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關(guān)鍵詞 開關(guān)電源;電容;故障現(xiàn)象;維修方法
中圖分類號 TK94 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0178-02
目前,開關(guān)電源已逐漸進入我們的日常生活和生產(chǎn)中,它以節(jié)能,環(huán)保,性價比高等優(yōu)點,很快取代了以往傳統(tǒng)的那種既笨重效率又低的“線性電源”,很快被人們所接受。而電容器在開關(guān)電源中是最重要且最容易產(chǎn)生故障的元器件之一,而且故障現(xiàn)象不容易判別,使維修較為困難。本文就針對電容器在開關(guān)電源中的作用闡述其原理,常見故障分析以及維修方法。
1 電容在開關(guān)電源中的作用
1.1 濾波
濾波是電容的作用中很重要的一部分。幾乎所有的電源電路中都會用到。濾波電容好比“水池”,將電能轉(zhuǎn)變成池中的水并能將水還原成電能。從理論上(即假設(shè)電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實際上大于1 uF的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會增大。有時會看到有一個電容量較大電解電容并聯(lián)了一個小電容,這時大電容通低頻,小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低,通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過,電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000 uF)濾低頻,小電容(20 pF)濾高頻。
1.2 旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件,它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化,降低負(fù)載需求。就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,并向器件進行放電。為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。
1.3 去藕
從電路來說,總是可以區(qū)分為驅(qū)動的源和被驅(qū)動的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大,驅(qū)動電路要把電容充電、放電,才能完成信號的跳變,在上 升沿比較陡峭的時候,電流比較大,這樣驅(qū)動的電流就會吸收很大的電源電流,由于電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產(chǎn)生反彈),這種電流相對 于正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作,這就是耦合作用。
1.4 儲能
儲能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40~450VDC、電容值在220~150000 uF之間的鋁電解電容器(如EPCOS公司的B43504或B43505)是較為常用的。根據(jù)不同的電源要求,器件有時會采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式,對于功率級超過10 KW的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
2 電容器損壞在開關(guān)電源中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象
電容器的損壞、失效有以下幾種情況:
1)電容內(nèi)部的短、斷路損壞,故障現(xiàn)象是燒開關(guān)管及其他限流元器件,如保險與開關(guān)電源中的限流電阻。電容短、斷路損壞工作在高電壓、大電流(例如彩電的開關(guān)電源、行輸出電路)中的濾波電容器,當(dāng)因某種原因使電壓升高,并超過其耐壓值時,使之擊穿短路損壞,或由于整流二極管損壞后使有極性的電解電容器相當(dāng)于工作在交流電路中,在較大的反向漏電流下發(fā)熱而短路損壞。由于短路時流過電容器的電流很大,一般電容器都會爆裂或使其封口膠塞脹出。濾波電容短路后,常出現(xiàn)保險絲或限流電阻燒斷、電源厚膜塊或開關(guān)管、整流管擊穿之類的故障。主要表現(xiàn)為整機“三無”,這種故障在各類開關(guān)電源中帶有共性。
2)電容器容量降低引起的低效或輕微漏電,其故障現(xiàn)象是電視圖像“S”形扭曲或行不同步現(xiàn)象,對于現(xiàn)在的用IIC總線的電視機出現(xiàn)一些特別的故障現(xiàn)象,如果因影響使同步牌臨界狀態(tài),伴音大可能影響到電視機的質(zhì)量,使得伴章隨時出現(xiàn)。主要原因是電容器的參數(shù)改變,但沒完全失效,在一定程度上還有作用,但達不到應(yīng)有的作用,使得現(xiàn)有的故障現(xiàn)象出現(xiàn)。而且此類故障不好判斷與排除。
3)電容器容量消失引起的失效、完全漏電或爆漿,是電源中電容出現(xiàn)故障后最難判別與維修的故障,因為測量電容器件,用萬用表測試一切正常,但將電容安裝在電路上后,電容的容量就完全消失,這是電路中最難維修的軟故障之一,即元器件不能承受電壓,一有電壓的存在,容易就完全消失。
爆漿的種類:
分兩類,輸入電容爆漿和輸出電容爆漿。
對于輸入電容來說,就是在電源電路中體積較大、容易較大、額定電壓高的電容器,對接收到的電流進行過濾。輸入電容爆漿和電源輸入電流及電容器本身的品質(zhì)有關(guān)。過多的毛刺電壓,峰值電壓過高,電流不穩(wěn)定等都使電容過于充放電過于頻繁,長時間處于這類工作環(huán)境下的電容,內(nèi)部溫度升高很快。超過泄爆口的承受極限就會發(fā)生爆漿。
對于輸出電容來說,對經(jīng)電源模塊調(diào)整后的電流進行濾波與儲能。此處電流經(jīng)過一次過濾,比較平穩(wěn),發(fā)生爆漿的可能性相對來說小了不少。但如果環(huán)境溫度過高,電容同樣容易發(fā)生
爆漿。
電容爆漿的原因有很多,比如電流大于允許的穩(wěn)波電流、使用電壓超出工作電壓、逆向電壓、頻繁的充放電等。但是最直接的原因就是高溫。我們知道電容有一個重要的參數(shù)就是耐溫值,指的就是電容內(nèi)部電解液的沸點。當(dāng)電容的內(nèi)部溫度達到電解液的沸點時,電解液開始沸騰,電容內(nèi)部的壓力升高,當(dāng)壓力超過泄爆口的承受極限就發(fā)生了爆漿。所以說溫度是導(dǎo)致電容爆漿的直接原因。電容設(shè)計使用壽命大約為2萬小時,受環(huán)境溫度的影響也很大。電容的使用壽命隨溫度的增加而減小,實驗證明環(huán)境溫度每升高10℃,電容的壽命就會減半。主要原因就是溫度加速化學(xué)反應(yīng)而使介質(zhì)隨時間退化失效,這樣電容壽命終結(jié)。為了保證電容的穩(wěn)定性,電容在插板前要經(jīng)過長時間的高溫環(huán)境的測試。即使是在100℃,高品質(zhì)的電容也可以工作幾千個小時。同時,提到的電容的壽命是指電容在使用過程中,電容容量不會超過標(biāo)準(zhǔn)范圍變化的10%。電容壽命指的是電容容量的問題,而不是設(shè)計壽命到達之后就發(fā)生爆漿。只是無法保證電容的設(shè)計的容量標(biāo)準(zhǔn)。所以,短時期內(nèi),正常使用的板卡電容就發(fā)生爆漿的情況,這就是電容品質(zhì)問題。另外,不正常的使用情況也有可能發(fā)生電容爆漿的情況。
3 電容器損壞在開關(guān)電源中故障的維修方法。
1)對于短路與斷路的電容,用萬用表很快能測量出元件器的質(zhì)量好壞。主要是測量其充電性能,而不是充放電性能,判斷出故障的電容器件后,在替換過程中,要特別注意所替換的電容器件一定要在質(zhì)量上過關(guān),選用質(zhì)量好的電容器件,在容量上與額定電壓上一定要與替換的電容一致或大于已損壞的電容,要替換之前,一定要再次判斷即將要替換的電容器件的質(zhì)量,有時候新買來的的元件器同樣存在質(zhì)量問題,如果不加以判斷就安裝,假設(shè)新買來的元器件真正存在問題,就會給維修帶來非常大的困難,因為所換上的元件一般都會認(rèn)為不存在問題,所以在再次維修時,就不會再檢測這個元件,使維修出現(xiàn)非常大的人為故障,從而使維修更加困難。
2)對于電容器出現(xiàn)低效與失效時,最常用用的方法是運用代換法,當(dāng)出現(xiàn)開關(guān)電源保護,在其他關(guān)鍵元器件經(jīng)測量判別后沒有故障,而電容器在測量后也不能發(fā)現(xiàn)故障時,對電容器件進行普遍代換,因為出現(xiàn)軟故障的器件在沒有電壓與電流的情況下,所判別出的元器件在質(zhì)量上是沒問題的,但在有電壓與電流時的工作過程中,元件的質(zhì)量出現(xiàn)問題,這類故障在用常規(guī)的測量法是沒辦法檢查出故障元件的,用代換法可以起到非常好的效果。
電容器件在開關(guān)電源是常常出現(xiàn)故障,而且有些故障不容易判斷,同時電容器在開關(guān)電源中如何運用而不容易出現(xiàn)故障,希望通通過分析希望得到一定的收獲。
參考文獻
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S600-CA01數(shù)字機電源控制簡述
S600-CA01數(shù)字機采用的是DM0265R電源控制芯片,屬于單片低功耗離線式開關(guān)電源集成電路,電源電壓輸出
