發(fā)布時間：2022-12-03 19:49:10
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的驅(qū)動電源設(shè)計樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】LED照明；驅(qū)動電源技術(shù)；可調(diào)光強度；節(jié)能
1 引言
LED照明以其發(fā)光效率高，使用壽命長，亮度控制簡單和環(huán)保的優(yōu)勢，迅速受到廣大用戶的歡迎。作為新型的節(jié)能光源，LED燈具會逐步地取代傳統(tǒng)的白熾燈泡。LED照明的不斷普及對調(diào)光和控制技術(shù)提出了越來越高的要求。當前用戶主要關(guān)心的是，LED燈具必須要使用安全、重量輕、壽命長、不影響用戶健康，并可適用于現(xiàn)有的調(diào)光設(shè)備以及可以承受的價格。并且LED照明燈具調(diào)節(jié)亮度功能的調(diào)光器目前在LED照明上顯得十分的重要，也是目前LED燈具和顯示屏等必須注重的環(huán)節(jié)。如今LED照明燈具已經(jīng)成為21世紀新型的主流技術(shù)，標志之一就是大量LED照明燈具標準和規(guī)范的陸續(xù)出臺。目前照明既要用針對白熾燈的調(diào)光器來實現(xiàn)調(diào)光控制功能，又要實現(xiàn)高功率因數(shù)性能，因此對目前的LED驅(qū)動電源設(shè)計提出了更高的要求，是否兼容白熾燈的調(diào)光系統(tǒng)，是否滿足新的數(shù)字化調(diào)光系統(tǒng)的需求等，這些都是以后我們在LED驅(qū)動電源設(shè)計是必須解決的問題。
2 LED調(diào)光技術(shù)分析
隨著照明燈具的飛速發(fā)展，用戶對照明燈具智能化程度的要求越來越高，希望通過智能化調(diào)光能進一步實現(xiàn)節(jié)能減排，而LED的可控性特點非常好的順應(yīng)了市場的需求，可以做多種調(diào)光方式滿足不同用戶的各種需求，以下我們簡單分析目前大量應(yīng)用的幾種LED調(diào)光技術(shù)。
2.1 （TRIAC）可控硅調(diào)光技術(shù)
普通的白熾燈和鹵素燈通常采用可控硅來調(diào)光。因為白熾燈和鹵素燈是一個純阻器件，它不要求輸入電壓一定是正弦波，因為它的電流波形永遠和電壓波形一樣，所以不管電壓波形如何偏離正弦波，只要改變輸入電壓的有效值，就可以調(diào)光。采用可控硅就是對交流電的正弦波加以切割而達到改變其有效值的目的。負載是和可控硅開關(guān)串聯(lián)的?？煽毓枵{(diào)光電路的原理圖和波形圖如圖1所示：
改變可變電阻的分壓比就可以改變其導(dǎo)通角，從而實現(xiàn)改變其有效值的目的。通常這個電位器帶一個開關(guān)，接在n的輸入端，用于開關(guān)燈。
LED燈要想實現(xiàn)可調(diào)光，其電源必須能夠分析可控硅控制器的可變相位角輸出，以便對流向LED的恒流進行單向調(diào)整。在維持調(diào)光器正常工作的同時做到這一點非常困難，往往會導(dǎo)致性能不佳。問題可以表現(xiàn)為啟動速度慢，閃爍、光照不均勻，或在調(diào)整光亮度時出現(xiàn)閃爍。此外，還存在元件間不一致以及LED燈發(fā)出不需要的音頻噪聲等問題。這些負面情況通常是由誤觸發(fā)或過早關(guān)斷可控硅以及LED電流控制不當?shù)纫蛩毓餐斐傻?。誤觸發(fā)的根本原因是在可控硅導(dǎo)通時出現(xiàn)了電流振蕩?？煽毓鑼?dǎo)通時，AC市電電壓幾乎同時施加到LED燈電源的LC輸入濾波器，施加到電感的電壓階躍會導(dǎo)致振蕩。如果調(diào)光器電流在振蕩期間低于可控硅電流，可控硅將停止導(dǎo)電?？煽毓栌|發(fā)電路充電，然后重新導(dǎo)通調(diào)光器。這種不規(guī)則的多次可控硅重啟動，可使LED燈產(chǎn)生不需要的音頻噪聲和閃爍。設(shè)計更為簡單的 EMI濾波器有助于降低此類不必要的振蕩。要想實現(xiàn)成功調(diào)光，輸入EMI濾波器電感和電容還必須盡可能地小。
2.2 脈沖寬度調(diào)制（PWM）調(diào)光技術(shù)
脈沖寬度調(diào)制（PWM）調(diào)光是經(jīng)過調(diào)節(jié)使驅(qū)動電流呈方波狀，其脈沖寬度可變，經(jīng)過對脈沖寬度的調(diào)制轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制LED燈連續(xù)點亮的時間，也同時轉(zhuǎn)變了輸入功率，從而到達節(jié)能、調(diào)光的目標。頻率跟平常一樣大概在200Hz～10KHz；因為人的眼睛視覺的滯后性，不會感覺得到光源在調(diào)光過程中產(chǎn)生的閃耀現(xiàn)象
【關(guān)鍵詞】LED路燈 恒流驅(qū)動電源 可靠性容差設(shè)計 正交試驗 均勻試驗
