河源理工学校教案.doc

河 源 理工 学 校 教 案时间：2012年3月22日星期四：第1、2、3、4节 地点：实训楼C402班级：11电子3班授课：邓海燕课题直流电源制作教学目的学会制作直流电源教材分析 重点直流电源电路的焊接与调试难点正确焊好直流电源电路教具电源电路所需的各种元器件、电烙铁、万用表等【咨询】课前查看78系列稳压器的应用及引脚的接法等资料。查询资料用7805稳压器设计5V的直流电源。【学习导向】学会用7805制作直流电源【计划与决策】购买耗材（课前学生准备）1、 教师给一个参考电路图给学生并将其原理讲解清楚。2、布置任务：学生周末根据电路图所用到的元器件购买，目的如下（1）让学生在购买的过程中认识更多的电子元器件及其产品。（2）让学生了解常用的电子元器件及产品的价格并学会购买。（3）让学生在购买的过程中学到更多有关电子类的知识。 3、根据所购买的元器件完成课前任务工单1。直流电源电路的设计学生根据老师之前所讲电源电路知识在电脑画图软件上画出直流电源电路。利用万用表检测购买回来的所有元器件，确认所有要用的元器件都是好的。根据自己所画的电路图在印制板上把元器件有规划的摆放好摆放的原则是：有顺序、合理、利于焊接、美观等直流电源电路的焊接根据自己摆放的元器件焊接电源电路。自备烙铁、烙铁座等焊接工具、焊锡丝老师统一发放。以正确的焊接方法焊接电路，导线用焊锡丝焊接。注意：导线连接的时候一定要正确，导线交叉连接的时候要用跳线、焊接的过程中一定要保证安全。直流电源电路的调试 用万用表和示波器检测自己焊接的电路能不能实现所需的功能输出为5V电压。【实施】一、学生分组：23人一个试验台，一组四个试验台，选出小组长一个，小组长负责领取资料，元器件和仪表等并登记数量；任务完成后负责检查小组的完成情况、回收仪器仪表，督促小组成员收拾桌子，关电源等。二、学习内容的引入：老师讲解本次学习的任务与要求（结合下发的资料和表格告诉学生此次学习的内容和需要完成的任务）三、直流电源电路的设计 1、教师画出电源电路图。（学生根据老师前面课程讲的知识与发放的资料全面了解电路原理） 2、学生根据老师的电路图在电脑软件上画出电源电路。 3、每组成员相互合作完成电路图的设计。 4、老师检查各组成员画图情况并作简单讲解。四、直流电源电路的焊接 1、用万用表检测自己购买的元器件，保证所有要用的元器件都是好的。2、把元器件根据原理图摆放到印制板上同组成员互相讨论以达到电路图的摆布达到合理、美观，易于焊接等。 3、根据自己摆放的元器件以正确的方法焊接电路。 4、学生在焊接过程中注意安全，教师巡查并作指导。直流电源电路的调试 1、焊好电路板之后检测有没有焊接正确，电路有没有脱焊等现象。2、每小组根据自己焊接好的电路调试输入端接入8V的交流电源试验台上有，输出端用万用表测试有没有5V的电压。输入端与输出端用示波器观察波形，对比有什么不同。3、如果不能实现所要的功能，学生自己要学会检修用数字万用表检测有没有通路等。【评价】参照评价表【板书设计】直流电源电路图（如PPT）画图（电脑画）焊接调试课外作业：课后小结：附表1：任务工单二极管认知与检测的任务工单任务名称5V直流电源的制作学时班 级学生姓名学生学号组别任务成绩工具上课地点C402日 期任务某工厂要一批手工焊接的5V直流电源，请你用7805稳压器设计出电路图，自行购买所需的元器件，焊接好电路并调试成功后上交。任务目的学会制作直流电源电路咨询 1、查找78系列芯片的中文资料，了解78系列的引脚。请画出引脚图，标注出引脚的序号：2、查找资料了解7805的应用电路。请画出7805常用的直流稳压电路：计划与决策请根据任务要求，课前购买好元器件，确定所需要的工具，组长对小组成员进行合理分工，制定详细的工作计划。列出要用的元器件清单，并按要求购买。（课前准备）根据要求画出电路图（用电脑软件画图）。检测购买回来的元器件的性能。在印制板上布局好元器件。准备焊接工具，开始焊接电路图。检测焊好的电路，调试电路。实施步骤一：课前准备购买元器件 简述自己购买元器件的过程，从中学到的知识。 答：2、根据自己购买的元器件完成下列表格元器件名称（型号）数量标称值价钱电源变压器1个220V/9V15元2步骤二：绘制电路图根据要求在电脑上绘制电路图（如下图）D1D4是1N4001 步骤三：焊接电源电路检测元器件的性能布局电路图焊接电路步骤三：调试电路检查焊接好的电路调试电路能否实现所需要的功能：（1）输入端接入9V的交流电源试验台上有，输出端用万用表测试有没有5V的电压。（2）输入端与输出端用示波器观察波形，对比有什么不同。3、如果不能实现功能请检查原因（如：漏焊、虚焊、焊错等）结果制作好的直流电源：（焊接好的电路板）评价表自我评价评分（满分10）组内互评学号姓名评分（满分10）学号姓名评分（满分10）组内平均分：注意：最高分与最低分相差最少3，同分人最多3个，某一成员分数不得超平均分3。