控制方式為電流型脈寬調(diào)整(PWM)。該集成電路為8腳雙列直插式(8DIP)封裝,1腳為接地端,2腳為電源端,3腳為反饋輸入端,4腳為開關(guān)管極限電流調(diào)整端,5腳為啟動電壓接入端,6、7、8腳接內(nèi)部場效應(yīng)開關(guān)管的漏極。DM0265R內(nèi)部集成了擊穿電壓為650V的“敏感型”場效應(yīng)功率開關(guān)管、內(nèi)部偏置電路、高壓啟動電流源、固定頻率振蕩器、軟啟動電路、脈沖前沿閉鎖電路、過壓保護電路、欠壓保護電路、過載保護電路、異常過流保護、過熱保護電路、自動重啟動電路等,具有適應(yīng)市電范圍寬、效率高、功耗低、電磁輻射小、電路簡捷等優(yōu)點,有19V、14V、5 V、3.3V四組電源輸出(具體見附圖)。
S600-CA01數(shù)字機開關(guān)電源電路原理圖
(該圖為筆者根據(jù)實物繪制,其中實際電路板上的IC604為誤標(biāo),實際元件是一電感線圈,應(yīng)標(biāo)為L640)
工作原理分析
220V交流市電經(jīng)電源開關(guān)CN602和保險管F601送至抗干擾電路,濾除電網(wǎng)中的高頻干擾信號,同時對開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾信號起抑制作用。經(jīng)抗干擾電路處理的220V交流電經(jīng)過D601-D604組成的橋式整流和C605濾波電路,得到約300V直流電壓。300V直流電壓一路經(jīng)開關(guān)變壓器初級1-3繞組加至DM0265R的6、7、8腳內(nèi)部的“敏感型”場效應(yīng)功率開關(guān)管漏極。另一路經(jīng)R607、R608加到DM0265R的5腳,通過內(nèi)部高壓啟動電流源對2腳外接電容C607充電。隨著充電的進行,當(dāng)2腳電壓上升到大于12V時,高壓電流源的供電自行切斷,DM0265R內(nèi)部各功能電路開始正常工作,此時開關(guān)管進入正常開關(guān)狀態(tài)。電路起振后,改由開關(guān)變壓器4-5繞組產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖電壓經(jīng)R605限流、D606整流及C607濾波后產(chǎn)生的約14V直流電壓為2腳供電。只要2腳電壓不低于8V,電路就將鎖定在正常工作狀態(tài);當(dāng)2腳電壓低于8V時,高壓啟動電流源的供電立即接通,為2腳外接電容C607充電;只有當(dāng)2腳電壓回升到大于12V時,內(nèi)部自動重啟動電路動作,實現(xiàn)電源的自動重啟動。由于DM0265R內(nèi)部集成了高壓啟動電流源,因而無需外加啟動電路,大大簡化了電路。
電源正常工作后,開關(guān)變壓器次級各繞組產(chǎn)生高頻脈沖電壓,分別經(jīng)過整流、濾波后輸出不同的電壓,為主板各單元電路提供工作電源。IC602(PC817)和IC603(TL431)等元件組成電壓取樣、穩(wěn)壓電路,當(dāng)因某種原因使輸出電壓升高時,取樣電壓比較放大器TL431的控制端3電壓也隨之升高,使TL431的1端電壓下降,光電耦合器IC2(PC817)內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光增強,光敏三極管導(dǎo)通增強而內(nèi)阻減小,流經(jīng)DM0265R的3腳電流增大。因DM0265R內(nèi)部集成有電流型PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制器,經(jīng)過脈寬調(diào)整,使開關(guān)管導(dǎo)通時間變短,開關(guān)變壓器儲能減少,輸出電壓降低,從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。當(dāng)輸出電壓降低時,穩(wěn)壓控制與上述過程相反。
由DM0265R組成的開關(guān)電源具有多種完善的保護措施。當(dāng)市電電壓升高或穩(wěn)壓控制電路失控造成輸出電壓升高時,開關(guān)變壓器③-④繞組上的電壓也會升高,加至2腳的電壓隨之升高。當(dāng)2腳電壓超過19V時,內(nèi)部過壓保護電路啟動,實現(xiàn)過壓保護。當(dāng)電源輸入電壓過低時,開關(guān)變壓器③-④繞組上感應(yīng)脈沖電壓隨之下降,DM0265R的2腳電壓也相應(yīng)降低。當(dāng)2腳電壓低于8V時,內(nèi)部欠壓保護電路啟動,起到欠壓保護作用。當(dāng)電源過載時,DM0265R內(nèi)部脈沖寬度控制器(PWM)輸入端電壓達到3V時,內(nèi)部脈沖寬度控制器(PWM)輸入端被切斷,此時內(nèi)部一個5μA電流源給DM0265R的3腳外接電容C608、C610充電。當(dāng)C608、C610兩端電壓充到6V時,內(nèi)部電路關(guān)閉電源開關(guān)管的激勵脈沖,實現(xiàn)過載保護。電源的過流保護電路以及電流取樣檢測電路均集成在DM0265R內(nèi)部,當(dāng)因某種原因致使流經(jīng)DM0265R內(nèi)部場效應(yīng)開關(guān)管源極的電流增大時,DM0265R內(nèi)部場效開關(guān)管源極取樣檢測電阻兩端壓降增大。當(dāng)開關(guān)管源極電流增大到1.2A時,開關(guān)管源極取樣檢測電阻兩端電壓達到閥值電壓,內(nèi)部電壓比較器動作,開關(guān)管的激勵脈沖被關(guān)閉,電源停止輸出。DM0265R內(nèi)部還集成了過熱檢測器,當(dāng)內(nèi)部溫度達到140℃時,過熱保護電路動作,開關(guān)管的激勵脈沖被關(guān)閉,實現(xiàn)了過熱保護。此外,由R604、C606、D605組成消尖峰電路,吸收DM0265R內(nèi)部開關(guān)管截止瞬間,開關(guān)變壓器初級繞組產(chǎn)生的尖峰脈沖,達到保護開關(guān)管的目的。
檢修思路
電源無輸出電壓。應(yīng)先檢查保險管F601是否熔斷,如果保險管F601已熔斷,則應(yīng)檢查電路中是否存在短路故障,重點檢查橋式整流電路中四只二極管和濾波電容C605、壓敏電阻VT601、電容C601有無短路現(xiàn)象,排除短路故障更換保險管后再通電試機。通電測C605兩端是否有300V電壓,如果C605兩端無300V電壓,則應(yīng)檢查電源線、插座是否存在故障,抗干擾電路中電感線圈和熱敏電阻R601是否已開路。如C605兩端有300V電壓,則說明抗干擾、整流、濾波電路正常,只是主變換電路有故障而未啟動。此時,應(yīng)先檢查DM0265R電路元件是否損壞(特別是R607、R608是否開路),如DM0265R電路元件未發(fā)現(xiàn)異常,再更換DM0265R(并檢查消尖峰電路元件R604、C606、D605是否正常)再試機。
各組電源輸出電壓普遍偏高或偏低或不穩(wěn)定。此類故障多為電壓取樣、穩(wěn)壓電路中元件異常所致,應(yīng)檢查IC602(PC817)和IC603(TL431)及相關(guān)聯(lián)電路各元件有無損壞。
單路電源輸出電壓異常。某一路電源電壓不正常,直接檢查該支路整流二極管、濾波電容、電感等元件有無損壞。
關(guān)鍵詞:醫(yī)療器械;開關(guān)電源;故障;維修
進行醫(yī)療器械維修是醫(yī)院管理工作中的一項重要內(nèi)容,通常情況下,維修方式主要有兩種,一是承包給生產(chǎn)廠家進行維修,一是承包給其他的維修公司。醫(yī)院的相關(guān)管理人員很少自主進行維修,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要可以從以下兩個方面來進行分析:第一,醫(yī)院的設(shè)備維修人員對于醫(yī)療設(shè)備的基本特點和性能熟悉程度不夠,即使想進行維修也沒有能力。第二,醫(yī)療設(shè)備在運行的過程中,由于對于電源的選擇沒有符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),因此,相關(guān)的維修人員無從下手,面對醫(yī)療機械故障無能為力。可見,電源在醫(yī)療器械的維修過程中的重要性不言而喻。
1 電源概述
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,在醫(yī)院治療工作中,越來越多的高新、精密、尖端的醫(yī)療器械被廣泛的使用。但是不論是如何高端和先進的醫(yī)療機械,或者是它的功能有多么的強大、構(gòu)成是多么的復(fù)雜,其在工作中都離不開電源這一基礎(chǔ)原件,電源的存在可謂是任何一個醫(yī)療器械中都不可缺少的?,F(xiàn)代開關(guān)電源有兩種:一種是直流開關(guān)電源;另一種是交流開關(guān)電源。這里主要介紹的只是直流開關(guān)電源,其功能是將電能質(zhì)量較差的原生態(tài)電源(粗電),如市電電源或蓄電池電源,轉(zhuǎn)換成滿足設(shè)備要求的質(zhì)量較高的直流電壓(精電)。直流開關(guān)電源的核心是DC/DC轉(zhuǎn)換器。因此直流開關(guān)電源的分類是依賴DC/DC轉(zhuǎn)換器分類的。也就是說,直流開關(guān)電源的分類與DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類是基本相同的,DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類基本上就是直流開關(guān)電源的分類。
1.1電源的概念
所謂的電源就是使得醫(yī)療器械得以正常運行的最重要器件,其作用和人體的大腦同等重要。而且電源作用的發(fā)揮與機械設(shè)備的類別、功能以及作用等毫無關(guān)系。通常情況下,電源設(shè)備以220V交流電為主,可以為各種機械設(shè)備以及電子電氣設(shè)備提供電能的重要裝置。在醫(yī)療機械設(shè)備維修的過程中,電源也是較為關(guān)鍵的因素,因此,相關(guān)的維修人員應(yīng)該對電源的形態(tài)以及基本工作原理進行掌握。
