开关电源技术课程设计教学大纲（共13篇）
英文名称：Switching Power Supply Technology 适用专业：电气工程及其自动化 设计周数：2 学 分：2 讲授学时：4学时
实验（上机）学时：16学时
一、课程设计的性质、目的和任务：
本课程设计是在学习完《开关电源技术》课程之后进行的一个重要的实践性教学环节，是工程技术应用型人才培养目标的重要组成部分。在教师指导下让学生独立完成，一方面巩固课程知识，加深对理论知识的理解，一方面训练学生综合运作所学的理论知识，掌握一定的设计方法和设计思想，能初步解决一些实际问题；培养学生查阅资料，独立获取新知识、新信息的能力。
课程性质：《开关电源技术课程设计》是一门综合运用电子技术、微机原理、自动控制原理、电力电子技术及仿真技术等课程知识，进行开关电源电路和系统设计的课程，是本专业的一门重要的专业实践课。
目的：培养学生以下几个方面的能力：
1．综合运用所学知识，进行开关电源电路和系统设计的能力。2．了解与熟悉常用的电力电子电路的电路拓扑、控制方法。
3．理解和掌握常用的开关电源电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法，掌握元器件的选择计算方法。
4．具有一定的开关电源电路及系统仿真实验和调试的能力。
二、课程的教学基本要求
依据以上的教学内容和教学环节，在本课程设计的实施过程中应遵循以下的基本要求：
（一）题目布置和人员配置
依据实验条件，选取合适的课程设计题目，根据学生数量，选取适当的题目数量，以使学生能够得到充分的训练和提高。
（二）学生设计和实验过程中的指导
在设计和实验过程中，教师既不能包办代替，也不能放任自流。重点解决学生的疑难问题，重点在于指导。
（三）考核
考核形式采用设计报告、实验和答辩三方面综合评定成绩的方式，重点考核学生的设计态度，综合运用所学的能力和创新的能力，以及实际动手、文字表达和表述能力等。
三、课程内容与要求
教学内容
本课程设计既要立足实验室现有条件，充分挖掘潜力，又要达到综合运用所学，培养和提高学生的分析问题和解决问题的能力的设计目的。在以下的几种中选择若干题目，让学生分组进行设计。
1、正激型开关电源电路设计；
2、反激型开关电源电路设计；；
3、半桥型开关电源电路设计；
4、全桥型开关电源电路设计；
5、推挽型开关电源电路设计；
学生在了解与熟悉常用的开关电源电路及系统的电路拓扑、控制方法的基础上，理解和掌握常用的开关电源电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法，掌握元器件的选择计算方法。包括以下的教学环节：
1、指导教师根据学生情况进行分组，布置设计题目；
2、指导教师下达课程设计任务书，编制课程设计指导书；
3、在教师的指导下，学生根据设计题目和设计任务书复习所学，查阅相关资料进行设计；
4、设计、计算完毕，经指导教师审查认可后学生在实验室进行实验验证；
5、学生整理设计资料和数据，撰写课程设计报告； 指导教师审阅报告，进行答辩以检查学生的设计情况。要求：
学生能够根据指导教师的要求，进行符合专业规范的设计和实验工作，能够发现问题，解决问题，有一定的创新和独立思考。
四、理论教学学时分配
本课程除指导教师必要的布置设计和实验任务外，一般不进行理论教学。
五、实验名称与学时安排
根据实际设计题目确定实验和调试内容。学生设计大概在1周，实验（上机）0.5周，撰写报告和考核0.5周。
六、考核方式与评分办法
在整个课程设计阶段，教师应注意对学生的引导，以利于培养学生的设计技能及创造能力。学生成绩的评定以草图成绩、正规图成绩、说明书成绩、答辩成绩等进行综合评定。
七、教材及参考书
1.侯振义 等，直流开关电源技术及应用，电子工业出版社，2006年4月 2.杨旭 等，开关电源技术，机械工业出版社2004年3月
《开关电源的应用与维护》是一门应用电子技术专业学生的职业能力必修课, 它是学生入学第四学期开设的课程。它的先修课程是《电路基础》《模拟电路的分析与应用》《数字电路的分析与应用》。后续课程有《电子整机电路检修与调试》《供、配电系统的运行与检测》。在应用电子技术专业课程体系中, 它是一门“行业概貌”类型的课程, 开关电源应用相当广泛与普遍, 学生通过这门课的学习对自己未来所从事的岗位和专业将会有比较深入的了解, 更会对自己未来的行业有生动细致的体验。
2 课程定位
2.1 岗位分析
应用电子技术专业的学生初次就业可从事:开关电源维修工、流水线装配工、电源设备维护员等。
晋升的岗位有:开关电源产品技术员、设计员、设备主管、生产主管等。
未来的发展岗位有:系统工程师、研发工程师、新型项目研发负责人等。
2.2 课程分析
具体情况见表1。
3 课程目标设计
3.1 总体目标
通过此门课程的学习, 使学生了解电子元器件在高频工作状态下的特性, 能够对各种不同种类开关电源的结构和工作过程进行分析和调试, 能够根据电路图判断开关电源的拓扑结构以及调制方式;使学生能够通过常用工具、仪表进行开关电源的安装、调试、检修;使学生能够胜任各种开关电源电路系统的维护、分析、设计等工作岗位;为学生进一步学习专业知识和职业技能打下良好基础;培养学生的团队意识、创新能力。
3.2 能力目标
(1) 学会使用仪表进行开关元器件的识别与检测的方式方法。
(2) 能够具备根据电路图进行开关电源的结构种类的判断, 分析调制方式的能力。
(3) 能够具备使用仪器仪表和工具进行开关电源的日常维护与故障分析处理的能力。
(4) 能够按照行业标准和工厂实践要求进行开关电源的安装、调试、检测。
(5) 掌握开关电源的设计方法, 了解开关电源的新技术。
3.3 知识目标
(1) 掌握开关电源的基础知识, 知道开关电源的种类。
(2) 理解开关电源的基本原理, 掌握开关电源的工作方式。
(3) 了解掌握开关电源中常用的电子器件及其驱动方式。
(4) 理解掌握各种非隔离型DC-DC变换器的拓扑结构和控制方式及工作原理。
(5) 理解掌握各种隔离型DC-DC变换器的拓扑结构和控制方式以及工作原理。
(6) 掌握软开关与整流技术。
(7) 理解掌握开关电源的控制方式以及多种调制芯片的工作原理。
(8) 了解整流器和保护电路的工作原理。
(9) 掌握开关电源的电路分析方法。
3.4 素质目标
(1) 注意日常操作的职业素养, 养成正确配戴劳动保护用品的良好习惯, 具有自我防护意识。
(2) 培养学生勇于探索的科学态度, 勇于实践创新的精神。
(3) 培养学生养成遵守工作规范、工艺规定及安全操作规程的意识。
(4) 培养严肃认真、科学严谨的精神;培养学生的协调能力。
(5) 培养学生与客户及应用方的沟通能力。
(6) 培养学生将理论应用于实践, 彼此互相结合的精神。
4 课程内容设计
《开关电源的应用与维护》这门课程的整体设计由4个项目组成, 个别项目包含子项目。教师通过带领学生完成这些项目, 使学生能了解开关电源的现状和发展趋势, 能熟练使用常用仪器设备和工具进行电脑、充电器和普通用电设备开关电源的维护和一般故障排除。初步使用专业软件和专业外语;学生能够按照行业标准和要求完成相关工作任务;学生能够根据具体用电器的要求进行图纸绘制、进行简单计算、并进行初步分析和设计。具体设计内容见表2。
5 考核方案
此课程改变以往用试卷方式为终结性考核的形式, 采用项目过程考核, 并将每个项目赋予了不同权重, 根据学生对项目的实际操作完成情况, 平时课上就给出了实践操作成绩。同时, 结合同学的课堂表现、出勤及作业完成情况, 最终确定其这门课的成绩。教学项目考核成绩表见表3。
摘要：在应用电子技术专业课程体系中, 它是一门“行业概貌”类型的课程, 开关电源应用相当广泛与普遍, 学生通过这门课的学习对自己未来所从事的岗位和专业将会有比较深入的了解, 更会对自己未来的行业有生动细致的体验。该文针对《开关电源的应用与维护》这门课整体教学设计进行探讨, 突出体现了现在职业教育中以学生为主体的教学理念, 通过设计不同的教学项目, 来培养学生的动手能力, 以适应社会的需求。
关键词：开关电源的应用与维护,整体设计,教学项目考核
参考文献
[1]沈显庆.开关电源原理与设计[M].南京:东南大学出版社, 2012.