電子電路內(nèi)的很多元器件的參數(shù)值在分散化加工、外界因素與老化反應(yīng)的制約性常常會出現(xiàn)與標準值偏離的現(xiàn)象，而電子線路可靠性容差設(shè)計能夠?qū)ι鲜霈F(xiàn)象起到緩解作用。本文在整合前人研究成果的基礎(chǔ)上，應(yīng)用了正交試驗與均勻試驗這兩種數(shù)學(xué)手段，旨在實現(xiàn)優(yōu)化以EDA為基準的可靠性容差設(shè)計方法，確保LED控制電路輸出功率的實效性。
1 可靠性容差設(shè)計方式方法
1.1 正交試驗的靈敏度分析
電路靈敏度實質(zhì)上就是電子電路每個電路元器件參數(shù)對其輸出特性的敏感程度。通常應(yīng)用相對靈敏度去判別因素對目標特性造成的干擾程度，其可以用電路輸出特性的相對變化量和元器件參檔南嘍員浠量之間的比值得出來。設(shè)f=f（x1，x2，x3…xn），其中f―電路的輸出特性，xi―電路的輸入特性。如果x10，x20…xn0為n個元器件參數(shù)的中心值，可以推導(dǎo)出Sfxi（相對靈敏度）的數(shù)學(xué)表達式如下：
在電路系統(tǒng)內(nèi)部元器件類型多樣化的情況下，電源靈敏度分析工作也將是繁重的，所以實驗設(shè)計方式的輔助是優(yōu)化試驗質(zhì)量的有效對策。正交試驗為多因素試驗的一種類型，其在整體試驗中挑選出關(guān)鍵點開展試驗，這些關(guān)鍵點帶有勻稱性與整齊性特征，具有較高的應(yīng)用價值。在對LED路燈恒流驅(qū)動電源可靠性容差開展正交試驗過程中，通常應(yīng)用極差分析法達到對其靈敏度分析這一目標。
1.2 均勻試驗的容差分析
在對LED路燈恒流驅(qū)動電源可靠性容差分析過程中，蒙特―卡羅分析方法具有較高的應(yīng)用率。其應(yīng)用原理可以概述為，當電路元部件參數(shù)與某種分布形態(tài)相匹配之時，借助組成電路系統(tǒng)的一些參數(shù)抽樣值去實現(xiàn)分析電路性能參數(shù)偏差。該統(tǒng)計分析方法所取得的結(jié)果和真實值最為貼近，但是需要進行多次試驗。
2 基于EDA仿真技術(shù)的LED路燈恒流驅(qū)動電源可靠性容差設(shè)計模式
在EDA仿真技術(shù)的協(xié)助下，LED路燈恒流驅(qū)動電源可靠性容差設(shè)計方法的程序圖可以用圖1表示出來。
對上述程序圖進行解析，可以將LED電子線路可靠性容差設(shè)計方法分解為以下兩個過程：過程Ⅰ為程序圖中的1～3，其宗旨是明確電路性質(zhì)與可靠度標準，并借助EAD軟件開展仿真工作；過程Ⅱ為程序圖中的4～8，在電子線路EAD模型、蒙特-卡羅分析、正交試驗、均勻試驗等數(shù)學(xué)方式方法的協(xié)助下，對LED路燈恒流驅(qū)動電源的容差進行科學(xué)的分析與配置，最后獲得確切的容差設(shè)計結(jié)果。在沒有滿足標準的容差配置方案的情況下，需要進行9對LED電路參數(shù)進行重新設(shè)計與規(guī)劃。
3 探究LED路燈恒流驅(qū)動電源技術(shù)標準
眾所周知，LED路燈工作電壓值處于較低的層次上，多數(shù)為（3.4士0.2）V，單顆LED芯片功率工作電流在0.20-1.40之間波動，并且為單向傳導(dǎo)模式。為了確保LED路燈功率的正常輸出，需要借助驅(qū)動電源把220V市電轉(zhuǎn)變?yōu)長ED正常工作的特定電壓與電流。面對市面上多種LED路燈驅(qū)動電源，在對其選擇之時應(yīng)該對以下幾點進行考慮：
3.1 輸出恒流性優(yōu)良
參照LED的電學(xué)屬性，其安裝的驅(qū)動電源務(wù)必要確保流經(jīng)LED電路的電流始終維持恒流狀態(tài)，也就是對LED紋波電流施以管控手段，使其電流值始終小于平均電流的20%。
3.2 LED驅(qū)動電源的功率因數(shù)（PF）應(yīng)該處于較高的檔次上
現(xiàn)階段市面上銷售的驅(qū)動電源都備有功率因數(shù)指標標準，所以可以借助功率因數(shù)校正（PFC）技術(shù)去實現(xiàn)提高驅(qū)動電源功率因數(shù)這一目標。
3.3 LED驅(qū)動電源應(yīng)該體現(xiàn)出高效性
LED驅(qū)動電源效率在有所保障之時，不僅僅可以強化LED路燈發(fā)光明亮度，實現(xiàn)節(jié)能降耗這一目標達到節(jié)能的目的，同時借助降低能耗量的途徑，達到降低LED表面溫度的目標，這樣LED路燈的使用年限就會延長。
3.4 驅(qū)動電源應(yīng)該具備抑制電磁干擾（EMD）的功能
上述目標的實現(xiàn)，可以采取將EMI濾波器安裝進LED驅(qū)動電源輸入端口的形式，過濾剔除掉電網(wǎng)的干擾，同時預(yù)防驅(qū)動電源干擾電網(wǎng)。
4 結(jié)束語