1.2電源的作用
電源是各類電氣設(shè)備得以正常運行的基礎(chǔ)和前提,同時也是保證設(shè)備運行安全的關(guān)鍵因素。在具體的機械運行工作中,電源的主導(dǎo)性地位不可動搖。電源質(zhì)量的高低直接影響著機械設(shè)備運行的效率,尤其是醫(yī)院的醫(yī)療器械等設(shè)備。為了促進醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展,對于醫(yī)療器械的要求也相對較高,同時期先進性和尖端性也相對較為突出,主要是應(yīng)用先進的計算機技術(shù)來對其進行控制和調(diào)節(jié)。因此,在具體的應(yīng)用中,所用的電源主要為DC/DC開關(guān)電源。這種電源在工作中會出現(xiàn)波動的現(xiàn)象,因此,相關(guān)的工作人員需要將其控制在可接受的范圍內(nèi),另外通過對導(dǎo)通的長度進行調(diào)整以及開關(guān)的切換方式來對保證正常電壓的輸出。開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向,高頻化使開關(guān)電源小型化,并使開關(guān)電源進入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,推動了高新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在安防監(jiān)控,節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。
2 電源在醫(yī)療器械中的應(yīng)用分析
隨著現(xiàn)如今社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國的醫(yī)療事業(yè)也得到了較快的發(fā)展,其中醫(yī)療器械是較為關(guān)鍵的因素。同時,醫(yī)療器械的更新和完善也對電源提出了較高的要求,在各種醫(yī)療器械運行的過程中,電源的應(yīng)用情況可以從以下幾個方面來進行具體地分析:
2.1開關(guān)電源的工作原理
第一,開關(guān)電源方框圖。單端即控制芯片1DP227Y,只有1個脈寬調(diào)信號功率輸出端。TOP227Y是美國PI公司推出的TOPSwicth-Ⅱ系列芯片。它集脈沖信號控制電路和功率開關(guān)器件MOSEFT于一體。該開關(guān)電源具有高集成度、最簡電路、最佳性能指標(biāo)、輸入電壓和頻率范圍寬、功耗低、電源效率高、低電磁干擾(EMI)、無須調(diào)試、無工頻變壓器等特點。交流電源在220V的時候經(jīng)過電源全齊整流波率其電路之后分為兩路輸出,其中一路經(jīng)高頻變壓器部分變換后,經(jīng)兩個二次整流濾波器分別送到光耦合器隔離部分和輸出直流24v電壓給負(fù)載;另一路送到TOP227Y控制開關(guān)。
第二,工作原理分析。通過相關(guān)的調(diào)查可知,在各大醫(yī)院中,醫(yī)療設(shè)備所運用的電源主要是以高頻變壓器為主,同時要在進行設(shè)備安裝之前,要對所用變壓器的最大存儲量以及其隔離功能等進行分析和研究,主要是為了保證電源能夠進行順利地工作。在對變壓器進行研究的過程中,要對初級繞組和刺激繞組以及反饋繞組等進行嚴(yán)格地控制。之后需要做好歸納工作,實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)和緣由的技術(shù)形成相反的狀態(tài),保證工作的科學(xué)性和可靠性。需要注意的是,當(dāng)設(shè)備進行電力導(dǎo)通的時候,電能會發(fā)生轉(zhuǎn)變,主要以磁場的形式進行存儲。當(dāng)設(shè)備停止工作時,電能就會從初級繞組傳遞到次級繞組中。在這一過程中,這一技術(shù)和電流之間都出現(xiàn)了明顯的變化。這就是電源的整個工作原理,相關(guān)的工作人員需要對這一過程進行了解,才能在維修的過程中做到胸有成竹。
2.2 電源故障及檢修實例
2.2.1故障顯現(xiàn)
電源在運行的過程中出現(xiàn)故障的問題較為常見,因此需要對其加強重視。通常情況下,在設(shè)備開啟的時候,電源的供電狀態(tài)以及電壓電流的運行狀態(tài)都處于正常狀態(tài)。此時,對液晶屏的背光系統(tǒng)進行檢測,得到相應(yīng)的電壓值的數(shù)據(jù)信息為+18V左右,屬于正常狀態(tài)。但是,在機械設(shè)備工作30分鐘左后之后,機械就會出現(xiàn)不斷重啟的現(xiàn)象,在這一過程中,工作人員無法對其進行維修和處理,大約20分鐘之后,液晶屏?xí)迪聛?。這就是電源出現(xiàn)故障問題的最要現(xiàn)象。
2.2.2故障排查
測得電源供電+12v降為+1.9v,+5V降為0.2V、-12v降為-2v,而升壓板開關(guān)信號端電壓降為0v。且發(fā)現(xiàn)升壓板,溫度很高.仔細檢查主板等電路和元件未發(fā)現(xiàn)明顯損壞現(xiàn)象,據(jù)此判斷是液晶屏背光系統(tǒng)升壓板的問題。此升壓板是一個塑封模塊,維修時,采用國產(chǎn)的SF-02S02雙燈升壓板替換電路圖,然后用絕緣強度較高的材料把接線包扎好,再把升壓板固定在原機直流電池盒里,開機工作正常。
3 結(jié)論
總之,電源在醫(yī)療器械中有著不可動搖的地位,在醫(yī)療器械的維修工作中也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此,在工作中,我們必須要充分了解電源的工作原理,特別是對開關(guān)電源進行深入分析。與此同時,在工作中更不能忽視平時的保養(yǎng)和維護工作,在實際工作中要做好故障的檢修,遵循看、聽、聞、摸的工作要求,精心和仔細的檢查設(shè)備故障問題,保證設(shè)備的正常、良好運行。
參考文獻
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[關(guān)鍵詞]液晶彩電;開關(guān)電源;工作原理;檢修技術(shù)
中圖分類號:TM30 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-0278(2013)03-132-03
電源電路是液晶彩電重要的電路組成部分,其主要作用是為液晶彩電提供各種穩(wěn)定的直流電壓。開關(guān)電源分為串聯(lián)型開關(guān)電源和并聯(lián)型開關(guān)電源,液晶彩電的開關(guān)電源電路采用的均是并聯(lián)型開關(guān)電源。
一、液晶彩電開關(guān)電源的工作原理
(一)液晶彩電的開關(guān)電源組成
液晶彩電的開關(guān)電源主要由過流過壓保護電路、抗干擾電路、整流濾波電路、PFC(功率因數(shù)校正)電路、主開關(guān)電源電路、副開關(guān)電源電路及其它一些輔助電路等組成。液晶彩電開關(guān)電源組成框圖如圖1。
接通220V電源后副電源先工作,輸出+5V電壓給數(shù)字板上的微處理器(CPU),整機進入待機狀態(tài)。當(dāng)操作本機面板或遙控器上的開機鍵后,微處理器(CPU)輸出開機電平,功率因數(shù)校正(PFC)電路與主開關(guān)電源電路工作,整機進入正常工作狀態(tài)。值得一提的是,在部分液晶彩電中,CPU輸出開機電平后,電源板上的PFC電路先工作,將+300V脈動直流電壓轉(zhuǎn)換成正常的直流電壓(+380V左右)后,這時主開關(guān)電源的脈寬振蕩器才開始工作,主開關(guān)變壓器次級輸出+12V、+24V電壓。也就是說,在這類開關(guān)電源中,若PFC電路不工作,則主開關(guān)電源無輸出。下面對各部分電路的作用及特點作一介紹。
1.過流過壓保護電路
當(dāng)電路有過流或過壓時,保險管燒斷,斷開電源,保護電路元件。
2.交流抗干擾電路
交流抗干擾電路的作用有以下兩個:一是濾除交流220V市電網(wǎng)中的高頻干擾,以防影響液晶彩電的正常工作;二是濾除開關(guān)電源自身工作時產(chǎn)生的干擾信號,以防污染市電網(wǎng),從而干擾其他電路和電器。該電路位于市電的輸入處,其特征元件是電感與電容。
3.+300V整流電路
在液晶彩電中,+300V整流電路的作用是將交流市電變換成脈動直流電,其整流方式通常采用全橋整流。由于該電路后接功率因數(shù)校正(PFC)電路,故+300V整流后的濾波電容容量較小,通常采用0.1uF-0.47uF/450V的絳綸電容。
4.主開關(guān)電源電路
主開關(guān)電源的作用是輸出+12V、+24V等電壓,供給信號處理板及背光燈驅(qū)動板。這部分電路通常以一塊PWM調(diào)控芯片為中心組成,其特征元件是開關(guān)變壓器與輸出電壓整流濾波元件。值得一提的是:由于+24V或+12V的輸出電流較大,故對整流二極管要求較高,一般采用低壓差的大功率肖特基二極管,不能換用普通的整流二極管。
5.副開關(guān)電源電路
副開關(guān)電源的作用是輸出+5V電壓供給CPU。由于該電路的輸出功率較小,只要接通電源,該部分電路即進入工作狀態(tài)。
6.功率因數(shù)校正(PFC)電路
功率因數(shù)校正(PFC)電路的作用是將供電電壓和電流的相位校正為同相位,提高功率因數(shù),并將市電整流后的電壓提升到約380V。
(二)液晶彩電開關(guān)電源工作原理分析
下面以TCLLCD3726液晶彩電的開關(guān)電源工作原理為例進行分析。該電源主要由抗干擾電路、橋式整流電路、濾波電路、PFC(功率因數(shù)校正)電路和開關(guān)穩(wěn)壓電路等電路組成。電路框圖如圖2。該開關(guān)電源的優(yōu)點是工作范圍寬、功耗低。效率達到98%以上,并且具有過流、過熱、過壓等完善的保護功能。
