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[關鍵詞]單片機 直流穩壓源 智能化電源 閉環控制

[中圖分類號]TM[文獻標識碼]A[文章編號]1007-9416(2010)03-0034-02

直流穩壓電源作為電氣設備及其控制系統的主要電源系統,在實際生活中被廣泛的應用于電力電子教學、電氣設備開發研究等工程領域。傳統直流穩壓電源由于受技術條件的影響,普遍存在功能簡單、調節誤差大、干擾大、接線復雜、體積大等問題。傳統直流穩壓電源對輸出電壓通常采用粗調的方式來完成,調節精度不高,當需要輸出電壓在一個很小范圍內進行調節時,傳統的直流穩壓電源就難以辦到,嚴重影響了穩壓電源的使用范圍。基于單片機的智能高精度直流穩壓電源,結合了最先進的單片機控制技術采用高性能基準穩壓電力電子元件,穩壓調壓精度高而且抗干擾能力強,克服了傳統直流穩壓源的缺點。同時整個控制系統具有完善的保護電路,大大提高了設備的使用壽命。隨著電力電子技術的成熟,單片機價格越來越經濟,且集成度相當高,大大減少了直流電源系統開發成本,具有明顯的工程實際應用價值。

1 系統硬件設計

1.1 系統總體結構

單片機控制的直流穩壓電源以AT89S52單片機作為整機的核心控制單元,經過調節AD7543的輸入電壓數字量來控制系統的輸出電壓,本系統具有可預置電壓和步進調節電壓的特性,而且整個電壓調節步進值達到0.1V的小范圍。此系統具有自我檢測功能、短路保護等故障處理技術。整個系統的工作原理框圖如圖1所示。

從圖1可以看出,整個系統包含變壓整流單元、鍵盤預設電壓單元、濾波電路單元、電流檢測短路保護單元、電壓反饋單元等多個部分組成。為了使系統能夠具備自動采樣檢測實際輸出電壓值的大小,可以通過電壓取樣及電壓調節回路,實時對電壓進行采樣,并經過相應的比較放大電路直接控制單片機內部系統程序進行相應的電壓調節,保障輸出直流電壓的穩定,然后經過八段式數碼顯示管進行數據處理及顯示相應的系統輸出電壓值。單片機在得到電壓取樣數據后,通過數字信號處理中心,獲得相應的控制策略,可以通過兩個驅動電路,對不同的輸出電壓值采取不同的控制策略。當電流檢測回路發現系統中電流過大時,就直接將信息反饋給驅動電路和單片機系統,控制電路調整進行自動短路保護。利用單片機為核心處理控制器的穩壓電源系統整體設計方案比較靈活,合理利用軟件編程控制方法來解決電壓值的預置以及輸出電壓的步進控制,比傳統滑檔控制更加精確可靠。由于單片機是一種電子產品的集成系統,可以大大地減少直流電壓源系統內部的硬件回路,且采用較為先進的電子器件,系統的相應時間和誤差都在有效的控制范圍,大大擴大了穩壓電壓源的使用范圍,在穩壓源系統中得到了廣泛的推廣。

1.2 數控部分

單片機AT89S52作為整個穩壓系統的控制核心主要完成電壓輸出值的采樣判斷、鍵盤電壓預設控制、控制驅動電路進行電壓調節、輸出電壓值數字顯示、系統短路自動檢測保護及其他輔助功能。

為了實現系統的人機對話功能,本系統采用10個數字電壓預設按鍵和兩個步進(“+”,“-”)按鍵,為了避免有些其他未考慮功能按鍵的使用,最終選用具有16按鍵的輸入鍵盤實現整個系統的人機交互控制電路。輸出電壓值顯示部分采用8位8段式LED數碼管,數顯LED管現在已經很成熟,易于同其他設備進行數據交換,可以直接與單片機輸出相連。但是本系統單片機作為系統控制核心,數顯單元只是單片機控制的一個點,且單片機I/O端口總數目有限,必須采用擴展電路來控制數顯部分,因此為了優化系統,采用一片8155作為單片機系統的外部擴展接口電路,實現16個鍵盤的通信接口與LED數顯的通信接口。鍵盤及數顯接口單片機擴展電路如圖2所示。

1.3 電壓取樣及電壓調節

為了提高輸出電壓的精度,保證電源穩定運行,利用電壓取樣單元對電源輸出電壓進行檢測,得到一個電壓信號的反饋電壓。為了提高單片機控制系統的整體精度和靈敏度,將采樣數據經過比較放大電路,利用一級運算放大器將采樣電壓進行放大,再送給單片機系統進行相應的數據處理。

1.4 電源方案

采用78系列三端穩壓器件作為控制核心單片機及系統各功能芯片的動力源,通過輸入電源的全波整流,獲得可靠的穩壓供電電源。

1.5 過流報警功能

為了提高單片機控制系統的安全可靠性,提高單片機數控直流電壓源的人性化服務。利用電流檢測回路檢測系統中的電流值,當電流大于系統設定值時,通過單片機系統自動保護跳閘,實現保護貴重電氣設備的功能,并可以通過相應的蜂鳴器報警,提醒工作人員對相應的設備進行檢查看修。

2 軟件設計

在實際硬件電路搭配完成后,為了有效地減小紋波電壓,保證供電可靠性,本系統采用軟件編程方法實現去峰值數值濾波,以減小外界環境干擾對輸出電壓的影響,數據取樣分析判斷是整個濾波系統的中心部分,取樣的準確性與否直接影響系統的整體控制。為了保證取樣的可靠性,在整個系統的軟件設計中設置了電壓采樣主程序和鍵盤輸入中斷子程序,相應的流程圖見圖3和圖4所示:

