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1、项目分析工程一制作直流稳压电源教学课时课程类型理实一体化课程教学设备投影仪、实验台授课方式实训教学方法演示、练习、教学目标1、认识常用的元器件,掌握元器件结构、符号、功能作用、主要参数及检测方法。2、熟悉整流电路、滤波电路、稳压电路的组成及其工作原理。3、会根据原理图制作直流稳压电源。4、掌握串联型直流稳压电源的根本调试和测量方法。教学重点会根据原理图制作直流稳压电源。教学难点掌握串联型直流稳压电源的根本调试和测量方法。教学回忆任务实施说明我们在生活中不乏看到很多直流稳压电源直流稳压电源是电子电器设备必需的电路之一,它使电网电压通过变换给电器设备提供足够的直流电能,保证电器设备正常工作。本工程
2、要制作一个串联型直流稳压电源,它由降压变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成。在制作直流稳压电源之前先了解电子元器件和相关电路知识以及制作电子电路工艺要求,严格按照生产工艺要求和步骤进行,养成严谨的学习和工作作风。教学过程工程任务1制作直流稳压电源复习旧课时间分配教师活动展示学生活动通过引用一些实际向学生展示实验台上的各个模块。结合实验台对例子的联的例子,例如电视机、电脑、等电器设备讲述电子技术的广泛应用和值得学习的意义。想而产生兴趣导入新课时间分配教师活动展示学生活动开启电脑,并提问:光有实验台是不够的怎样才能让实验台上的各个模块实现我们的需求呢?直流稳压电源模块观看,思考答复下列问题讲授
3、新课时间分配展示任务Ppi、板书、实物等简要的让同学们了解最终完成的成果,让同学们有的放矢。分析任务我们的主要任务是制作一个直流稳压电源,在制作之前必须要了解许多电子元器件的相关知识、和相关电路的知识。任务分工任务实施由学生动手完成直流稳压电源,教师巡回指导,选择优秀作品展示并答1问题。一、设备和工具的准备1、工具:万用表、示波器、函数信号发生器、电烙铁、2、材料:PCB印刷电路板、电子元件、焊锡丝、助焊剂、导线、二、安装电路按教材图1-41所示串联型直流稳压电路原理图,在万能板或者PCB板上1、元器件选择见教材表1-9.参照原理图核对元器件数目、型号等,如有不符及时表1-9元器件清单更所提出
4、的组装电路。调换。序,分类名称型号规格数量1T变压器220V/18V12VD1VD4二级管IN400743VS稔压管7.5V14C电解电容220PF/25V15VTkVT2三极管901326Rl、R3电阻1K27R2电阻2.2KC18R4电阻4.7KQ19RP电位器2KQ12、元器件检测(1)用万用表检测电阻器及电位器桥。1)图1Y2万用表检测电阻器测量时注意:a电阻器应从电路中取出来,不能带电检测。b不允许手接触万用表笔的金属局部,精确测量电阻值要用万能电2)检测电位器。根据被测电位器的阻值选择万用表的档位,先测出标称值是否正确,然后再测出图143万用表检测电位器首先要看旋柄转动是否平滑,开
5、关是否灵活,开关通、断时“喀哒”声是否清脆,并听听电位器内部接触点和电阻体摩擦的声音,如有“沙沙”声,说明质量不好。b用万用表测试时,选择适宜的万用表的电阻挡位,先测其标称阻值是否正确,再测其阻值变化是否正常,如为0、8或指针跳动,说明电位器已损坏或质量不佳。(3)用万用表检测电容器1)检测容量大于510OPF的电容。选挡:用“RXlK”或“RXlOK”挡测量(小容量电容选低挡测量,大容量电容选高挡测量)。表针向右摆后退回到8为正常;如退不到8而停在某一数值上,该数值就是电容器的绝缘电阻(也称漏电电阻);假设为零,那么说明电容器已击穿;假设表针不动,那么说明电容器内部开路2)检测容量小于510
