是最大輸出電壓平方的一半，而濾波電容一定時，負載電阻R阻值越大，同理輸出電壓曲線也變的平緩，平均值也同比增加。
1.3 串聯穩壓電路分布與保護電路分部
穩壓電路分部是通過晶體管的負反饋作用來削弱輸入電壓對輸出電壓波形與平均值的影響。
保護電路分部的作用主要是在電路中串聯負載過了底線值時，又或者輸出發生短路時，通過限流型保護分部和截流型保護分部，通過截斷電路通道，來保護相關電子元件。
2 運用Multisum2010電子電路模擬軟件模擬晶體管負反饋串聯型直流穩壓電源
以電子實驗平臺EWB為前身的Multisum2010電子電路模擬仿真，最為突出的改進莫過于增加了虛擬儀表讀數觀察的直觀性，與各類電子元件、集成電路芯片庫的豐富性，并且擁有較為友好的用戶操作界面。使得整個軟件的處理信息功能強大卻便于操作，是新入門的電子操作設計，電路檢修人員增加理解熟悉操作的首選工具。其擁有虛擬儀器涵蓋了示波器以及顯示分析裝置、函數模擬發生器、萬用表、波特圖圖示儀器、針對失真度、譜頻、邏輯、網絡等必要參數的分析裝置等專業儀器，極大地方便了實驗要求與設計。
2.1 創建模擬電路
注意：（1）要選擇AC_VOLTACE_SOURSE此選項作為交流電源，并且接地。（2）在元件庫中選好相應的變壓器、橋堆，2只穩壓二極管，2只三極管，相應阻值的6只電阻，合適的2只電容，并按照示意圖連接好電路，在如圖位置放置好選擇2只萬用表作為測量用表。
2.2 仿真分析負反饋穩壓
雙擊交流電源按鍵，調整電壓值為220 V，頻率為50 Hz，將萬用表調整到量程為15 V的電壓表模式，讀取電壓值為12 V。另取萬用表2，調整量程為15 V的壓表，分別連接入電路測得電壓值如表1。通過對R4阻值的調整可以發現，其阻值的改變會相應的輸出電壓值。
當輸出電壓顯示值升高時，同樣操作調整相關參數為240 V，50 Hz，改變萬用表2位置，進行對相關阻值的測量，并且記下萬用表1的電壓讀數。
當輸出電壓顯示值降低時，同樣操作調整相關參數為200 V，50 Hz，改變萬用表2位置，進行對相關阻值的測量，并且記下萬用表1的電壓讀數。
通過表1可以看出，當輸入電壓的波動范圍控制在20 V以內的時候，晶體管串聯得到的穩壓電源能夠很好地利用晶體管負反饋的特性，將輸出電壓維持在固定數值保持不變。
假若調整輸入電壓以及其他電子元件參數數值，按照同樣的電路結構，就可以類似得出不同參數的晶體管，以及晶體管數量安裝方式不同時改造的串聯型穩恒電壓的最大波動幅度和穩定性，可以作為改進串聯型穩壓電源的深入性探究，具有很大的教學與商業價值。
3 結語
串聯型直流穩壓電源因其穩恒的輸出電壓，簡單的構造、方便的操作在精密儀器、電子元件領域扮演著不可替代的角色，對它的分析改進也一直是教學之重和企業創新賣點。然而在現階段，高校大學物理實驗室與中小型的企業電子電路實驗室依然存在儀器老舊不完備等缺陷，故而不能很好地實現教學目標與設計檢修等工作。通過Multisum2010電子電路的模擬分析，能較好地理解掌握相關的原理，也能相對地熟悉操作，從而將串聯型穩壓電源的作用發揮到更好。提高教學質量并且激發學生興趣，也能再次促進電子電路設計維修行業的發展。
參考文獻
[1] 關樸芳.基于Multisim2001的串聯型穩壓電源故障仿真[J].常州信息職業技術學院學報，2013（5）：23-25.
