串聯型穩壓電源電路實操教學的探索

陳炳欽

佛山市技師學院 廣東 佛山 528237

技工院校為了更好的順應我國現代化社會對于技術人員的更高要求,因此在專業設計上從之前的單一化逐漸轉向了復合型專業,過去傳統化理念的一種專長已經不能滿足當前各大企業對于人才的需求,而復合型專業技術人才得到了更多企業的青睞,同時要求也在逐漸升高,因此,對技工院校怎樣滿足社會市場的需要,科學化設計、安排專業理論和實踐教學,怎樣凸顯理論結合實際帶來了更嚴格的要求[1]。目前,在復合型專業當中,電子專業是一項較為大眾化的專業,例如機械與電子技術、自動化控制與電子技術等等,與此同時對教師在課堂教學中的課題選擇、課時安排、教學內容等等有了更高的目標和要求,其中串聯型穩壓電源電路是目前出題率較高的題型,因此,在教學中,教師需要將串聯型穩壓電源電路的實操教學和理論知識教學緊密結合起來[2]。

一、串聯型穩壓電源電路理論教學

(一)講解電路形式。簡單的串聯型穩壓電源電路要比之前學習的單管放大電路更難更復雜,所以,為了讓學生更容易理解,可以將簡單串聯型穩壓電源電路情況利用畫圖的形式展現出來,如其中的直立式。(詳見圖1)由此一來學生們就能夠清晰的看出簡單串聯型穩壓電源電路其實就是射極輸出電路。

(二)講解穩壓原理。在射極輸出電路上,當中R2是輸出電阻的同時還是負反饋電阻。以R2導出之前學生們學習過的具體反饋類型,讓大家明白反饋在具體相應電路當中的運用[3]。同時R2還起到電壓負反饋的影響和作用。讓學生們從負反饋的原理方向來學習和掌握此電路,很容易就能夠看出,其擁有有效的穩壓效果和作用。此外,就此電路穩壓的具體過程展開分析,還能夠就負載的變化方面,以及電網電壓波動方面展開詳細的分析,此穩壓部分在眾多的教程課本上都有詳細的介紹,學生理解時也比較容易。串聯型穩壓電源電路還具有一個特征,那就是帶負載的能力比較強。由于此電路在實質性質上屬于射極輸出器,此電路的輸出電流的量是基極電流的(1+β)倍,經過以上的解釋和介紹能夠得出串聯型穩壓電源電路有兩項優勢：第一、串聯型穩壓電源電路擁有電壓負反饋穩壓的效果和作用;第二、串聯型穩壓電源電路具有較強的帶負載能力,其原因是串聯型穩壓電源電路是射隨器。與此同時,串聯型穩壓電源電路也有兩項缺點：第一、串聯型穩壓電源電路的輸出電壓不能夠調控一一V0≈VZ;第二、串聯型穩壓電源電路穩壓的精度不高,其原因是其是直接由VBE來保持調整的工作狀態,一旦V0的變化量比較小時,VBE的變化量同樣會較小。

(三)講解具有放大環節的串聯型穩壓電路。就簡單的串聯型穩壓電源電路自身的缺點能夠得知想要提升其穩壓的精準度,同時讓其輸出的電壓具有可調性[4],就一定要采用具有放大功能環節的穩壓電路,(詳見圖2)。

1.串聯型穩壓電源電路的原理圖是由四大部分構成：

其一取樣電路：其構成部分包括電阻R1、R2以及電位器Rp,用于從串聯型穩壓電源電路輸出的電壓當中依照規定比例,取得一部分的電壓VB2,送至VT2管的基極。通過VB2可以體現出輸出電壓變化的情況,因此將此部分稱為取樣電壓。并且,通過調節Rp能夠改變輸出電壓的太小。

其二基準電路：其構成部分包括穩壓管VDZ以及電阻R3。將穩壓管當中的穩定電壓VZ作為電路的基準性電壓。然后加至VT2管當中的發射極,將其視為調整和對比的具體標準,其中R3是穩壓管當中的限流性電阻。

其三比較放大電路：其構成部分包括VT2管以及電阻R4形成的具體直流放大器。此電路的具體作用和意義是對比電壓VB2與基準電壓VZ,對比出現的誤差為電壓VBE2,其通過VT2管進行放大之后對調整管VT1展開控制。

其四調整電路：其構成部分包括功率三極管VT1,其和RL進行串聯,由此將其成為串聯型穩壓電源。對管VT1、展開調節,等同于可變電阻,可在比較放大電路進行信號輸出控制中,自行調整和集射電壓降情況,由此消除輸出電壓產生的波動。

這樣的穩壓電路的工程原理優于簡單穩壓電源的地方在于：其一、其中反饋網絡無法由單個電阻來形成,需要依靠通過的放大電路來完成;其二、其中取樣電路的連接,使得其輸出V0具有可調性;其三、其中把電路輸出的細小電壓變化,通過VT2進行放大之后,然后再對調整管進行調控,提升電路輸出電壓的穩定性程度。經過上述的各項基礎,之后進行探究分析串聯型穩壓電源電路穩壓的過程就輕松很多[5]。

2.穩壓原理。如果因為電網電壓出現的大小波動,或者因為電壓電網負載情況的改變引發V0出現變化。那么它自動進行調節的過程是：

針對電路輸出電壓的可調整區域的解釋,一定要以取樣電路當中電位器RP進行。由于VT2的基極電壓情況是VB2＝VZ+VBE2,由此取樣的電壓是：

教師要將所有公式的前前后后講解明白,不要讓學生出現茫然混亂的情況。通過上述的串聯型穩壓電源電路理論方面教學,之后再對學生展開動手實操教學,讓學生們能夠完成具有放大環節的串聯型穩壓電源電路安裝和調節,對學生的實際操作能力進行培養和鍛煉。

二、串聯型穩壓電源電路實操教學目標和要求

(一)進行電路裝配圖設計。針對元器件的具體數量,以及電路特征和線路設計的具體要求,需要學生們做出相應的穩壓電源電路裝配圖。此時,需要學生們關注元器件的科學、合理運用和布局,其中的密度必須均勻,盡可能使其線路筆直。同時,一定不能夠對元器件進行交叉形式排列,所有元器件連接的導線都不可以出現交叉的情況,假如真的不能避免時,可以運用裝配圖的背面進行引線連接[6]。

(二)進行安裝。在安裝時,第一點,學生要掌握運用元器件進行引線的方法進行加工成型。第二點,學生要掌握運用元器件的安插方法,此過程最為常用的方法包括兩種,臥式安插與立式捶裝。第三點,學生要掌握運用烙鐵,如怎樣將焊點焊好和控制好等等。

(三)進行調試。在調試過程中,主要是采用工具萬用表來進行故障排除。由于學生在進行安裝時不免會出現各種問題和差錯。如出現虛焊問題或者是出現極性安錯問題等等。此時,教師要對其進行正確的引導,為其答疑解惑,將理論知識和實操練習進行實際結合。比如學生出現在調試時輸出電壓無法調節問題,教師要引導學生找到查出問題的方法,而不是直接告訴學生問題所在和解決方法[7]。

三、結語

綜上所述,經過上述串聯型穩壓電源電路理論與實操相結合的教學模式,能夠得到更好的教學效果。在對學生進行串聯型穩壓電源電路實操教學時,要讓學生們做到手腦齊用,由此才能更好的提高學生們的綜合知識運用能力和水平。