6、OPF的电容。因电容容量小看不到表针摆动,此时可用“RXIOK”挡,测量方法如下图。由于晶体管的放大作用就可以看到表针摆动。e红表笔图145万用表检测小容量电容器3)电解电容的极性识别及检测:长引脚为正,有“一”的为负,也可根据两次测得数据大小来确定正负极,充放电时指针摆动幅度大的一次,黑表笔所接的是正极。(4)二极管的检测通常我们用万用表检查二极管,一般用欧姆档RX100或RXIK进行。1)判断二极管的好坏:常用方法是测试二极管的正、反向电阻。然后加以判断。正向电阻越小越好,反向电阻越大越好,即二者相差越大越好。一般正向电阻为几百欧或者几千欧,反向电阻是几十千欧或者几百千欧以上,这样的二极管
7、是好的。如果正反向电阻都为无穷大,表示内部断线。正反向电阻都为零表示PN结击穿或短路,那么说明二极管是坏的。假设正反向电阻一样大,这样的二极管也是坏的。表ITO二极管正、反向电阻值检测分析检测结果二极管状态性能判断正向电阻反向电阻几百欧几千欧几十千欧几百千欧以上二极管单向导电正常趋于无穷大趋于无穷大二极管正、负极之间己经断开开路趋于零趋于零二极管正、负极之间已经通路短路二极管正向电阻增大反向电阻减小单向导电性变差性能变差2)判断二极管的正极和负极:通过测量二极管的正反向电阻,同时也能判断管子的正负极。测得正向电阻时(阻值为几百欧或几千欧),黑表笔接的是管子正极,红表笔接的是管子的负极。测得反向
8、电阻时(阻值为几十千欧或几百千欧),红表笔接的是正极,黑表笔接的是负极,如图1-46所示。由于二极管是非线性元件,用不同倍率的欧姆档或不同灵敏度的万用表进行测试时,所得的数据是不同的,但是正反向电阻相差几百倍这一原那么是不变的。3)发光二极管的检测发光二极管是一种把电能转换成光能的半导体器件,常用符号1.ED表示。管子上通过适宜正向电流便发光,其发光颜色与管子材料有关,常用作收音机和电子仪器的电平指示、调谐指示、电源指示等。发光二极管也具有单向导电特性,使用RIOK档可测出正反向电阻。一般正向电阻应小于50KQ80KC,反向电阻应大于400KQ,假设正反向电阻均为零,说明内部击穿短路。假设正反
9、向电阻均为无穷大,说明内部开路。仅仅检查正反向电阻,还不能说明是否正常发光,一般发光二极管的正向压降为1.5V2.3V,因此我们可以用双表法检查发光二极管,假定两块万用表均采用UF30型,并且均拨到RXI档,按图所示串联使用。被测二极管便发光,管子是正常的,否那么管子坏了。假设将发光二极管极性反接,加反向电压,管子也不能发光。4)稳压管二极管的检测检测方法与普通二极管相同,但稳压二极管的正向电阻比普通二极管的正向电阻要大一些。(5)万用表检测晶体三极管1)判别电极及管型a选挡功率在IW以下的中、小功率晶体管,可用万用表的“RXlk”或“RX100”挡测量;功率在IW以上的大功率晶体管,可用万用
10、表的“RX1”或mR10挡测量。b判别基极用黑表笔接晶体管的某一电极,红表笔分别去接触另外两个电极,如测得两次阻值均小(当出现两次阻值一个大一个小时,换一电极再测),约为几百欧到几千欧;此时黑表笔接的就是基极,而且是NPN型晶体管。这样在判别基极的同时又确认了管型,还可测定晶体管的两个PN结是否完好C判别集电极和发射极确定基极后,假设余下管脚之一为集电极C,另一为发射极E,用手指分别捏住C极与B极的同时,将万用表两表笔分别与C、E接触。假设被测管为NPN,那么用黑表笔接触假设的C极、用红表笔接假设的E极(PNP管相反),观察指针偏转角度;然后再设另一管脚为C极,重复以上过程,比拟两次测量指针的
11、偏转角度,指针偏转大的一次说明IC大,管子处于放大状态,相应假设的C、E极正确。测量过程示意图如图l-47所示。NPN型图1-47万用表检测判断三极管电极判别集电极和发射极蠹小Np露均为黑饕笔极基即刀,则管(2)将元器件检测结果记录到表ITl中,元器件识别及检测内容配分评分标准得分电阻R4标称值测量值/Q测量档位1错1项,该电阻测试项不得分电容C标称值介质质量判定1错1项,该电容测试项不得分极管VD2画出外形示意图标注管脚名称电路符号质量判定2错1项,该二极管测试项不得分电位器RP画出外形示意图标注管脚名称电路符号质量判定2错1项,该电位器测试项不得分极管VTl画出外形示意图标注管脚名称电路符