关键词：电源设计 仿真及应用
1 设计要求
1.1 目的和要求 开关电源通常是由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成的，指利用现代电子电力技术，控制开关接通和断开的，维持稳定输出电压的一种电源。随着电力电子技术的高速发展，各种电子设备开始充斥人们的生活，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，被广泛应用在程控交换机、通讯等设备中。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，同时也为开关电源提供了广泛的发展空间。
1.2 性质 开关电源的性质有以下几点：
1.2.1 宽电压工作范围。开关电源适用的交流电源范围很宽，当输入的交流电压在85～265V之间变化时，均可正常稳定地输出设备所需要的直流电压，输出电压的变化小于2%。因此，开关电源特别适用于电网电压不稳定、波动较大的地区。
1.2.2 功率损耗小。由于开关电源工作频率高，一般都在20kHz以上，因此滤波元件的数值大大减小，从而减小功耗，特别是开关管工作在开关状态，不需要加很大面积的散热片，目前空载功耗可以做到小于0.3W，甚至更小，较小的功率消耗使机内温升较低，机内电子元器件可以长期稳定工作，因此采用开关电源，极大地提高了整机设备的稳定性和可靠性。
1.2.3 体积小且重量轻。开关电源适配器使用的元器件虽多，但没有使用体积大、比较重的线性电源变压器，节省大量的漆包线和硅钢片，故实际体积和重量比低频线性电源适配器小得多，且轻得多。
1.2.4 安全可靠。无论哪一种类型的开关电源，其电路中都设置了各种保护电路（如过压保护、过流保护、短路保护、过温保护、欠压保护、尖峰脉冲抑制电路等）。当开关电源本身或者负载设备发生故障时，相关保护电路均会启动工作，自动切断输出，且反应灵敏、可靠。因而开关电源产品很安全，方便使用。
2 开关电源设计的综述
2.1 开关电源设计的组成及结构 开关电源大致由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部分组成。
2.1.1 主电路。冲击电流限幅：限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。输入滤波器：其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分。输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。
2.1.2 控制电路。一方面控制逆变器，改变其脉宽或脉频，使输出稳定；另一方面，提供控制电路对电源进行各种保护措施。
2.1.3 检测电路。提供保护电路中正在运行的各种参数和各种仪表数据。
2.1.4 辅助电源。实现电源的软件（远程）启动，为保护电路和控制电路（PWM等芯片）工作供电。
2.2 开关电源设计的优点 开关电源优点：辅助。①功耗小，效率高。在开关电源电路中，晶体管的转换速度很快，一般频率在50kHz左右，甚至在一些发达国家频率能够达到1000kHz。其高频率的特点导致其具有功耗小、效率高的优点。②体积小，重量轻。原本笨重的工频变压器不存在开关电源的原理框图。③稳压范围宽。通过调频或调宽可以控制输入信号电压。
2.3 开关电源设计的缺点 开关电源的缺点是存在较为严重的开关干扰。在一定情况下，开关电源产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件会产生尖峰干扰和谐振干扰，这些干扰如果不采取必要的制止措施，很可能影响整机的正常工作。
3 原理图及电路原理分析
3.1 开关电源的原理框图 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成分的直流电压，该电压进入高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
3.2 开关式稳压电源的基本工作原理 开关式稳压电源控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用的较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。
3.3 开关电源分析 自激式开关稳压电源是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源，也是目前广泛使用的基本电源之一。
3.4 稳压电源 电源是整机能源的提供者，稳定的电源是提高系统性能指标的前提条件，为了保证电源部分不对性能指标造成影响。首先，是采用性能优良的集成稳压电路；其次，是采用大小功率电路分开供电。
4 开关电源设计的优化
4.1 优化的概述 各种电子设备不可缺少的一个组成部分就是电源，它性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作，因此，电源设计是硬件工程师必须掌握的基本技术之一。
4.2 产生干扰的原因 ①电磁干扰的产生与传输。电磁干扰传输有两种方式：一种是传导传输方式，另一种则是辐射传输方式。②电磁干扰的产生机理。从被干扰的敏感设备角度来说，干扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电感性耦合三种基本耦合方式；辐射耦合除了从干扰源发出的有意辐射外，还有大量的无意辐射。③电磁干扰控制技术。滤波：在设计和选用滤波器时应注意频率特性、耐压性能、额定电流等。屏蔽：电磁屏蔽按原理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。接地：接地有安全接地和信号接地两种。搭接：只有良好的搭接才能使电路完成其设计功能，使干扰的各种抑制措施得以发挥作用。布线：应选择合理的导线宽度，采取正确的布线策略。
4.3 对产品的材料精益求精 电路和器件的选择 目前市场上的电源开关都广泛地采用了工程塑料（即人们通常所说的PC材质），塑料的好坏主要看塑胶件表面光泽是否鲜亮，好的工程塑料不会出现气泡、裂纹和明显变形等缺陷，用力触按的时候具备良好的韧性。
4.4 改善开关电源设计的环境 以下几点是为直流开关电源的多种保护电路：①过电流保护电路。在直流开关电源电路中，为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。②过电压保护电路。直流开关电源中开关稳压器的过电压保护包括输入过电压保护和输出过电压保护。③软启动保护电路。④过热保护电路。
4.5 完善参数的设定 在电力电子各种电源系统中，开关电源技术处于核心地位。开关电源的技术概括为以下四个方面：①高频化。理论分析和实践经验表明，电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。②模块化。模块化有两方面的含义，其一是指功率器件的模块化，其二是指电源单元的模块化。③数字化。现在数字信号处理技术日趋完善成熟，显示出越来越多的优点。④绿色化。开关电源需要绿色化。
5 对开关电源的总结和趋势
开关电源设计给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了开关原先的性能。诸如红外线感应开关电源、开关稳压电源、单开关及双开关电源等，甚至各种智能型电源开关等，所有这些都是以电源为基础的。因此研究开关电源设计的仿真及应用，有着非常现实的意义。
参考文献：
[1]张占松，蔡宣三编著.开关电源的原理与设计[M].电子工业出版社，2004.
[2]张新德.开关电源维修[M].第二版.机械工业出版社，2009.
[3]路勇，高文焕主编.电子电路试验及仿真[M].北京清华大学出版社，1999.
[4]（美）玛尼克塔拉（Maniktala，S.）著.开关电源设计与优化[M].王志强，郑俊杰等译.电子工业出版社，2006.
[5]汤自春，许建平.PLC原理及应用技术[M].第二版.高等教育出版社，2011.
在国内，低压通信电源较成熟，高压开关电源尚处于研究阶段。一般大功率直流开关电源输入多采用220 V交流电网，为降低对电网的谐波污染，提高输入端功率因数，一般要经过PFC级整流，然后将PFC级输出电压送入DC/DC级进行变换。但高压直流开关电源输出电压较大，会对DC/DC级产生较大影响。
此处研制的高压直流开关电源采用两级变换装置，前级220 V交流经过不控整流和APFC得到380 V稳定直流;后级选择在初级加箝位二极管的改进型ZVS移相全桥变换器，经过变压器变压和隔离，采用全桥不控整流和LC滤波，最终得到精密的240 V直流输出。设计了控制系统，选择合理的参数提高开关电源性能，并通过实验验证了设计的可行性和有效性。主电路的设计
2.1 有源功率因数校正电路
APFC采用全控开关器件构成的开关电路对输入电流波形进行控制，使输入电流成为与电源电压同相的正弦波，功率因数高达0.995,从而彻底解决了整流电路的谐波污染和功率因数低的问题。此处采用软开关单相APFC,其主电路如图1所示。
2.1.1 APFC软开关电路
图1中，为了让主开关管VQ实现ZVS,引入了辅助开关管VQx,在每一次VQ需要进行状态转换前，先导通VQx,使辅助电路谐振，为VQ创造软开关条件。VQ完成状态转换后，尽快关断VQx,使辅助电路停止谐振，电路重新以常规PWM方式运行。
2.1.2 APFC软开关谐振参数的选取
软开关APFC电路中一个重要参数就是谐振电感L1.L1可由二极管VDR的反向恢复时间tVDR来估算，取谐振电感电流iL1上升时间tr=3tVD R,则最大电流上升率可确定为：
di/dt=ILmax/(3tVDR)(1)
式中：ILmax为最大电感电流。
L1的表达式为：
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L1=Uo/(di/dt)(2)
式中：Uo为APFC输出电压。
实际选取L1=5μH.2.2 ZVS移相全桥变换器
ZVS移相全桥变换器充分利用主电路寄生参数，如开关器件的寄生电容、变压器漏感和线路电感等来实现软开关。DC/DC级选用初级加箝位二极管的改进型ZVS全桥变换器，如图2所示。变换器在一个开关周期有18种开关模态，其工作波形如图3所示。
2.2.1 移相全桥ZVS的实现
开关管零电压关断的原因是由于存在结电容，导致两端电压不能突变。零电压开通则需要足够的能量给将要开通的开关管结电容放电，给关断的开关管结电容充电，同时还要抽走变压器初级绕组中寄生电容CTR中的电荷。对于超前桥臂，该能量由谐振电感Lr和折算到初级的滤波电感Lf串联共同提供，Lf很大，所以容易实现ZVS.而对于滞后桥臂，由于此时变压器次级被短路，能量仅由Lr提供，所以滞后桥臂实现ZVS较困难。特别是负载很轻时，Lr中的能量不够完成结电容的充放电转换，滞后桥臂就不能实现ZVS.为满足滞后桥臂的ZVS,必须使Lr取值较大。
