资源简介

任务50 安装与测试二极管并联型稳压电源电路
课 时：2课时
一、教材分析与处理
本课题的教学内容选自由高等教育出版社出版、崔陵主编的浙江省电气技术应用专业课程改革成果教材《电子基本电路装接与调试》项目4—直流稳压电源的装接与调试，任务2——安装与测试稳压二极管并联型稳压电源电路。
教材中将“安装与测试稳压二极管并联型稳压电源电路”作为“直流稳压电源的装接与调试”的知识与技能基础来处理，主要包括“识读并联型稳压电源电路、安装并联型稳压电源电路、测试并联型稳压电源电路”等内容。安装与测试并联型稳压电源电路是学生该课程中又一次学习电子电路，教材中强调学生通过识读并联型稳压电源电路、安装并联型稳压电源电路、测试并联型稳压电源电路等基本知识技能的学习与掌握。因此，根据“做中学、做中教”的教学理念，围绕“安装与测试并联型稳压电源电路”这一具体的工作任务，将教材中的教学内容划分为——“识读并联型稳压电源电路、安装并联型稳压电源电路、测试并联型稳压电源电路”等具体的任务。
二、学情分析
授课对象是电气技术应用、电气运行与控制等专业二年级学生，通过“电工基本电路安装与测试”等专业核心课程的学习，学生对电工电子基本元器件的认识已有一定的基础，掌握了一定的认识电工电子元器件的基本方法与基本技能，有一定的电工电子常用仪器仪表及工具的使用技能。由于本课程为新开设课程，学生对常用装接工具认知缺乏系统性，但学生对学习本课程的知识、技能有很强烈的兴趣与愿望。
三、设计理念
电子基本电路的识图、安装、测试与应用是本课程的核心技能。基于现代教育思想和教学理论，充分利用信息化技术、数字化资源和理实一体教学环境，通过转换教师角色、优化教学内容、创新教学方法、加强师生互动、注重过程评价等手段，通过“识读并联型稳压电源电路、安装并联型稳压电源电路、测试并联型稳压电源电路”等具体的任务学习，引导学生主动探索、勤于动手、相互竞争学习，激发学生学习兴趣和参与意识，体验“学中做”、“做中学”的乐趣，引导学生通过学习安装与测试并联型稳压电源电路的过程，提高学习兴趣，激发学习动力，培养学生综合职业能力。
四、教学目标
1.知识目标
（1）熟悉并联型稳压电源电路结构。
（2）会根据检测结果分析二极管并联型稳压电源电路工作原理。
2.技能目标
（1）会安装并联型稳压电源电路。
（2）会测试并联型稳压电源电路，合理分析测试结果。
3.情感目标
（1）感受学习电气技术的乐趣，激发学习兴趣。
（2）养成仔细观察、认真记录、规范操作和安全文明生产的职业素养。
五、教学重点与难点
1．教学重点：安装并联型稳压电源电路。
2．教学难点：测试并联型稳压电源电，会分析电路工作原理。
六、教法与学法
1.学法
建议根据学情设计任务书，学生根据任务书，通过小组合作学习，按步骤识读并联型稳压电源电路、安装并联型稳压电源电路、测试并联型稳压电源电路、分析测试结果，养成仔细观察、认真记录、规范操作和安全文明生产的职业素养。
2.教法
主要采用任务驱动法，以“安装与测试并联型稳压电源电路”为任务主线，利用信息技术，变抽象为直观，突出重点，突破难点；应用实践操作法，让学生做中学，达成教学目标。
七、教学准备
1.教师准备：多媒体课件、学习任务书、评价表、网络资源等相关教学资料；万用表及并联型稳压电源电路安装套件等教学设备。
2.学生准备：按同组异质对学生进行分组，每组2人。
八、课时安排
共计2课时
九、教学资源
教学课件：可从高等教育出版社中职网站http://sve..cn下载，用于辅助教师教学。
十、教学实施建议
1．建议本课在具有理实一体教学功能的“电子基本电路安装与测试实训室”进行，要求实训室设置理论学习区和实践操作训练区，配备多媒体教学设备、计算机及互联网、参考资料柜、器材柜、工具柜等设施，使实训室具备知识讲授、实践操作、小组讨论、成果展示、资料检索等功能，保障学习性工作任务的实施，为完成课程设计目标提供有力支撑。