程序運行后,單片機系統就自動開始檢測是否有鍵按下,若有鍵盤觸發脈沖,則進入電壓預設按鍵功能程序。LED數碼管顯示部分就開始自動動態定時掃描數據,達到系統CPU資源得到充分利用。單片機系統不斷通過取樣電路采集系統輸出電壓數據,經過比較放大和相關分析判斷,然后通過單片機系統發出增減命令對實際輸出電壓進行相應的校正,控制輸出電壓源保持電壓恒定。

3 數據分析

把系統相關的硬件和軟件設定完成后,對裝置進行相應的檢測,其檢測結果數據如表1所示:

從表1中可以看出,基于單片機的直流穩壓電源系統可以有效的保障輸出電壓的穩定,系統整體誤差在10-2量綱級內,誤差相當小,完全滿足穩壓電源的要求。

4 結語

以AT89S52單片機為核心設計的一種智能穩壓電壓源系統,有效保證電氣設備的安全穩定運行。系統輸出電壓采用數顯和鍵盤輸入控制,提高了電源的人性化服務。基于AT89S52單片機的一種穩壓電壓源系統系統集成度高、可靠性強、具有自我故障檢測保護功能,具有良好的實用價值。

[參考文獻]

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【關鍵詞】單片機;直流穩壓電源;數控

電源技術是一種應用功率半導體器體，綜合電力變換技術、現代電子技術、自動控制技術的多學科的邊緣交叉技術，而直流穩壓電源更是電子領域重要的設備之一。從20世紀90年代末起，隨著對系統更高效率和更低功耗的需求，直流電源轉換器向著更高靈活性和智能化方向發展。本文設計一種輸出電壓在0.0V到9.9V之間并且可以任意設定輸出電壓的電壓精準調整的數控直流穩壓電源電路，該穩壓電源不僅能克服傳統電源輸出電壓難以精確調整的缺陷，而且還對系統的性能方面、系統的升級方面以及系統的可靠性方面進行了改善。

1.系統功能

本文設計的直流穩壓電源輸出電壓在在0.0V到9.9V之間并且可以任意設定輸出電壓，主要由STC89C52RC單片機、LCD1602顯示電壓模塊、D/A轉換模塊、穩壓輸出電路模塊、電壓模塊和數據采集模塊等部分組成。其中在電源模塊方面采用鍵盤設定的輸入方式，可用快點慢點的方式對報警和電壓輸出的閾值進行設置，其各種工作狀態都可由LCD1602來顯示，同時用STC89C52RC對輸出的電壓進行采樣并與先前設置的目標值進行比較，一旦出現偏差可立即進行調整或發出報警信號。

2.系統的整體設計

使用STC89C52單片機最小系統為控制單元，通過DAC0832芯片的數據采樣和LM324的電壓放大調整可以改變系統輸出電壓的大小，然后進行數據處理及送LCD1602顯示;使用運算放大器對電壓的比較放大，這樣不僅可以輸出直流電平，而且只要預先生成產生波形的量化數據，便可以輸出多種波形;采用LCD1602，它具有兩行顯示，每行顯示16個字符，采用單+5V供電，系統模塊的整體設計如圖1所示。

圖1 系統模塊的整體設計圖

3.系統硬件設計

3.1 穩定電壓輸出模塊

穩定電壓輸出控制模塊采用的是有14引腳的 LM324芯片，其作用是將通過前面的數模轉換模塊后出來的電壓給轉換成用戶所需的指定的穩定電壓。該模塊的工作原理是將所需的輸出電壓以下面圖2中的DAC0832芯片的第11引腳的輸出為參考做出一個比值，并采用串聯式反饋的電路使得輸出始終為所需的穩定輸出電壓，其具體的電路圖如圖2所示，在圖2中U5A―LM324為比較放大器，U5B―LM324為運算放大器，D/A轉換電路的輸出電壓OUT2接到U5A―LM324的同向端（LM324的第2腳），U5A―LM324運放的輸出端（LM324的第5腳）輸出的電壓一邊送到運放U6A―LM324的同向端（LM324的第1腳），一邊反饋回DAC0832的RFE1基準電壓。變位器R5作為U6A―LM324反饋電路中的反饋電阻。經數模轉換模塊后出來的電壓在這里經過了DAC0832和LM324的比較運算放大后再經過LM324第1引腳的調整，使得輸出的電壓始終和LED顯示器上顯示的一致。

圖2 電壓輸出原理圖

3.2 按鍵控制模塊

按鍵控制模塊的電路圖如圖3所示。在該電路圖中，K1-K9分別對應著0-9，且每個按鍵都是一腳接地一腳接在STC89C52RC的各個引腳上，K00是位數選擇鍵（按下為十位），K11則是為選定所需電壓無誤后需按下的確認鍵。

圖3 鍵盤控制電路圖

3.3 D/A轉換控制部分

在該設計中，采用DAC0832來進行模數轉換，并將經過該模數轉換后出來的電壓作為后面穩壓輸出反饋回路的參考電壓。8位的D/A數據口分別與單片機的P0口相連，DAC0832的片選信號和寫信號分別由單片機的P32腳和P36腳控制，8位字長的D/A轉換器具有256種狀態。

4.系統的軟件部分的設計

此設計中需用到核心單片機STC89C52RC的功能包括：鍵盤的擴展，程序的中斷，I/O的控制。系統軟件包括一個主程序、四個中斷服務程序、電壓處理子程序、調用寫電壓子程序、DAC0832處理子程序。主程序在初始化過程中，首先對單片機進行復位，然后讀入數據，控制開關電路進行顯示.初始化完成以后開中斷，如果有外部中斷請求，則首先響應中斷，進入中斷服務程序，如果沒有中斷請求，則要調用鍵盤掃描程序進行數據采集和處理，同時，利用對按鍵進行消抖。主程序流程圖如圖3所示。