2.2.2 次级占空比丢失问题
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次级占空比Ds小于初级占空比Dp,其差值即为次级占空比丢失，即Dlose=Dp-Ds.占空比丢失原因是初级电流ip由正向(或负向)变化到负向(或正向)，负载电流需要一段时间，即为图3中的[t3~t6]和[t12~t15].在这段时间内，虽然初级有电压，但ip不足以提供负载电流，次级整流管全部导通，变压器初、次级短路，负载处于续流阶段，整流输出为零。这样次级就丢失了[t3~t6]和[t12~t15]这两段时间的方波电压，它与开关周期Ts的比值即为Dloss,Dloss=(t3,6+t12,15)/Ts=2t3,6/Ts,其中t3,6=Lr[ILf(t3)-ILf(t6)/K]/Uin,则可得：
Dloss=2Lr[ILf(t3)-ILf(t6)/K]/(UinTs)(3)
由式(3)可知，Dloss与Lr和iLf成正比，与Uin和变压器变比K成反比。因此，Lr的值需权衡取值，既要在尽可能宽的范围内保证软开关，又不能太大，以免造成较大的占空比丢失。
2.2.3 谐振电感的选取
滞后桥臂要实现ZVS,Lr必须满足：
式中：I为滞后开关管关断时ip的大小;Coss为开关管在Uin时的输出电容。
选择在1/3负载以上实现滞后桥臂软开关，要求输出滤波电感电流的最大脉动量△ILf为最大输出电流的20%,则：
I=(Io/3+△ILf/2)/K=4.09 A(5)
由式(4)可求出Lr>19μH,实际选择20μH.2.2.4 次级整流桥输出寄生振荡的抑制
ZVS移相全桥变换器输出整流二极管都未工作在软开关状态，存在反向恢复的过程。在输出整流二极管换流时，Lr(包括变压器漏感)和整流桥二极管的结电容及变压器寄生电容之间会发生谐振，使整流桥输出产生寄生振荡和电压尖峰。此处通过初级加箝位二极管来解决这一突出问题。为详细说明箝位二极管的抑制作用，针对图3中t∈[t7,t8]这一模态进行分析：在t7时刻，由于Lr与CVDR1和CVDR4谐振工作，使得两者的电压上升至Uin/K,此时uBC上升至Uin,C点电位变为零，箝位管VDVQ2导通，将uBC箝位在Uin,则CVDR1和CVDR4的电压被箝位在Uin /K,防止其电压继续上升，从而消除了整流桥的振荡尖峰和二极管反向恢复造成的损耗。此时，iLr=-I4,ip=iLr+iVDVQ2.到t8时刻，iVD VQ2线性下降至零，VDVQ2自然关断，模态结束。
2.2.5 变压器初级直流分量的抑制
实际电路中，开关管的开关速度或导通压降不同或开关管的驱动信号不一致时，功率转换电路便工作在不平衡状态。此时磁通变化幅度不相同，工作区域将偏向一个象限，引起磁芯单向饱和并产生过大的ip,从而导致开关管的损坏，最终使变换器不能正常工作。为了让全桥变换电路更可靠的工作，抑制变压器初级电压的直流分量采用变压器初级串接隔直电容Cb.Cb和输出滤波电感折算到初级的电感值形成串联谐振网络，谐振频率表达式如下：
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折算到变压器初级的滤波电感值LLf=K2Lf.为了尽可能让Cb充放电呈线性化，fT必须远小于变换器的开关频率fs,取fr=0.1fs,由式(6)，LLf=K2Lf及fr=0.1fs可求得Cb=1.2μF,实际取两个1μF/400 V的云母电容并联。控制系统的设计
3.1 APFC控制方案
APFC控制采用平均电流法，系统框图见图4.采用电流、电压双闭环控制，电流环使输入电流更接近正弦波，电压环使APFC输出电压稳定。
此处通过APFC控制器UCC3818实现双环控制，其输出的PWM脉冲可直接驱动开关管。双环调节器如图5所示。
通过计算电压、电流环增益和穿越频率即可确定相应PI参数，实际设计参数为：Ru=56 kΩ，Cu1=3.3μF,Cu2=0.3μF,Ri=16 kΩ，Ci1 =Ci2=1.1 nF.3.2 ZVS全桥变换器控制方案
DC/DC级采用单电压环控制模式，并在电压环基础上加上了限流环，正常情况下限流环不工作，只由电压环控制输出电压，一旦输出电流超过限流值，就由限流环工作，通过减小输出电压将输出电流稳定在限流值上。该控制通过UCC3895芯片实现，控制系统框图如图6所示。
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选择超前-滞后补偿网络实现控制，与一般滞后补偿网络相比，该网络增加了微分环节，提高了控制系统的动态性能。具体环节如图7所示。
补偿网络的传递函数Gc(s)={(1+sR2C1)[1+s(R1+R3)C3]}/{[sR1(C1+C2)][1+sR2C1C2/(C1+C2)](1+sR3C3)}.对ZVS移相全桥变换器进行小信号建模并采用零极点补偿法对参数进行设计，实际所选参数为：R1=91 kΩ，R2=4.8 kΩ，R3=2 kΩ，C1= 0.1μF,C2=0.02μF,C3=1μF.实验结果
为验证高压直流开关电源主电路结构和控制方案的可行性，研制了一台2.4 kW的实验样机。主要电路参数：APFC部分为交流220 V输入，输出直流电压380 V:ZVS全桥变换器部分，输出直流电压240 V,输出电流10 A,主功率开关管VQ1~VQ4为IXFX48N60P(48 A/600 V);输出整流二极管VDR1~VDR4为DSEI30-10A,箝位二极管VDs1和VDs2为DSEI30-06A,变压器初次级匝比为1.06,输出滤波电感Lf=300μH,输出滤波电容值Cf=56μFx8,开关频率fs=80 kHz.图8a为APFC主开关管在1/3负载时波形，其实现了软开关。图8b为APFC输出电压突加半载时的波形，由图可知，其性能较好。由1/3负载下所测波形可知，超前、滞后桥臂实现了ZVS.由(半载)变压器次级及整流桥输出电压波形可知，不加箝位二极管电压尖峰超过正常值两倍以上，添加箝位二极管后电压尖峰几乎被消除，解决了整流桥输出寄生振荡问题。可见，DC/DC级控制系统设计较合理，超前，滞后补偿环节提高了系统的动态性能。
东营变频器维修 http:///dybpwx 结论
研制了两级结构高压直流开关电源，前级采用单相有源软开关PFC,提高功率因数，合理设计谐振参数可实现软开关，降低开关损耗。控制部分采用PI调节器，具有较好性能。后级选择在初级加箝位二极管的改进型ZVS全桥变换器，实验结果证明该电路结构能够有效抑制次级整流桥输出振荡和电压尖峰，减少损耗。该方法简单，实用性较强。控制系统进行方案选择，PID参数合理设计，提高了高压直流开关电源的动、静态性能。
课程设计名称： 《EDA技术课程设计》 课程代码： 学 分： 1 总学时/周数： 1周
适用专业： 电子工程、通信工程、自动化等专业
一、课程设计目的与任务
本课程设计是在学完EDA技术课程后的必修课程，它的教学目的和任务是综合利用所学EDA技术知识完成一个具有完整功能的电子系统设计，从系统顶层模块的划分、各功能模块的硬件语言描述（编程）、各模块及整体电路仿真、到最后下载到可编程器件实现真实的电路，让学生亲自体验一次采用现代电子设计自动化技术完成一个电子系统设计的全过程。让学生得到一次自主使用VHDL语言描述电路功能的训练机会，从而提高对VHDL语言的使用能力，加深对仿真在设计中的重要作用的认识，提高对使用Max+plus2EDA软件工具的熟练程度，最终获得初步的电子系统设计经验，为毕业设计和将来从事电子设计的相关工作打下基础
二、课程设计基本要求
本课程设计，采用以学生自主设计为主教师指导为辅的原则，让学生有一个充分发挥自我想像的空间，设计分阶段进行，在独立力完成了方案设计后，组织一次交流讨论会，互相启发开阔设计思路，尽可能使学生在这个具有创新思维、难度最高的设计环节获得更多的收益，通过该课程设计更深入更全面地提高使用Max+plus2软件工具完成设计全过程的熟练程度，尤其是要提高仿真和试验开发系统的使用能力，设计最终要做出真实电路并上电检测其功能和性能指标是否达到了预定的目标，最后写出课程设计报告。
三、课程设计选题原则
所选题目应是社会生活、生产中常见的、学生易于理解和把握且感兴趣的、对所学知识尽可能综合全面派上用场的、难易程度适中的、一周时间能够完成的的题目。
四、课程设计内容及时间安排
1．设计内容：根据具体设计题目和提出的功能性能指标要求，查阅相应参考资料，将所设计的电路系统划分成若干功能模块完成顶层结构设计（方案设计），对各功能模块用硬件描述语言描述以完成程序设计，对个功能模块及电路系统整体做仿真设计以验证其正误，将设计文件下载至可编程逻辑器件在实验开发装置上检测功能性能指标以完成真实电路的设计。写出课程设计报告，其中要有顶层结构图，各功能模块的程序，各功能模块和整个电路系统的仿真波形图，并对这些设计图纸和设计程序所表达的逻辑思想、工作原理给以说明，写出设计步骤和设计心得。2．课程设计时间：开始设计的前一周公布设计题目下达设计任务，用半周时间完成方案设计、程序设计，另外半周完成仿真、下载、测试。
五、课程设计主要参考资料
潘松 黄继业 编著《EDA技术使用教程》（第二版）科学出版社 2005。
王振红主编《VHDL数字电路设计与应用实践教程》机械工业出版社，2006年。
六、课程设计考核方式及成绩评定
考核成绩由两部分组成：现场检测设计出的真实电路占50%，课程设计报告占50%。
大纲撰写人： 杨显富 系（教研室）：（签字）学院学术委员会意见：（签字）
学院审核：（签字、盖章）年 月 日
本设计采用的红外遥控电路是由常规数字集成电路组成的。该遥控电路有其配套的编译码器作为专用, 在设计和调试中具有应用方便的优点。系统设计的框架图如图1所示。
2 红外遥控发射电路设计
红外遥控发射电路的设计主要包含了编码芯片PT2262、编码开关SW-DIP8、四2输入与非门7400、红外线发射器PH303、电容、电阻、三极管、极性电容、按键SB组成, 如图2所示。
PT2262是一种CM OS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路, 四2输入与非门7400是应用广泛的数字IC之一, 它内含4个独立的2输入端与非门。
控制信号 (数据) 由PT2262的D1~D4管脚提供, 调制后的信号由红外发射管PH303发射出去。门电路U2~U4的中心频率为40KHZ, 构成方波振荡, 其作用是调制从PT2262第17脚输出的编码信号及控制信号。发射信号时的操作位将发射键SB按下。设计在按键期间, PH303会不断发射红外信号。