2．为了保证教学效果，建议课前培养“小导师”，作为课堂教学的助手。
3．建议为每组学生配备常用装接工具一套，以保证每位学生都能进行实践操作。
4．课堂教学组织建议采用“任务导入—任务实施—任务小结—任务拓展—评价反馈”的流程形式。
十一、教学过程
（一）任务导入
教师结合课件或实物讲解并联型稳压电源电路的应用实例，激发学生学习兴趣，明确本次课的学习任务。
（二）任务实施
教师讲解：并联型稳压电源电路结构、识读并联型稳压电源电路、安装并联型稳压电源电路、测试并联型稳压电源电路、分析测试结果。
学生小组合作，根据任务书，对照需求正确认识并联型稳压电源电路，并将相关记录填入任务书中。
教师巡视、指导、答疑，并根据学生操作情况解疑，点评学生学习情况。
任务1 准备工具和器材
（1）工具
本次任务所需的工具见表4-8。
表4-8 工具
编 号 名 称 规 格 数 量
1 电子实训通用工具 电烙铁、尖嘴钳、镊子、斜口钳、螺丝刀等 1套
2 电烙架 （可选择） 1只
3 万用表 MF-47（可选择） 1只
4 示波器 （可选择） 1只
5 电源 交流220V 1套
（2）器材
本次任务所需的器材见表4-9 。
表4-9 器材
编 号 名 称 规 格 数 量
1 变压器或实训室可调交流电源 交流6V 1套
2 并联型稳压电源元件 并联型稳压电源套件 1套
3 印刷电路板 并联型稳压电源模块 1块
任务2 认识实训环境要求与安全须知
①实训台需提供接地保护和带漏电保护的单相交流电源220V。
②操作平台不允许放置其他器件、工具与杂物，并保持工位整洁。
③在操作过程中，工具与器件不得摆放凌乱，注意规范。
④焊接过程中所用的烙铁等发热工具不能随意摆放，以免发生烫伤或酿成火灾。
⑤实训中途断电，应立刻关掉仪器开关，等候指导教师或实训室管理人员安排。
⑥爱护实训设备、设施和软件配置。不得动用与实训内容无关的仪器设备.
⑦操作结束后，要将工位整理好，收拾好器材和工具，清理台面和地上的杂物，并关闭电源等。
任务3 安装并联型稳压电源电路
（1）识读稳压二极管并联型稳压电源电路与识别元器件
根据给出的稳压二极管并联型稳压电源电路原理图（如图4-12所示），选择所需元器件并在“元器件准备清单表”（见表4-10）中填写相关内容。
表4-10 元器件准备清单表
序号 元器件代号 元器件名称 型号规格 测量结果 备注
1 VD1~VD4
2 VZ
3 VL
4 C
5 R
6 RL
（1）原理图 （2）实物图
图4-12 稳压二极管并联型稳压电源电路
（2）装接稳压二极管并联型稳压电源电路
将元器件准确地焊接在本项目套件提供的印制电路板上。
1）安装工艺要求
①对元器件、零部件和材料进行清洁处理，消除附着的杂质，引脚加工尺寸及成形符合工艺要求、无损伤。
②元器件的装插应遵循“先小后大、先轻后重、先低后高、先里后外”的原则。
③电阻、二极管（发光二极管除外）均采用水平安装，贴紧印制板，二极管安装时应注意极性。
④发光二极管、电解电容器、测试杆采用立式安装，安装时应注意极性。
⑤在印刷电路板上所焊接的元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净，无毛刺；无漏、假、虚、连焊。
⑥导线长度、剥线头长度符合工艺要求，芯线完好，捻线头镀锡。
2）安装安全要求
①电烙铁使用前，应认真检查电源插头和电源线有无损坏，并检查烙铁头是否松动。
②正确使用电烙铁进行焊接操作，不能用力敲击，当电烙铁上焊锡量过多时，应在焊接专用清洁擦拭高温海绵上擦掉。切勿乱甩，以防烫伤他人。