現(xiàn)階段，LED路燈驅(qū)動電源面對的最大問題就是使用年限過短，而導(dǎo)致這一問題衍生出來出的主要原因在于LED路燈驅(qū)動電源需配置電解電容。應(yīng)用多樣化數(shù)學(xué)手段可以實現(xiàn)優(yōu)化ED路燈恒流驅(qū)動電源可靠性容差設(shè)計方案的目標，從而為LED路燈恒流驅(qū)動電源的可靠性指標的確立及模型的完善奠定基礎(chǔ)，使LED路燈的智能調(diào)光優(yōu)勢彰顯出來，為無線調(diào)光技術(shù)的發(fā)展鋪路墊石。
參考文獻
為此，很多公司都推出了自己的WLED驅(qū)動芯片。這里，我們將以BcD公司的AP3029為例，來介紹WLED驅(qū)動方面的相關(guān)應(yīng)用方案。
AP3029簡介
AP3029是將開關(guān)管與肖特基二極管集成在內(nèi)的PWM(脈沖寬度調(diào)制)模式的升壓型變換器。它僅通過幾顆外部器件一升壓電感，輸入、輸出電容，反饋電阻來完成對負載WLED的驅(qū)動。而且，AP3029有著較高的頻率(1.2MHz)，這樣還可以減小外部電感的尺寸，更加節(jié)省了系統(tǒng)的空間。
AP3029輸入電壓為2.5～16V，正常工作時采用輸出恒定電流控制模式，輸出電流是通過內(nèi)部的基準電壓和外部的反饋電阻來控制的。其內(nèi)部的基準電壓較低，只有200mV，這在一定程度上降低了驅(qū)動損耗，提高了工作效率。
AP3029的輸出電壓是由負載WLED的串聯(lián)個數(shù)來決定的，如果輸出WLED出現(xiàn)斷路情況，AP3029會將輸出電壓自動鉗位在27V，實現(xiàn)過電壓保護。
AP3029內(nèi)部有軟啟動功能，在系統(tǒng)啟動時，輸出電壓變得很平滑，且輸入沖擊電流也得到了限制。
典型應(yīng)用方案
1驅(qū)動串聯(lián)WLED應(yīng)用方案
通常，小尺寸的顯示屏幕上需要2～6顆WLED做背光，普通WLED一般工作在3.2V/20mA。圖為基于AP3029設(shè)計的6顆串聯(lián)WLED驅(qū)動電路。根據(jù)屏幕尺寸不同可以調(diào)整WLED的數(shù)目。
AP3029 通過反饋電阻Rl對WLED進行恒定電流驅(qū)動，ILED=VFB/RI。輸出電壓即六顆WLED的正向電壓，為6×3.2+0.2=19.4V，輸出功率為388mW。
2驅(qū)動并聯(lián)WLED應(yīng)用方案
隨著便攜式數(shù)碼產(chǎn)品顯示屏幕尺寸的增大，顯示模塊所需要WLED的數(shù)量也隨之增加，這樣就對WLED驅(qū)動芯片的性能及驅(qū)動能力提出了更高的要求。
AP3029驅(qū)動能力強的特點在大尺寸顯示屏的背光驅(qū)動設(shè)計中得到了充分的發(fā)揮。由于大部分便攜式數(shù)碼產(chǎn)品都由鋰電池供電，單節(jié)鋰電池的輸出電壓范圍通常為3.2～4.2V。所以，驅(qū)動6顆以上的WLED通常采取并聯(lián)驅(qū)動方式，將輸出電壓控制在合理的范圍內(nèi)。圖即為AP3029并聯(lián)驅(qū)動WLED典型應(yīng)用方案。
即AP3029在85℃下驅(qū)動10顆WLED時，輸出電流與反饋電壓VFB的關(guān)系。如果AP3029驅(qū)動能力足夠，VFB將會隨著輸出電流的增大基本保持不變。
在該典型應(yīng)用下，正常輸出電流為40mA。從表3的數(shù)據(jù)可以看出，AP3029在85℃下驅(qū)動10顆WLED還會有一定的容量。所以，AP3029完全可以滿足驅(qū)動10顆WLED的要求。
在并聯(lián)方案中，最值得注意的就是兩排WLED的電流匹配問題。假如直接將兩串WLED并聯(lián)，該拓撲決定了兩串WLED的正向電壓之和。由圖3可知，WLED的正向壓降VF存在一定的差異，且共工作點附近(IF=20mA)的動態(tài)阻抗很小。因此，兩串WLED的正向電流會存在較大的差異，使輸出電流不能匹配。該情況會導(dǎo)致兩排WLED的亮度產(chǎn)生明顯差異，嚴重影響了顯示效果。
為了解決上述問題，可以在輸出端使用PNP對管來實現(xiàn)輸出電流的匹配。連接方式見圖。在這里，要推薦使用集成PNP對管，且放大系數(shù)β>>2，這樣可以保證兩個PNP管的特征參數(shù)基本一致，減小誤差，達到更好的均流效果。
表給出了在不同的輸入電壓下，兩排WLED(每排五個WLED)在加入均流設(shè)計前后的電流分配情況。
可以看出，輸出電流經(jīng)過均流設(shè)計后，電流分配情況有了本質(zhì)的提高，完全滿足WLED背光驅(qū)動中的電流匹配要求。
以上所介紹的AP3029兩種驅(qū)動方式，已經(jīng)過驗證，結(jié)果可行。
什么是VoIP
關(guān)鍵詞：電工實習 實訓(xùn)基地 指導(dǎo)思想 運行機制
