教案課程名稱城市軌道交通電工電子技術(shù)所授班級(jí)周課時(shí)4任課教師授課章、節(jié)及題目第四部分模擬電路任務(wù)三認(rèn)知直流穩(wěn)壓電源教學(xué)目的與教學(xué)要求1.知識(shí)目標(biāo)了解直流穩(wěn)壓電源的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。熟悉常見的直流穩(wěn)壓電源類型，如線性穩(wěn)壓電源和開關(guān)穩(wěn)壓電源。掌握直流穩(wěn)壓電源的主要性能指標(biāo)，如輸出電壓精度、紋波系數(shù)、負(fù)載調(diào)整率等。學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源中各組成部分（如變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路）的作用和工作原理。2.能力目標(biāo)能夠識(shí)別不同類型的直流穩(wěn)壓電源，并根據(jù)需求選擇合適的型號(hào)。具備使用測(cè)試儀器（如示波器、萬(wàn)用表等）測(cè)量直流穩(wěn)壓電源性能指標(biāo)的能力。能夠?qū)?jiǎn)單的直流穩(wěn)壓電源故障進(jìn)行分析和排查。能夠設(shè)計(jì)和搭建基本的直流穩(wěn)壓電源電路。3.素質(zhì)目標(biāo)樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神，注重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。提高安全意識(shí)，規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通交流能力。4.情感目標(biāo)培養(yǎng)對(duì)電子電路的興趣和探索精神，激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。體會(huì)直流穩(wěn)壓電源在電子設(shè)備中的重要性，增強(qiáng)對(duì)電子技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)知和欣賞。在實(shí)踐操作中培養(yǎng)耐心和細(xì)心，感受成功解決問題帶來的成就感。教學(xué)重點(diǎn)與教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：直流穩(wěn)壓電源的組成結(jié)構(gòu)和工作原理，包括變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路各部分的作用及連接方式。教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路中電子元件（如二極管、電容、穩(wěn)壓器件等）工作原理的深入理解，特別是其在電路中的電流、電壓變化過程。分析和理解開關(guān)穩(wěn)壓電源中復(fù)雜的控制電路和工作模式轉(zhuǎn)換原理。授課形式課堂理論教學(xué)教學(xué)方法、手段講解法,分組討論法,多媒體輔助,案例分析教學(xué)過程（教學(xué)步驟、內(nèi)容）時(shí)間分配（方法、手段）一、直流穩(wěn)壓電源的組成各種放大器、電子設(shè)備以及自動(dòng)控制裝置，都需要穩(wěn)定的直流電源供電。直流電源可以由直流發(fā)電機(jī)和各種電池提供，但比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的辦法是用具有單向?qū)щ娦缘碾娮悠骷⑹褂脧V泛的工頻正弦交流電轉(zhuǎn)換成直流電。直流穩(wěn)壓電源可將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，當(dāng)電網(wǎng)或負(fù)載變化時(shí)維持輸出直流電壓基本不變。直流穩(wěn)壓電源通常由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成，如圖4-71所示。圖4-71直流穩(wěn)壓電源原理方框圖變壓器將正弦工頻交流電源電壓變換為符合用電設(shè)備所需要的正弦工頻交流電壓。整流電路利用具有單向?qū)щ娦阅艿恼髟瑢⒄?fù)交替變化的正弦交流電壓變換成單方向的脈動(dòng)直流電壓。濾波電路盡可能地將單向脈動(dòng)直流電壓中的脈動(dòng)部分（交流分量）減小，使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路采用某些措施，使輸出的直流電壓在電源發(fā)生波動(dòng)或負(fù)載變化時(shí)保持穩(wěn)定。引起直流穩(wěn)壓電源輸出不穩(wěn)定的主要原因：①交流電網(wǎng)輸入電壓不穩(wěn)定。②負(fù)載電流變化。③穩(wěn)壓電源本身的元器件變化。新課導(dǎo)入5分鐘通過圖片與視頻，引入課題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新課講解35分鐘通過實(shí)際的例子，加深學(xué)生對(duì)該內(nèi)容的理解與熟悉。加強(qiáng)鞏固，使學(xué)生牢記。教學(xué)過程（教學(xué)步驟、內(nèi)容）時(shí)間分配（方法、手段）二、整流電路整流電路是利用半導(dǎo)體器件的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娮優(yōu)閱畏较蛎}動(dòng)的直流電。整流交流電源相數(shù)的不同，可分為單相整流電路和三相整流電路；根據(jù)整流電壓波形的不同，又可分為半波整流電路和全波整流電路。1.單相半波整流電路（1）工作原理單相半波整流電路如圖4-72所示，由電源變壓器T、整流二極管VD及負(fù)載RL組成。電源變壓器一次電壓為u1，二次電壓為u2=2U2圖4-72單相半波整流電路圖4-73單相半波整流電路輸出波形教學(xué)過程（教學(xué)步驟、內(nèi)容）時(shí)間分配（方法、手段）2.單相全波整流電路單相橋式整流電路是工程中最常用的一種單相全波整流電路。它由四只二極管組成。三、濾波電路利用整流電路雖然可以把交流電轉(zhuǎn)變?yōu)閱我环较虻闹绷麟妷?，但該直流電壓含有較大的脈動(dòng)成分，不能保證電子設(shè)備的正常工作。因此，在整流電路之后還需要利用由儲(chǔ)能元件組成的濾波電路，來減小電壓中的脈動(dòng)成分，使輸出的電壓更加平滑。常用的濾波電路有電容濾波電路、電感濾波電路和其他形式濾波電路。四、穩(wěn)壓電路整流濾波電路的輸出電壓和理想的直流電源還有相當(dāng)?shù)木嚯x。主要存在兩方面的問題:第一，當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)，由于整流濾波電路存在內(nèi)阻，因此輸出電壓將要隨之發(fā)生變化;第二，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，整流電路的輸出直接與變壓器二次側(cè)電壓有關(guān)，因此也要相應(yīng)地變化。為了能夠提供更加穩(wěn)定的直流電源，需要在整流濾波后面加上穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路是最簡(jiǎn)單的直流穩(wěn)壓電路，它主要由穩(wěn)壓管DZ和限流電阻R組成，如圖4-82a所示。如圖4-8電路（b）穩(wěn)壓管的伏安特性曲線課堂小結(jié)5分鐘引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容。課后作業(yè)與思考題完成課后習(xí)題，鞏固本章節(jié)知識(shí)內(nèi)容。設(shè)想一種新的直流穩(wěn)壓電源架構(gòu)，簡(jiǎn)述其可能的工作原理和優(yōu)勢(shì)。。板書設(shè)計(jì)一、組成結(jié)構(gòu)1、變壓器降壓/升壓作用：變換交流電壓2、整流