TCL LCD3726液晶彩電的開關(guān)電源電路原理圖如附錄所示。
從原理圖看電路主要由三部分組成:一是以驅(qū)動控制電路IC6(NCP1377)和大功率MOSFET開關(guān)管Q5為核心的副電源,為主板提供+12V電壓,降壓后向微處理器控制系統(tǒng)提供+5V電源,同時為開關(guān)電路提供VCC(+15V)電壓;二是該機主開關(guān)電源主要由開關(guān)電源控制芯片IC2(NCP1217)、MOSFET場效應(yīng)開關(guān)管Q2、開關(guān)變壓器T1、光耦I(lǐng)C3、精密基準(zhǔn)電源IC4、待機、開機控制管Q4、Q12、IC5等組成,為主板提供+24V電壓;三是以IC1(NCPl650)、MOSFET場效應(yīng)管01等組成的功率因數(shù)校正(PFC)電路,將+300V電壓提升到約+400V。
開機后,交流220V電壓通過電源線接到保險管F1及由CX1、LF1、CX2、LF2等組成的抗干擾電路把供電電路引入的各種電磁干擾抑制掉,消除電網(wǎng)電壓中的高頻干擾脈沖;再經(jīng)BD1、C1、C2、C3等組成的橋式整流電路整流濾波輸出約300V直流電壓。
整流濾波后約300V的直流電壓分四路:第一路通過開關(guān)變壓器T1初級繞組加至場效應(yīng)管Q2漏極D上,為該管提供工作電源;第二路經(jīng)過D3加在主開關(guān)電源控制器IC2(NCPl217)的⑧腳,給IC2提供啟動電壓,經(jīng)集成塊內(nèi)部電路到⑥腳給電容C21充電,當(dāng)充電到12.5V時,IC2開始啟動,IC2進入正常的工作狀態(tài),連接⑧腳和⑥腳的內(nèi)部電路斷開,C2通過IC2內(nèi)部電路進行放電,同時IC2⑤腳輸出驅(qū)動信號,使Q2導(dǎo)通;第三路通過開關(guān)變壓器T2初級繞組加至場效應(yīng)管Q5漏極D上,為該管提供工作電源;第四路經(jīng)過D11加在副開關(guān)電源控制器IC6(NCPl377)的⑧腳,給IC6提供啟動電壓,經(jīng)IC6內(nèi)部的恒流源給C34充電,當(dāng)C34電壓達到12.5V左右時,IC6開始啟動,連接⑧腳和⑥腳的內(nèi)部電路斷開,C34開始通過IC6內(nèi)部電路進行放電,同時IC6⑤腳輸出驅(qū)動信號,經(jīng)R40加到開關(guān)管Q5的柵極G,控制Q5的工作狀態(tài)(導(dǎo)通或截止)。Q5工作后漏極電流產(chǎn)生變化,T2輔助繞組上感應(yīng)電壓,經(jīng)D3整流、C34濾波、ZD5穩(wěn)壓后得VCC(15V)電壓給IC6供電,IC6正常工作。T2次級產(chǎn)生的+12V電壓,在主板降壓后得到+5V電壓為控制系統(tǒng)供電。此時開關(guān)機電路將主電源IC2(NCP1217)的②腳電壓拉低而停止工作;二次開機后開關(guān)機控制電路解除對IC2②腳的控制,主電源啟動工作,為主板提供+24V電壓,同時,還為PFC校正電路ICl提供VCC供電,PFC校正電路啟動工作,將+300V提升到+400V,整機進入開機狀態(tài)。
主開關(guān)電源穩(wěn)壓電路由IC3、IC4等元件組成,當(dāng)+24V電壓上升時,IC3的導(dǎo)通電流變大,IC2②腳電壓降低,IC2⑤腳輸出激勵脈沖電壓寬度變窄,使主開關(guān)管Q2導(dǎo)通時間變短,+24V電壓下降;當(dāng)+24V電壓下降時,IC3的導(dǎo)通電流變小,IC2②腳電壓升高,IC2⑤腳輸出激勵脈沖電壓寬度變寬,使主開關(guān)管Q2導(dǎo)通時間變長,+24V電壓上升。
主開關(guān)電源過流保護電路由開關(guān)管Q2的源極(s極)電阻R20、取樣電阻R17、濾波電容C22、IC2的③腳電流檢測端組成。當(dāng)流過Q2的電流增大時,R20上的電壓隨之增大,加到IC2③腳的電壓亦增大,當(dāng)該腳電壓增大到閥值電壓時,IC2關(guān)斷⑤腳輸出,Q2截止,開關(guān)變壓器T1停止輸出24V電壓。
主開關(guān)電源過壓保護電路設(shè)在開關(guān)電源的二次側(cè),由取樣電路的穩(wěn)壓管ZD2、ZD3和Q3、IC3等元件組成,配合穩(wěn)壓控制電路,對一次側(cè)驅(qū)動塊在電路IC2進行控制。當(dāng)電路有過壓時,ZD2、ZD3被擊穿導(dǎo)通,Q3導(dǎo)通,IC3導(dǎo)通使IC2②腳電壓降低,IC2⑤腳沒有激勵電壓輸出,主開關(guān)管Q2停止工作,從而達到過壓保護的目的。
副開關(guān)電源穩(wěn)壓電路由IC7、IC8等元件組成,當(dāng)+12V電壓上升時,IC8的導(dǎo)通電流變大,IC6②腳電壓降低,IC6⑤腳輸出激勵脈沖電壓寬度變窄,使副開關(guān)管Q5導(dǎo)通時間變短,+12V電壓下降;當(dāng)+12V電壓下降時,IC8的導(dǎo)通電流變小,IC6②腳電壓升高,IC6⑤腳輸出激勵脈沖電壓寬度變寬,使副開關(guān)管Q6導(dǎo)通時間變長,+12V電壓上升。
副開關(guān)電源過流保護電路由開關(guān)管Q5的源極(s極)電阻R39、取樣電阻R42、濾波電容C32、IC6的③腳電流檢測端組成。當(dāng)因某種原因使流過開關(guān)管Q5的源極(s極)電阻R39的電流增大時,壓降會升高,經(jīng)R42使IC6的③腳電壓上升,當(dāng)該腳電壓上升到閥值電壓時,IC6將關(guān)斷⑤腳輸出,Q5截止,開關(guān)變壓器T2停止輸出12V電壓。
副開關(guān)電源過壓保護電路由開關(guān)變壓器T2的一組二次繞組、限流電阻R35、濾波電容C31、IC6的①腳過電壓檢測端等構(gòu)成,當(dāng)輸入T2的電壓過大時,T2繞組也感應(yīng)出過大的電壓,經(jīng)R35送到IC6的①腳,當(dāng)檢測電路檢測到①腳電壓超過額定數(shù)值7.2V時,IC6⑤腳停止輸出驅(qū)動脈沖,使Q5截止,T2停止輸出電壓,從而起到保護作用。
二、液晶彩電開關(guān)電源電路的檢修技術(shù)
(一)液晶彩電開關(guān)電源電路的檢修方法
為提高液晶彩電維修的速度,下面簡單談一談維修時常用的方法:
1.直觀檢測法
直觀檢測法是指檢修人員通過視覺、聽覺、嗅覺、觸覺和經(jīng)驗找出故障的一種方法。首先了解電視機引起故障的原因和故障現(xiàn)象,初步判斷故障部位;然后開機殼采取針對性的檢查,如看電源線有無斷線,印制板有無裂紋,銅箔有無斷裂,元器件有無燒壞的痕跡。通電后看機內(nèi)有無異常,若有應(yīng)立即切斷電源進行檢查。
2.測電壓法
電壓檢測法是通過測量電路或元器件的工作電壓,并與正常值進行比較分析,判斷故障的一種方法。主要測試電路的關(guān)鍵點電壓、晶體管的各極工作電壓以及集成電路各腳電壓。因為這些電壓是判斷電路、晶體管或集成電路工作狀態(tài)是否正常的重要依據(jù)。將測得的電壓數(shù)據(jù)與正常工作電壓進行比較,判斷故障電路或故障元件。一般來說,電壓變化大的地方,就是故障所在的部位。
3.測電阻法
指用萬用表電阻擋測量集成電路、晶體管各腳或電路中某點對地電阻值,以及各元器件自身電阻值來判斷部位的一種方法。它是檢修電視機最基本的方法之一,對檢測開路或短路性故障和驅(qū)動故障元件最有效。實際使用測電阻法時,由兩種方法,即“在路”電阻檢測法和“開路”電阻檢測法。使用測電阻法時應(yīng)注意以下兩點:
(1)在路測量晶體管或集成電路對地電阻值時,因為晶體管或集成電路內(nèi)部的PN結(jié)正向和反向電阻值的不同造成萬用表紅、黑表筆交替接地時所測量的電阻值不同。指針萬用表測量時紅表筆接地時測得的電阻值為正向電阻,黑表筆接地時測得的電阻值為反向電阻;數(shù)字萬用表測量時黑表筆接地時測得的電阻值為正向電阻,紅表筆接地時測得的電阻值為反向電阻。
(2)在路測量某一元件兩端的阻值時,應(yīng)認(rèn)真分析和充分考慮電路其他元器件與被測元器件的串、并聯(lián)的影響。
4.元件代替法
指用規(guī)格相同性能良好的元件,代替故障機上某個被懷疑而又不便測量的元器件來檢查故障的一種方法。如果將某個元器件替換后,故障消除了,則證明原懷疑的元件確實壞了;否則,說明懷疑有誤,此法應(yīng)用比較普遍。
5.假負(fù)載法
在維修開關(guān)電源時,為區(qū)分故障是出在負(fù)載電路還是電源本身,經(jīng)常需要斷開負(fù)載,并在電源主輸出端(一般為12V;24V)加上假負(fù)載進行試機。假負(fù)載一般選取(30~60W)/12V的燈泡,根據(jù)燈泡是否發(fā)光和發(fā)光的亮度,可知電源是否有電壓輸出及輸出電壓的高低,優(yōu)點是直觀方便。
(二)故障檢修實例
檢修實例1:
故障現(xiàn)象:開機三無(無光柵、無圖像、無伴音)、電源指示燈不亮
故障分析:開機三無(無光柵、無圖像、無伴音)、電源指示燈不亮,首先觀察保險是否燒斷,如果燒斷(嚴(yán)重變黑),說明電路由嚴(yán)重短路故障,應(yīng)重點檢查壓敏電阻ZV1、抗干擾電容CX1、CX2、整流橋BDl、濾波電容C1、C2、C3、C16、C17、功率因數(shù)校正場效應(yīng)管Q1有無擊穿短路,若上述元件都正常,則檢查場效應(yīng)管Q2、Q5是否擊穿,如果Q2擊穿還應(yīng)檢查變壓器反峰吸收電路D4、C19等元件。如果保險管未燒斷,應(yīng)檢查副開關(guān)電源電路。
故障檢修:打開機殼,觀察保險已燒斷(嚴(yán)重變黑),用萬用表的電壓檔測量PFC輸出端已無電壓,關(guān)機后用電阻擋測其對地正反向電阻值約為0Ω,說明有元件擊穿短路。把濾波電容C16、C17焊出測量均正常,把場效應(yīng)管Q2焊出測量S、D極之間的正反向電阻值均為OQ,說明Q2已擊穿。把C19、R16、D4焊出檢測均正常。