圖3 主程序流程圖

5.結束語

本文設計并實現了一個基于STC89C52RC單片機的數控直流穩壓電源，它具備輸入方便、輸出精確度高、結構緊湊、電路簡化等優點，經過測試，用此單片機來控制設備的電壓時，輸出的響應良好，LED能正確清晰地顯示，誤差小，輸出的范圍為0到9.9v。

參考文獻

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關鍵詞：直流穩壓電源 線性電源 開關電源 基本類型

一、線性直流穩壓電源

（一）晶體管串聯式直流穩壓電源。其在線性放大狀態工作，具備反應快，電壓穩定度高，負載穩定度高，輸出紋波電壓小，噪聲較小等特點。針對電路技術而言，其控制電路使用元件較少。針對調整管的開關特性，濾波器的高頻性能等要求較少，因此可靠性較高。其最大缺點是工作效率較低。只能通過降低調整管上的壓降，減少調整管上的損耗來提高效率。具體解決策略為：一是PNP和NPN晶體管互補：串聯式穩壓電源輸出電源電流較大時，通常調整管都要接成共集電極的達林頓組合管。因為在晶體管電參數相同情況下在保持電流放大倍數相等的情況下，互補連接的組合調整管的集射極壓降減少了，因而電源的效率得到提高；二是偏置法：一般共集電極組合管集射間的壓降一定程度上取決偏置電流。采用偏置連接法當輸出電流一定時可以有效的提高電源效率；三是開關穩壓器作前置予調節：在輸入-輸出電壓差比較大，輸出電流也比較大的場合，采用開關穩壓器作串聯式穩壓器的前置予調節也是提高電源效率的有效辦法。開關予調節還可以設置在電源變壓器的原邊。

（二）集成線性穩壓器。集成穩壓器在早期市場上應用較多，產量較大，主要分為半導體單片式集成穩壓器、混合式集成穩壓器兩類。兩類集成穩壓器的電路形式、封裝、電壓、電流規格各不相同。集成穩壓器分為定電壓、可調、跟蹤、浮動集成穩壓器多種。然而無論何種形式，其大都由基準電壓源、比較放大器、調整元件即功率晶體三極管和某種形式的限流電路組成。部分集成穩壓器內部還有邏輯關閉電路和熱截止電路。集成穩壓器與由分立元件組成的穩壓器比較，集成穩壓器的優點非常明顯，成本低，體積小，使用方便，性能好，可靠性高。

（三）恒流源網絡穩壓電源。恒流網絡穩壓是串聯穩壓電源的基本特點之一，其能夠有效提高電源穩定性，在集成穩壓器中應用較為廣泛。分立元件組成的串聯穩壓器大都應用了恒流技術。應用晶體管場效應管與恒流二極管等元件能夠實現恒流。恒流二極管在分立元件的串聯穩壓器中應用較為便利。

二、開關直流穩壓電源

開關直流穩壓電源主要指功率調整元件以“開、關”方式工作的直流穩壓電源。早期的磁放大器開關直流穩壓電源是利用鐵芯的“飽和”、“非飽和”兩種狀態進行“開、關”控制，是一種低頻磁放大器。此期間出現的可控硅相控整流穩壓電源也屬于開關直流穩壓電源。之后，高頻開關功率變換技術得以迅猛發展，出現了變換器方式的高頻開關直流穩壓電源。

（一）去除工頻變壓器。去除工頻電源變壓器而采用直接從電網整流輸入方式，是開關電源減少體積和重量的重要舉措之一。去除工頻變壓器已成為當代先進開關電源的基本特點。無工頻變壓器的開關電源與各種有工頻變壓器的直流穩壓電源相比，其具有體積小、重量輕、效率高等優點。開關電源的電路形式已實現多種多樣。從調制技術來看，其包括脈寬調制型、頻率調制型、混合調制型幾類，其中脈寬調制占絕大多數。目前出現了完全無變壓器的開關電源，即連高頻變換器都不需要。這種電源的最大特點是體積還可比現在的無工頻變壓器開關電源小的多，而且沒有繞制的變壓器等器件，能夠集成電路工藝制作。

（二）提高開關電源頻率。現代開關電源的最顯著特點是開關頻率不斷提高，無論是晶體管開關電源、可控硅開關電源、場效應管開關電源，均在實現向高頻化方向發展。隨著功率IGBT和MOSFET的出現，開關電源的工作頻率已從早期典型的20KHz逐步提高到兆赫范圍甚至G赫范圍。

（三）控制電路實現集成。早期開關電源的控制電路由分立元件構成，電路設計和調試維修都較為復雜，不利于開關電源的推廣應用。為了適應開關電源的迅速發展，集成化的開關電源控制電路被研制成功，而且功能日益完善。開關電源控制電路集成化，極大地簡化了開關電源的設計，提高了開關電源的電性能和可靠性，并且具有體積小、成本低等優點。

（四）關鍵元器件高頻化。為適應開關電源快速發展需要，開關電源應用的主要元器件也在快速發展，高頻化是其基本目標。開關電源中的開關元件-功率晶體管、可控硅、場效應管等均在提高工作頻率上發揮著重要作用。特別是功率管IGBT復合管，MOSFET場效應管的出現，最為引人注目，其不僅把開關頻率提高到1MHz-lGHz，并且具有開關特性好、驅動功率小、不存在二次擊穿、避免熱奔等特殊優點。此外，大電流肖特基勢壘的出現極大地改善了低電壓電流開關電源的整流效率，其具有開關速度快、反向恢復時間短，正向壓降地等優點。在濾波過程中，電容器等器件也要在材料、結構工藝諸方面進行研制，以適應開關電源高頻化需求。