[2] 黃忠堂.串聯型穩壓電源的設計[J].廣西教育B（中教版），
第2篇：串聯穩壓電源設計范文
關鍵詞：無級；可調直流電壓源；晶振測試
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：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
作為理工科類大學生鍛煉動手能力的最基礎的電工電子實訓課程-電工電子設計實訓課程是我校面向理工類本科生的必選基礎實訓課程，覆蓋面大、學生多、工作量大。提供給學生選擇及要求學生選做的多個實訓套件需要的電源不同。為了能夠提供實訓中不同套件的電源，需要具有可調直流電源。本文所述電源分為無級可調直流穩壓電源及測試晶振兩個模塊。基于該實訓課程需要的所購的可調直流穩壓電源成本較高，數量有限，故研制該儀器以解決現存問題。該帶測試晶振的無級可調直流穩壓電源比專門的儀器相比，體積小巧，價格低廉、使用方便。晶振測試可用于51單片機12MHZ晶振的測試，市面上測試晶振的儀器比較少、且價格較高，51單片機的晶振經測試后再焊，可避免焊上壞的導致不易拆除、更換。
1 帶測試晶振的無級可調直流穩壓電源的主要性能
可調直流穩壓電源能夠任意輸出1.3-36V以內的直流電壓，誤差達到10%左右；實訓所用晶振的測試誤判率5%左右。
2 電原理圖、方案及設計
2.1 無級可調直流穩壓電源模塊
電路主要應用了LM317。LM317是美國國家半導體公司的三端可調正穩壓器集成電路。其輸出電壓范圍是1.2V-37V，最大負載電流為1.5A。使用時只需外接兩個電阻即可設置輸出電壓。它的線性調整率和負載調整率比標準的穩壓器好。LM317過載保護、輸出短路保護、安全區保護等多種保護電路。使用輸出電容能改變瞬態響應。調整端使用濾波電容能得到比標準三端穩壓器高得多的紋波抑制比。典型線性調整率0.01%，典型負載調整率0.1%。80dB紋波抑制比。輸出短路保護，過流、過熱保護，安全區保護。標準三端晶體管封裝。
Vout≈1.25V*（1+R3/R2）
用LM317制作可調穩壓電源，常因電位器接觸不良使輸出電壓升高而燒毀負載。如果增加一只三極管（如下圖所示），在正常情況下，T1的基極電位為0，T1截止，對電路無影響；而當W1接觸不良時，T1的基極電位上升，當升至0.7V時，T1導通，將LM317T的調整端電壓降低，輸出電壓也降低，從而對負載起到保護作用。
2.2 晶振測試模塊
主要通過三極管和周邊元件構成電路滿足“巴克豪森準則”（即公式a），（環路增益不能太大，否則也不起振，）形成震蕩，使晶振起振，如果不起振，那么晶振就是壞的，從而鑒別晶振的好壞。
|H（jω0）|R1
2.3 儀器設備硬件設計電原理圖
2.3.1晶振測試模塊電路原理圖如圖1所示。 印制板為PCB板1。
2.3.2可調直流電壓源模塊電原理圖如圖2所示。印制板為PCB板2。
3 帶測試晶振的無級可調直流穩壓電源的應用及使用
3.1 帶測試晶振的無級可調直流穩壓電源的應用
該設備可作為需要直流電壓源套件的電源：收音機電源、門鈴電源、報警器電源、功放電源、收音機電源、51單片機電源，另外晶振測試模塊可用于51單片機晶振測試。
3.2 帶測試晶振的無級可調直流穩壓電源的使用
輸出端正極（紅鱷魚夾）接電路正極，輸出端負極（黑鱷魚夾）接電路負極。將220V的電源線插頭插在市電插座上。打開開關1，直流電壓源指示燈（紅）亮，調節旋鈕，輸出電壓變化，其值顯示在電壓表頭上；另外，打開開關K2，測試晶振，晶振電源指示燈（紅）亮，如果晶振是好的，晶振質量綠指示燈亮，否則綠指示燈不亮。
3.3 帶測試晶振的無級可調直流穩壓電源的調試
調試過程：測試晶振的電源指示燈串聯的限流電阻阻值1.8K，原先過于偏低，發光二極管發燙，經過多次試驗最終選定合適值為5.1K；無級可調直流電壓源原先設計的可調電位器（用于調節輸出電壓）為4.7K，電壓輸出偏低，經過調試，最終確定為6.8K，電壓輸出符合要求；LM317選用鐵殼封裝，否則溫度過高容易高溫損壞。
參考文獻：
[1] 姜愛婷，楊毅，楊靜. 高頻開關直流屏的設計[J]. 山東工業技術，2013（12）：41-38.
第3篇：串聯穩壓電源設計范文
【關鍵詞】TL431；限流電阻；穩壓電源；低溫漂
1.引言
TL431是一個有良好熱穩定性能的三端可調精密電壓基準集成芯片，具有體積小、價格低廉、性能優良等特點：它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設置到從參考電壓（2.5V）到36V范圍內的任何值，典型動態阻抗僅為0.2Ω，電壓參考誤差為±0.4%，負載電流能力從1.0mA到100mA，溫度漂移低，輸出噪聲電壓低等[1]?；谝陨咸攸c，不僅可以用于恒流源電路、電壓比較器電路、電壓監視器電路、過壓保護電路等電路中、還廣泛應用于線性穩壓電源、開關穩壓電源等直流穩壓電源電路中，本文對TL431在線性穩壓電源中的并聯和串聯型兩種電源進行了詳細的介紹[2]。
2.TL431的內部結構和功能
2.1 TL431的符號
該器件的符號如圖1，三個引腳分別為：陰極（CATHODE）、陽極（ANODE）和參考端（REF），參考電壓為2.5V
圖1 TL431的符號
2.2 TL431的內部電路圖