③焊接过程中，电烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防止烫坏绝缘层而发生安全事故。
④完成焊接后，应及时切断电烙铁电源，拔下电源插头。待冷却后，再将电烙铁收回工具箱。
任务4 测试并联型稳压电源电路
①正确接入交流输入电源。
★电路通电测试前，先用万用表检测好所装装接电路，再根据电路要求正确连接输入电源，以免损坏。
★带电检测电路时，应注意仪器仪表操作规范，按要求选择合适档位，正确识读测量数据。
②用万用表合适的交流电压挡测量输入电压u2（ab端），并记录至表4-11中。
③用万用表合适的直流电压挡测量输出电压UC（cd端），并记录至表4-11中。
④用万用表合适的直流电压挡测量输出电压UO（ef端），并记录至表4-11中。
⑤将示波器探头连接至电路，测试变压器输出电压u2波形（ab端）、电容器两端电压uC（cd端）稳压输出电压UO波形（ef端），并识读输入/输出波形至表4-11中。具体操作如下：
表4-11 稳压二极管并联型稳压电源电路测试记录
项目 电压 波形
输入 电压 u2 U2
峰值（最大值） 周期
电容 两端 电压 uC UC
峰值（最大值） 周期
输出 电压 UO UO
峰值（最大值） 周期
任务5 总结稳压二极管并联型稳压电源电路特点
根据电路测试结果，试分析稳压二极管并联型稳压电源电路特点。
输出电压与电容两端电压关系: ；
输出电压和输入电压波形关系: 。
（三）任务小结
由学生小结本次课知识要点，并完成任务评价表。
教师通过点评、分析学生学习情况，总结安装与测试并联型稳压电源电路。
表2 安装与测试并联型稳压电源电路
任务名称 并联型稳压电源电路安装与调试
班 级 姓名 学号 日期
任务 实施 过程 记录 评价内容 技术要求 评价 结果
1．安全、文明、规范操作（10分） 1．遵守实训纪律、用电操作规范（扣5～10分）； 2．不损坏器材、仪表（单项扣10～30分）
2．识别元器件（10分） 正确识别和使用万用表检测元器件（识别检测错误，每件扣5分；）
3．安装工艺（10分） 按工艺要求正确将元器件安装至印刷电路板（安装错误，每件扣5分；安装未符合工艺要求，每件扣2分）
4．焊接工艺与质量（20分） 焊点适中，无漏、假、虚、连焊，光滑、圆润、干净、无毛刺，引脚高度基本一致（未达到工艺要求，每处扣2分）
5．电路功能正确（20分） 按图装接正确，电路功能完整（返修一次扣10分）
6．调试与检测（30分） 1．仪表使用正确、规范（不规范，每次扣5分）; 2．测量电压正确(有错误每处扣2分); 3．测量波形信号，正确识读波形图（有错误每处扣5分）
实训 收获 总分
实训 体会
任务 评价 评定人 评　　　　语 等级 签名
自己评
同学评
老师评
综 合 评 定
开始时间 结束时间 实际时间
（四）任务拓展
本内容视教学情况，可安排为学生课后延伸拓展作业。
1. 在稳压二极管并联型稳压电源电路安装与调试中，如果不小心将稳压二极管接反了，那会出现什么现象？输出电压会如何变化？为什么？
2.将交流输入电压改成12V，观察电路是否正常工作。估算输出电压值，再使用万用表检测交流输入电压有效值和输出直流电压。
十二、作业布置
1.通过波形测试结果，试简要说明并联型稳压电源工作原理。
2.完成任务评价表相关内容。
十三、教学反思
1．学生学习情况反馈：
2．教学特色、亮点、不足及改进策略：
教学附件：
课后拓展材料 晶体管并联稳压电源
1、电路原理分析