唐山學(xué)院東校區(qū)前身為國家建材局唐山技校。優(yōu)質(zhì)化的實訓(xùn)教學(xué)是學(xué)院辦學(xué)的特色之一。也是提高教育教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)培養(yǎng)高技能專門人才的必備條件。為強化自動化學(xué)生實踐能力與操作技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練，實現(xiàn)學(xué)生課堂與實習實訓(xùn)地點的一體化，根據(jù)學(xué)院財力物力情況籌建新電工實訓(xùn)基地。
一、指導(dǎo)思想
認真貫徹落實唐山學(xué)院實習實驗建設(shè)工作會議精神，堅持以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，以專業(yè)性實訓(xùn)基地建設(shè)為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)性實訓(xùn)基地建設(shè)為突破，以資源共享、自主發(fā)展的校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)為重點，堅持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，進一步提高實踐教學(xué)水平，建成軟硬件設(shè)備條件先進、管理科學(xué)規(guī)范，集教學(xué)、培訓(xùn)、生產(chǎn)、科研等多項功能為一體，特色鮮明的電工實習實訓(xùn)基地。
二、建設(shè)實施
按照“科學(xué)規(guī)劃、實際使用、安排具體、重點突出、合作共建、資源共享、考核評估”的基本原則進行建設(shè)。電工實訓(xùn)基地包括安全教育教室、樓宇照明對講教室、電拖實訓(xùn)教室、電子實訓(xùn)教室、電機維修教室、機床故障排除教室、高壓電工教室，PLC教室、變頻器教室。
（一）安全教育教室。實訓(xùn)教室建設(shè)要考慮把優(yōu)質(zhì)教育資源與行業(yè)企業(yè)有效結(jié)合起來，通過真實或仿真的職業(yè)環(huán)境，按照與職業(yè)崗位群對接的要求，開展各種職業(yè)安全教育素質(zhì)訓(xùn)練。
教室內(nèi)電行業(yè)安全制度，安全警示圖上墻。供學(xué)員參觀。KAH-CPR400高級全自動電腦心肺復(fù)蘇模擬人兩個供急救培訓(xùn)，不僅學(xué)校學(xué)生使用，也為其他企業(yè)提供觸電急救培訓(xùn)任務(wù)。
（二）樓宇照明對講教室。實訓(xùn)教室建設(shè)目標定位要準確，要充分體現(xiàn)開放性及社會服務(wù)功能，使之成為技能型緊缺人才的培養(yǎng)訓(xùn)練基地、農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移培訓(xùn)的課堂、校企合作的載體、產(chǎn)學(xué)結(jié)合的平臺。房地產(chǎn)建設(shè)的發(fā)展，促使安裝樓宇照明對講人員的需求。樓宇照明對講教室內(nèi)有RY－Y2樓宇對講及門禁系統(tǒng)實驗實訓(xùn)裝置5臺及照明實訓(xùn)桌20臺（600*1200）能完成建筑房屋內(nèi)的樓宇對講內(nèi)容，及照明安裝的實訓(xùn)操作。培養(yǎng)市場急需人才。其他樓宇實訓(xùn)設(shè)備將陸續(xù)進入電工實訓(xùn)基地。實訓(xùn)基地建設(shè)應(yīng)注重開辟新思路、采用新設(shè)備，提高實訓(xùn)基地的投資效益，走自主發(fā)展、自我完善、自我管理的道路。
（三）電拖實訓(xùn)教室。傳統(tǒng)的老電工實訓(xùn)教室。教室內(nèi)有操作臺（600*1200）28臺能完成電力拖動板前配線，槽板配線的實訓(xùn)任務(wù)。
（四）電子實訓(xùn)教室。實訓(xùn)基地要通過多種途徑，增強實踐教學(xué)和社會服務(wù)能力。特別是電子實訓(xùn)基地，必須高度重視其持續(xù)運行能力，要堅持依靠專業(yè)辦產(chǎn)業(yè)，辦好產(chǎn)業(yè)促專業(yè)的原則進行建設(shè)，在保證完成實踐教學(xué)的前提下，和一些工廠簽一些焊接合同，增長了學(xué)生的見識，提高了學(xué)生的能力。使實訓(xùn)基地成為集教學(xué)、培訓(xùn)、生產(chǎn)、科研為一體的多功能實體。有BH-DZ-09B電子裝配生產(chǎn)線設(shè)備5臺。TRY-7300B 高級電工 模電 數(shù)電成套設(shè)備20臺。
（五）電機維修教室。有電機拆裝實訓(xùn)設(shè)備25臺，電機實驗設(shè)備2臺，能夠滿足學(xué)生電機實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)，學(xué)生可以完成電機拆裝和嵌線實習課題。并與社會上一些電機維修部建立合作關(guān)系，派學(xué)生進行校外實習。深入社會，深入企業(yè)，校企聯(lián)合，走互利互惠共同發(fā)展之路。