由內部電路圖圖2可以看出，它由多極放大電路、偏置電路、補償和保護電路組成，其中晶體管V1構成輸入極，V3、V4、V5構成穩壓基準，V7和V8組成的鏡像恒流源與V6、V9構成差分放大器作中間級，V10、V11形成復合管，構成輸出，其它一些電阻、電容、二級管分別起偏置、補償和保護作用，在原理上它是一個單端輸入、單端輸出直流放大器[3]，如其等效功能示意圖如圖3所示，由一個2.5V的精密基準電壓源、一個電壓比較器和一輸出開關管等組成，參考端的輸出電壓與精密基準電壓源Vref相比較，當參考端電壓超過2.5V時，TL431立即導通。因為R端控制電壓誤差為±1%，所以參考端能精確地控制TL431的導通與截止。
3.并聯穩壓電路設計
3.1 基本并聯穩壓電路原理
TL431內部含有一個2.5V的基準電壓，所以當在Vref端引入輸出反饋時，器件可以通過從陰極到陽極很寬范圍的分流，控制輸出電壓。如圖4所示的電路，當R1和R2的阻值確定時，兩者對VO的分壓引入反饋，若增大，反饋量增大，TL431的分流也就增加，從而又導致VO下降。顯見，這個深度的負反饋電路必然在等于基準電壓處穩定，此時VO=（1+R1/R2）Vref。選擇不同的R1和R2的值可以得到從2.5V到36V范圍內的任意電壓輸出，特別地，當R1=R2時，VO=5V。若使R1短路，R2開路，即把參考端與陰極端短接，此時則有輸出電壓VO=2.5V（參考端電壓），最適合用于數字電壓表和模數轉換器或其它電路中作基準電壓源。
需要注意的是，和在選擇電阻R時必須保證TL431工作的必要條件，就是通過陰極的電流要大于1mA，R1和R2要選擇精度為1%的同類電阻，才能保證基準電源的長期穩定性。
3.2 并聯擴流穩壓電路
在多種應用電路中，實際上是將圖5為在圖4的基礎上將電路稍加改進，采用三極管擴流，組成大電流基準電壓源，且圖5中的晶體管可根據負載電流的大小選用不同功率的晶體管，這時限流電阻R也要相應增加其功率。并聯穩壓電路適用于各種傳感器、變送器、和儀表各種A/D轉換器中，圖5就是在電偶變送器中的應用。
4.串聯擴流穩壓電路
TL431除了可使用在并聯穩壓電路中，圖4和圖5中的限流電阻R的功耗就要隨著輸入電壓的不同而功率發生變化，需用功率大的限流電阻，否則就會因電流過大而損壞，
采用串聯行的接法，如圖7，解決了上述問題。將流經限流電阻R電流的分流一部分，用兩個NPN的三極管V1和V2，通過NPN+NPN的同極性接法夠成NPN型達林頓管，放大倍數是V1和V2的放大倍數的乘積。[4]這樣集電極不僅分流了圖5電阻R承受的大部分電流，解決了所需大功率電阻的問題，而且因達林頓管的電流放大能力增強，使TL431帶載能力增強，不用大功率三極管就可接大電流負載。
實際應用中，為差動變壓器式位移傳感器LVDT穩壓電源時，當負載電流為50mA時，流經R的電流僅為1mA，流過達林頓集電極的電路為49mA，電阻R采用小功率表貼電阻就能滿足需要，實現恒壓功能。而且在寬電源輸入下，輸出變化量小。如表2，測試條件為R1=2.5KΩ，R2=3.5KΩ，R=3KΩ，負載電流50mA，TL431選用SOT-89封裝，型號為TL431QPK，寬電壓供電的情況下僅變化1mV。如果在并聯電路中使用，替代圖5中所示電路，效果更好。
圖6所示電路具有良好的熱穩定性。由于TL431的溫度漂移低，0℃～40℃為6mV， -40℃～85℃和-40℃～125℃為14mV[1]，所以輸出電壓的溫度特性要比普通恒壓源好的多，如果R1和R2選用溫度漂移系數低的電阻，恒壓電路的整體溫度漂移也很小，在應用中無需附加溫度補償電路。實際應用中，R1=2.5KΩ，R2=3.5KΩ，從型號TL431QPK，SOT-89封裝50個芯片中隨機抽取3支，用圖6所示電路作為差動變壓器式位移傳感器的穩壓電路，溫區范圍-40℃～125℃，溫漂測量如表2所示，僅有幾個到十幾毫伏，均符合所給指標。
可見串聯電路提高了穩定精度，降低了TL431的功耗，減少了TL431因過熱而損壞的機率，上述電路不但可以作為工業級的傳感器穩壓基準，而且可以為寬溫區低溫漂的軍品級的產品精密穩壓電源基準，是一款實用的精密線性穩壓電路。
5.應用注意事項
5.1 用一只電容器與TL431并聯使用，減小輸出噪聲
TL431的使用和穩壓二極管的使用又十分相似，穩壓二極管在電路中工作時，其自身會產生一種不規則的周期性噪聲，這種不規則的噪聲稱為齊納噪聲。盡管齊納噪聲的電平不高，但它卻是影響穩壓二極管輸出特性的重要原因之一。并聯的電容就可以吸收穩壓二要管的齊納噪聲，以改善穩壓二極管的輸出特性。另外，并聯在穩壓二極管上的電容還可以吸收電源的紋波，使得穩壓二極管的輸出電壓更加平穩。其次，當穩壓二極管與電容并聯使用時，由于電容的充電作用，會使穩壓二極管輸出電壓的建立時間增加，使輸出電壓緩慢地上升，不過，這僅是接通電源瞬間的情況。正常工作時，穩壓二極管的輸出電壓是完全穩定的。
但是，當TL431與電容并聯，其選用的容量值不適合時，有時不但起不到好的作用，反而會產生振蕩現象，這是因為流過TL431的電流和電容的容量有一定的關系。實驗表明，如果用容量為0.01～3μF的電容器并聯在TL431上，很有可能使TL431產生振蕩，因此，當TL431與電容并聯使用時，應使TL431并聯的電容器值大于3μF或小于0.01μF，對此必須引起注意。但當輸出電壓大于15V，IK大于10mA可完全避免振蕩的發生.