12、号质量判定2错1项,该管测试项不得分变压器T画出图形符号一次线圈电阻/Q二次线圈电阻/Q2表ITl元器件检测结果记录表3、元器件引脚整形、安装、焊接与连线1)元器件引脚整形符合要求,印制板插件位置正确,元器件极性正确,元器件、导线安装及字标方向均应符合工艺要求;接插件、紧固件安装可靠牢固,印制板安装对位;无烫伤和划伤处,整机清洁无污物。2)焊接与连线,如图3/所示,电路元件采用卧式安装。3)要求焊点大小适中,无漏、假、虚、连焊,焊点光滑、圆润、干净,无毛刺;引脚加工尺寸及成形符合工艺要求;导线长度、剥头长度符合工艺要求,芯线完好,捻头镀锡。三、调试与检测电路1、通电前自检(1)电源变压器一次绕
13、组、二次绕组的判别:一次绕组直流电阻约为几百欧几千欧,变压器二次绕组直流电阻约为几欧几十欧,看一次和二次线圈端子是否颠倒。(2)整流二极管及稳压二极管极性检查,看是否倒装。(3)滤波电容及晶体管管脚及管型的检查,看电极是否装错。2、调试与检测(1)检查元件及连线安装正确无误后接通电源(2)用万用表直流电压挡测量C两端电压和输调节RP的阻值测出输出电压的调整范围,并与计算E记录到表1-12中。(3)记录各晶体管E、B、C的电压表1/2串联型稳压电源aJ出电压UO,判断电压是否正常,I勺电压调整范围比照。将检测结果可作检测记录表测量点RP置最上端时RP置最下端时变压器出两端电压C两端电压晶体管VT
14、lUe=Ub=Uc=UifUB=Uc=晶体管VT2Ue=Ub=Uc=UE=UB=Uc=输出电压可调范围四、质量评价理论知识1、认识常用电子元器件,(1)电阻、电位器及检测(2)电容及检测(3)电感、变压器及检测(4)二极管及检测(5)三极管及检测2、二极管整流电路组成及工作原理3、滤波电路组成及工作原理4、稳压电路组成及工作原理5、发光二极管指示电路组成及工作原理任务交流及评价练习及作业1、将整流电路中一只二极管断开,测量负载两端输出电压,并说明原因。2、将稳压二极管及滤波电容断开,用示波器观察整流输出电压波形,用万用表测量整流输出电压,并说明原因。3、如果要提高输出电压,在电路中应作哪些改动
15、?4、请你总结装配调试的制作经验和教训与同学分享或借鉴。5、在安装制作和维修过程中团队合作有何重要性?如何利用团队合作完成任务?任务拓展一、发光二极管1、种类发光二极管(简称1.ED),分类方式及种类很多。1.ED实物及内部结构如图1-48所示。a)图形符号b)实物图c)内部结构.图1-49整流桥堆图1Y8发光二极管实物图2、特性1.ED的正向特性与普通二极管相似,但正向工作电压比普通二极管高,约1.22.5V;而反向击穿电压一般比普通二极管低,约为5V左右。使用时必须加上适当的正向工作电压,才能使其正常工作。3、检测用万用表“RXIOk”档,测量1.ED的正、反向电阻值。正常时,正向电阻值(
16、黑表笔接正极时)约为1020kC,反向电阻值为25OkC8较高灵敏度的1.ED,在测量正向电阻值时,管内会发微光。二、整流桥堆1、整流桥堆外形注意:标“+”、“一”的引脚是整流输出直流电压的正、负端;标“”端要与输入的交流电相连接2、全桥的检测三、电感滤波利用通过电感的电流不能突变的特性也可以实现滤波:当电流增加时电感线圈产生自感电动势阻止电流的增加,同时将一局部电能转化为磁场能量储存;当电流减小时,电感线圈便释放能量,阻止电流减小,所以使通过负载R1.的电流脉动受到抑制,从而变得平滑了许多。如图2T8所示。图1-51电感滤波波形表1-14几种滤波电路比拟滤波形式电容滤波电感滤波1.C型滤波1