處理方法:更換同型號的場效應(yīng)管Q2、保險管,開機工作正常。
檢修實例2:
故障現(xiàn)象:開機三無(無光柵、無圖像、無伴音)、電源指示燈亮
故障分析:開機三無(無光柵、無圖像、無伴音)、電源指示燈亮,說明副開關(guān)電源已工作,故障在主電源、主電路板或逆變器電路。測量+24V電壓是否正常,若+24V無輸出,先測量IC2(NCPl217)的⑧腳是否有啟動電壓,測量開關(guān)機控制電路012的集電極電壓是否為5V,是則查IC2(NCPl217)及其外部元件是否正常,否則檢查開關(guān)機控制電路的Q4、Q12。+24V正常則檢查主電路或逆變器電路。
故障檢修:開機,用萬用表的電壓檔測量+24V電壓為0V,測量IC2(NCPl217)的⑧腳電壓約為+380V,測量IC2(NCPl217)的②腳電壓約為0V,測量待機控制P-ON端電壓為高電平,測量Q4的c極電壓約為0.03V,測量012的C極電壓約為0V。關(guān)機,用萬用表電阻擋測量012的C-E極在路正反向電阻值接近0Q,把012焊出測量其內(nèi)部電阻接近0Q,說明Q12已擊穿。
處理方法:更換同型號Q12,故障排除。
1.開關(guān)電源的基本工作原理
開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖如圖1。由對輸出電壓“取樣”,并對基準(zhǔn)源進行“比較”后控制“調(diào)整管”或“開關(guān)管”,此時開關(guān)電源的“開關(guān)管”相當(dāng)于一個開關(guān),開通時間由比較結(jié)果而定;當(dāng)開關(guān)電源輸出的電壓太低時,通過“比較放大”控制“開關(guān)時間控制電路”使“開關(guān)管”開通時間變長,從而使輸出的電壓提升。
開關(guān)電源的核心部分是“開關(guān)管”和“變換器”組成的開關(guān)式直流-直流變換器。它把直流電壓Ui(一般由輸入市電經(jīng)整流、濾波后獲得)經(jīng)開關(guān)管后變?yōu)橛幸欢ㄕ伎毡鹊拿}沖電壓Ua,然后經(jīng)整流濾波后得到輸出的電壓Uo。
2.大宇DVD的開關(guān)電源電路
圖2所示是大宇DVD電源電路的實物圖。圖中右上角輸入220V交流市電,先經(jīng)電源濾波電路后用右下角的二極管進行整流,再經(jīng)大電容濾波后輸出直流。由于是對220V交流信號進行整流濾波,所以二極管的耐壓值要高,而電容的容量也要大,所以實物圖中右下角的電容體積很大。整流濾波后得到的直流信號再經(jīng)右邊居中的開關(guān)電源IC轉(zhuǎn)換成高頻的交流信號,再經(jīng)變壓器耦合輸出各路低電壓的交流信號。由于變壓器是工作在高頻狀態(tài),所以其體積較小。耦合輸出的各組交流信號經(jīng)左邊的二極管整流、電容濾波和三極管穩(wěn)壓或三端穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓后輸出各部分電路工作所需的直流電壓。此電路由于采用了變壓器并聯(lián)耦合,而且比較放大電路反饋回脈沖調(diào)寬電路是利用光耦器件,即用光信號來傳遞信息,輸入端與輸出之間實現(xiàn)絕緣,是冷底盤機,其防觸電的警告標(biāo)志僅在電路板的右邊。光耦跨接在有警告標(biāo)志和無警告標(biāo)志部分,起到傳遞信號而又能隔離前后級地線的作用。這種機型在維修主電路板時,由于主電路板與大地不相連,通常比較安全。但在測量后級電壓時,不能使用前級的地線,否則所測電壓將全部為0V。
圖3所示是大宇DVD的電源電路原理圖。大宇DVD所用的電源IC為專用開關(guān)電源集成電路VIPER22A,圖4是其外引腳圖,圖中,第1、2腳SOURCE是內(nèi)部場效應(yīng)管源極的表示,在使用中通常接地,3腳FB是取樣電壓輸入端,4腳VDD是供電電壓端,第5、6、7、8腳的DRAIN表示接通內(nèi)部場效應(yīng)管的柵極。圖5是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
220V的交流電源經(jīng)開關(guān)輸入后,經(jīng)四個二極管構(gòu)成的橋式整流電路整流、C1濾波后輸出一個300V左右的直流信號。由于VIPER22A處于工作狀態(tài),在其內(nèi)部場效應(yīng)管截止時,會在變壓器初級(L左1)兩端產(chǎn)生大于300V的電壓,利用R1、C2和D5構(gòu)成防沖激電路,使其電壓有一個釋放回路,以免激穿VIPER22A內(nèi)部場效應(yīng)管。
從圖5所示VIPER22A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知,它與其它開關(guān)電源存在一些不同。開機后,300V的直流電壓從DRAIN(漏極)腳進入集成電路,經(jīng)整流和穩(wěn)壓后供給開關(guān)電源IC工作,從而使這個電路工作時不需要外接啟動電阻。即使Vdd供電電路不正常,電源電路的振蕩電路仍能起振,而且電路有輸出電壓。用這種專用電源IC的DVD機電源有故障時,故障現(xiàn)象和其他開關(guān)電源的故障有所不同,其他開關(guān)電源通常無Vdd時,電源電路中的振蕩電路不起振,會出現(xiàn)無輸出的故障現(xiàn)象。
電路工作正常時,開機后,在Vdd正常前,由芯片內(nèi)部自身供電,經(jīng)過很短時間后,Vdd供電電源正常,此時,利用門電路控制開關(guān)電路(ON/OFF)斷開從柵極輸入的供電回路。VIPER22A有過熱、過壓保護功能。Vdd從4腳輸入后,首先送入比較器,一旦輸入Vdd大于42V,則觸發(fā)器(FF1)輸出一個置位信號1使控制振蕩電路工作的觸發(fā)器(FF2)輸出為0,鎖住U2,振蕩信號無法輸出,即開關(guān)管不工作。當(dāng)輸入電壓小于14.5V時,U3也將輸出一個復(fù)位脈沖,使開關(guān)管不工作。當(dāng)電路過熱時,R1為1,將FF2置0,開關(guān)管不工作。當(dāng)供電電壓Vdd在正常范圍時,F(xiàn)B所得的取樣電壓與基準(zhǔn)電壓0.23V相比較,用其比較結(jié)果去控制FF2的轉(zhuǎn)換頻率,從而控制開關(guān)管的狀態(tài)轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)控制輸出電壓,達到穩(wěn)壓的功能。該集成電路芯片內(nèi)部包含60kHz的振蕩電路,其電路相當(dāng)簡單。
下面,為分析方便,把電源變壓器左邊的兩組線圈從上到下定義為L左1、L左2。右邊的線圈從上到下定義為L右1、L右2、L右3。
圖3中,L左2互感產(chǎn)生的交流脈沖電壓經(jīng)D6整流、R2限流和C3和C6濾波后作為開關(guān)芯片的供電電壓。由于VIPER22A的特殊結(jié)構(gòu),如無Vdd時可實現(xiàn)內(nèi)部供電,所以R2即使擊穿開路,仍有電壓輸出,但不正常,故障表現(xiàn)為開機后開關(guān)指示燈和出/入盤指示燈閃爍。
同時,Vdd也為取樣回路中的光耦的接收部分供電。L右3感應(yīng)到的脈沖電壓經(jīng)D8整流,電感L6、電容C12、C13、C14濾波后,輸出+5V電壓供解壓板、DSP處理及其它小信號處理芯片使用。+5V電壓同時經(jīng)穩(wěn)壓管Z2后給光耦電路發(fā)射部分供電,通過光耦的接收部分接收到的光作為取樣信號,從VIPER22的3腳FB輸入到芯片,從而去控制開關(guān)管的開關(guān)頻率,控制電源電壓的穩(wěn)定,起到穩(wěn)壓的作用。該種電源電路由于前后級是通過光耦進行互相控制,前后級不共地,稱為冷底盤機,這種機器由于后級主電路板與市電不相連,維修時比較安全。維修時測量后級的電壓,一定不能用前級的接地點,否則所測電壓始終為0V。
同時,變壓器電感線圈L右3另一端經(jīng)D7整流C10濾波后輸出+12V的電壓供電機驅(qū)動和音頻功率放大電路使用。這組電源的故障,主要表現(xiàn)為DVD機有圖像無聲音,或者是進給電機、主軸電機或出入盤電機不工作。
摘 要:在用電子技術(shù)專業(yè)課程體系中,它是一門“行業(yè)概貌”類型的課程,開關(guān)電源應(yīng)用相當(dāng)廣泛與普遍,學(xué)生通過這門課的學(xué)習(xí)對自己未來所從事的崗位和專業(yè)將會有比較深入的了解,更會對自己未來的行業(yè)有生動細致的體驗。該文針對《開關(guān)電源的應(yīng)用與維護》這門課整體教學(xué)設(shè)計進行探討,突出體現(xiàn)了現(xiàn)在職業(yè)教育中以學(xué)生為主體的教學(xué)理念,通過設(shè)計不同的教學(xué)項目,來培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,以適應(yīng)社會的需求。
關(guān)鍵詞:開關(guān)電源的應(yīng)用與維護 整體設(shè)計 教學(xué)項目考核
中圖分類號:G71 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)09(c)-0068-02
1 課程基本信息
《開關(guān)電源的應(yīng)用與維護》是一門應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生的職業(yè)能力必修課,它是學(xué)生入學(xué)第四學(xué)期開設(shè)的課程。它的先修課程是《電路基礎(chǔ)》《模擬電路的分析與應(yīng)用》《數(shù)字電路的分析與應(yīng)用》。后續(xù)課程有《電子整機電路檢修與調(diào)試》《供、配電系統(tǒng)的運行與檢測》。在應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)課程體系中,它是一門“行業(yè)概貌”類型的課程,開關(guān)電源應(yīng)用相當(dāng)廣泛與普遍,學(xué)生通過這門課的學(xué)習(xí)對自己未來所從事的崗位和專業(yè)將會有比較深入的了解,更會對自己未來的行業(yè)有生動細致的體驗。