5.2 應注意電流大小問題
流過TL431的最小電流必須大于1mA，否則失去穩壓性能，最大不能超過100mA，否則就會損壞TL431，所以限流電阻的選擇很重要。
5.3 應注意功耗問題
例如常見TO-92封裝的TL431最大功耗為0.7W[3]，TL431在電路的實際消耗為P=VOI，參見圖7，VO為輸出電壓，I為通過TL431的電流，因此，TL431只有在輸出不超過5V時才可輸出140mA電流，輸出電壓為7V時，只能輸出100mA電流，這是因為受功耗限制的緣故。常規功耗為0.5～1.2W，當其在高溫、高壓或大電流條件下使用時，要注意通風、散熱和安全性。
圖7 0.7WTL431工作區
5.4 應注意取樣電阻R1和R2的選擇問題
取樣電阻的選材及布放，直接影響到穩壓精度和溫度特性，因此必須選用溫度系數小、噪聲小、功率裕量大的同型號精密電阻。由公式VO=2.5×（1+R1/R2），取VO最大為36V，可以計算出的R1/R2最大比值為13.4，即R1最大是R2的13.4倍。
由于TL431是有較高的開環增益且響應速度快，當取樣點（R1、R2的連接點）離兩極較遠時，電路容易產生超調自激，所以在使用時要引起注意。
5.5 最小維持電流與最小陰極電壓
由于TL431的內部基準Vref是靠陰極電流維持，并且低于極間電壓，所以應用時要注意：TL431的輸出極截止后，仍必須有大于0.2mA的陰極維持電流；當輸出極“飽和”后，極間電壓仍至少大于2.2V。
6.結語
本文根據TL431三端可調精密內部結構及特點，闡述了并聯穩壓電路和串聯穩壓電路的基本構成和性能。大量實驗和長期應用證明，TL431確是一片設計精巧、應用方便、性能可靠、性價比較高的穩壓基準芯片，應用前景廣闊。
參考文獻
[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.可調式精密穩壓集成電路TL431及應用[J].寧德師專學報（自然科學版），2008（1）.
第4篇：串聯穩壓電源設計范文
【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
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第5篇：串聯穩壓電源設計范文
教學做合一教學模式，是陶行知先生所創建的“生活教育”理論體系中最富有建設性、最具有可操作性的分支理論。教學做一體化教學模式，是通過設計和組織，將理論教學與實踐教學有機融合于一體的一種教學模式。一體化教學模式應該充分體現“以學生為中心，以教師為主導，以培養學生的技能為目標”的教學理念，師生雙方共同參入教學的全過程，在教中學、學中做，做中學，融教、學、做于一體。筆者通過在教學一線的實踐探索經歷，來介紹航空電子技術與應用課程在教學做合一教學模式下項目———串聯穩壓電源的制作的具體實施過程。
二、串聯穩壓電源項目的教學過程及內容
通常對于原理圖的學習對高職院校的學生是一個難點，傳統教學按照半導體二極管、三極管等等的介紹完了之后，學生仍然不能識讀原理圖。教學做合一的方法運用到原理圖的識別這個知識點時，筆者采用倒推法教學，先給出原理圖，讓學生先查找、歸納元器件，進而帶著問題學習圖中元器件性能，識讀單元電路，最終完成原理圖的學習任務。下面介紹項目具體如何通過5個任務模塊進行實施。
1、任務一元器件符號的認知
學生先查找元器件符號、歸納元器件的種類，并且列表，教師分類講解這些元器件，使學生帶著問題學習元器件性能及作用。比較傳統教學，學生學習興趣大大增強了。
2、任務二單元電路的認知
學生學習完元器件的認知后，老師把圖一勾出原理圖中的單元電路:橋式全波整流電路、電容濾波電路、調整電路、基準電路、取樣電路。讓后引導學生逐一學習，畫出每部分單元電路處理后的信號波形，講解清楚電路的原理圖結構。
3、任務三元器件的識別與檢測
參照原理圖一，以小組為單位發放電路板中所需要的元器件，進行元器件的識別與清點學習任務。通過元器件的識別完成元器件符號與實際元器件的對照，然后結合元器件的性能與作用，進行元器件檢測的教學任務。
4、任務四電路板的安裝與焊接
指導學生按照工藝要求進行電路板的安裝:小功率元件貼底板安裝，色環電阻順序一致，先裝配矮的元件再裝配高的元件，元件安裝前必須先矯形，有極性的元器件安裝前必須要注意正負極等等。這些工藝要求在任務實施的過程中以投影的方式打出來，提醒學生邊做邊學。電路板的焊接需要學生由老師指導焊接要領練習4學時再進行項目電路板的焊接。
5、任務五電路板的調試與參數測試
