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电视机原理与维修教案课题:开关电源的分类及基本工作原理课型:新课时间:2005年11月22日授课人:重庆市白市驿职业中学徐有文教学目标:1、知识目标1)了解开关电源的优点及电视机对电源的要求。2)知道开关电源的三种不同方式的分类3)理解开关电源的基本电路组成及工作原理4)理解稳压电路的基本工作原理——调节占空比稳压。2、能力目标通过开关电源的工作原理分析。培养学生分析问题的能力。3、德育目标通过开关电源的工作原理分析,使学生明确理论知识来源于实际,并能在实际中发挥指导作用的辩论法教育。教学重点:1、开关电源的分类。2、开关电源的基本电路组成及工作原理。3、稳压电路的基本工作原理——调节占空比稳压教学难点:稳压电路的基本工作原理——调节占空比稳压。教学过程(采用讲授分析法、知识回顾巩固法):(一)新课导入:在电视机中,电源电路是整机的能源供给中心,若电源电路不能正常工作,则整机将失去正常工作的基本条件,许多检测项目都无法进行,维修工作也难以开展,因此迅速排除电源电路的故障,是整个维修工作进程中关键性的第一步。要迅速排除故障,必须弄清楚电源电路的工作原理。在黑白电视机中,电源电路主要用串联可调式稳压电源(组成和原理已在电子技术书中讲过),在电彩中,主要应用开关式稳压电源。(从而板书课题)(二)新课为什么彩色电视机中,要使用开关式稳压电源呢?因为它有许多优点,列举优点并板书:开关式稳压电源的优点(板书)稳压范围宽,稳压性能好,效率高,重量轻,功耗小,可有多组稳压直流电压输出,使用方便灵活。(学生钩书P81)因此,在彩色电视机中被广泛采用,发展很快,其类型也越来越多,不同彩电中,可能采用不同类型开关式稳压电源(从而引入分类)。一、开关电源的分类(板书)可按三种方式分类,分为6种不同的工作方式。1、按开关晶体管的连接方式分类(板书)1)串联型(板书):开关管串联在输入电压与输出负载之间。2)并联型(板书):开关管与输入电压及输出负载并联(用得较多)。2、按开关电源的启动方式分类(板书)1)它激式(板书):电路中必须附加一个振荡器,在开机时起振,使开关电源有直流输出,当电视机工作正常后,由行扫描输出电路提供行频脉冲作为开关信号,振荡器停振。2)自激式(板书):利用电路中的开关管和脉冲变压器构成正反馈电路,完成自激振荡,使开关电源有直流输出。电视机工作正常后,自激振荡被行频脉冲同步。3、按稳压的控制形式分类(板书)1)调频式(板书):通过反馈来控制开关脉冲的频率,使输出电压达到稳定。2)调宽式(板书):开关脉冲的频率由行频锁定,通过改变开关脉冲的宽度,调整开关管的导通时间达到稳定输出电压的目的。指出:实际使用的开关电源并非单纯的串联或并联,也并非单纯的自激式或它激式,而是根据实际需要进行组合,如自激振荡、并联输出、调宽稳压器开关电源。开关电源又是怎样工作的呢?(引入第2个问题)二、开关式稳压电源的基本工作原理(板书)1、基本电路及工作原理(板书)1)基本电路框图(板书):(图4-1(a)画在黑板上)由低频整流滤波电路,开关变压器,开关管,自激振荡电路、脉宽控制电路、取样,基准及误差放大器构成。2)工作原理(板书)开关管,开关变压器和自激振荡电路的作用是使电路进入脉冲工作状态,利用电一磁一电的转换,不断地将开关变压器一次的能量转换到二次供给负载,由取样、基准、误差放大和脉宽控制电路等组成反馈闭环控制系统,对输出端由于负载变化等原因引起的电压波动进行实时监测,通过脉宽控制电路调整开关管基极矩形脉冲的宽度(或频率),改变向开关变压器二次转换能量的多少,自动补偿负载的变化,保证输出电压的稳定。(分析完后,叫学生钩书,教师指着框图分析)2、电路的基本工作原理(板书):通过控制开关管的导通(开)和截止(关)时间来实现稳压的,由脉宽控制电路控制开关管导通时间的长短,宽度越大,通电时间越长。(板书)下面具体分析它的原理。画出图4-1(b)当正脉冲到来时节,开关管V饱和导通,电流i运经一次线圈L形成回路,流过L的电流i转化为电感的磁场能,此时,L的感应电动势为上正下负(由楞次定律知),二次线圈中的感应电动势为上负下正,VD截止。(板书:当正脉中到来时:V饱和导通,VD截止)当正脉冲过去后,V截止,一次线圈L的电流为零,在开关管截止的瞬间,根据楞次定律,开关变压器的一次线圈L中感应电动势为上负下正,二次线圈中的感应电动势也相反,即变成上正下负,使VD被正向导通。储存在开关变压器中的磁能以电能形式向负载R2放电,并向C充电,负载RC上得到直流输出电压Vsc。(板书:正脉冲过去后:V截止,VD导通)当正脉冲再一次输入开关管V基极时,V又饱和导通,VD又截止,负载所需的电流由C放电供给。正脉冲过去后,V又截止、VD导通。这样周而复始,电源提供的能量先以磁能的形式储存