2 課程定位
2.1 崗位分析
應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生初次就業(yè)可從事:開關(guān)電源維修工、流水線裝配工、電源設(shè)備維護員等。
晉升的崗位有:開關(guān)電源產(chǎn)品技術(shù)員、設(shè)計員、設(shè)備主管、生產(chǎn)主管等。
未來的發(fā)展崗位有:系統(tǒng)工程師、研發(fā)工程師、新型項目研發(fā)負(fù)責(zé)人等。
2.2 課程分析
具體情況見表1。
3 課程目標(biāo)設(shè)計
3.1 總體目標(biāo)
通過此門課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解電子元器件在高頻工作狀態(tài)下的特性,能夠?qū)Ω鞣N不同種類開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和工作過程進行分析和調(diào)試,能夠根據(jù)電路圖判斷開關(guān)電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及調(diào)制方式;使學(xué)生能夠通過常用工具、儀表進行開關(guān)電源的安裝、調(diào)試、檢修;使學(xué)生能夠勝任各種開關(guān)電源電路系統(tǒng)的維護、分析、設(shè)計等工作崗位;為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識和職業(yè)技能打下良好基礎(chǔ);培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識、創(chuàng)新能力。
3.2 能力目標(biāo)
(1)學(xué)會使用儀表進行開關(guān)元器件的識別與檢測的方式方法。
(2)能夠具備根據(jù)電路圖進行開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)種類的判斷,分析調(diào)制方式的能力。
(3)能夠具備使用儀器儀表和工具進行開關(guān)電源的日常維護與故障分析處理的能力。
(4)能夠按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工廠實踐要求進行開關(guān)電源的安裝、調(diào)試、檢測。
(5)掌握開關(guān)電源的設(shè)計方法,了解開關(guān)電源的新技術(shù)。
3.3 知識目標(biāo)
(1)掌握開關(guān)電源的基礎(chǔ)知識,知道開關(guān)電源的種類。
(2)理解開關(guān)電源的基本原理,掌握開關(guān)電源的工作方式。
(3)了解掌握開關(guān)電源中常用的電子器件及其驅(qū)動方式。
(4)理解掌握各種非隔離型DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式及工作原理。
(5)理解掌握各種隔離型DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式以及工作原理。
(6)掌握軟開關(guān)與整流技術(shù)。
(7)理解掌握開關(guān)電源的控制方式以及多種調(diào)制芯片的工作原理。
(8)了解整流器和保護電路的工作原理。
(9)掌握開關(guān)電源的電路分析方法。
3.4 素質(zhì)目標(biāo)
(1)注意日常操作的職業(yè)素養(yǎng),養(yǎng)成正確配戴勞動保護用品的良好習(xí)慣,具有自我防護意識。
(2)培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的科學(xué)態(tài)度,勇于實踐創(chuàng)新的精神。
(3)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成遵守工作規(guī)范、工藝規(guī)定及安全操作規(guī)程的意識。
(4)培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木?;培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)調(diào)能力。
(5)培養(yǎng)學(xué)生與客戶及應(yīng)用方的溝通能力。
(6)培養(yǎng)學(xué)生將理論應(yīng)用于實踐,彼此互相結(jié)合的精神。
4 課程內(nèi)容設(shè)計
《開關(guān)電源的應(yīng)用與維護》這門課程的整體設(shè)計由4個項目組成,個別項目包含子項目。教師通過帶領(lǐng)學(xué)生完成這些項目,使學(xué)生能了解開關(guān)電源的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,能熟練使用常用儀器設(shè)備和工具進行電腦、充電器和普通用電設(shè)備開關(guān)電源的維護和一般故障排除。初步使用專業(yè)軟件和專業(yè)外語;學(xué)生能夠按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和要求完成相關(guān)工作任務(wù);學(xué)生能夠根據(jù)具體用電器的要求進行圖紙繪制、進行簡單計算、并進行初步分析和設(shè)計。具體設(shè)計內(nèi)容見表2。
5 考核方案
此課程改變以往用試卷方式為終結(jié)性考核的形式,采用項目過程考核,并將每個項目賦予了不同權(quán)重,根據(jù)學(xué)生對項目的實際操作完成情況,平時課上就給出了實踐操作成績。同時,結(jié)合同學(xué)的課堂表現(xiàn)、出勤及作業(yè)完成情況,最終確定其這門課的成績。教學(xué)項目考核成績表見表3。
參考文獻
關(guān)鍵詞:電源技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.071
1 全面介紹電源技術(shù)的發(fā)展歷程
對于電源而言,類型較多,在形狀和尺寸方面都存在諸多差異。根據(jù)不同的電源電路工作實際,主要是由線性電源和新型開關(guān)電源構(gòu)成。線性電源發(fā)展時間久遠,尤其是在集成電路和計算機面世之前,是主流電源類型。線性電源的組成為變壓器、二極管以及濾波電容器。線性電源的效率不高,發(fā)熱明顯。線性電源經(jīng)濟性突出,便于制作維修,應(yīng)用廣泛。對于開關(guān)電源,主要應(yīng)用在電子產(chǎn)品行列。
其復(fù)雜性十分突出,但是,在供電方面優(yōu)勢明顯,滿足較大電流的需要同時,能夠適應(yīng)多路電壓的環(huán)境,其所提供的電流明顯大于線性電源。同時,鑒于行業(yè)競爭的激烈,開關(guān)電源能夠以低價方式獲取。開關(guān)電源效率較高,工作r的溫度較低,重量較輕。但是,會產(chǎn)生一定的噪音,因此,在設(shè)計的時候,要實現(xiàn)電源主體與設(shè)備的隔離。開關(guān)電源的不足之處是部件較多,維修難度較大,同時,需要加載電源,以實現(xiàn)電源的產(chǎn)生和輸出。
2 全面進行線性和開關(guān)電源的對比
2.1 對線性電源的介紹
線性穩(wěn)壓電源應(yīng)用較早。在整個線性電源中,其主要構(gòu)成為變壓器、濾波器、控制電路以及保護電路。在發(fā)生作用的過程中,在變壓器作用下,線性電源線將交流市電進行變壓,發(fā)揮濾波器的作用,獲取不穩(wěn)定的支流電壓,在反饋的功能下調(diào)整輸出電壓,形成高精度的支流電壓。這種技術(shù)具有較高的成熟性,穩(wěn)定性突出,不會產(chǎn)生較大的波紋,同時,避免干擾和噪音的出現(xiàn)。但是,變壓器、濾波電容以及重量都較大,電源反饋電路會促使調(diào)整管產(chǎn)生電壓降,在遇到較大電流的時候,調(diào)整管會出現(xiàn)較大程度的功耗,影響轉(zhuǎn)化效率,需要散熱片給予支出,因此,與計算機設(shè)備不相適應(yīng)。
2.2 對開關(guān)電源的介紹
開關(guān)電源的主要構(gòu)成為輸入電路、變換器、控制電路以及輸出電路。在進行工作的時候,先將低頻市電轉(zhuǎn)化為高壓直流電,添加至變壓器初級,發(fā)揮控制開關(guān)的作用,促使高壓直流信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l高壓方波信號。在高頻變壓器的支持下,實現(xiàn)方波信號向高頻低壓交流信號的轉(zhuǎn)化。最后,在濾波器的應(yīng)用下,實現(xiàn)高頻低壓交流信號向低壓直流信號的轉(zhuǎn)化,整流為單相半波整流,信號保留在高頻低于信號上端位置,信號本質(zhì)是正向電壓。對于直流輸出值,其決定因素為半波整流后正向電壓的寬度,與開關(guān)管的開通時間有著直接的關(guān)聯(lián),實現(xiàn)PWM調(diào)制的需求。當(dāng)直流電壓反饋到PWM電路之后,促使輸出的穩(wěn)定性增強,在耦合器的應(yīng)用下,達到前后級的隔離。
2.3 對線性電源與開關(guān)電源的比較