3 红外遥控接收电路设计
红外遥控接收电路原理图, 主要由5V电源电路、译码芯片PT2272、双稳继电器、编码开关、红外接收头FPS-4091等组成。如图3所示。
该电路功耗低, Vcc=5V时, PCM=9mW;工作温度-20~+75℃。其中第2脚外接电阻与电容决定前置放大器的放大倍数, 当第2脚外接电阻由4.7减少到0时, 灵敏度最高, 遥控距离可达12m, 但易受干扰。第5脚外接决定接收的中心频率fo。CX-20106可用KA2184直接代换, 功能完全一样。
由图4分析可知, FPS-4091接收器在红外接收电路中起转换、放大和解调信号的作用。红外接收组件FPS-4091接收到中心频率为40KHZ的红外信号后, 从载波中解调出编码信号, 经放大后从2脚输出, 输进PT2272解码器输入端14脚。PT2272解码器数据输出端第10~13脚具有记忆保持功能, 当有数据输出时, 此数据会保持直至电源关断。
如果两机地址码相同, 则PT2272进行解码, 并把PT2262的控制信号锁存在PT2272的第10~13引脚上, 同时在第17脚上输出一个正脉冲, 用于双稳电路的控制。在PT2272的第17脚接一个有双稳态继电器和其驱动电路组成的双稳电路, PT2272第17脚“总线”输出端, 当发、收两机地址码相同, 正确译码时, 输出转为高电平, 而当发射机不发射信号时, 则回落到低电平。
双稳电路原理图如图5所示。
双稳态继电器JMX-94F为自锁双稳态继电器, 它体积小、重量轻、动作灵敏、可行性高、耐冲击及耐震性能好、触点负载大。仅在继电器触头状态改变期间 (约20ms左右) 消耗电能, 其驱动信号为脉冲信号, 控制电路简单, 可用电池供电, 亦可通过电容充放电来供电, 容易实现手动或自动控制。
4 电源电路设计
红外接收电路的电源电路设计如图6所示。
5 红外发光二极管
本设计中采用的红外二极管为PH303, 当在它两脚加恒定电压时, 发出的是光强恒定的红外光;当在它两脚上加脉冲电压, 发出脉冲光信号。
6 红外接收头
在本设计应用的是FPS-4091成品红外接收头主要光电参数如表4所示。
7 安装调试
采用自制PCB板焊接此红外线发射与接收电路, 用万用表的正负表笔分别接电路电源两端, 测量整个电路的等效电阻, 注意交换表笔再测一次, 两次的测量电阻都应大于10K, 才算正常。在检查无误后, 接通5V电源, 再用万用表测PT2272的18脚电压, 为5V说明电路正常工作。现在用发射电路的红外发射二极管D1对准红外接收头D2, 按下发射电路的按键SB开关, 观察18脚电压有无变化, 若变为低电平, 则说明发射与接收电路频率匹配, 正常工作。注意应反复调试, 使发射频率为PT2272的捕捉中心频率, 使每按一次按键开关灯亮或灭, 完成遥控控制。
摘要：红外线遥控技术在工业自动化控制、信息通信、环境检测、安全防范、家用电气控制、国防工业及日常生活等许多方面都得到了广泛的应用。作为非常基础的电源开关技术正为满足可遥控调控输出电压改变技术得到快速发展, 于是可调遥控电源开关的研究成为电子科学技术研究设计与开发应用的热点。该技术实现了对特需测试仪器电源的远距遥控, 是仪器设备操作的便捷性得到很大提高, 对人身安全提供有效的保障。
关键词：红外线,遥控,可调,电源开关
参考文献
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【关键词】反激式；变压器；开关电源；PI Expert
1.引言
近年来，开关电源的发展非常迅速。相对于线性电源，开关电源有着体积小、重量轻、效率高、抗干扰强、输出电压范围宽和便于模块化等优点。开关电源分为隔离和非隔离两种形式，而隔离式又有正激和反激两种拓扑结构。
一般在中小功率电源场合，反激式开关电源往往最具性价比，因此被广泛应用于家电、工业控制、通讯、LED照明等领域。但设计一款具有高性价比的开关电源并非易事，需要设计人员具备丰富的理论知识和实践经验。按照传统的手工设计方法，开关电源需要计算的参数变量非常多，工作量较大。为配合用户进行开关电源的设计，Power Integrations公司推出了PI Expert电源设计软件，大大地减轻了设计人员的工作量。该软件简单易用，灵活方便，是一种高效的开关电源设计工具。
2.反激式开关电源的基本原理
所谓反激式开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出，这种变压器开关电源称为反激式开关电源。反激式开关电源中的变压器起着储能元件的作用，可以看作是一对互相耦合的电感。在实际应用中，反激变换器又经常被设计成不连续导通模式（DCM模式）和连续导通模式（CCM模式），以便根据具体的使用情况实现开关电源的最佳性能[1]。
反激式开关电源一般由电源整流滤波电路，开关芯片，高频变压器，漏极箝位电路，反馈电路和输出滤波电路组成。电源滤波电路一方面消除来自电网的干扰，同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。输入整流电路将电网输入电压进行整流滤波，为高频变压器提供直流电压。开关芯片是开关电源的关键部分，选择一款好的开关芯片对开关电源的性能起着重大的作用。变压器是整个电源的核心，它把直流高电压变换成低电压，并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。漏极箝位电路的作用是当功率开关管（MOSFET）关断时，对由高频变压器漏感所形成的尖峰电压进行钳位和吸收，以防止开关管因过电压而损坏。反馈电路和输出滤波电路也是开关电源不可缺少的部分，其设计的好坏直接关系着输出电压的稳定性和质量。
3.PI Expert的主要功能和特点
PI Expert是一个自动化的图形用户界面（GUI）程序，通过接收用户输入的电源规格参数，自动生成基于PI系列IC设计的电源方案。PI Expert提供了构建和测试工作原型所需的一切信息，其中包括输入电路、器件选择、器件特性利用、箝位电路以及反馈电路在内的完整示意图和BOM。PI Expert还提供完整的磁特性设计，也可生成用于机械装配的详细绕制说明。PI Expert的最新版本为V9.0。
运用PI Expert设计开关电源有以下几个步骤：
第一步：用设计向导新建一个设计。在向导中我们需要分别选择开关电源的拓扑结构，开关芯片、开关频率、外壳、反馈类型、输入电压类型，输出参数和优化参数。
第二步：选择主输出绕组的匝数范围和磁芯选择范围，之后点击完成设计便可生成一个初步的开关电源电路图和设计参数列表。
第三步：补充参数。在PI Expert窗口左侧的“设计树试图”中补充设置一些未设置过的参数，如主输出电压，输出绕组叠加方式，EMI滤波结构等，设置完毕后点击“开始优化”即可完成。
第四步：手动调整。由于软件根据自身的算法计算元器件的值，所以存在非标或不常用的问题，这会给物料采购带来麻烦，这时候需要在合理的范围内调整器件的值。
设计完成后，PI Expert自动生成电路图、设计结果表单、电路板布局、材料清单和变压器构造示意图，非常方便。
4.设计实例
本文基于PI Expert设计了一款两路输出（+5V/250mA，+12V/1A）的反激式开关电源，其输入电压为通用宽电压85～265V。此电源采用PI公司TinySwitch-III系列产品中的TNY280PN作为开关芯片，高频变压器使用EE19磁芯，具有输出过载和短路保护功能。
4.1 电路设计
PI Expert会根据用户输入的规格参数自动生成电路原理图，其中，较为关键的参数有：
（1）输出叠加方式：因为交流叠加式可提供较佳的交叉稳压和工作效率，故输出绕组采用交流叠加的方式进行互连。
（2）反馈类型：为了得到较佳的稳压效果，此处选择使用TL431作为反馈，并使用偏置绕组进一步减少开关电源的空载功耗。反馈电路的选择直接决定着输出电压的稳压精度，反馈电路一般有初级反馈和次级反馈，次级反馈又有次级稳压管和次级TL431两种电路形式。使用齐纳二极管作为参考的次级侧反馈电路在温度变化时通常可提供约±7%的输出调整率，而带TL-431的次级侧反馈通常可为线电压和负载漂移提供优于±5%输出电压稳压精度[2]。
（3）漏极箝位电路：PI Expert提供了三类不同的箝位电路。软件会根据电源的总输出功率自动选择最佳的箝位电路。由于此电源输出功率在20W以下，故采用简单的稳压二极管箝位电路。
PI Expert设计完成再手工调整后的开关电源原理图如图1所示。
4.2 高频变压器设计
设计高频变压器是设计开关电源最关键的一步。PI Expert在生成原理图的同时自动生成变压器的构造图。调整PI Expert左侧“设计树视图”中的“变压器”和“绕组结构”参数即可调整变压器的参数和结构。设计变压器时需要注意以下两点：
（1）为了减低漏感，功率最高的次级绕组应离变压器的初级绕组最近。若某个次级绕组的圈数较少，则该绕组要横跨绕线区域的整个宽度，以便改善耦合。
（2）由于此电源采用次级侧的稳压方式，偏置绕组应位于初级绕组和次级绕组之间。当偏置绕组位于初级和次级之间时，它相当于一个连接至初级返回端的EMI屏蔽层，降低了电源产生的传导EMI。
高频变压器的最终设计参数[3]如下：
磁芯型号：EE19
初级电感：880uH
初级绕组：漆包线，Φ0.2mm，87匝
偏置绕组：漆包线，Φ0.25mm，10匝
次级绕组1：三层绝缘线，Φ0.4mm，4匝
次级绕组2：三层绝缘线，Φ0.4mm，5匝
绕组顺序（由里向外）：初级绕组，次级绕组2，次级绕组1，偏置绕组。
5.试验结果及分析
根据以上的设计参数实际制作硬件进行试验。
在额定负载情况下，当输入电压为220V时，实测开关电源的输出电压波形如图2所示。从图上可以看出，开关电源的输出特性良好，电压波动非常小。再测输出的纹波波形如图3所示，由图上可以看出，5V的纹波普遍在±100mV左右，12V的纹波在±100mV以下，效果理想。额定负载情况下，当输入电压为85V时，测试输出电压的波动和纹波均在允许范围内，未出现电源复位重启现象；当输入电压为265V时，测试输出电压的波动和纹波均在允许范围内，未出现电源复位重启现象；再对电源作保护功能的测试。使开关电源的输出过载或短路时，开关电源进入2.5s间隔的自动复位重启保护；输出负载正常时开关电源恢复正常工作。
6.结语
试验证明本文基于PI Expert设计的反激式开关电源具有良好的工作性能和高可靠性。该电源结构简单，具有输出过载和短路等保护功能。PI Expert是一款高效的设计工具，借助PI Expert软件可以大大缩短开关电源的开发周期。
参考文献
[1]周志敏，周纪海，纪爱华.开关电源实用电路[M].北京：中国电力出版社，2006.