電路板安裝完成之后，引導學生對電路板的好壞進行調試，并對電路中關鍵參數進行測量。直流穩壓電源的調試需要外接變壓器輸出12伏交流電對電路進行供電，整流濾波后輸出15伏的直流電，經過取樣電路中RP1中心抽頭的調節可以實現輸出8－14伏可調的直流電壓。根據這些基本參數，引導學生找到電路板上對應點進行測試。
三、串聯穩壓電源項目的實施結果及評價
第6篇：串聯穩壓電源設計范文
關鍵詞：電子技術與實訓；任務驅動；教學法；理論知識；技能訓練
電子電工是一門理論、操作結合相當緊密的課程，具有內容跨度大、覆蓋面廣、更新速度快、實踐性強等特點。傳統的教學模式往往是把課程分割成兩塊，即理論知識部分和技能實訓部分。教學中，教師一般都是先安排一定課時量集中進行理論知識的傳授，然后再進行集中的技能訓練。這種理實分離的教學方式，通常使得在理論教學時，學生學習興趣不濃，厭學情緒嚴重；而在技能教學中，學生又缺少相應的理論知識指導，導致技能水平不高，應用能力不強。
當前中職學生理論學習能力雖不強，但是動手能力卻比較突出，需要教師積極探索適合中職學生的課程教學模式，充分體現“以學生為主體，以能力培養為中心”的中職教育培養模式。
所謂任務驅動教學法是以培養學生心智技能或操作技能為目的，教師設置并提出可以考核的、體現技能要求的工作任務，結合學生易感知的實例或實物，講解完成該任務所需要的相關知識，演示完成該任務的操作步驟與要點，學生在理解所講內容的基礎之上，順利完成該任務，掌握要求的心智技能或操作技能的教學過程。
以串聯型穩壓電源這一課為例：我將總任務設計為：分析串聯型穩壓電源電路的結構及原理，并完成該電路的正確安裝與調試，要求：輸入220V交流電壓，得到在一定范圍內可調的直流電壓。為了及時檢測學生對知識的掌握情況，我對每一個階段的任務都進行了相應的評價。
第一階段：元件識別與檢測
任務1：變壓器、電阻、電容、二極管、三極管等常用元器件的特點及作用是什么？
學生活動：通過討論、翻閱資料，正確繪制出電路中各個元件的圖形符號，分析出各個元件的作用。
任務2：常用電子元器件的參數、極性和性能好壞如何判別？
學生活動：要求學生能使用萬用表等設備正確檢測各元件參數。
教師活動：通過多媒體展示正確的答案，由學生自我檢查。
第二階段：電路結構及工作原理
任務1：串聯型穩壓電源由哪些部件或電路組成？
學生活動：學生討論分析，畫出電路結構框圖。
任務2：串聯型穩壓電源如何工作？
學生活動：分析電路中各個環節的作用及電路工作過程。
教師活動：通過回顧學生先前已經學習過的變壓、整流、濾波和穩壓的知識，引導學生進行電路分析。
第三階段：電路正確安裝
任務1：識讀電路原理圖，完成元件在萬能板上的合理布局。
學生活動：結合原理圖，繪制元件布局草圖。
任務2：元件在萬能板上的合理布局與成形。
學生活動：結合自己繪制的布局圖，參照元件成型的相關要求，完成元件在萬能板上的布局。
任務3：電路的正確焊接。
學生活動：按照焊接的基本工藝要求，按照“變壓―整流―濾波―穩壓”四個過程依次進行電路焊接。
教師活動：通過巡視指導，檢查學生各個任務的完成情況，對錯誤的地方進行糾正。
第四階段：電路調試
任務1：示波器上波形的幅度和頻率如何識讀？
學生活動：學生參照示波器使用說明，打開示波器，輸入示波器的較準信號，觀察其波形是否正常，并正確讀出其幅度和頻度。
任務2：經過變壓器降壓后，變壓器副邊的輸出電壓及波形情況如何？
學生活動：檢查電路焊接無誤后，接通220V交流電壓，用萬用表交流電壓檔測量變壓器副邊電壓值，用示波器觀察變壓器副邊輸出波形，并結合理論分析，判斷數據是否正確，不正確進行排故。
任務3：信號經過橋式整流后，電壓及波形又將如何變化？
學生活動：斷開橋式整流電路與濾波電路的連接線，重新接通電源，用萬用表直流電壓檔測量整流后的電壓值，并用示波器觀察整流后的輸出波形，并結合理論分析，判斷數據是否正確，不正確進行排故。
任務4：觀察信號經過電容濾波后的電壓值及波形。
學生活動：重新接好整流電路與濾波電路的連接點，接通電源，用萬用表直流電壓檔測量濾波后的電壓值，并用示波器觀察濾波后的輸出波形，并結合理論分析，判斷數據是否正確，不正確進行排故。
任務5：觀察電路的輸出電壓值及波形。
學生活動：接通電源，通過調節電位器RP，用萬用表直流電壓檔觀察電路輸出端的電壓變化情況，記錄下其變化范圍，用示波器觀察輸出波形的變化情況，結合理論分析，判斷數據是否正確，不正確進行排故。
教師活動：主要通過巡視指導，幫助學生掌握電路測量的正確方法，對學習能力比較弱的學生給予幫助和指導。