（五）實現全數字化控制。開關電源的控制已從模擬控制，模數混合控制，發展為全數字控制階段。全數字控制是未來的發展趨勢所在，并且已在許多功率變換設備中得到廣泛應用。然而，過去數字控制在DC/DC變換器中應用較少。近年來，開關電源的高性能全數字控制芯片已經逐步開發應用，歐美已有多家公司開發并制造出開關變換器的數字控制芯片及軟件。全數字控制數字信號與混合模數信號相比能夠標定更小量，芯片價格較低；針對電流檢測誤差能夠實現精確數字校正，電壓檢測更為精準；能夠實現快速靈活的控制設計等。

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提出了一種直流穩壓電源及其輸出功率測量系統，系統以單片機為核心，采用DC-DC直流變壓電路進行電壓轉換，使用單片機及其集成的A/D轉換器完成功率測量及顯示功能，同時在功率測量中使用了專用的集成檢流放大器。通過對試驗板進行測試與分析，證明系統主要技術指標符合設計要求，具有一定的實用價值。

【關鍵詞】直流穩壓電源 功率 檢流放大器 單片機

直流穩壓電源及其輸出功率測量系統在生產、生活中被廣泛使用，其中5V直流穩壓電源普遍應用于各類數碼設備充電、小型儀器儀表供電等，因此一種性能優良，運行穩定的5V直流電源具有很高的實用價值。這里以2013年全國大學生電子設計競賽L題“直流穩壓電源”所列基本要求為基礎，設計了一種5V直流穩壓電源及其輸出功率測量系統，系統能夠提供最大1A的電流，適用于各種不同的應用場合。

1 總體設計

系統以單片機為核心，采用DC-DC直流變壓芯片進行電壓轉換，將輸入的直流電壓轉換成5V，并使用采樣電阻與AD轉換器完成功率測量，采用液晶屏顯示系統相關信息。系統結構框圖如圖1所示。這里單片機采用的是宏晶科技生產的STC15F2K60S2，該單片機是一款高速、低功耗的8051改進型單片機，內部集成高精度時鐘及復位電路，可以省去外部時鐘與復位電路，更重要的是該單片機內部集成了一個8路高速10位A/D轉換器，在本系統中用于功率測量。

系統設計主要技術指標如下：

負載電阻為5Ω時，當直流輸入電壓在7～25 V變化時，要求輸出電壓為5±0.05V，電壓調整率≤1%；

直流輸入電壓固定在7V，當直流穩壓電源輸出電流由1A減小到0.01A時，要求負載調整率≤1%；

功率測量與顯示電路能實時顯示穩壓電源的輸出功率。

2 直流變壓部分設計

這里直流變壓芯片采用的是LM2596。LM2596系列是美國國家半導體公司生產的3A電流輸出降壓開關型集成穩壓芯片，它內含固定頻率振蕩器（150KHZ）和基準穩壓器（1.23v），并具有完善的保護電路、電流限制、熱關斷電路等。該芯片電路簡單，只需要4個元器件就可以完成基本電路的搭建，直流變壓部分原理圖如圖2所示。

根據芯片手冊與系統所要求的技術指標，硬件各部分元器件參數取值如下：C1為680?F電解電容，C2為470?F電解電容，D1為肖特基二極管SK54，L1為33mH電感。

該部分電路結構雖然簡單，但由于模擬電路受電路板步線及元器件特性影響較大，故在設計時應注意以下一些問題：由于開關電流與環線電感密切相關，這種環線電感所產生的暫態電壓往往會引起許多問題，要使這種感應最小、地線形成回路，這里D1與LM2596引腳2，C2與L1，C1與LM2596之間的連線在PCB 板上要印制得寬一點，且要盡可能地短，并且C1、C2、D1、L1 這4個元器件要盡可能地靠近LM2596。

3 功率測量電路設計

這里采用MAX4070完成系統對輸出功率的測試，MAX4070是MAXIM公司出品的一款低價的雙向、高側、電流檢測放大器，性能優良，適用范圍廣，該芯片共模輸入電壓可高達24V，且與電源電壓無關，供電電流低于100?A （關斷狀態電流降至10?A），總的輸出誤差小于1.5%。為了增加設計的靈活性，芯片需要外接一個確定阻值的檢流電阻，并且還可通過一個引腳選擇芯片的增益為50V/V或100V/V。芯片通過單一輸出引腳輸出與電流成正比關系的電壓信號，便可連續監視電流變化。這里由于輸出電壓是確定的，只要對輸出電流進行測量便能實現功率測量。功率測量部分的原理圖如圖3所示。

4 性能測試與分析

5 結論

這里提出了一種直流穩壓電源及其輸出功率測量系統，并給出了具體的設計，按照設計制作了實物并進行了性能測試，通過測試與分析，證明系統主要技術指標符合設計要求，具有一定的實用價值。

參考文獻

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【關鍵詞】Multisim 雙電源 仿真分析

LM117/LM317 是美國國家半導體公司的三端可調正穩壓器集成電路，LM117/LM317 的輸出電壓范圍是1.2V至37V，負載電流最大為1.5A。它的使用非常簡單，僅需兩個外接電阻來設置輸出電壓。此外它的線性調整率和負載調整率也比標準的固定穩壓器好。LM117/LM317 內置有過載保護、安全區保護等多種保護電路。通常LM117/LM317 不需要外接電容，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的多的紋波抑制比。利用LM117/LM317設計出正負連續可調的雙電源，通過實驗測試和軟件仿真，基本上可以滿足絕大多數運算放大器所需要的電壓幅度。

