关于使用串联型晶体管稳压电源故障检测与分析

附常州市职业学校常州市职业学校教学案例评析专题评选关于使用《串联型晶体管稳压电源故障检测与分析》教学案例评析常州市刘国钧高等职业学校郭占涛声明：案例为本人设计，评析文字材料均为本人所有《串联型晶体管稳压电源故障检测与分析》教学案例的评析教学案例设计：项目：串联型晶体管稳压电源任务：串联型晶体管稳压电源故障检测与分析说明：《串联晶体管稳压电源》项目包含多个任务，《串联晶体管稳压电源故障检测与分析》是其中一个任务，学生在完成本任务前，已根据电气原理图检测元件，实施安装，且通电调试成功。学生回忆自己在安装过程中遇到的问题。串联晶体管稳压电源活动一：调试电源串联晶体管稳压电源1.学生说出有关安全操作规范2.学生按步骤调试电源（一）调试交流电源，使输出为15V。（二）调试电位器，测量输出电压可调范围。（三）按要求将输出电压调至12V，并测试记录数据。活动二：检测并分析R1断路对电路的影响1.学生按步骤操作（一）断开R1。（二）测试记录数据。2.比较数据并讨论（一）比较数据，分析三极管的工作状态。（二）说出R1的作用。（三）怎样确定断开点？3.学习新知识、新技能4.应用所学新知识、新技能解决实际问题。活动三：检测并分析V7击穿对电路的影响1.学生按步骤操作（一）短路V7。（二）测试记录数据2.比较数据并讨论（一）比较分析数据，理解三极管工作特征。（二）查找资料，交流讨论电路组成、元件作用、进一步熟悉工作原理。交流心得课堂教学实录：科目电子项目串联型晶体管稳压电源日期2006.12.15节次第三节班级0501课时一节学校刘国钧高等职业技术学校教者郭占涛任务串联型晶体管稳压电源的故障检测与分析学习目标1．2.学会运用电压测量法检测电路故障。3.培养理论联系实际，分析解决问题的能力。4．培养认真细致、实事求是、积极探索的科学态度和工作作风。学习重点分析三极管各极电位，确定其工作状态。学习难点应用电压测量法确定电路故障点。研究点理实一体化教学模式在电子专业教学中的应用。教学过程教师活动学生活动导入任务要求活动一：电源调试1.VI=15V2.VO的范围3.VO=12V活动二：检测并分析R1断路对电路的影响1.操作2.比较数据（1）比较表2与表3数据，分析三极管工作状态（2）R1的作用（3）确定断开点3.电压测量法4.应用：分析V5发射结开路的检测过程活动三：检测并分析V7击穿对电路的影响1.操作2.讨论：比较表2与表4数据，分析各量变化小结1.故障出现的可能性2.学习新知识、新技能3.出示故障现象总表交流心得布置作业引导学生分析操作问题1.说出遇到问题2.何以解决解读强调相关安全操作规范说明（万用表挡位选择、读数）巡回指导学生操作提问学生测试数据，三极管的工作状态,评价学生回答虚焊、漏焊常见，解释断开R1模拟虚焊、漏焊故障巡回指导学生操作提问学生测试数据，三极管的工作状态,评价学生回答提问：R1的作用评价学生回答提问：怎样确定A点断开还是B点断开？学习新知识、新技能提出问题评价学生回答根据V7击穿特征（或V7装反），模拟故障巡回指导学生操作提出问题组织学生讨论评价学生回答电路中的每一个元件，每处连接线都有可能出现故障，但只有短路与开路两种（不包括软故障）电压测量法在电路故障分析中的应用简介故障现象总表组织学生交流心得体会1.补充完善故障现象总表2.完成学案生1：虚焊生2：搭焊，短路生3：稳压管装错（装反）…….生：合作互助但分析思路不清……明白本次任务要求生能说出多条安全操作规范操作记录数据生所答数据属实正确，能正确判断工作状态生思考，能领悟认可老师所讲模拟方案生按规范操作、测试记录数据生所答数据属实正确，能正确判断工作状态生互相补充后能说出R1的作用个别学生能说出生理解电压测量法可以解决上述问题，可以解决虚焊、漏焊等断路问题生能应用电压测量法正确分析V5发射结开路的检测过程生思考，能领悟认可老师所讲模拟方案生按规范操作、测试记录数据生查找资料分析问题小组讨论，回答问题最终理论分析与实际数据相统一，进一步熟悉电路的工作原理生领会老师所讲故障出现的范围和类型生能说出应用电压测量法的实质，意识到电压测量法的普遍适用性生认同，收藏生1：通电调试时，不注意安全规范出现短路，现在明白操作台要清洁生2：安装时，有虚焊现象，现在会应用电压测量法进行分析判别生3：谈新时代电子操作工应具备的素养……新授案例评析：选题说明学生在以往学习电子技术课程时，总是感觉电路原理抽象难懂。