對于線性與開關(guān)電壓的差異,主要因素是電路中晶體管的工作狀態(tài)。線性電源如果處于工作放大狀態(tài),晶體管能夠進行有效的反饋和調(diào)節(jié)。但是,如果工作狀態(tài)為開關(guān),那么晶體管就會產(chǎn)生高頻信號,此時為開關(guān)電源的特征。在線性電源的功率件的工作狀態(tài)為線性,效率不高,需要借助降壓裝置實現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)化,再發(fā)揮整流的作用,實現(xiàn)直流電壓的輸出。這在根本上增大了其體積,發(fā)熱量較大,噪聲突出,但是,比較適合于模擬電路,主要得益于其較小的紋波,調(diào)整了較好。
這種電源在實驗室、充電設(shè)備中應(yīng)用較多。而開關(guān)電源功率器件工作在開關(guān)狀態(tài),損耗不高,效率較強,但是,對變壓器的要求卻很高,需要借助高磁導(dǎo)率材料制作而成,體積較小,效率得到提升。
3 對電源未來發(fā)展趨勢的分析
3.1 重視電源模塊功率密度的提升
在當(dāng)前電源發(fā)展中,電源模塊轉(zhuǎn)換器的發(fā)展面臨挑戰(zhàn),要在效率和功率密度方面進行研究,另外,促使其具備低輸出電源和高輸出電流。另外,負(fù)載預(yù)偏壓。要具備較快的瞬態(tài)相應(yīng)。
3.2 切實提升電源轉(zhuǎn)換效率
鑒于電源系統(tǒng)的前端位置,AC-DC轉(zhuǎn)換器的效率和節(jié)能性需要更加突出。主要的影響因素有磁芯損耗、電磁干擾等。這就涉及到材料自身改進,同時,與設(shè)計也關(guān)系密切。因此,要使用具有較低損耗的器件,改完電源性能,有效發(fā)揮諧振轉(zhuǎn)化技術(shù)的作用。
3.3 重視器件體積的縮小
目前,新型電源控制集成電路發(fā)展迅速,其尺寸縮小,引腳間距縮短,功能增加。采用了全新的控制方法和技術(shù),添加高壓起動源。同時,同步整流技術(shù)促進效率的提升。發(fā)展了功率半導(dǎo)體復(fù)合器,主要特征是高頻、高壓和大電流。
最新的CoolMOS系統(tǒng),應(yīng)用了MOSFET封裝技術(shù),采用了表面貼裝的ThinPAK后,能夠達到600V的電壓。在應(yīng)用表面貼裝MOS管的時候,可以在PCB板上進行打孔,有效實現(xiàn)散熱的作用。
3.4 注重減少電源熱量的散發(fā)
對于線路損耗的降低,電源本身能耗影響較大,能夠?qū)崿F(xiàn)供電質(zhì)量的改善。電源能耗主要產(chǎn)生于電源和環(huán)境控制單元兩個部分,因此,需要立足這兩個方面進行解決。在信息技術(shù)的支持下,電源產(chǎn)品在數(shù)字化方面的優(yōu)勢更加突出,借助數(shù)字化,有效降低了電源高頻諧波產(chǎn)生的干擾,避免非線性失真,實現(xiàn)數(shù)字化控制,尤其是可視化圖形的開發(fā),更加方便技術(shù)人員操作使用。諸多電源技術(shù)能夠支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),擁有圖形化操作、完善監(jiān)控和管理等功能,備受關(guān)注。另外,電源的可靠性也備受關(guān)注。因此,要重視方案的選擇,應(yīng)用優(yōu)質(zhì)的器件,提升電源檢測技術(shù),強化測試儀器設(shè)備的性能,以示波器為核心構(gòu)建測試系統(tǒng),實現(xiàn)電源設(shè)計可靠性的增強。同時,要重視對缺陷的分析,提升設(shè)計效率,保證電源產(chǎn)品的一致性。
參考文獻:
隨著我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的不斷發(fā)展,在各大、中型醫(yī)院中,醫(yī)療儀器作為臨床診斷、治療及教學(xué)科研等的一種硬件必備手段,在醫(yī)院所占的比例越來越高。與此同時,由于諸多原因,有許多醫(yī)療儀器僅有一個操作說明而沒有維修手冊,這是各醫(yī)院的維修工程人員所面臨的事實,作為一個維修工程人員,我們要極盡所能地保障醫(yī)療儀器的正常運轉(zhuǎn),那么掌握一定的基礎(chǔ)維修常識,盡快、盡好地保證全院醫(yī)療儀器的正常工作,從而為醫(yī)院創(chuàng)造效益。
醫(yī)療設(shè)備故障分析及維修保養(yǎng)工程是一個綜合性、復(fù)雜性的工程,它要求從事該項工程工作的人員,不僅需要扎實的基礎(chǔ)理論知識,還需要豐富的實踐知識,是一項將理論和實際緊密地、有機地聯(lián)系在一起的實踐工作。醫(yī)療設(shè)備,特別是醫(yī)療電子設(shè)備,與其他行業(yè)的電子設(shè)備一樣,經(jīng)歷了從電子管、晶體管、小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展里程。如,當(dāng)今的PC機中CPU芯片里就有四千多萬個晶體管、電阻等元件,如此高的集度讓普通人無法想象。同樣,由于電子設(shè)備采用了超大規(guī)模集成電路,印刷電路板從單面板、雙面板到多層板,從而使得這些電子設(shè)備體積越來越小,價格越來越低。電子設(shè)備發(fā)展如此迅速,讓業(yè)內(nèi)人士也頗感應(yīng)接不暇,力不從心,很難追上電子設(shè)備發(fā)展的步伐。尤其是醫(yī)療電子設(shè)備集自然科學(xué)和社會科學(xué)的最新研究成果于一體,為促進人民生活水平和生活質(zhì)量的提高,起到了舉足輕重的作用。
1 醫(yī)療設(shè)備故障分析
故障檢修又稱被動維修。醫(yī)療設(shè)備也同其他各類各種儀器一樣,在長期使用過程中,由于種種原因,出現(xiàn)故障是不可避免的。在維修程序方面:先了解儀器故障起因,熟悉儀器的工作原理,然后運用自己掌握的基礎(chǔ)理論知識針對儀器的電路圖分析故障產(chǎn)生的可能部位,逐步檢測排查,從中找出故障的真正部位、最后修復(fù)或更換故障部件,并完成局部或整機調(diào)試。維修具體方法應(yīng)遵循先詢問,后診斷;先直觀,后測查;先全面,后局部;先傳動,后電路;先獨立,后整機;先,后芯片;先控制,后數(shù)據(jù);先定性,后定量等辯證關(guān)系的原則[1]。故障部位一般機械部分比電路部分多;強電部位比弱電部位多;高溫部分比低溫部分多;電源部分比主體部分多,傳動部位比靜止部位多,接插部位比固定部位多,阻容器件比半導(dǎo)體器件多,模擬電路比數(shù)字電路多等客觀規(guī)律。檢測方法有敲擊法、直觀法、測量法、比較法、替換法、變溫法、信號追蹤法、信號輸入法、前后合追法、負(fù)載分離法等實用方法。
2 醫(yī)療設(shè)備維修保養(yǎng)
維護保養(yǎng)屬于主動維修,又稱超前維修,預(yù)防性維修。這是確保儀器設(shè)備健康運行,一提高完好率,延長使用壽命的有力措施,維護保養(yǎng)又可分為日常維護和定期保養(yǎng)兩種形式。
3 開關(guān)電源設(shè)計與維修
目前開關(guān)電源的設(shè)計由于考慮其功率因數(shù)校正和輸出電壓的高度穩(wěn)定,變得越來越復(fù)雜,醫(yī)療儀器的故障率50%八石O%為電源故障,因此對各種開關(guān)電源原理的了解和熟悉,對于醫(yī)療儀器維修人員來講至關(guān)重要。開關(guān)電源由于它具有體積小,重量輕,電源效率高,性能/價格比高等顯著的優(yōu)點,正在廣泛而迅速地代替?zhèn)鹘y(tǒng)電源變壓器變壓式電源。例如:家用TV、攝、錄像機、監(jiān)視器、計算機、復(fù)印機、B超、CT系統(tǒng)中許多子系統(tǒng)的供電電源,它們均都采用開關(guān)電源。盡管開關(guān)電源電路形式多種多樣,但它們都是由一些結(jié)構(gòu)相同或相似的基本電路組合而成。了解了這些基本電路的原理、特性和作用,將對開關(guān)電源電路的設(shè)計與維修起到事半功倍的效果[2]。
隨著祖國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的蓬勃發(fā)展,醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展亦日新月異,對于設(shè)備維修保養(yǎng)人員要加強對他們業(yè)務(wù)知識的培訓(xùn),為他們提供良好的繼續(xù)教育的機會和場所,使他們適應(yīng)其發(fā)展的需要,否則也將會影響醫(yī)院及其他衛(wèi)生事業(yè)單位工作的正常開展。隨著企、事業(yè)單位醫(yī)療儀器社會化的呼聲越來越高,許多大醫(yī)院或醫(yī)療衛(wèi)生單位將物業(yè)管理由專門的物管公司來托管,減少了單位管理者的瑣事和物管成本,這將是一個發(fā)展趨向。那么醫(yī)療設(shè)備維修保養(yǎng)是否會社會化呢?是否將由從事設(shè)備維修保養(yǎng)工作的專門設(shè)備維修公司來托管呢?根據(jù)目前的發(fā)展趨勢,有些單位己有此種跡象。設(shè)備維修保養(yǎng)人員退休后,不再補充新的人員,任其行業(yè)人員自然消退。
醫(yī)療設(shè)備維修保養(yǎng)社會化與物業(yè)管理社會化之間存在很大差異。醫(yī)療設(shè)備維修保養(yǎng)人員需要有扎實的自然科學(xué)和社會科學(xué)的基礎(chǔ),受過專門的、正規(guī)的醫(yī)療設(shè)備的教育培訓(xùn),還需要很豐富的實踐經(jīng)驗和較強的動手能力。物業(yè)管理人員大多數(shù)都不需要進行專門的、正規(guī)的培訓(xùn)[3]。設(shè)備維修保養(yǎng)涉及的設(shè)備、生產(chǎn)廠家、公司成千上萬,由一家或二家專門的設(shè)備維修公司來完成某家大型醫(yī)院的設(shè)備維修保養(yǎng)也不很現(xiàn)實。設(shè)備維修保養(yǎng)社會化是發(fā)展趨勢,但它還存在管理、技術(shù)、部門協(xié)調(diào)等問題,只能逐漸發(fā)展。
參考文獻
[1] 黃志剛。對醫(yī)療器械維修管理的思考?!夺t(yī)學(xué)信息:下旬刊》2011,10:421.