一、MultiSim仿真軟件簡介

MultiSim是一款將電子電路設計及其測試分析相集成的電路設計仿真軟件。它具備信號源、基本元器件、模擬數字集成電路、指示器件、控制部件、機電部件等各類元器件，可以對各類電路進行仿真，并且提供十多種虛擬儀器（如示波器、萬用表、信號發生器、波特圖圖示儀、功率表等），以及18種仿真分析功能（如直流工作點分析、交流分析、瞬態分析、傅里葉分析、噪聲分析、直流掃描分析等）。由于元件庫中有若干個與實際元件相對應的現實性仿真元件模型，配合強大的仿真分析，使結果更精確、更可靠。

二、直流穩壓電源的理論基礎與電路設計原理分析

（一）直流穩壓電源的理論基礎

電子設備都需要穩定的直流電源供電，如基本放大電路中的集電極電源、運算放大器的雙電源等。這樣，就需要將市電電網的交流電，變換為直流電。對于小功率的直流電源，它一般由電源變壓、整流電路、濾波電路和穩壓電路組成。如圖1所示：

（二）直流穩壓電源電路設計的基本原理

電源變壓器的作用時將220V的電網電壓變換成所需要的交流電壓值。

整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的大小、方向都變化的電壓較低的交流電轉換成單向脈動直流電。單相整流電路的類型有半波整流、橋式全波整流、中心抽頭全波整流等。

濾波電路的主要任務是將整流后的單向脈動直流電壓中的紋波（單向脈動直流電中含的交流成分）濾除掉，使單向脈動電壓變成平滑的直流電壓。濾波電路的主要元件是電容和電感，以電容濾波電路最常用，其特點是電路簡單，輸出脈動較小，輸出電壓平均值增大，但輸出電壓隨負載變化較大。采用電容濾波時，輸出電壓的脈動程度與電容器的放電時間常數τ有關系，τ大一些，脈動就小一些，多采用大容量的電解電容。電容的耐壓值應大于它實際工作時所承受的最大電壓，耐壓值一般取所接工作電路電壓的1.5-2倍。為了降低輸出直流電壓的紋波系數（輸出電壓中交流分量占額定輸出直流電壓的百分比），正、負電源的濾波電路均采用一個1000μF/50V的電解電容。

濾波電路的輸出電壓雖已變得平滑，但輸出電壓隨負載變化較大，后面需接穩壓電路。穩壓電路的作用是當交流電源電壓波動、負載及溫度變化時，維持輸出穩定的直流電壓。穩壓電路的類型有分立元件穩壓和集成穩壓器穩壓，分立元件穩壓時，電路穩定性不好，而集成穩壓器穩壓具有體積小、電路簡單、穩壓精度高，可靠性高等優點，被廣泛采用。選擇集成穩壓器時應先確定穩壓器的類型，是固定式還是可調式，是正壓輸出還是負壓輸出，然后根據其額定電壓和額定電流選擇具體型號。

三、LM317、LM337正負連續可調的雙電源的仿真分析

運行Multisim10，在繪圖編輯器中選擇變壓器、整流二極管、電阻、電容、電位器、三端可調穩壓塊LM317、LM337等元件，組成LM317、LM337正負連續可調的雙電源電路。

調整電位器R5、R6，可以連續調節輸出電壓的大小。

其仿真的電路用波形如下圖所示。

四、結束語

應用Multisim10仿真軟件進行仿真教學，設計的雙直流穩壓電源的電路具有結構簡單、電源利用效率高、輸出電壓噪聲小、穩定精度高、可靠性高等特點，可以滿足高精度形狀測量儀的電感測頭信號處理電路中運算放大器的高穩定性的雙電源需求，增強整個測量系統的工作穩定性，最大限度地減小電源引起的測量誤差，提高測量精度。在課堂上使模擬電子技術教學更形象、靈活，更貼近工程實際，達到幫助學生理解原理，更好地掌握所學的知識的目的。尤其適用于綜合設計性實驗項目，可有效克服傳統實驗與實驗室開放的局限。通過對雙直流穩壓電源的分析設計、仿真測試可以看出，利用Multisim的虛擬電子實驗平臺，能實時直觀地反映電路設計的仿真結果，驗證電路正確性，可縮短設計周期，提高設計成功率。

學生可據所學知識和能力，自選實驗內容，自行設計電路方案，進行電路分析，從而掌握電子電路的設計與仿真分析過程，對提高學生動手能力和分析問題、解決問題的能力、綜合設計能力和創新能力，具有重要的意義。

參考文獻：

篇6

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.

篇7

【關鍵詞】單片機；穩壓；開關電源；溫度傳感器

1 引言

直流穩壓電源是一種常見的電子儀器，廣泛地應用于電子電路、教學實驗和科學研究等領域。目前使用的直流穩壓電源大部分是線性電源，利用分立器件組成，其體積大，效率低，可靠性性差，操作使用不方便，自我保護功能不夠，因而故障率高。隨著電子技術的飛速發展，各種電子、電器設備對穩壓電源的性能要求日益提高，穩壓電源不斷朝著小型化，高效率，低成本，高可靠性，低電磁干擾，模塊化和智能化方向發展。以單片機系統為核心而設計制造出來的新一代智能穩壓電源不但電路簡單，結構緊湊，價格低廉，性能卓越，而且由于單片機具有計算和控制能力，利用它對采樣數據進行各種計算，從而可排除和減少由于騷擾信號和模擬電路引起的誤差，大大提高穩壓電源輸出電壓和控制電流精度，降低了對模擬電路的要求。智能穩壓電源可利用單片機設置周密的保護監測系統，確保電源運行可靠。輸出電壓和限定電流采用數字顯示，輸入采用鍵盤方式，電源的外表美觀，操作使用方便，具有較高的使用價值。