（六）機床故障排除教室。各種機床故障排除模擬板上墻，規(guī)格618*1000.模擬板上方為實物圖和電路圖。 模擬板為開合式，出故障時把故障板打開，在板后搬動故障開關(guān)。合上模擬板時電源通電，可以進行故障排除練習。旁邊有萬用表掛鉤，方便測量。模擬板為可更換式。我校有各種機床模擬板40塊。在教室內(nèi)還有KRN-X62W型萬能銑床實訓(xùn)及技能考核裝置三臺。TRY-Z3050型搖臂鉆床電氣技能培訓(xùn)考核實訓(xùn)裝置三臺。開關(guān)柜10臺，能夠滿足學(xué)生機床電路組裝課題。實際車床一臺，練習實際維修用。
（七）高壓電工教室。高壓電工市場培訓(xùn)為空白，學(xué)院積極引進新型變電室設(shè)備一套，及各種實驗設(shè)備，編寫高壓電工實訓(xùn)手冊一本?？梢匝菥氼A(yù)防性實驗及配電柜故障排除課題，變配電室設(shè)備安裝等課題。
（八）PLC教室。教室中配備30臺電腦，配備天煌教儀的THSMS-1型可編程控制器實驗箱。西門子S7-200能夠完成十字路通燈、電梯控制、電托控制電路等實習課題。
（九）變頻器教室。三菱F700變頻器20臺，20臺電動機，能過完成變頻器的各種狀態(tài)下的參數(shù)設(shè)置的實習課題。
三、運行機制
1、實訓(xùn)管理。在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)下。校內(nèi)電工實訓(xùn)基地建立對應(yīng)的管理機制，聘用一名專業(yè)技術(shù)強具有一定組織能力的人為管理者。電工實訓(xùn)室的學(xué)習環(huán)境引入了“6S”，全面推行現(xiàn)場管理，使得實訓(xùn)場地的布局與企業(yè)環(huán)境布局相吻合，實行班前講話，將“整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全”的職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)全程貫徹課程教學(xué)始終。模擬仿真實訓(xùn)和現(xiàn)場實踐實習逐層次提高的實踐教學(xué)環(huán)境，實現(xiàn)功能系列化、管理企業(yè)化、設(shè)備先進化、環(huán)境真實化、人員職業(yè)化。變消耗性實訓(xùn)變?yōu)樯a(chǎn)性實訓(xùn)、盈利性實訓(xùn)，通過來料加工電電子產(chǎn)品生產(chǎn)，基地每年為學(xué)校創(chuàng)收10萬元以上。
2、培訓(xùn)模式。電工實訓(xùn)基地首先要明確人才培養(yǎng)目標，加大實習操作教學(xué)內(nèi)容，采用多媒體教學(xué)方法手段，培養(yǎng)知識面寬、動手能力強、職業(yè)素養(yǎng)高的實際應(yīng)用人才。
基地用于教學(xué)時是實習實訓(xùn)場所，用于產(chǎn)品生產(chǎn)時，是生產(chǎn)車間。 以“生產(chǎn)中育人，在育人中生產(chǎn)”為培訓(xùn)模式，實現(xiàn)校企環(huán)境融合，校企文化融合；構(gòu)建“企業(yè)化管理，市場化運作”的管理模式，實行對外培訓(xùn)和職業(yè)技能鑒定服務(wù)。
3、師資隊伍。為使電工實訓(xùn)基地正常運轉(zhuǎn)、發(fā)揮作用，必須建立一支高素質(zhì)的實習教師團隊，增加電工實習指導(dǎo)教師，生師比在20:1以內(nèi)，實習實訓(xùn)指導(dǎo)教師要求具有企業(yè)工作經(jīng)歷，同時具有中級以上專業(yè)技術(shù)或高級職業(yè)資格，或新分配實習教師下廠工作一年，全部為“雙師型”教師；從企業(yè)聘請的技術(shù)人員具有中級以上中級技術(shù)職務(wù)或高級職業(yè)資格證書。培養(yǎng)1名省級專業(yè)帶頭人。
4、資源共享。實訓(xùn)基地建設(shè)要認真借鑒校外兄弟學(xué)校定的先進經(jīng)驗，走開放式建設(shè)的道路。要大力引進優(yōu)質(zhì)實習設(shè)備的同時引進合作企業(yè)的閑置設(shè)備用于實習設(shè)備的補充，打破行業(yè)界限和產(chǎn)權(quán)歸屬，與行業(yè)企業(yè)、兄弟院校開展多種形式的合作，實現(xiàn)實訓(xùn)基地師資、設(shè)備場地、材料、技能訓(xùn)練、管理機制、技術(shù)成果等全方位的資源共享和互惠互利，促進我校電工實訓(xùn)基地建設(shè)的健康發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】任務(wù)驅(qū)動式教學(xué) 任務(wù)設(shè)計的原則 任務(wù)設(shè)計的特點