[2]刘红秀，廖建兴.基于TOP233Y芯片的多路输出开关电源[A].邵阳学院学报（自然科学版），2004（3）.
课程名称：信息技术课程教学论学院及系：教育科学与技术学院教育技术系班 级：姓 名：李学 号：提交日期：
06级教本二班
燕 060401041215 2008年11月20日
题目：自选一节信息技术课程内容，依据系统的教学设计理论和过程模式，对其进行教学设计。
“Flash动画制作”教学设计
一、前端分析 1.学习内容分析
本节主要介绍了一些制作Flash的一般方法，如路径动画的制作、遮罩动画的制作等。2.学习者特征分析
高二年级学生的心理正逐步走向相对稳定与成熟，从思维品质上看，正处于由“经验型”向“理论型”过渡，抽象思维能力得到进一步的发展，已有独立思考的意识，个人智力特征也逐渐显现出来。抽象思维能力发展较好的学生在理科学习上显示一定优势，平时思考问题喜欢感性和形象思维的学生逐渐对理科有畏惧的情绪。
二、教学目标设计
知识目标：掌握Flash制作动画的一般方法。技能目标：培养学生熟练上机操作能力。
情感目标：使学生通过本课学习，提高审美观念，培养积极向上的健康心理。
三、教学内容设计
重点：Flash路径动画的制作方法 难点：Flash遮罩动画的制作方法
四、教学实施规划 1.教学模式设计 课型：新授 课时：1课时 教法：任务驱动 教具：电脑、多媒体课件
在教学的过程中，先给学生们创设情境，给他们展示一些可能感兴趣的动画作品，激发学生的学习兴趣，使他们很快的进入学习状态。
2.教学步骤
创设情境，从学生感兴趣的动画入手，使学生进入学习状态，提出制作动画课题。环节一：进入专题
导入。通过一些逐帧动画的案例，引入逐帧动画概念，以利学生理解。同时给同学展示原始动画及动画的结构，指导学生观看小册子动画，提出专题一：逐帧动画。
专题展开。使学生理解Flash逐帧动画的制作思路。主要教学内容是时间轴及其使用以及关键帧及创建方法。同时给出逐帧动画的结构，让学生找出逐帧动画的特点。
通过讲解逐帧动画的制作方法、制作步骤以及相关设置，使学生对Flash逐帧动画的理解从感性上升到理性上。
环节二：深化专题
通过具体的操作，巩固学生已掌握的知识，加强其动手能力，为过渡动画打下基础。同时，给出任务一：制作一个“移动的球”的位移动画。
环节三：转接主题
通过操作展示，说明逐帧动画耗时费力，制作麻烦，组织学生讨论逐帧动画的缺点，承上启下，为下一专题创设情境，导入下一专题：过渡动画。
专题展开。讲解过渡动画的制作步骤及相关设置，引出过渡动画的专题学习，使学生在刚建立起的兴奋点上，顺其自然的接受新知识，并使之与逐帧动画做一比较，更能加深印象。
Flash动画的制作过程是非常有趣的，学生容易产生成就感，使学生感到学习轻松容易，从而乐学爱好，为以后的教学打下基础。在讲解完基础知识后，提出任务二：以过渡动画的形式重作任务一。
五、教学效果评价
Flash动画的制作过程是很轻松有趣的，容易让学生产生兴趣，如果再做一些学生感兴趣的主题，学生的兴致会更高。因此，整个教学过程是非常轻松融洽的，学生的兴致非常高，与老师的互动也很好。这样也为以后的学习打下良好的基础。
六、教学反思
（一）信息技术课程是一门比较新的课程，如何教授的更好，让学习学到真正有用的东西是一个需要长期探索的过程。本节课采用任务驱动的方法，通过创设情境，导入学习，教学反响不错，但不同的学习要有不同的教学方法，因此要再接再厉，继续探索。
（二）学生的起点不同。有的学生接触这些知识比较早，懂的也比较多，好多基础知识和基本操作技能都会了。因此，应根据他们的不同起点，适当的调整教学内容，使这部分学生也会积极参与到课堂中。比如说，他们已经掌握的要讲的基本内容，可以让他们给学生们展示，然后给他们一些比较难的任务，从而让他们也有学习的欲望。
（三）应该创设一个轻松的教学环境，让学生们在轻松愉快的环境中学习新知识新技巧。同时在教授的过程中要时刻注意学生的变化，如果感觉有些人听不懂，接受不了，那么停一停，必要的时候再讲一遍，直到大部分人听懂为止。在课堂中还应做到又问必答，对于学生的问题尽量给他们做出比较满意的答复，因此，这需要课前的充分准备。
（四）信息技术在不断地发展，知识的更新也很快，这就要求教师要不断的学习，不断地充电，以满足教学的需要，更是满足教师本身的需要。
一、教学目标：
1、知识目标：使学生能从实物图案或简单平面图形中识别出轴对称图形，用合理方法做出轴对称图形。
2、能力目标：使学生进一步体会数学与生活的密切联系，培养学生自主探索与合作交流的习惯。
3、情感目标：使学生在积极参与数学活动过程中感受轴对称图形的对称美，激发对数学学习的积极情感。
二、教学重难点：
教学重点：掌握轴对称图形的特点，并会判断图形是不是轴对称图形。教学难点：判断一个图形是不是轴对称图形。
三、教学对象的分析：
本课是学生第一次接触轴对称图形，但是在日常生活等熟悉的情境中，学生对轴对称现象的存在并不是一无所知，有着非常丰富的生活经验，教学时，以合作与探究为主，充分利用小组讨论，结合生活中实例，帮助学生对轴对称图形有更加系统和清晰的认识，三年级的学生有着较强的探知欲，所一针对这一具体内容，课的开始是以蝴蝶飞舞，学生很自然的感受到轴对称图形，学生充分利用了自己的生活经验，学生比较感兴趣。
四、教学媒体的选择和设计： 多媒体课件一套
五、教学流程：
一、创设情境，导入新课
谈话：同学们，春天到了，天气暖和起来了，美丽的昆虫也都飞起来了，一只美丽的蝴蝶飞到了我们眼前，（电脑出示半只蝴蝶）。可是它把自己的半边翅膀和半个身体藏起来了，你知道它的另半边翅膀和半个身体是怎么样的吗？【创设与学生生活和学习内容相适应的情境，使学生在生动、具体的情境中主动学习数学，让学生感受到生活中处处有数学】
（教师出示多种翅膀并让学生选择其中的一种）你们为什么选择这一种？（因为和身上的半边翅膀是一模一样的。）
二、操作实践，探索新知 1.教学例题
(1)谈话:老师不仅喜欢昆虫,还喜欢旅游。上次利用假期去参观了一个展览馆，那里展出了各种各样的物体，今天我给大家带来了三样物体的照片（天安门、飞机、杯子）。观察这些照片上的物体，说说他们有什么共同的特征。（这些物体都是对称的）
（2）谈话：我把这些物体的平面图形送给了每一位同学，请你们拿出这些平面图形。同学们都觉得这些物体是对称的，那我们怎么样来验证呢？（学生说用折一折、比一比的方法）
谈话：自己折一折、比一比，看看你们发现了什么？先在小组内说说，然后全班汇报。
学生操作，同桌互相说说。
反馈：学生把自己的发现边演示边说。
学生1：这些 图形对折后，两边都是一样的。学生2：他们都是对称的。谈话：像这样对折后图形两边大小、形状完全一样重叠在一起，也可说是图形两边完全重合。（板书：完全重合）
谈话：那其他两个图形是不是对折后也完全重合呢？
指出：对折后两边能完全重合的图形，叫做轴对称图形。（板书：轴对称图形）谈话：请你们把对折后的图形打开来看看，还发现有一条什么？（一条折痕）这条折痕所在的直线就是这个图形的对称轴。
一起来认识天安门图的对称轴后，请学生指出飞机、奖杯的对称轴。
同桌两人互相说说之间轴对称图形特征及指出轴对称图形。【运用学生已有的知识作为新知识的切入点，符合学生的认知规律，同时教师通过实际操作，使一般问题转化为今天所要解决的内容】
2.教学试一试
出示等腰三角形、等腰梯形、平行四边形、正方形、正五边形、圆形，并按顺序给图形编号。
启发：这些平面图形中哪些是轴对称图形？哪些不是？ 你可用什么方法来验证每个图形是不是？
（可把这个图形对折，看折痕两边能不能完全重合。）学生动手折。反馈：指正方形，请学生判断并演示不同折法。小结：正方形不仅上下对折能完全重合，左右对折或沿对角线对折都能完全重合。不管怎么样对折，只要折痕两边能完全重合都是轴对称图形。
学生判断平行四边形，指出为什么不是轴对称图形。
三、及时巩固，深入认识