顯然，任務驅動教學法打破了傳統教學模式的束縛，學生變被動為主動，使課堂更生動，同時考核評價機制的引入，使學生學習的主動性和參與性得到顯著提高，很好地激發了學生的學習興趣；其次，這種教學方式也使學生更清楚地認識到理論知識在技能訓練中的重要性，也更加清醒地意識到放棄理論知識對于自身技能提高的影響；再次，任務驅動的教學方式，將教學內容很好地融合在每一個具體的任務當中，充分體現了學生的主體地位，在提高學生動手能力的同時，使他們分析問題、解決問題的能力得到顯著提升，知識應用能力也更強；此外，任務驅動方式將方方面面的知識都進行了滲透，學生在完成一個個具體任務的時候，除了要應用教科書的相關知識以外，有時還要查閱一些工具書，學生在這樣的訓練過程中自然地把自己的學習內容拓展到課外，開拓了自己的知識面。同時因為很多問題可以自由討論，互相交流，大大加強了學生的團隊合作意識，增進了學生間的相互了解。
總之，任務驅動教學法與傳統的教學方法相比較，特點鮮明，同時又保持了傳統教學方法中的很多優點，在中職學校的電子電工教學中采用任務驅動教學法是一種很有效的教學方法，適合中職學生的認知特點，符合中職學校的教學要求。
參考文獻：
第7篇：串聯穩壓電源設計范文
摘 要：隨著我國現代電子信息技術的發展與提升，電子技工院校開始著重培養學生們的綜合實踐與應用的能力，進而有效的提升學生們的電工電子技能。因此，在電工電子技能的教學過程中，通過應用項目教學的方法開展，能夠有效的提升整個課堂教學的效果，注重對學生們進行實訓技能的培養與提升，從而促使學生們全面的發展與提升，增加學生們的綜合實踐能力與技術。
關鍵詞：電工電子；技能實訓；項目教學活動；設計與評價
引言
“項目教學法”是通過一個完整的項目來進行教學的方法，應用這種教學方法能夠有效的將理論知識與實踐教學進行有機的結合，進而充分的發掘出學生們的動手、應用潛能，激發學生們的學習積極性，培養與提升學生們的綜合實踐與應用的能力。當前，在技工學校的教學中，電子電工課程的技能實訓課的教學效果較低，學生們的相關技能水平尚不成熟?；诖?，通過應用項目教學的方式能夠有效的提升電工電子課程的技能實訓效果，進而促使學生們相關技能得以提升與發展。此外，通過應用項目教學的方法開展電工電子實訓技能的教學，能夠培養出全面、綜合性的技能性人才，符合社會的發展標準，促使社會更好的發展與提升。
1項目教學活動的設計
1.1項目實施方案
直流穩壓電源是人們日常生活中最常見的一種電源，通過以直流穩壓電源來進行項目教學，與學生們的實際生活相貼切，更有利于激發學生們的學習興趣，促使學生們更好的學習與發展。直流穩壓電源在教學的過程中具有較強的綜合性特征，因此在進行項目教學的時候將相關的基本知識點、基本技能進行有效的融合，更有利于學生們的學習與發展。
為了更好的完成該項目，實際的訓練過程中，教師首先需要將整個項目劃分為多個子項目，然后分階段實施。在開展技能實訓課的時候，首先需要制作一個能夠輸出直流電壓為3―12V、輸出電流為0.5A、電壓調整率≤0.5V、電源輸出電阻≤0.1的直流穩壓電源。
進行直流穩壓電源的項目教學目標就是通過綜合性的應用電子技術基礎知識，以此來有效的提升技工學校學生對于電工電子技能實訓課程的學習興趣，進而有效的提升學生們的實際應用技能。而在教學的過程中，教師通過應用PROTEL軟件來進行電路原理圖的繪制，向學生們演示電路的安裝、提示，并以小組合作的方式來讓學生們收集與電路元器件相關的信息數據，電路安裝與調試的方法，來全面、綜合性的提升學生們的電工電子技能，增加技能實訓課的教學效果。
1.2項目教學活動的設計
項目教學活動設計過程中首先需要明確教學任務，即按照電子線路教學要求設計一個串聯型穩壓電源。然后，制定詳細的活動計劃，本次項目教學活動，主要可以劃分為四個實施階段完成，其中的第一階段就是引導學生對相關的串聯穩壓電源的工作原理進行復習，如何有效的設置展示板、干擾源，制作出電路的設計圖，列出所需要的元器件。第二階段則是通過對所設計的方案通過從成本、實施等多個方面進行討論與分析，確定最終的實施方案。第三階段就是通過安裝元器件來對電路進行測試與調試，并收集相關的實驗結果及資料數據。最后一個階段則是對整個項目進行實物驗收及資料的驗收，對項目實施過程中可能會出現的一些困難比如面板布局不合理、線路設計不夠科學等問題進行預測，針對各項可能出現的問題，制定相關的解決對策，從而確保整個項目活動能夠順利的開展。