在任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)中，雖然強調(diào)以學(xué)生自主學(xué)習為主，學(xué)生是知識意義的主動建構(gòu)者，是任務(wù)的完成者，但這并不表明可以忽視教師在其中的作用，相反教師的作用更為關(guān)鍵，對教師的要求更高。其中，教師首先要做的是設(shè)計任務(wù)，因為設(shè)計任務(wù)是任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)獲得成效的關(guān)鍵。下面筆者結(jié)合相關(guān)教學(xué)實踐來談?wù)勅蝿?wù)驅(qū)動式教學(xué)中任務(wù)設(shè)計的原則和特點。
一、任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)中任務(wù)設(shè)計的原則
（一）情境原則
在任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)中，影響任務(wù)的關(guān)鍵在于任務(wù)情境，任務(wù)情境將直接影響任務(wù)的確立，恰當?shù)娜蝿?wù)情境能夠激發(fā)學(xué)生探究的興趣，有利于學(xué)生主動地理解任務(wù)、分析任務(wù)，任務(wù)情境關(guān)系到任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)能否順利進行，恰當?shù)娜蝿?wù)情境成為了實施任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)的前提條件。任務(wù)情境應(yīng)注意與現(xiàn)實生活相適應(yīng)、與學(xué)生已有知識經(jīng)驗相聯(lián)系、與教學(xué)目標相聯(lián)系。
（二）反應(yīng)原則
任務(wù)要包含處理信息所需要的知識和技能，包括理解、分析、綜合、評價、反應(yīng)、協(xié)商、爭論等。讓學(xué)生面對一個真實復(fù)雜的任務(wù)并在任務(wù)完成的過程中扮演著積極的角色，在開發(fā)問題解決策略的同時，獲得基礎(chǔ)知識和技能。也就是任務(wù)驅(qū)動應(yīng)能激起學(xué)生強烈的情感反應(yīng)和認知反應(yīng)。
（三）交際原則
學(xué)生之間、師生之間都要有真實的交際機會和行為。例如，就任務(wù)交換意見、策劃方案、選擇方案、選擇方法、尋找信息等。在教師的幫助下，學(xué)生主動從真實的任務(wù)情境中提取出抽象的、為了整體目的創(chuàng)造的而具有創(chuàng)新性的任務(wù)，根據(jù)這個目標任務(wù)的大小、難度決定是否分化目標任務(wù)（保障知識的結(jié)構(gòu)性），確立可行性階段任務(wù)，在分析任務(wù)的過程中產(chǎn)生認知沖突，為了完成任務(wù)，搜集有關(guān)任務(wù)的已有的知識經(jīng)驗，探究新的知識，促使學(xué)生主動地建構(gòu)新的知識。
（四）復(fù)雜原則
任務(wù)要有難度，學(xué)生不能一下子完成任務(wù)，也就是這樣的任務(wù)完成并不是“跳一跳就能摘到果子”，而必須是“跳一跳才能摘到果子”。由于“學(xué)生常常因為缺乏某種經(jīng)驗（某種其他領(lǐng)域或當下學(xué)不到的事實性知識、某種操作、某種策略）及經(jīng)驗的良好組織而導(dǎo)致問題解決受阻”，即學(xué)生無法形成解決問題的適宜經(jīng)驗結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)新的認知障礙時，教師就要提供線索進行引導(dǎo)，幫助學(xué)生把經(jīng)驗組織起來，形成解決問題的適宜結(jié)構(gòu)，使學(xué)習者在問題理解的最近發(fā)展區(qū)上得到及時的支撐。
二、任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)中任務(wù)設(shè)計的特點
在以上任務(wù)設(shè)計原則的指導(dǎo)下，具體而言，我們在進行任務(wù)設(shè)計時應(yīng)體現(xiàn)以下幾個特性。
（一）趣味性
托爾斯泰說過：“成功的教學(xué)所需要的不是強制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣?！迸d趣是學(xué)習的先導(dǎo)，也是開展好活動的關(guān)鍵所在，要使學(xué)生對學(xué)習活動產(chǎn)生濃厚的興趣，活動的內(nèi)容和形式就要新穎、有趣、富有吸引力。興趣是最好的老師，所以我們的任務(wù)設(shè)計同樣應(yīng)該注重趣味性，讓學(xué)生能夠被任務(wù)中的趣味所吸引，快樂地接受挑戰(zhàn)性任務(wù)。
例如，蘇教版國標教材三年級下冊“分類統(tǒng)計”一課（教材第94頁），低年級的學(xué)生特別喜歡小動物，由此教材創(chuàng)設(shè)的“動物運動會”情境學(xué)生就感到特別有趣，盡管這樣的情境是虛擬的，但學(xué)生會把動物運動會想象成人的運動會來解讀，所以這樣的虛擬情境不僅具有趣味，同時也具有人味。