1、找一找
谈话：大自然中的对称现象还有很多很多，想认识更多更美的轴对称图形吗？那就和我一起去展览馆看看吧。看，里面有很多美丽的图形，你能回答展厅的问题吗？出示想想做做1。让学生判断哪些是轴对称图形，哪些不是。2．做一做 谈话：我们欣赏了这么多美丽的轴对称图形，你想自己动手做一个吗？请同学们拿出材料，自己做一个轴对称图形。将做的好的作品贴在黑板上。
3、画一画
谈话：这些图上都只画了图形的一半，你能画出另一半使它成为一个轴对称图形吗？
指导学生先确定另一半图形的各个顶点，再连点成线比较容易。
4、猜一猜
谈话：我们做一个猜一猜的游戏。老师把轴对称图形的一半遮住了，你能猜出它是什么图形吗？ 电脑出示五角星、奥运五环旗、中国结、工商银行标志等图案一半，学生回答后，展示整个轴对称图形。[在联系中增加学生对轴对称图形的真实体验，有助于学生掌握新知。]
四．欣赏图片，情感体验
关键词：振荡器；开关电源；锯齿波振荡器；基准电压
近年来，开关电源芯片被广泛应用于通信电子产品的电源供电系统。目前，开关电源主要采用PWM控制电路，锯齿波振荡器是PWM控制电路的核心功能部件。在电源电压、温度、工艺和环境负载变化或者漂移的条件下，要求振荡器能够产生频率稳定的信号输出。许多锯齿波振荡器虽然具有稳定性好、精度高的特点，但受环境温度和电源电压影响较大，基于以上要求，本文设计一种锯齿波产生电路。
1 电路结构及原理
1.1 电路整体框架及原理
图1为RC振荡器的原理图。本文提出的锯齿波振荡器主要由三部分构成，一部分是基准产生的电流I1和I2，一部分由电容C和开关K1、K2组成，最后一部分是控制电路。
该电路利用基准源产生的电流I1对电容C进行充电，利用电流I2进行放电，从而产生对开关K1和K2的控制信号。
产生脉冲的工作过程如下：假设输出信号Um为低电平，使开关管S1导通，S2关断。这时电流I1对C进行充电，使a点电压Ua升高，经过控制电路作用后，使输出信号Um变为高电平；然后，Um使开关管S1关断，S2导通，电流I2对C进行放电，使a点电压Ua降低，输出Um又变为低电平。电路如此反复循环工作，便在输出端产生振荡信号，Ua是产生的锯齿波信号。
1.2 具体电路设计实现
振荡器实际电路结构如图2所示，其中Uref引脚输入的是来自带隙基准的参考电压，Um是输出给后级的最大占空比信号，Uout是所要求的锯齿波输出信号。
图1中的开关S1、S2分别由PMOS管VT4和VT5代替。因此，图1中的倒相器在具体电路中便不需要实现。在集成电路中不易直接实现精确的电流源，所以先产生一个精确的参考电压Uref，然后通过一个U-I变换电路，产生两个精确的充放电电流I1和I2。图2中的电阻R是外接的精密电阻，电路中运放将B点电位钳位在参考电压Uref，因此流过R的电流为
假设振荡器输出信号Um初始值为低电平，VT4打开，VT5关断，电流通过VT4流到电容，电容进行充电。此时Ua低于VH，COMP1输出高电平，Ua高于VL，COMP2也输出高电平，Um保持低电平。直到C的电压上升到高于VH一点，COMP1输出低电平，使得Um翻转为高电平。此时VT5打开，VT4关断，电流通过VT5，电容C通过VT6支路进行放电，逐渐减小。直到C的电压降低到低于VL一点，COMP2输出低电平，Um翻转为低电平。电路如此循环，在输出端产生振荡信号。
如图3所示，门限电压是由Uref1对Uref2产生，Uref1对Uref2是来自基准模块的电压，不随温度和电源电压变化，所以VH和VL基本保持恒定。
1.3 输出频率的计算
不同的充放电电流决定了输出高低电平的不同脉宽，所以决定了方波信号的占空比。具体原理如下：
在一个充放电周期内设电容的充电时间为Tr，放电时间为Tf，电容充放电的周期为Ts，由电容的电流公式：
从而 Ts≈Tr
得到锯齿波的下降沿近似垂直。通过调整电容C或者R的大小，可以得到预期的锯齿波振荡周期为Ts=7.6μs，即振荡器的周期为132kHz。其中VH和VL都是由基准电压而得到的，故不随外界条件变化，从而使振荡频率不受电源电压和温度的影响而维持恒定。
2 仿真结果与分析
此电路采用TSMC 0.5μm工艺实现，用Spectre进行仿真。在5.8V电源输入，27℃环境温度下，图4是振荡器产生的锯齿波信号以及最大占空比输出信号，由仿真结果可知锯齿波的频率精确控制在132kHz，且上升沿线性度好，下降沿陡峭，最大占空比达。
表1给出了振荡器在不同电源电压和温度下的振荡周期仿真结果，由表格所示结果可知，振荡频率最小为129kHz，最大为135kHz。频率漂移范围在±3%内，可见频率随电源电压和温度变化的影响较小，振荡器的精度较高。
参考文献
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随着科学技术的发展, 电力电子设备与们的工作、生活的关系日益密切, 而电子设备都离不开可靠的电源, 因此开关电源开始发挥着越来越重要的作用。同时随着许多高新技术的发展, 开关电源技术在不断地创新。开关电源的设计要以安全性、可靠性为首要原则, 在各种指标满足正常使用要求的条件下, 为使电源在突发故障情况下安全可靠地工作, 需要加入各种保护电路, 保护开关电源本身不致因过、欠压而损坏, 保护电路是否可靠, 与开关电源的安全运行至关重要。
2、单结晶体管和晶闸管过、欠压保护
单结晶体管和晶闸管过、欠压保护电路是在开关电源的输入端并联一晶闸管, 当开关电源的电压某种原因产生过、欠压时, 通过检测放大电路对晶闸管提供信号, 使得晶闸管导通而使断路器跳闸, 达到保护的目的。此保护电路适用于小功率场合的电源, 而且当输入电压欠压时, 由于电容C上的电压不能突变, 其上仍有欠压时的充电电压, 还会保持导通, 且含有体积大, 响应时间长, 价格贵的大功率继电器或断路器。
3、基于LM339比较器的过压、欠压和过热综合保护
除了电子元器件自身特性之外, 温度也是影响开关电源可靠性的重要因素之一。电源设备可靠性设计技术统计资料表明, 电子元器件温度每升高2℃, 可靠性下降10%;温升50℃时的寿命只有温升25℃时的1/6。为了避免开关电源的元器件因过热造成损坏, 在开关电源中设置过热保护电路也是必要的。
图1电路是利用一个四比较器LM339与几个分立电子元器件构成的过压、欠压、过热保护电路。
工作原理:输入电压可以由交流电源整流滤波后取得, 它表明的是输入开关电源电压的变化。调整Rp2可以调节过压、欠压动作的电压阈值。N1欠为压比较器, 当输入电平 (Vc
窗口电压:
此电压是用来判断输入信号电压是否位于设定的动作电压阈值之间。器件R5, C、D组成延时电路, 防止在通电瞬间, 冲击电压过高, 开关电源还未工作, 而造成而过压误保护, 致使开关电源无法启动。N3为过热比较器, N3的反相输入加一个固定的参考电压, 它的阻值取决于R3。同相端的电压就等于Rt的电压降 (Rt为负温度系数的热敏电阻) , Rt与R7串联构成分压器, 适当选取R7的阻值, 使N3在可靠的温度阈值动作。当温度高于温度阈值时, Rt阻值下降, N3的“+”端电压小于“-”端电压, N3反转, 输出为低电平。比较器输出低电平封锁驱动信号;N4用于外部故障应急关机, 当其正向端输入低电平时, 比较器输出低电平封锁驱动信号。由于四个比较器的输出端是并联的, 无论是过压、欠压还是过热任何一种故障发生, 比较器输出低电平, 封锁信号输出, 使电源停止工作, 实现开关电源的保护。
摘要：本文通过对单结晶体管与晶闸管组合构成的电压保护电路构成的电压保护电路工作原理的分析, 提出一种利用LM339电压比较器来完成开关电源的过、欠压及过热保护电路, 使得保护电路更加简单, 成本大大降低。
关键词：开关电源,电压保护电路,单结晶体管,晶闸管
参考文献
[1]邹怀虚.电源应用技术[M], 北京:科学出版社, 1998, 21￣26.