[2] 肖憶梅 母瑞紅。我國醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)體系基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立與思考?!吨袊t(yī)療器械信息》2011,10:58-61
關(guān)鍵詞:職業(yè)教育;項目教學(xué)法;電視機教學(xué)
一、引言
電視機原理與維修是“電子技術(shù)與應(yīng)用”專業(yè)實踐性和用性較強的一門傳統(tǒng)專業(yè)主干課程,也是電子整機設(shè)備維修技術(shù)的代表性課程。該課程不但需要做純理論分析,而且需要通過大量的綜合實踐操作來提高學(xué)生的電子線路分析能力、故障判斷、分析及排除故障能力。如果主要以“課堂講授+示教板演示”方式為主,并配合幾個簡單的實驗和簡單故障排除實訓(xùn)來教學(xué),這樣一門實踐性、應(yīng)用性很強的專業(yè)課程就變得枯燥無味。實施項目教學(xué)法,就能使學(xué)生在“學(xué)中做,做中學(xué)”,把理論與實踐教學(xué)有機結(jié)合,提高學(xué)生解決實際問題的能力。
二、電視機原理與維修課程實施項目教學(xué)法應(yīng)具備的條件
(一)有配套的實訓(xùn)教材。在開展項目教學(xué)時,學(xué)校必須根據(jù)本校、本地區(qū)、本行業(yè)的發(fā)展實際,開發(fā)校本教材,師資力量較薄弱的學(xué)校,起碼要自編教學(xué)講義。開發(fā)校本教材時,要注重教材的可操作性,教材內(nèi)容除了傳統(tǒng)電視機知識外,還要選取富有時代特色的新知識,做到“市場有什么就學(xué)什么”。另外,校本教材必須注重基本技能訓(xùn)練,突出技術(shù)綜合應(yīng)用能力的訓(xùn)練。
(二)有足夠的設(shè)備和場地?!霸谧鲋袑W(xué),在做中教”是項目教學(xué)法最突出的特點,實訓(xùn)室的建設(shè),應(yīng)以現(xiàn)有硬件設(shè)備為基礎(chǔ),根據(jù)項目內(nèi)容及教學(xué)要求,建設(shè)電視機綜合實驗室,達到實現(xiàn)基本技能、專項技能和專業(yè)綜合技術(shù)的訓(xùn)練。
(三)配備一定的學(xué)習(xí)資源。配備學(xué)習(xí)資源也很有必要,如參考書、電路圖、集成電路使用手冊等。
三、電視機原理與維修課程項目教學(xué)法的實施過程
下面結(jié)合“長虹A3/A6機芯開關(guān)電源維修”的項目教學(xué)實踐,談?wù)勴椖拷虒W(xué)法的具體實施過程。
(一)明確任務(wù)。這是項目教學(xué)法的導(dǎo)向階段,由教師提出項目任務(wù):長虹CN―12機芯開關(guān)電源維修,然后與學(xué)生共同討論,最后確定該項目的目標(biāo)和任務(wù)。
1.學(xué)習(xí)目標(biāo)。(1)了解開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和工作原理。(2)判斷是冷底盤還是熱底盤。(3)了解串聯(lián)型開關(guān)電源和并聯(lián)型開關(guān)電源的優(yōu)缺點。(4)掌握開關(guān)電源的維修方法。
2.工作任務(wù)。(1)區(qū)分主電源和副電源、交流輸入及整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、保護電路。(2)敘述穩(wěn)壓過程、過壓保護過程、遙控開關(guān)機過程。(3)學(xué)會檢測、選擇電子元器件如開關(guān)變壓器、開關(guān)管、光電耦合器等。(4)正確使用萬用表測量關(guān)鍵點電壓。(5)學(xué)習(xí)假負(fù)載的應(yīng)用與連接。(6)開關(guān)電源故障檢修。(7)養(yǎng)成良好的用電習(xí)慣。
(二)制定項目工作計劃。項目教學(xué)的關(guān)鍵在于項目計劃的設(shè)計。項目確定后,根據(jù)項目的目標(biāo)和任務(wù),筆者讓學(xué)生充分利用從各種渠道搜集的資料,制定項目工作計劃,然后通過組內(nèi)同學(xué)充分討論和交流,取長補短,確定工作步驟和程序,使學(xué)生明確要學(xué)習(xí)哪方面的知識,練習(xí)哪方面的技能,達到什么樣的目標(biāo),以及先做什么、后做什么和怎么做,并最終得到教師的認(rèn)可。這一過程,學(xué)生以小組方式工作,分組的依據(jù)為學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、知識結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)能力、性格特點、男女搭配等,其中主要的是以互補的形式為主,成績好的與成績差的搭配、性格內(nèi)向的與外向的搭配等,達到組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)要求。每組成員為5~6名,每組設(shè)立一名組長,全面負(fù)責(zé)小組的學(xué)習(xí)討論和落實項目的安排。小組采用協(xié)作學(xué)習(xí)的方式,在組長的指揮下,對各成員進行具體分工,組員分工要求明確,各司其職,防止出現(xiàn)依賴思想。
(三)教師示范。圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)的知識點,以便于學(xué)生“知識遷移”的要求,選擇合適的小項目,并示范完成項目的過程。在示范的過程中要強調(diào)示范的重難點和注意事項,同時提高項目成果展示時要學(xué)生共享的目標(biāo)。
(四)實施計劃。項目實施是整個教學(xué)過程中的重點階段,此階段教師一定要提示學(xué)生認(rèn)真對待,注意安全。學(xué)生根據(jù)項目工作計劃,通過各種途徑、各種方法去完成項目。在這一過程中,要充分體現(xiàn)出學(xué)生的主體作用,教師要引導(dǎo)學(xué)生積極思考,獨立自主地完成項目。另一方面,教師也要引導(dǎo)學(xué)生互相合作,互幫互學(xué),達到對知識的理解和應(yīng)用。同時,教師要參與其中,對于學(xué)生遇到的疑難問題,要求學(xué)生盡量從教材和維修手冊等資料中獲得答案。對于學(xué)生中存在的普遍問題,教師應(yīng)做必要的講解或提示。
(五)評價總結(jié)。評價總結(jié)是“項目教學(xué)法”的重要環(huán)節(jié)。評價總結(jié)包括:
1.互評。教師給學(xué)生一定的時間,讓學(xué)生互相打分并展開討論,談心得體會、操作流程、步驟,通過互相交流學(xué)習(xí),取長補短。
2.教師總結(jié)。學(xué)生在學(xué)習(xí)、操作中會存在各種各樣的問題,如有的學(xué)生忽視安全事項、操作不規(guī)范等,教師在總結(jié)時要及時指出并提出具體要求。教師要總結(jié)比較各組的特點,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)別人的長處來改進和提高自己,使學(xué)生的各種能力在評價、總結(jié)中得到提高。評價以實施項目過程為主,不僅關(guān)注學(xué)生成績,更關(guān)注學(xué)生非智力因素的提高。
四、實施項目教學(xué)法的效果
在電視機原理與維修課程中實施項目教學(xué)法,突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,解決了理論與實踐的結(jié)合問題,其效果還體現(xiàn)在如下幾個方面:第一,活躍了課堂氣氛,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,改善了教學(xué)效果;第二,項目實施過程,也是學(xué)生按自己的思路進行探索學(xué)習(xí)的過程,從而培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力;第三,項目教學(xué)法中項目完成是項目小組團隊工作的結(jié)果,每個小組成員都承擔(dān)自己的一份項目任務(wù),他們既要分工,又要密切配合、合作才能達到最終目標(biāo),培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神;第四,學(xué)生在實施項目過程中,掌握了電視機維修的常識、技能和電視機原理,畢業(yè)后能很快適應(yīng)崗位要求,達到了“做中學(xué)、學(xué)中做”的效果。
五、結(jié)論
項目教學(xué)法突破了傳統(tǒng)課程的章節(jié)結(jié)構(gòu),完全按項目循序漸進組織教學(xué),拉近了專業(yè)課程與具體生產(chǎn)實踐的距離,學(xué)生完成了綜合故障實訓(xùn)項目的全過程,就完成了從電路分析、故障判斷、故障分析、儀器使用、器件選擇、檢測和故障排除的全過程,培養(yǎng)和提高了學(xué)生的綜合實踐能力。
參考文獻:
[1]朱金堂.利用項目教學(xué)提高中職數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性[J].教師,2009,(11).