不過，這樣的情境尚夠不上任務(wù)，因為學(xué)生統(tǒng)計的動因仍然出自教師的要求，而不是學(xué)生為了解決一個生活問題而自發(fā)的需求，也就是說，這樣的趣味情境只是為學(xué)生提供了素材，還算不上為學(xué)生設(shè)計了任務(wù)。
要讓上述指令式教學(xué)成為任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，我們可以再附加設(shè)計這樣的情境：“舉辦運動會，如果你是裁判長，那么你需要知道什么？如果你是廚師，那么你需要知道什么？”從而自然而然地引出按運動項目和動物種類的分類統(tǒng)計，從中讓學(xué)生明白：“完成的任務(wù)不同，分類的標準不同。”這樣的教學(xué)不僅有情有理，而且有根有據(jù)。這樣的情境才是任務(wù)情境，依然具有趣味性。
（二）真實性
讓學(xué)生完成真實的任務(wù)和研究真實的問題，可以讓學(xué)生認識到知識的實用價值，從而形成自覺的學(xué)習習慣。教師在設(shè)計任務(wù)時要提供給學(xué)生明確、真實的問題情境或應(yīng)用情境，讓學(xué)生在一種自然、真實或模擬真實的情境中體會和學(xué)習知識，從而掌握知識的應(yīng)用。只有這樣，才能激發(fā)學(xué)生參與活動的動機，使學(xué)生感到學(xué)習就是生活，生活就是學(xué)習。實踐證明，學(xué)生在課堂上完成真實的實際任務(wù)越多，學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)實生活知識的機會也就越多，解決實際問題的能力也就越強。
例如，蘇教版國標教材五年級下冊“倒推”一課，教材上的兩個例題還不屬于實際生活的真實性問題，而屬于數(shù)學(xué)研究的構(gòu)造性問題，因為在實際生活中，對已經(jīng)發(fā)生的事件，大多是已知起始狀態(tài)，像例題中求“原來”有多少屬于人為要求，是為了倒推而倒推。所以，例題中的問題還達不到任務(wù)設(shè)計的要求。
那么，怎樣的問題情境可以成為任務(wù)情境？我們可以這樣思考：什么情形下真的需要用到倒推這種解決問題的策略？于是，我們就不難在生活中找到這樣的真實例子，比如在計劃行程的時候，應(yīng)該最遲什么時間出發(fā)，人們經(jīng)常采用倒推的策略來解決問題，這樣的任務(wù)就是真實可靠的，真實的任務(wù)學(xué)生才有強烈的需求。
（三）適切性
任務(wù)設(shè)計除了要考慮情境的真實性，還要考慮情境的適切性。任務(wù)反映的事情，學(xué)生應(yīng)該感到比較熟悉，而不是離學(xué)生實際比較遙遠，并且任務(wù)反映的事理，應(yīng)該是學(xué)生有能力解決的問題。另外，如果有多種任務(wù)設(shè)計方案，我們應(yīng)該根據(jù)學(xué)生實際選擇最佳方案。
例如，蘇教版國標教材五年級下冊“圖形覆蓋現(xiàn)象中的規(guī)律”一課，例題中的求和問題只是為了框數(shù)這一操作方式而設(shè)計的，沒有實際的意義。怎樣讓框數(shù)這一行為變得有實際意義呢？
一位教師設(shè)計了“體育彩票問題”作為任務(wù)情境導(dǎo)入――“在開出的一組數(shù)字中選對兩個連續(xù)的數(shù)字，可以中五等獎”。此時，框數(shù)就成了一種為解決實際問題的自覺行為。用“彩票問題”作為一種探究任務(wù)，可以驅(qū)動學(xué)生為了解決生活問題而研究其中蘊藏的數(shù)學(xué)問題。不過，“體育彩票開獎”的生活問題不是所有學(xué)生都熟悉的，特別是農(nóng)村孩子，所以把“體育彩票開獎”設(shè)計成任務(wù)情境不是十分理想，因為它離學(xué)生的實際生活比較遠。
（四）挑戰(zhàn)性
任務(wù)挑戰(zhàn)性的實質(zhì)在于激起學(xué)生強烈的思維活動，通過思維活動促進外部知識與內(nèi)部認知結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生實質(zhì)性的互動，從而促進認知結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展。挑戰(zhàn)性任務(wù)應(yīng)對學(xué)生的知識基礎(chǔ)、生活經(jīng)驗、思維水平、學(xué)習方式引起挑戰(zhàn)，并引起學(xué)生一定的“焦慮性”心理反應(yīng)。
例如，上述“圖形覆蓋現(xiàn)象中的規(guī)律”一課，有一位教師設(shè)計了“電影票問題”作為任務(wù)情境導(dǎo)入――“在100張電影票中選擇兩張連號票，一共有多少種選法”？結(jié)果學(xué)生憑借直覺一下子說出了正確答案，其原因是這樣的任務(wù)缺乏挑戰(zhàn)性。