元器件的工作特性只是识记，不能灵活应用，出现问题更是无所适从。为培养学生能力，电子技术课程需要实施理论实践一体化教学。串联型晶体管稳压电源是电子技术课程的一个模块，其整合了元器件（二极管、三极管、电阻、电容等）识别，整流电路知识，放大电路知识，稳压电路知识；串联型晶体管稳压电源作为产品包括元件检测、安装、调试、排故等。因此，可以选择串联型晶体管稳压电源生产过程为主线构成项目，由若干个任务整合理论知识与实践技能，以达到培养学生能力为目标。《串联型晶体管稳压电源故障检测与分析》是《串联型晶体管稳压电源》项目下的一个任务，该任务又设计由三项活动支撑，以求达到培养学生能力的目标。设计理念学生在安装调试过程中确实出现很多问题。以往的教学是教师给出而不是学生遇到；以往是教师分析而不是学生自我分析。本课题的设计理念是：问题来源学生实践，实施“做中学”。教学活动分析导入：学生在安装时问题很多，但分析方法欠妥致使问题常常不能及时解决。让学生讲出感受，顺利引出本次任务。有教师（评课）说，类似企业的晨检。活动一：强调安全操作规范，引起学生足够重视。测量电路正常工作状态数据，并根据电路进行理论分析计算，为分析比较故障状态做好准备。意在：要给病人看病需先清楚正常人的指标。反思：学生在测量Ve与Vb电位时，数据不符合三极管放大状态特征。教师只是简单纠正，没能详细分析原因，错失一次“做中学”的资源。课后分析原因，大概有eq\o\ac(○,1)万用表电压挡量程选择不当，eq\o\ac(○,2)万用表电压挡内阻较小，并联后产生系统误差。活动二：由于R1不仅为V5提供基极偏置同时还是V6的集电极负载，因此选择断开R1模拟断路故障具有普遍性（断路）、典型性（原理）。问题（3）“怎样确定是A点断开还是B点断开”设计恰到好处，教师备课周密，一方面问题来源与学生现场，一方面正是学生渴望学习解决的问题。进而自然引出电压测量法的学习，实施真正的“做中学”。子任务4的应用其实是检查学生学习情况的反馈，学生现场分析V5发射结开路的检测过程逻辑严密，足见“做中学”的效果。有人说，就像学生在沙漠里行走找到了水源。活动三：模拟短路故障具有一定的危险性，因此，“人为短路点”必须在理论上、技术上可行。由于R1=3.3kΩ，R2=1.2kΩ，当V7短路时，比较放大管V6基极电流增大可能工作于饱和状态，电源调整管V5基极电位降低可能工作于截止状态，流过电阻R1的电流不会太大。所以，V7短路时不会产生重大事故。有部分学生在安装稳压管V7时装反，当装反时，稳压管的正向压降很小（0.7V）类似短路故障，因此V7短路的问题也来源于学生实践操作。V7短路后的变化又突出体现了稳压电路的稳压原理，各量变化分析有助于学生进一步熟悉电路组成、各元件作用。稳压原理是学生学习的难点，学生不亲自体验（数据）就很难理解各量的变化。变教师讲授分析为答疑评析；变学生被动接受为主动探索。分析V7短路各量变化的过程，学生的学习方式有：小组讨论、咨询老师、查找资料等。学习的根本目的是学会学习，进而培养学生终身学习的本领。“做中学”意味着学生在实践中遇到问题通过学习解决问题，而查找资料学习是最重要的一种学习方式。因此，在学生学习过程中，教师要有培养学生自主学习能力的意识，教师要善于创设学生可以查找资料学习的机会和情景。学生积极收藏“故障现象总表”，说明“做中学”更是学生的需要。反思：1.V7短路后，V6饱和则V6c=0.2V,V5b=V6c=0.2V致使V5工作于截止状态，电源输出为0。但有的同学测量输出为1.2V左右，学生咨询老师，教师告诉学生：此时V6工作于浅饱和状态、V5工作于微导通状态，学生似乎理解。其实，教材中没有谈到“浅饱和状态、微导通状态”概念，但三极管实际工作中确实存在这两种情况。为了让学生认识这两种状态，教师可以用晶体管图示仪演示三极管输出特性曲线，这样学生就可以清楚理解“浅饱和状态、微导通状态”。学生在实践操作中经常会遇到与理论分析有偏差的问题，这些问题是一种宝贵的教学资源，教师要善于把握，是实施“做中学”最好的载体。2.课堂