而在具體的實施過程中，通過小組合作、交流完成。小組研討過程中，主要重點分析串聯穩壓電源工作原理的展示方式、線路原理圖、教具結構布局等問題，需要確保教具能夠展示負載變化、輸入電壓波動變化等外界條件變化情況。然后通過一定的調研查詢，了解元器件型號及相關參數，做好成本核算工作，最終選擇出成本較低、性能較好的元器件，采購工作完成之后，可以開展后續計劃。電路安裝調試過程中，小組成員需要對整個的電路原理的設計路線、元器件的結構布置等進行不斷的調試，通過收集、分析輸入電壓波動、負載變化以及管C、E兩端的變化值來對整個電路進行不斷的調整。此外，還需要對相關的電子元器件的型、參數進行調整，來保證整個電路的運行。另外，在選購電子元器件的時候，還需要引導學生對相關設備的成本、性價比進行考慮，且還需要應用能夠輕易在市場上找尋到的相關電子元器件，進而對學生進行全面性的培養與提升。項目總結環節，教師及學生要能夠通過教師評價、學生互評、自我總結等方式對教學方案設計過程、教學活動實施過程、項目成果質量等進行綜合的評價分析，總結項目實施過程中學生們存在的一些缺點及不足，幫助學生充分的認識自我，促進學生最大限度的發揮自身的能力，建立自信心。教師要能夠從理論設計、實踐操作、創新能力、學習態度等多個方面對學生進行系統評價。
2實施多元化的評價
教學評價對于技能實訓項目的實施有著重要的意義，傳統的考核方式只重視項目的結果，嚴重打擊了學生參與學習項目的積極性，因此，教師在對電工電子技能實訓課評價的時候，需要從多個方面展開合理的評價，由此才能夠全面的對整個課程及學生進行評價，促使學生們更好的學習與發展。教學評價的內容應包括學生對于專業知識的掌握能力、崗位技能以及職業素養三個方面，其中崗位技能應占據考核的主要地位，專業知識及職業素養分別占20%。在進行課程評價的時候需要將總結性的評價與過程評價相結合，通過對學生的實訓過程進行評價，重點考察學生對于課程基本概念、原理以及市場調研、成本核算等方面的能力，學生的創新精神、突發事件應變能力等，考察的內容要能夠反應出學生們對于新舊知識的結合、掌握、運用以及創新的能力，對學生的合作意識與能力進行有效的評價，進而能夠全面性的掌握學生的實際技能掌握情況。同時，還可以通過進行個體考核與團隊考核相結合的方式，通過對整個小組的共同作品進行考核，能夠增強學生們的團隊意識與團隊精神，提升學生們的綜合能力與水平。
除此之外，還可以通過開展學生評價的方式來對項目考核進行學生自評與互評，最終再由教師進行總結性的評價。自我評價在評價學生對于知識點掌握情況時十分適用，自我評價一般在課后進行，學生根據教師提供的標準答案獨立填寫評價表格完成該評價過程，然后由教師通過抽查及談話的方式對學生的學習成果進行檢查及反饋，了解學生在項目實施過程中存在的不足之處，督促學生及時的梳理及復習本項目學習的重點，為下一個項目的有效完成奠定良好的基礎。教師評價主要在學生綜合知識應用能力、隱形職業能力等內容中十分適用。教師評價時對于不同的教學項目，評價的側重點會有所區別，比如課程初期項目評價中，教師應將評價重點放在學生對于教學工具應用的熟練程度、自我管理等方面；后期項目評價則應放在學生的創新能力、溝通合作能力等方面。通過這種不同主體、不同評價方式的考核評價方式，能夠更加全面性的對學生電工電子技能進行評價，在評價的過程中不會出現重復評價的現象，進而建立起高效的評價方式。
3結語
隨著社會對技能型人才的標準與要求的不斷提升，在電工電子課程的教學過程中，需要有效的增加實訓課的教學質量與能力，通過應用項目教學的方法來開展技能實訓課，能夠有效的解決傳統教學方式中存在的問題，提升實訓教學的效率，進而提升學生們的實訓技能，全面性的培養、發展技能型人才，以此來有效的促使我國在電工電子方面的發展速度，推動我國社會更好的生產與發展，增加我國在世界中的國際地位。
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第8篇：串聯穩壓電源設計范文
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。
第9篇：串聯穩壓電源設計范文
關鍵詞：PFC；軟開關；大功率開關電源
引言
在進行電力電子裝置的設計時，通過使系統具有較高的功率因素，可以使電網的諧波污染得到有效減少。而PFC技術和軟開關技術的運用，則可以使系統開關損耗得以減少，以便進行系統的整體輸出效率的提升。因此，有必要對基于PFC和軟開關的大功率開關電源進行研究，以便更好的進行PFC技術和軟開關技術的應用。
1 基于PFC和軟開關的大功率開關電源的系統概述
從系統構成上來看，基于PFC和軟開關的大功率開關電源應該由三個部分組成，即電源主電路、電源控制電路和機箱。其中，機箱既可以起到固定電源的作用，同時也可以起到一定的屏蔽作用。而電源主電路的設計，則主要需要負責進行電源功率的轉換。而進行主電路的控制，則可以將市電轉化成需要的電壓或電流。此外，系統的控制電路需要為主電路提供控制脈沖，并為主電路提供保護功能。所以，系統的各個部分既具有相輔相成的關系，同時也是一個統一的整體。