[2]王水平, 付敏江.开关稳压电源-原理、设计与实用电路[M], 西安:西安电子科技大学出版社, 1997, 23￣30, 40￣58.
[3]刘胜利, 现代高频开关电源实用技术[M], 北京:电子工业出版社, 2001, 387￣392, 437￣455.
【教学内容】
江苏科学技术出版社2009年7月第一版版小学信息技术（下册）第5课（第27页）【设计意图】
本节课是在学生学会了打字，对word软件有了初步认识和简单操作的基础上来开展教学的，本节课我立足激发学生求知的欲望和学习的积极性，主要采用了“创设情境法”、“任务驱动法”、“分层合作学习法”等课堂教学方法，始终注重以生为本，通过适时的问题引导、有针对性的操作示范、有目标有兴趣的自主探究、及时的鼓励和赞赏等不同教学手段的应用，力求使课堂教学突出趣味性、实用性、拓展性，促使学生在轻松愉悦的氛围中，积极主动参与到信息技术学习的过程中来，从而实现教学目标的高效高质完成。
【教学目标】
1、知识目标：
①掌握Word中表格制作的基本方法，并能熟练操作； ②能独立制作、修改一些生活中常见的简单表格；
2、能力目标：通过学生的尝试操作、合作学习，培养他们良好的探究能力、操作能力、审美能力和创新能力，能将所学知识灵活运用到实际生活中去。
【教学重点与难点】
重点：Word中表格的插入与简单编辑。
难点：合理调整表格的行、列和单元格，使表格美观。【教学对象分析】
学生已学会汉字的输入方法及选中方法。对word窗口有了一定的认识，初步知道菜单中的一些常用命令、常用工具栏和格式工具栏上各个功能图标的位置，初步掌握了Word中文字的基本操作技能。
【课前准备】 教学配套PPT课件 【教学过程】
一、联系生活，导入新课
师：在我们的生活中，表格无处不在，同学们能说说你见过哪些常用的表格吗？ 生：课程表、值日表、座次表、列车时刻表等等。
师：根据自己平时的观察，再结合屏幕上出示的一段文字和相关的表格（课件展示），大家想一想，相比较文字，表格有什么特点？不同的表格有哪些共同点？
生：表格直观形象，比文字更容易让人一目了然。不同的表格基本上都有一个个小格子，格子里都填有相关的文字或数据。
师：同学们能一下说出这么多的表格出来，并能找出表格的共同点，可见你们真是一个个有心人啊！我们前几节课已经学会了Word一些基本的操作，如：输入文字、修改文字、修饰文章等。其实，Word除了这些基本的操作外，还有着更多强大的功能，比如：我们教室墙壁上张贴的课程表、值日表等，就是老师利用Word的表格制作功能来制作、打印出来的。同
格和边框”这一关系表格插入与编辑的工具栏，其中就有一个“插入表格”的小按钮“列数等数值，也就实现了表格的插入。
”，我们只要点击这个按钮，就会跳出一个“插入表格”的对话框，根据相关要求设置一下行数、师：两种方法我们都已经知道了，下面给同学们一点时间，分别采用两种插入表格的方法来制作一张9行7列的表格，要求能快速、熟练。在插入表格过程中，如果设置错了或者不符合要求的可以按“撤销键”（学生操作）
【设计意图】本环节是表格制作的基础，主要采用学生自主探索和尝试、教师恰当的引导和适时的点拨，注重探究思路和操作方法的指导，有效地挖掘学生的观察能力，培养学生创新的思维模式和操作技能。
3.单元格的合并及斜线的添加
（课件出示一张完整的课程表和一张刚才插入的空表）
师：同学们仔细观察这两张表格，看看这两张表格有哪些不同之处？
（学生观察并回答：两张表格的区别在于一张表格里有些单元格根据需要合并了，并且有斜线式的单元格，而另一张只是简单的插入表格，没有任何加工。）
师：包括课程表在内的很多表格都需要用到合并单元格和添加斜线这两个操作，下面请同学们将课本翻到第29至30页，四人一个小组讨论研究和尝试操作，试着将刚刚插入的空表格根据课程表的实际需要，来进行相应的单元格合并及添加斜线。老师相信你们一定能够完成任务！
（学生分组讨论和尝试。）
（学生讨论结束后，请学生上台演示合并单元格和添加斜线的操作。）
师：合并单元格操作要注意先选中要合并的单元格，再单击常用工具栏中的“合并单元格”按钮；添加斜线操作要注意绘制完斜线后最后还要单击一下“绘制表格”按钮，结束绘制状态。
师：刚刚我们合并单元格是通过单击常用工具栏中的“合并单元格”按钮来实现的，其实我们还有一种更快捷的方法，是什么呢？同学们不妨现在就拿起你们的鼠标，在选中要合并的单元格后，右击选定区，看看右击菜单中有没有相关功能。试试看行不行。
【设计意图】引导学生细心观察，鼓励学生分组讨论和尝试操作，在老师的提示下，学生能顺利掌握不同的合并单元格的方法，通过促使学生体会到发现和成功的快乐，有效地激发了学生探索的兴趣和信心。
4.在单元格中输入文字及对齐设置
师：同学们，我们已经学会了如何在word中输入文字，下面请大家结合书本第30-31页上的内容，参照班级的实际课程设置，试着在你插入的课程表中输入相应的课程名字。
（学生操作）
学生操作过程中教师提醒：若填写的课程名有重复，我们可以用复制与粘贴的方法来输入。
，点击“倒三角”，选择“中部居
”形状时，拖动行线到合适的位置。）
师：根据老师刚才的操作方法，同学们试着在自己的课程表上调整相关的行高与列宽，（通过极域多媒体教室广播软件，随机选择学生作品展示，同时相关作者到前面介绍制作过程，对于制作较美观或者有创新“火花”的学生及时给予表扬。）
师：看到同学们制作的一张张精美的课程表，老师真为你们感到高兴，课后，老师将统一将你们制作的课程表打印出来分发给大家，使这节课的作品成为我们学习的“小帮手”。
【设计意图】通过组织学生相互欣赏制作的课程表成品，并随机选择作品在全班展示，对于优秀的作品给予表扬，为学生提供了一个体验成功的平台，让学生感受到成功的喜悦，激发学生对信息技术学习的乐趣。
四、展示个性化作品，提出拓展性问题
师：课前，聪明的蓝猫精心制作了一张我们班的课程表，还委托老师一定要送给大家，我们一起来看看做得如何。
（课件展示蓝猫制作的课程表，该表设置了边框及底纹的颜色，边框线条的粗细也有变化）
生1：蓝猫的作品比我们制作的课程表好看多了，不像我们的作品基本上千遍一律，感觉比较有个性。
生2：蓝猫制作的课程表的边框以及背景（底纹）都进行了设置，显得好看多了。师：是的，蓝猫制作的课程表确实比较美观，也比较个性化，主要体现在它对表格的边框及底纹进行了相关的设置，如线条的颜色、粗细、底纹的设置等。这些操作我们这节课还没有学到，不过老师先提醒一下，课后同学们可以到表格和边框这一常用工具栏里面找找、试试。相信你们一定也能制作出更美丽的个性化课程表出来。另外，老师希望你们能利用今天所学的知识，结合生活实际，制作出一张常见而又实用的表格。
作者：汉阳区教委教科研中心 文斌
上传时间：2004-05-27 16:15:07 来源：
[关键词]教学设计 确立教学 制订内容 选择方法 设计过程
[摘要] 2001年9月，遵照国家教育部的要求，全国普通高级中学和大中城市的初级中学都将开设信息技术必修课。每一位信息技术教师不知不觉已被推到了改革浪潮的最前沿。本文仅就信息技术课程的教学设计思路来探讨信息技术课程的开设给每一位信息技术教师带来的思考。教学设计包括确立教学目标，制订教学内容，选择教学方法，设计教学过程。
首先确立信息技术课程的总体目标与阶段目标。教师在教学过程中，既要把握总体目标，又要实现具体目标，既要明确显性目标，又要重视隐性目标，既要达到终极目标，又要促进条件目标。信息技术教学内容的制订要突破学科限制，突破知识序列，突破教材思路，体现应用性、综合性、科学性与兴趣性。遵循：1.学科整合原则；2.联系学生实际与社会相结合原则；3.技术与人文相结
合原则。
信息技术课程教学方法的选择基于建构主义理论。有任务驱动法；课题解决法；协作学习法。信息技术课程的教学过程应是开放式的教学过程。课堂向课前开放，课堂向课后开放。整个教学过
程呈现为“双向互动”。
伴随着信息社会的到来，信息技术作为信息社会中有效地进行工作和生活所必需的生存能力，成为全社会关注的热点，学生的信息技术应用能力的培养成为现代基础教育的重要内容。2001年9月，新世纪新学年新学期伊始，遵照国家教育部的要求，全国普通高级中学和大中城市的初级中学都将开设信息技术必修课。目前俄对于部分学校来说，信息技术课程是由原来的计算机课转变而来，但这不简单地只是课程名称的改变，而是现有教育观念和教学思想的更新，是现行教育手段和教学方式的改变。我们要站在迎接21世纪挑战和基础教育改革与发展的全局高度来看待这个改变。因此，每一位信息技术教师不知不觉已被推到了改革浪潮的最前沿。那么,老师,你准备好了吗?你的教育理念,你的知识储备,你的应用能力使你能够成为一名合格的信息技术教师吗？本文仅就信息技术课程的教学设计思路来探讨信息技术课程的开设给每一位信息技术教师带来的思考。教学从本质上来说是一种创造，乔以斯和威尔认为，“所谓教学，就是创造由教学目标，教学理论，操作程序，实施策略等组成的环境。”教学设计包括确立教学目标，制订教学内容，选择教学方法，设计教学过程。