小组互评评分（满分10）教师评价评分（满分10） 以上评价从电脑绘图、焊接技术等任务完成情况方面评价，如：电脑绘图正确与否，电路焊接正确与否， 电路布局合理不合理等方面评分。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧碍鳝绢。工作行为评价内容及标准分值得分文明生产安全：人身安全、操作安全、一起工具损坏等10岗位：保持岗位整洁性、遵守场室制度等10规程：按任务步骤工作、文明工作、文明检修等5材料：不浪费材料、合理利用10工作态度主动性：积极做好课前准备工作，积极完成任务，善于解决问题10独立性：个人任务，独立完成。不模仿抄袭别人的作品10协作性：小组项目时，共同完成任务，不蒙混过关10创造性：有创造性学习，一次加5分个人5S工作台面整洁不搭放无关物品5保持自己坐的位置2平方内清洁、无垃圾5工具仪器摆放规范无灰尘5下课结束后整理好工作台面的仪器设备并摆放好桌椅5上课中，不玩手机、睡觉，做跟课堂无关的事情，发现一次扣5分工作记录完整性：工作记录填写完整，缺一项扣5分15整洁性：不乱写、乱画与任务无关的文字符号，出现一次扣1分雷同性：不抄袭，抄袭一次扣5分按时性：按时交任务记录，迟交一次扣2分总分100分，合计总分查询资料78、79系列固定稳压器详解三端固定输出稳压器是将功率调整管、误差放大器、取样电路、保护电路等元器件做在一块芯片内，构成一个由不稳定输入端、稳定输出端和公共接地端的三脚集成电路，由于这种稳压集成电路（以下简称稳压IC）只有三个引脚，使用安装方便，保护功能完善，现市场价格十分低廉，在电子制作、物理实验、家用电器中，可以代替早期的分立元件稳压电路，制作实用电源和维修替换各类常用的稳压电源，应用相当广泛。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅锯鳗鲮。主要参数：三端固定稳压IC有正输出和负输出两种类型，正输出稳压IC有W78xx系列，W78Mxx系列，W78Lxx系列，负输出稳压IC有W79xx系列、W79Mxx系列、W79Lxx系列，最常用的是正输出大电流的W78xx系列。xx表示稳压值，例如：W7806表示稳定输出电压为6V，W7812表示稳定输出电压为12V。它们的主要参数如附表所示。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒東戇鳖納。附表：78、79系列稳压IC主要参数参数类型型号最大输出电流峰值输出电流固定输出电压最高输入电压最低输入电压备注78系列正输出W78xx1.5A3.5A5v.6v8v.9v12v.15v18v.24v35VU0+2V(U015V时)功耗超过1W需加散热片，随功耗的增加，散热片的面积、厚度相应增大W78Mxx0.5A1.5AW78Lxx0.1A0.2A79系列负输出W79xx1.5A3.5A5v. 6v8v. 9v12v.15v18v.24v35VU0+（2V）(|U0|15V时)W79Mxx0.5A1.5AW79Lxx0.1A0.2A二、工作原理：以78xx系列稳压IC为例（其他稳压IC原理大同小异）简述其工作原理。它是一种串联调整式稳压器，原理方框图如图（1），它与一般分立元件组成的稳压器的电路结构、工作原理（原理方框图如图（2）是十分相似的，不同的是增加了启动电路，恒流源以及各种保护电路（相同部分本文不再叙述）。下面简述增加部分的原理、作用。酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯詢鳕驄。 电源接通后，启动电路工作，为恒流源、基准电压、比较放大电路建立工作点（当正常工作后启动电路不起作用）。恒流源的设置，为基准电压和比较放大电路提供了稳定的工作条件，使其不受输入电压的影响，保证稳压IC能在较大的电压变化范围内正常工作。短路、过流保护电路是由RA与内电路组成、当输出电流超过额定值时，流过RA的电流所产生的压降将超过0.6 V，内部相关电路导通工作，使调整管基极电流减小，从而使输出电流减小。过热保护电路是由芯片内具有正温度系数的扩散电阻和具有负温度系数的PN结构成，当温度较低时不影响调整管工作，当芯片温度超过临界值时，相关电路工作，控制调整管基极，使输出电流减小，芯片功耗降低，温度降低，达到过热保护之目的。安全工作区保护电路是把调整管的c.e极管压降设置在7V左右，当输入电压高于输出电压过多时，相关电路工作从而限制调整管的工作电流，保证它处于安全工作区。RB的设置是使稳压IC有合适的静态电流，保证各功能电路在输出空载时也能正常工作。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔肤亿鳔简。