在進行電源主電路設計時，電路包含電網濾波、整流橋和PFC電路等多個部分。在交流電流流入到主電路后，整流模塊將使交流電變成直流電，并利用PFC電路將脈動的直流電變成平滑直流電。同時，PFC電路需要使網側電流成為正弦波。在功率開關橋通過濾波將直流電轉變成高頻方波電壓后，該電壓將通過高頻變壓器傳至變壓器副邊[1]。最后，高頻方波電壓整流濾波將通過整流濾波電路轉變成直流電壓或電流。
控制電路的設計，需要完成為主電路提供驅動脈沖的任務。作為整個電源系統的核心，控制電路需要進行系統裝置的控制，并進行相應保護功能的實現。所以，控制電路應具有驅動電路、保護電路和輔助電源電路等多個電路。此外，在電源有特殊要求的情況下，還要進行特定功能電路的加裝。
2 大功率開關電源的系統設計
2.1 PFC電路設計
在進行系統設計時，系統的二極管整流電路輸入電流中含有大量諧波，無法滿足電路的功率因素要求。所以，需要進行PFC電路的設計，以便進行功率因素校正技術的應用。而UC3854是一種有源功率因素校正專用控制電路，具有升壓變換器校正功率因素需要的一系列控制功能。所以，在進行PFC電路設計時，可以采用UC3854作為電路的主要控制芯片。從電路組成上來看，PFC電路主要由兩部分構成，即以UC3854為核心的控制電路和升壓變換器主電路。其中，升壓變換器電路由整流橋、升壓電感、隔離二極管和濾波電容等結構組成。在電流持續狀態下，輸入與輸出電壓比將對脈沖占空比起到決定性的影響，以便使電路噪聲降低至最小。
在進行主電路設計時，需要較好的完成對各個元器件的選擇。一方面，升壓電感對于電力特性、效率和作用有著重要的影響，所以需要恰當的進行電感器的選擇。具體來講，就是根據電網電壓最低負載進行電感電流最大峰值的確定，并利用AP法進行電感材料的選擇[2]。另一方面，在進行輸出電容器選擇時，需要考慮輸出電壓大小、電容允許通過電流值和串聯電阻大小等多種因素。同時，還需要根據穩壓電源要求進行電容容量的確定，以便確保電容具有足夠的放電維持時間。
2.2 軟開關變換器設計
在進行軟開關變換器設計時，需要完成對主電路拓撲的選擇，并進行變壓器、開關元件、輸出濾波電路和諧振電感等多方面內容的設計。首先，在進行主電路拓撲結構選擇時，需要考慮變壓器原邊電路拓撲結構，并考慮其應用范圍。根據設計要求，可以將DC/DC變換器的輸出功率設定為3.8kw，并按照功率范圍選擇正激、半橋等電路。而由于DC/DC變換器的輸入電壓為PFC電路所提供，所以相對較為穩定，不需要考慮偏磁問題[3]。其次，在進行高頻變壓器設計時，需要考慮能量轉換、電壓變換等問題。作為變換器的核心元件，變壓器的好壞直接影響著開關電源的可靠性。就目前來看，變壓器的設計可以按照一定的步驟來進行。具體來講，就是依次完成對變壓器匝比、磁芯、繞組匝數、繞組導體截面面積和變壓器分布參數的計算或分析。此外，在進行開關元件的選擇時，需要考慮到開關速度和電路簡潔性問題。
2.3 輔助電路設計
為了確保系統的正常運行，還要進行輔助電路的設計。而從結構上來看，輔助電路主要包含兩部分，即輔助電源和保護電路。一方面，在進行輔助電源設計時，需要為PFC控制電路、移相全橋變換器控制電路等多個電路配備電源。而采用開關電源技術進行輔助電源的設計，則可以使輔助電源適應系統的電壓變化和負載變化，以便為系統各電路提供直流穩壓電源。此外，在進行輔助電源電路設計時，則可以采用外接元件較少的PWM集成控制器進行電路的控制，以便使電路得到一定程度的簡化。另一方面，在進行保護電路的設計時，需要進行輸入過壓、輸入欠壓、輸出過壓保護和超溫保護電路的設計，以便為系統電路提供更多的保護。而保護電路的設計與實現電路相類似，但是需要完成對電路故障的檢測。在出現故障時，保護電路的檢測信號電壓將大于給定電壓[4]。而保護電路將進行低電平的輸出，并進行保護信號的輸出，以便為系統電路提供保護。
3 結束語
總而言之，基于PFC和軟開關的大功率開關電源應該由電源主電路、電源控制電路和機箱這三個部分組成。而為了使開關穩壓電源具有較高的性能和較大的功率，則需要進行高功率因素的變換器電路和軟開關變換電路的設計。此外，為了給電源提供一定的保護，還要進行輔助電路的設計。
參考文獻
[1]文立群，肖強暉.基于UC3846的有源嵌位單級PFC開關電源[J].湖南工業大學學報，2014，2（28）：52-55.
[2]黃沖沖.基于軟開關技術直流開關電源的研究[D].西安科技大學，2012.