一、首先明确信息技术课程的教学总体目标和阶段目标。
教学目标是通过教学使学生发生行为变化的期望和追求，这种行为变化?quot;在教学后学生必须能做以前不能做的事情“，即教师要求学生通过过程达到的学习成果或最终行为。教学目标体现教学主体的愿望和主观的要求，具有自主性和灵活性。可以说，设计教学目标是教学活动的首要环节，是教学活动的起点和归宿。
信息技术课程与计算机课程的根本区别在于如何看待计算机。计算机课程是把计算机作为课程的学习对象来学习，主要目标是掌握计算机知识和技能，而信息技术课程则把计算机作为课程的学习工具来学习。信息技术课程的一个重要功能是通过这门课程的学习，培养信息素养，使学生能够有效地利用信息工具和信息资源来改善自己的学习方式，适应社会发展的要求。因此，将信息技术课程的总体目标可划分为：
知识目标：掌握信息科学，信息技术的基本知识。
技能目标：培养采集、加工以及发布信息等处理信息的基本技能。情感目标：明确并接受参与未来信息社会特的道德规范与法律法规。能力目标：能够利用信息工具和信息资源，通过评价信息、应用信息解决具体实际问题。阶段教学目标理解为各学段各单元各课时的教学目标，要根据学生心智发展水平和不同年龄阶段的知识经验和情感需求制订阶段教学目标。总体目标中的知识目标与技能目标在各阶段有所侧重，但
能力目标，情感目标要贯穿本课程教学始终。
教师在教学过程中，既要把握总体目标，又要实现具体目标，既要明确显性目标，又要重视隐性目
标，既要达到终极目标，又要促进条件目标。
二、制订教学内容
教学内容是实现教学目标的载体。根据各阶段不同的教学目标，教学内容也有所不同。教学周期可从原来的课时为单位，变为以星期甚至以学期为单位。
关于信息技术课程的教学内容，应包括信息科学、信息技术、信息伦理道德与法律法规的内容。其中信息技术是主要的部分，但不是惟一的内容。教学内容的制订要突破学科限制，突破知识序列，突破教材思路，体现应用性、综合性、科学性与兴趣性。
制订信息技术课程教学内容应遵循以下原则：
1.学科整合原则
在美国学者比尔看来，体现当前科学新动向的教学法应包括三个步骤：第一，讲完一般的背景后，接着进行本门学科的训练；第二，运用本门学科的知识，解决这一领域的大量问题；第三，各门学科通过共同的问题，互相联系起来。他称之为”三层塔“。这种”三层塔“模式适用于信息技术课程的绝大部分内容的教学。用信息技术解决其它学科的问题，将其它学科的思想方法渗透到信息技术课程教学中。如互联网的教学不仅仅是对浏览器窗口、界面、操作的教学，还是使用工具获取信息的教学，更是过滤、处理、分析信息的方法与手段的教学。首先完成对本学科知识的探究，即尝试使用互相网，然后应用互联网知识解决问题，尤其是解决相关学科知识的共同问题。信息技术课的教学，相当大的部分内容应当是在其他学科知识的背景下完成的。
2.联系学生实际与社会相结合原则
随着信息技术的发展，网络的普及，世界摆在了人们的面前，触手可及。学生接触到的信息不再是单纯地囿于一定的范围之内，世界上任何一个角落的信息对于学生来说都是开放的，所以学生在获取信息时，就应从全球的角度出发，对信息加以综合利用。另外，随着经济全球化的推进，特别是中国加入WTO在即，如何培养具有全球意识的现代中国人也是教育目标的重要组成部分。因此在教学内容的制订上要突破教材局限（教材的更新总是滞后于社会的发展），从学生实际出发，开放教学内容，归还学生自主决定学习内容的权利，使学生在完成学习任务的同时，从中体验到全球对自我的一种帮助和自我对全球的一种责任和贡献，教育应使伴随着网络成长的孩子具有更开阔的视野
和更民主的意识。3.技术与人文相结合原则
当高新技术层出不穷，生活和工作中的技术含量越来越高时，当人们辗转于现实世界与虚拟网络世界时，如何弘扬人文精神成了教育的一个重要目标，这一点对于成长中的学生来说尤其重要。因此教学内容除信息技术成分外，还要有血有肉，使学生从中体验到人与自然、人与技术、人与人的和谐关系，感受到大自然的美好，科技的先进和伙伴的友谊，使整个学习过程充满人文价值的科学精神，使学生的身心得到健康发展。如学习某一软件时，可介绍相关的人物与成长经历；在体味网络给我们带来的便利与快捷时，别忘了多关注身边真实的人和事。信息时代的教育应充分利用现代信息技术，不断使学生的心灵和人格得到升华，弘扬学生的人文精神。
三、选择教学方法
信息技术给教育带来的重大变革，信息技术教师应首先感受到并有条件率先实践它。在当代教育哲学的视野中，教与学是内在联系，不可分割的统一整体，其立足点只能是学而不是教，因为教师教学活动的出发点和归宿都是学生的学习与发展，教是手段，学是目的。
信息技术课程教学方法的选择基于建构主义理论。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助学习是获取知识的过程其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。信息技术教师手中掌握的多媒体计算机和网络通信技术的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境，因此信息技术课程的教学方法应在传统的模式上有大的突破，创设研究性、协作性和自主性学习方式的环境，注重创新精神和实践能力的培养。具体有：
任务驱动学习法
以”任务“为驱动，改变原有的以传授知识为主的教学，构建以解决问题，完成任务为主的教学。以浅显易学的实例（操作）带动理论的学习和应用软件的操作。每项内容从完成某一”任务“着手，”任务“是教学活动的切入点，是师生活动内容的核心，是教学环节的连接点，是教学过程的转折点，是全体师生的共同兴奋点，应该融入师生的共同智慧。”任务“的形式可以是文字形式（文字说明），图表呈现，或观察得出任务，讨论得出任务，也可以边学习边得也任务。
课题解决学习法
学生需要自己去寻求答案，学生的已知条件比”任务“学习少，学生需要更大的自主性，创造性工作的成分更多，更能培养学生利用信息技术解决复杂的现实问题，发展学生的信息能力。
协作学习法
利用计算机和网络支持学生之间进行交互活动，学生利用计算机可以突破时空的限制，进行互教互学，小组讨论和小组解决问题等合作性学习活动。由多个各有所长的学习者针对同一学习内容彼此交互和合作，在共同完成任务的过程中，通过竞争，协同，帮助，分工等形式达到对学习内容的深
刻理解和领悟。
四、设计教学过程
信息技术课程的教学过程应是开放式的教学过程。可表现为：
1.课堂向课前开放。先向学生公布教学内容，学生事先可通过查找资料，搜集信息，对新的教学内容有充分的了解和准备，学习过程中时时处在主动渴求之中。
2.课堂向课后开放。如”课题解决学习法“可把问题带出课外，带向生活，带向家庭，带向社会，带向终身。
整个教学过程呈现为”双向互动“。一是师与生互动，即教师在教学活动中设法使自己的教学思想和教学要求能与学生达成共识；教师的教学情感与学生产生共鸣，教师的教学行为能引起学生的”共振"；二是教与学互动，即教师的教法与学生的学法相呼应，教师的教学行为目的与学生的学习效果相呼应，学生在学习活动中的表现（行为表现、效果表现、心理表现）能获得教师的关注和积极反应。三是情与智互动，即整个教学过程始终体现智力因素与非智力因素的相互作用、相互促进和共同发展，以非智力因素的能动作用开发激活学生的智力，使教学目标的实现获得充分的智力支持，同是又以智力的发展、教学目标的成功实现增强学生的学习情感、学习兴趣、学习信心、学习意志，形成情与智相辅相成和谐发展的良性循环。
有人说，一节好的课能反映一种教学思想。21世纪，随着社会、经济的急遽变革，教育改革将更加频繁、广泛和深刻，教师将面对各种新的教育思想、资源、模式、过程、手段与方法，因而要求教师不仅要自觉地在情感、意志上不断调适，而且要具备能够分析、讨论、评估和改变其教育思想与教育实践的能力。因此，探讨信息技术课程的教学设计思路，力求把握信息技术的课程理念，用以指导教学实践，也是信息技术教师必须具备的反思教育的能力。
[参考文献]：1.信息技术课的课程理念与目标体系--董玉琦副教授访谈（网络科技时代：2001.8）
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