三、应用及注意事项1、恒压输出电路： 78xx系列和79xx系列稳压器最基本的应用如图（3），其中（a）为正输出，（b）为负输出，（c）为含降压、整流、滤波电路在内的完整的稳压电路，输出电压为6V，最大输出电流1.5A,可满足学生实验及6V供电的收录机用。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍杂篓鳐驱。 2、恒流输出电路： 在许多场合要用恒流电源，用稳压IC制作的恒流源性能稳定可靠。在稳压IC的输出端与公共端间接一电阻R，当R的值选定之后，电流的值I=U0/R就恒定不变。图（4）是用稳压IC制作的镍镉电池充电器，无论充电电池是一节还是多节串联，其充电电流均保持I=5V/50=0.1A不变。厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺癩龔长鳏檷。 3、升压电路与降压电路当实际需要的电压不恰好等于固定输出电压时，可采用提高公共脚电压的办法以升高输出电压或在输出端串联二极管的办法以降低输出电压。图（5）为升压电路，（a）中公共脚不接地，而是接R1、R2 的分压点，V0由R1、R2 的比值决定，在实际应用中，R1、R2可以是5K10K电位器被中心抽头所分割的值，这样输出电压可630V连续可调。（b）是用硅二极管的正向压降（小电流时约为0.6V）抬高公共端电位以提高输出电压。当升压值较大时，可用合适的稳压管接在公共端。图（6）为降压电路，用三个整流二极管的正向压降可使W7805稳压块获得3V稳压输出。茕桢广鳓鯡选块网羈泪镀齐鈞摟鳎饗。4、扩流电路：当稳压电源需要大于1.5A的输出电流时，可用外加大功率管扩流的办法来解决，如图（7）.(a)所示。由于大功率管be结有0.7V的压降，所以在稳压器的公共端接二极管D被提高0.7V，这样就不影响12V输出电压。图鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘聾諦鳍皑。（7）.(b).是采用两块稳压IC并联扩流。二极管D1、D2是起隔离作用，防止稳压IC内部性能不完全一样而发生电流倒灌现象，二极管D3是提高0.7V，以弥补D1、D2的降压，保证输出电压U0稳定在额定值上。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠挞曉养鳌顿。5、使用注意事项： （1）不同类型的稳压IC管脚排列不同，既是同种类型例如W78xx系列也有塑封和金封形式，所以使用前一定要了解它的管脚排列，以防接错损坏。最常用的78xx系列稳压IC管脚排列如图（8），（a）为金属封装，（b）为塑封。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買闥龅绌鳆現。（2）一般要求稳压IC的输入输出压差|Ui-U0|不小于2V，压差过小，稳压IC起不到稳压作用，压差过大，稳压IC本身消耗的功率增大。实际运用中，一般选择|Ui-U0|=2.5V4V，并加装合适的散热片。所需散热片的面积与计算大功率管散热片的方法相似。实际工作中的稳压IC，散热片温度以不小于70（有点烫手，但能摸得住）为较好。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨钞陉鳅陸。（3）因稳压IC内部放大级数多，增益高，在分布电容、电感作用下，易产生高频振荡，影响工作，为此，最好在应用电路中，增设抑振旁路电容，象以上电路中的Ci、C0。虽然在滤波电路中有较大容量的铝电解电容，但它高频特性差，只起低频滤波作用，所以抑振旁路电容须选用高频特性好的无极性电容，例如涤纶、独石或瓷片电容，容量一般为0.1uF1uF。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵罴楓鳄烛。2、三端三端稳压器（78、79系列）管脚序号判断技巧在78*、79*系列三端稳压器中最常应用的是TO-220和TO-202两种封装。这两种封装的图形以及引脚序号、引脚功能如附图所示。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷報赢无貽鳃闳。方法是按照引脚电位从高到底的顺序标注的。这样标注便于记忆。引脚为最高电位，脚为最低电位，脚居中。从图中可以看出，不论正压还是负压，脚均为输出端。对于78*正压系列，输入是最高电位，自然是脚，地端为最低电位，即脚，如附图所示。对与79*负压系列，输入为最低电位，自然是脚，而地端为最高电位，即脚，如附图所示。此外，还应注意，散热片总是和最低电位的第脚相连。这样在78*系列中，散热片和地相连接，而在79*系列中，散热片却和输入端相连接。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