2 工作原理

本智能穩壓電源以開關電源為基礎電路，以高性能單片機為控制核心，組成數據處理電路，在檢測與控制軟件支持下，通過對開關電源輸出電流、電壓進行數據采樣與給定數據比較，從而調整和控制開關電源的工作狀態，同時監測開關電路的工作溫度和輸出電流大小，其工作原理框圖如圖1所示。是電經整流、濾波變成直流電送入開關調整電路，開關調整電路在單片機的控制下輸出穩定的直流電。用戶可根據需要通過鍵盤給定穩壓電源輸出的電壓值及最大輸出電流值，單片機系統自動對電源輸出電壓和電流進行數據采樣，并與用戶給定數據進行比較，然后根據設置的調整算法控制開關調整電路，使電源輸出電壓符合給定值，單片機在調整電源輸出電壓的同時還要檢測電路的工作溫度和輸出電流，倘若超過給定值，就啟動保護電路。

圖1 智能穩壓電源框圖

3 硬件設計

3.1 單片機組成系統

智能穩壓電源的單片機系統是以8031為CPU，包括8kRAM(芯片6264數據存儲器)和16kROM(芯片27128程序存儲器)，以及1kEEROM。EEROM是用來保存最后一次從鍵盤輸入的電壓、電流數據以及溫度、脈寬調整數據等，每次開機時單片機從EEROM中讀出數據控制電源輸出。另外還擴充一片集成電路8155來補充8031的I/O口，其中8155的A口作輸出，提供LED顯示數據口，B口作鍵盤輸入口，C口作為輸出，提供開關調整電路激勵脈沖信號。具體框圖見圖2。

3.2傳感器輸入通道及A/D轉換

電流傳感器是由一段康銅片串接在電源輸出電路中制成，電壓傳感器使用電阻分壓方式，單片機系統通過電流、電壓傳感器檢測電流和電壓，測得兩路模擬信號，先通過各自放大器放大成與A/D轉換器相匹配的信號，經多路選擇開關CD4051送給A/D轉換器。由單片機CPU控制選擇有關通道進行分時切換，實現二選一，依次將兩路模擬信號送至AD1674轉換器，進行A/D轉換后變成數字信號，再經光電耦合器送入8031單片機。

3.3 開關管控制信號發生電路

為了精確控制開關電路的電壓輸出，本系統采用脈寬調制的控制方式調節開關管的工作狀態。8155把單片機的高頻脈沖信號分頻后變成適宜的開關脈沖信號，作為8155的計數脈沖和門控信號，單片機把給定值與傳感器采集的信號進行比較，產生誤差信號，根據電壓控制算法設置8155產生不同占空比(0～90％)的方波信號，經過光電耦合器控制開關調整電路輸出設定的電壓。

3.4 監測和保護系統

為了使智能穩壓電源能可靠、安全地工作，本系統設置了多重監測和保護系統，主要包括過熱保護、過流保護和短路保護，其中過熱保護采用中斷方式控制。單片機系統通過溫度傳感器和電流傳感器檢測開關電路的工作溫度和電源輸出電流，倘若溫度和電流超過給定值，單片機系統就切斷開關電路激勵信號并啟動聲光報警。單片機對短路保護采用電壓和電流雙重檢測，只有當電壓很低，電流很大時才啟動短路保護。

3.5 鍵盤及顯示電路

智能穩壓電源的鍵盤與顯示部分裝在儀器操作面板上，由8位LED數碼管，3個LED指示燈以及16只鍵構成，其

中4位數碼管顯示電源電壓，4位數碼管顯示電流，3個燈作為報警顯示。鍵盤與顯示電路通過8155接口電路與8031相接。

4 軟件設計

本系統軟件是由一個主程序，兩個中斷服務程序和一個子程序組成，它控制著智能穩壓電源有條不紊地工作。

在初始化過程中，先是將8031各個口復位，然后從EEROM中讀出上次關機前存入的數據，控制開關電路，并進行顯示。初始化完成后，開中斷。若有中斷請求則響應，否則進行數據采樣并讀給定值，然后進行數據處理，若有短路或過流情況發生，則調用報警保護子程序，若沒有短路或過流情況發生，則接照電壓控制算法重新設置脈寬，激勵開關電路。兩個中斷服務程序分別是過熱檢測保護報警程序和鍵盤設定程序，子程序是保護報警程序。

篇8

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

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關鍵詞：直流穩壓電源 示波器 信號發生器 萬用表 判別 1A9好壞

中圖分類號：TN72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0048-02

1 概述

目前，我臺的短波發射機房設備為DF100A PSM發射機，在播音中射頻增益控制器1A9經常出現故障，而且所表現出來的現象也不盡相同。這里列舉幾例：加高壓后IPA過荷，調諧無用；發射機高功率運行狀態，高前級引起的表值大幅度擺動，有時末前級出現過流；播某一頻率加高壓調諧時，高前陰流、高末柵流、簾柵流、屏流都比較小；播音中入射功率跌至0，高前陰流0.2A，高末柵流為0.22A，其余表值為零，無過荷指示，非工作指令燈亮，關高壓重加依舊等等，都是由1A9引起的。1A9在DF100A發射機中的作用是比較重要的，如果它出問題，直接影響發射機的運行穩定，所以，我們在維護中要經常對它進行檢查和測試，發現問題及時處理，消除隱患。對此，我們首先要了解1A9的主要工作原理，才能更好地進行維護。下面介紹1A9的功能、原理和各端子的接線。