晶体管并联稳压电源如图4-13所示。其中T1是调整管、D1是基准稳压管，R1是D1的限流电阻，R2是限流电阻，R3是负载。这个稳压电路的输出电压约等于稳压管D1的稳压值（实际上要加上T1发射结电压，一般锗管取0.3V，硅管取0.7V）。这是由于电源在工作时，T1发射结导通，发射极电压与基极电压保持一致，而基极电压被D1稳定在一个固定值。这个电路可以看作T1将D1的稳压作用放大了β倍，相当于接入一个稳压值为D1稳压值，稳压效果为β倍D1稳压效果的稳压管。
图4-13 晶体管并联稳压电源电路
电路工作原理是：
UI↑→UD1↑→（UT1）EC↑→（IT1）EC↑→IR2↑→UR2↑→（UT1）EC↓
UI↓→UD1↓→（UT1）EC↓→（IT1）EC↓→IR2↓→UR2↓→（UT1）EC↑
2、元件选择
这个电路选择元件的步骤与硅稳压管并联稳压电路类似，主要从下面几个方面考虑。
（1）初选调整管T1和稳压管D1
选择调整管T1时，主要考虑其额定电流ICM要大于输出电流IO，以保证负载开路时调整管不会因为电流过大而损坏。另外，为了保证调整管有良好的调整作用，还要求β值大、漏电流小。选择稳压管D1时，主要考虑其稳定电压与T1发射结电压之和要等于输出电压。
（2）选定输入电压
为保证稳压电源的效率，输入电压一般不要选择过高，以不超过2 UI为宜。
（3）选定限流电阻R2
对于并联稳压电路而言，限流电阻R2是整个电路工作好坏的关键。R2选择大，稳压效果较好，但功耗大（因为电阻功耗P＝I2R），同时要求输入电压增大，电源的效率就比较低。具体计算方法可参考硅稳压管并联稳压电路元件选择的第三步。
（4）检查电路稳定度
整个电路的稳定度需要根据实际电路的要求来确定，如果稳定度不够，可以适当增加R1和UI，还可以选择β值较大、漏电流较小的调整管。
3、使用复合调整管的并联稳压电源
一种使用复合调整管的并联稳压电源如图4-14所示，与图4-13所示电路最大的区别是将调整管改为复合管结构，这样既可以得到较大的β值，又能够有较大的ICM。元件选择时可采用与图4-13所示类似的方法，但是由于这个电路的电流较大，要注意限流电阻R1选择时除考虑阻值外还要考虑其功率。以免负载断路时烧坏限流电阻。
图4-14使用复合调整管的并联稳压电源电路
4、并联稳压电源的优缺点
并联稳压电源的优点：有过载自保护性能，输出断路时调整管不会损坏；在负载变化小时，稳压性能比较好；对瞬时变化的适应性较好。
并联稳压电路的缺点：效率较低，特别是轻负载时，电能几乎全部消耗在限流电阻和调整管上；输出电压调节范围很小；稳定度不易做得很高。
其实并联稳压电源的这些优点对于串联稳压电源而言，都可以通过采用一些特殊的电路实现。但是并联稳压电源的这些固有的缺点却很难改进，所以更稳定的电源将使用串联稳压电源。
附件 综合职业能力评估表
综合职业能力评估表
任务 评价标准 配分 扣分
着装及仪表仪容 （1）按规范穿工作服 不穿工作服不得进入实训室 （2）仪表仪容整洁 3分 3
人际交往与团队合作 （1）能与师生进行良好的交流沟通 2分 （2）能与同伴良好的合作 2分 4
工作责任感与自主学习 （1）有强烈的工作责任感 2分 （2）能较好地开展自主学习 2分 4
工作态度与吃苦耐劳 （1）工作态度认真 2分 （2）能吃苦耐劳 2分 4
运用7S管理能力 （1）工器具、器材整理到位 1分 （2）实训工位清洁 1分 （3）节约实训材料 1分 （4）实训安全等 1分 （5）技术资料归档 1分 5
备注 各项目的最高扣分不应超过配分数 成绩
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评价反馈汇总表
序号 评价项目 得分 总分
1 任务完成评价（占30%）
2 任务评价表（占50%）
3 综合职业能力评估（占20%）

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