17、.C型滤波RC型滤波滤波效果较好(小电流时)较差(小电流时)较好好较好输出电压高低低高较高输出电流较小大大较小小负载能力差好较好差差四、三端集成稳压器电路三端固定式集成稳压器在许多电器设备中有着广泛的应用,它的的特点是:体积小、外围元件少、经济、性能稳定、调整方便。常用的有输出正电压的W78XX和负电压的W79X系列1、CW78XX系列(1)引脚排列CW78系列的引脚排列如下图,脚为输入端(Ui)、脚为公共端(ADJ)、脚为输出端(U)。发1.123图1-52CW78XX系列三端固定式集成稳压器根本电路CW78X系列三端固定式集成稳压器的根本电路如下图。VD+O-Ulc3Z1000F1|3-C
18、W78-G2G-1.C4I1.O33F0.1f10F图1-53三端固定式集成稳压器正电压输出应用电路G用来抑制电路产生自激振荡并减小纹波电压;C2用于消除输出电压中的高频噪声,G和Q通常取小于IHF的电容。实际应用中,常在C2两端并联10F左右的电解电容,可减小低频干扰。假设C2容量较大,可在稳压器输入端和输出端之间跨接一个二极管,如图中虚线所示。2、CW79XX系列(1)引脚排列CW79XX系列稳压器是负电压输出,引脚排列如下图。注意引脚排列与CW78XX系列不同。其中脚为公共端ADJ)、脚为输入端脚为输出端(Uq)o图1-54CW79XX系列三端固定式集成稳压器(2)根本电路1)如下图为负
19、电压输出的三端固定式集成稳压器的根本电路。图1-55三端固定式集成稳压器负压输出应用电路2)如下图电路采用78系列正电源稳压器和79系列负电压稳压器构成正、负输出的稳压电源,两组电源采用同个整流电源和同一个公共接地端。图1-56二端固定式集成稳压器双电源应用电路电路评价:三端固定式系列集成稳压器使用和安装极其方便,故它适用于对可靠性和稳压性能要求较高的电压场合。不方便之处是它的输出电压固定,在使用中仍感到有些缺乏。因此出现了三端可调式集成稳压器。这类稳压器既保存了三端的间单结构,又实现了输出电压连续可调。3、三端可调式集成稳压器常见产品有国产型号CW317、CW337,进口型号有1.M317、
20、1.M337等。后两位数字为17,那么为正电压输出,假设是37,那么为负电压输出。(1)引脚排列三端可调式集成稳压器的外形与引脚排列如下图。132132图1-57CW317和CW337系列三端稳压器CW317的脚为调整端、脚为输入端、脚为输出端,CW337的脚为调整端、脚为输出端、脚为输入端。(2)根本电路如下图是CW317的根本电路,输出电压Uo=1.25+(l+RpR)式中,1.25V是CW317内部基准电压,改变R,的阻值就可以改变输出电压范围,输出电压范围为1.2V37V,最大输出电流九为1.5A。图1-58CW317系列三端稳压器应用电路(3)正、负电压输出的三端可调式稳压器如下图为
21、采用CW317和CW337构成的实用正、负电压输出稳压电路,电路对称,调节电位器RP可使输出电压在土(1.2Y20V)之间可调,正负电源也可单独使用。图1-59CW317和CW337系列三端稳压器组成的双电源电路(4)三端稳压器常用系列型号介绍7879)79输H5固定仪电浓厂78输出固定正电出7TT效字表示输H;电Jk值:5V、6V.9V.J2.I5V.18V.24V除Ml电流1.OlAM:().5A大字旗:1.5AX-部线37瑜.H为负电压17-*-|7输出为正电压3-般民用W-秘M器1jO.IM:0.5A无字叫I.5A图1-6()三端稳压器型号组成及含义电路评价:三端可调式集成稳压器与固定式稳压器相比,使用起来同样简便。它的稳压精度远高于三端固定式稳压器,而且使用它制作稳压电源有很大的灵活性。(5)三端集成稳压电源的典型实例双电源稳压器是比拟典型的三端集成稳压电源的典型实例,图1-61是原理图。提出回题板书设计教学反思图1-61双电源稳压电源原理图
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