1.1 DF100A發射機射頻增益控制器1A9的功能和原理

1A9功能：（1）、對激勵信號進行放大（增益）功能；（2）、對末前陰流和高末柵流進行檢測，在末前陰流很大，高末柵流很小時，對末前級進行保護，正常工作時它可以維持高末級射頻激勵信號的穩定和準確。

1A9的控制原理：其主要元件有一個PIN二極管CR1，特殊的半導體工藝賦予它一些特殊功能，即成為一個阻抗元件（類似可變電阻作用）：無偏置或反偏置時阻抗很高，形成衰減激勵的作用；正向偏置時呈現低阻抗。它的TB1-4，-3端子接機器面板上的射頻衰減器6R4，通過上述可變阻抗元件作用可以增減發射機的激勵信號。TB1-6，-5端子分別接末前電源的1PS6TB2-6及高末電源的1PS5TB1-10（都是送來直流負電壓），同樣靠上述元件可變阻抗作用來使末前陰流、高末柵流工作在合適的表值。

圖1為1A9的原理圖。

1.2 射頻增益控制器1A9的端子接線

1A9有6個端子，其TB1-1來自1PS7TB1-10為+28v，TB1-2為地端，TB1 -3接射頻衰減器6R4的一端，TB1-4接射頻衰減器6R4的另外一端并接地，TB1-5端子接高末偏壓電源的1PS5TB1-10端送來直流反饋負電壓，TB1-6端子接末前電源的1PS6TB2-6端送來直流反饋負電壓。對于5、6號端子，在維護中我們要經常檢查兩個輸入電容是否漏電，工作中為了防止干擾，可以在5-4、6-4間各并接一個104電容。

了解了1A9的原理，我們便可用測試的手段在不用上機試1A9的情況下來判斷它的好壞。

2 采用測試法測量1A9

采用直流穩壓電源、示波器、信號發生器、萬用表等儀器來測試1A9，觀察其波形，測量各點的電壓，從而判斷1A9是否正常。如下所述。

2.1 測試接線方框圖

2.2 各部分主要功能

（1）直流穩壓電源：為1A9提供一個28V的直流工作電壓，其正極接1A9的1號端子，負極接2號端子，2號端子和4號端子與1A9的外殼相連作為地端。

（2）1kΩ電位器：用來調節輸出波形，相當于機器面板上的射頻衰減器6R4。

（3）頻率合成器：作為一臺高頻信號發生器，為1A9提供一個射頻信號。外殼接地。

（4）示波器：用來顯示1A9的輸出波形。外殼接地。

（5）50Ω電阻：作為1A9的輸出負載電阻。1端從1A9的R12的正端接出，2端接地。

2.3 測試步驟

按照以下步驟進行測試。

（1）按照圖2接好線路，打開各儀器電源。

（2）將可調節直流穩壓電源衰減器加到28V，并測量各點電壓。

正常工作中各點電壓參考值見表1。

（3）將頻率合成器設置一個合適的頻率，將衰減器旋鈕加到0.6V。

（4）從1A9的輸出端J2引線，選擇示波器的CH1或CH2通道，外殼接地，觀察示波器顯示的波形，正常為正弦波并且能夠顯示出該信號的頻率。

（5）將1kΩ電位器逆時針旋轉減小阻值，觀察示波器波形幅度，也應該減小直到為零；然后順時針旋轉增大阻值，觀察示波器波形幅度，也應該增大。

2.4 結論

按照以上步驟對1A9進行測試，示波器顯示的是一個等幅的高頻正弦波，調節頻率合成器衰減旋鈕或者調節1kΩ電位器時都會使示波器波形幅度變化，說明被測試的1A9正常工作。

3 結語

采用這種方法測試1A9，能夠直觀地檢查出1A9是否正常，如果測試中無輸出波形（在頻率合成器衰減旋鈕和節1kΩ電位器都加到正常位置），那說明被測1A9有問題，對元器件進行檢查修復。這種方法對判斷、修復1A9很方便，在維護中是一種簡便易行的方法。

參考文獻

[1] 杜新福.DF100A短波發射機射頻增益控制器（1A9）故障及對策[J].西部廣播電視，2014（10）.

篇10

【關鍵詞】實踐操作興趣成功快樂自信心

當前中職生最突出的現象主要表現在惰性強、不自信、不求上進等方面。產生這些現象的原因有以下幾方面：首先是許多中職生都是單親或留守家庭的孩子，父母對孩子的教育管得太少或管得方法不對導致孩子自小成績較差、缺乏自信。其次是中職生年齡普遍較小，有的初中還沒畢業就來中職校學習了；有的還處在青春年少叛逆期，不能全面分析面對的問題和疑惑；有的對自己認識不足，沒有形成健康正確的自我意識；很多學生無法具備較強的自信心。再次是他們大多數都是獨生子女，嬌氣任性、自私冷漠、耐挫力差。一旦遭遇挫折或批評，便變得灰心喪氣，萎靡不正。第四是中職生基礎教育底子弱或自身努力不夠，甚至自暴自棄，導致老師和社會評價不高，加劇了他們自信心的缺乏。第五是當前教育體制或教育方法不當。有些孩子僅僅因為智力發育慢了半拍或學習的興趣有些差異，就被當作另類看待，結果導致成績越來越差，學習興趣越來越低，形成惡性循環。

現代社會，學習是終生任務，不可能一次完成，在學校幾年的學習，也沒辦法決定一個人終生的發展和成就。走出校門，只要堅持終生學習，相信他們就業后，從基層做起，就會更直接了解社會、接觸下層、熟悉國情，也將更有益個人的成長和成功，更利于未來的發展。所以，中職生一定要自信。“所謂自信，就是要在認識自我的基礎上充分相信自己：相信自己可以在面對困難與挑戰的時候，將自己最大的潛能釋放出來，相信自己可以在理想和興趣的引導下堅定不移地走向成功。”自信是潛能的放大鏡，自信是成功的推進器，自信是快樂的催化劑。下面就我在直流穩壓電源小制作實訓課中，對學生學習自信心的培養談點幾認識和看法。

一、在新課導入明確課程的重要性，激發學生學習興趣

教師提出問題：現今學生每人都有一部手機，手機在使用當中如果沒電了，手機還能用嗎？多數學生不用思考就能快速回答：“不能用。但是手機電池一充電就可以用了”。聰明、表現好的學生教師要及時鼓勵他們、表揚他們，并告訴他們直流穩壓電源的應用及其重要性。

直流穩壓電源在電源技術中占有十分重要的地位，是為各種電子電路提供直流工作電壓，是電路的心臟。當今社會人們極大的享受著電子設備帶來的便利，但是任何電子設備都有一個共同的電路――電源電路。可以說電源電路是一切電子設備的基礎，沒有電源電路就不會有如此種類繁多的電子設備。電子設備對電源電路的要求就是當電網電壓波動或者負載改變時，能保持輸出直流電壓基本不變的電源電路。提供這種穩定的直流電能的電源就是直流穩壓電源。其次在職業教育的電子技能訓練課程中，學生首先遇到的就是要解決電源問題，否則電路無法工作、電子制作無法進行，學習就無從談起。

“興趣是人對認識和活動需要的情緒表現，是積極探究事物的認識傾向”。學生一旦對學習發生了興趣，各種感官包括大腦都會處于一種活躍的狀態，從而為參與學習活動提供最佳的心理準備。

二、設計合理的教學案例，讓學生成為課堂的主人

對機電技術應用專業的中職學生，要根據學生的實際情況、學校培養學生的目標而設計的一套行之有效的教學案例，引導學生成為課堂的主人。一節課45分鐘，教師占用的時間一般不超過十五分鐘，其余的三十分鐘完全交給學生活動。葉圣陶先生曾說：“上課，在學生是報告和討論，不是一味地聽講；在老師是指導和糾正，不是一味的講解”。學生的知識不是靠老師“灌”出來的，而是靠學生在課堂主動思考，主動參與，動手實踐，課后查找資料，課堂熱烈討論的過程中，自己“掙”來的。老師在這個過程中更重要的是做好“導演”，設計好課堂教學過程，設計好案例、項目、問題、任務，激發學生參與的熱情。學生在學習電阻的讀數及其組成的簡單的串、并、混聯電路；有關的焊接知識；萬用表的應用、信號發生器、示波器等儀器儀表之后，結合已有的知識，對課本的內容進行刪除、調節、設置。具體實訓步驟如下：

（一）按照電路原理圖一進行安裝。在安裝中，學生遇到新圖形符號時會

及時提問，此時老師就要教會學生認識元件、檢測元件，極性的判別等，如圖中的變壓器、二極管、電容、LM317、電阻、電位器等。引導學生按元件順序逐一安裝上電路板（因是用萬能板），當中遇到大的、重的元件可以在電路板上預留些地方最后裝上。把課堂的話語權還給學生，讓學生輕松地自主學習，并成為課堂的主角。教師是教學過程的策劃者、組織者、合作者，而學生是整個學習過程的主角，主要發揮掌控課堂，提示重難點，引導和適時糾錯的作用。

（二）用儀器儀表測量電路中的關鍵點。

（三）引導學生繪畫出穩壓電源的整體方框圖

通過把課堂交給學生，激發學生學習熱情，能有效提高學習效率。成功制作直流電源，讓學生獲得了成功和快樂，讓學生自信起來，讓學生認識自我、充滿自信、充滿激情和熱情。創造自我、超越自我，是這個年齡段和這個學歷層次的學生們前行的方向。同時通過實訓課保證了理論知識的層次性、系統性、具有很好實踐培訓特點，突出培養和訓練學習者的學習能力、操作能力、應用設計能力、崗位工作能力、對學生走上工作崗位并適應崗位有很大幫助作用，從而改變了傳統教學中課堂上教者滔滔不絕，學者昏昏欲睡，效果不理想的現象。通過實訓課讓學生體會親力親為做實驗時，要將每個步驟，每個細節弄清楚；實驗后加強復習，思考，增強學習印象。同時做實驗時，老師可以根據自己的親身體會，將一些課本上沒有的知識教給學生，拓寬了學生的眼界，使學生認識到這門課程在生活中重要性。

三、引導學生通過各種渠道獲取學習資源，拓展知識面

在新課標指導下改革教學方法，將計算機技術，網絡技術，影視技術，多媒體課件引入教學中，使教學圖文并茂，聲樂并存，對學生理解抽象概念、熟悉實際電子線路、增加對電子技術的興趣、培養實際能力等諸方面應有很大的幫助。讓學生由“被動”學習變為“主動”學習。一節課教學的時間和空間是有限制的，教師在有限的教學時間內，發揮好課堂教學向課外輻射的作用，引導學生通過各種渠道獲取學習資源，使有限的時間、空間獲得無限的延伸，使課內外學習相結合，做到“取法于課內，得益于課外”。在具體操作中教師要充分地分析教材，鼓勵學生通過各種渠道收集與課堂教學有關的資料。教師要親自弄清楚從何處可以收集到這些信息，并且給不同層次的學生推薦不同的途徑去獲取信息，同時還要引導學生對查獲的資料進行歸納、提煉。

課堂生活是要讓學生成為課堂的主人，使他們的想象力飛起來，思維動起來，語言活起來。這就要求教師要在不斷的實踐中反思，不斷地提高，與新課標一同成長！