還有一位教師設(shè)計了“旅游問題”作為任務(wù)情境導(dǎo)入――“小明一家準備在今年暑假組織一次五日游，在安排日程時，小明一家能有多少種選擇”？這樣的任務(wù)情境比較理想，一是“旅游問題”比“彩票問題”更貼近學(xué)生的實際生活，二是“五日游”比“兩張連號票”更具有挑戰(zhàn)性，對此學(xué)生會主動采用化難為易這種解決問題的策略，從較少的一組日期數(shù)（例如1～10十個數(shù)）、每次框較少的數(shù)（例如每次框兩個數(shù)）開始研究，從中尋找規(guī)律，然后運用發(fā)現(xiàn)的規(guī)律去解決這一生活問題。在完成任務(wù)的過程中，學(xué)生不僅知道了什么知識，還知道了知識有什么用，并知道了用什么科學(xué)的方法來解決問題。整個學(xué)習過程，不僅顯示了規(guī)律本身的實用價值，而且突出了“找規(guī)律”的過程價值。
（五）應(yīng)用性
現(xiàn)代建構(gòu)主義的情境認知理論認為，生活情境是知識經(jīng)驗建構(gòu)的最可靠的生長基地，它是知識經(jīng)驗得以產(chǎn)生并保持其生命活力和價值的根本條件。如果學(xué)習的知識能夠應(yīng)用于生活，那么我們也可以圍繞學(xué)以致用來設(shè)計任務(wù)情境。不過，有時候生活情境還不一定構(gòu)成任務(wù)情境，包含任務(wù)的生活情境應(yīng)該凸顯知識的生活應(yīng)用。
例如，蘇教版國標教材三年級下冊“平均數(shù)”一課（教材第92頁），教材創(chuàng)設(shè)了“套圈比賽”的生活情境，如果我們給它加上比賽目的――“如果要選出優(yōu)勝組，如果你是教練，會怎么選”？這樣更符合生活了，因為有意圖才算是真正的任務(wù)――生活中常見的選拔任務(wù)。此時學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗會想到看哪一組套得準一些，于是教師就可以順勢組織學(xué)生探究比較方法――求平均數(shù)。從知識任務(wù)看，求出平均數(shù)比出優(yōu)勝組后就已經(jīng)完成了教學(xué)任務(wù)，但從選拔任務(wù)看，這還不夠，教師最后還應(yīng)該讓學(xué)生明白在實際選拔的時候，除了看選手的整體平均水平，還要看選手整體水平的穩(wěn)定性，兩者綜合之后才可能作出選擇，這是實施任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)才會產(chǎn)生如此的延伸功能，它讓學(xué)生的視野從“就題論題”的解題拓展到了“就事論事”的解決問題，讓學(xué)生對“套得準”有了更為完整和正確的理解。
（六）開放性
開放性強調(diào)在任務(wù)設(shè)計時，要給學(xué)生以發(fā)揮的余地。要設(shè)計任務(wù)中的“可擴展點”，使任務(wù)具有一定的靈活性，使學(xué)生有創(chuàng)造的機會。任務(wù)的完成只是教學(xué)的基本要求，在完成任務(wù)之后，不同的學(xué)生根據(jù)自己不同的條件與需求，可以由任務(wù)中的“可擴展點”作進一步的發(fā)揮與完善。
例如，在“認識鐘表”正式教學(xué)之前，我們可以在學(xué)期初就在教室前面掛一只鐘，每天問學(xué)生：“現(xiàn)在是什么時間啦？”因為老師每天都會問，特別有同學(xué)已經(jīng)會的時候，學(xué)生會自發(fā)地攬下這一學(xué)看鐘表的任務(wù)。此時他們學(xué)習的渠道是開放的，可能會求教于父母，也可能會求教于同學(xué)，也可能會憑自己的能力慢慢琢磨明白。
拋錨式教學(xué)（Anchored Instruction）是比較成熟的建構(gòu)主義教學(xué)方法之一，它認為教學(xué)要創(chuàng)設(shè)真實的、具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，從而使教學(xué)建立在有感染力的真實事件或真實問題的基礎(chǔ)上。由此我們不難發(fā)現(xiàn)，要讓任務(wù)成為“錨”，及時“錨定”學(xué)生并驅(qū)動學(xué)生全身心投入到為完成任務(wù)的知識學(xué)習之中，我們就要重視任務(wù)設(shè)計的兩個顯著特性――真實性和挑戰(zhàn)性，這樣我們的教學(xué)才會具有感染力，吸引學(xué)生孜孜不倦地學(xué)習。
參考文獻：
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LED驅(qū)動電源主要模式
目前，室內(nèi)LED照明光源和燈具的驅(qū)動電源分開關(guān)恒流隔離和非隔離驅(qū)動、高壓線性恒流驅(qū)動等幾種模式，RC阻容降壓由于本身功耗較大和不安全、不恒流諸多不良因素已在淘汰之中。
RC阻容降壓驅(qū)動的優(yōu)點：電路簡單，成本低廉；其缺點：電網(wǎng)兼容差，輸出電流偏小，本身功耗較大，不安全。開關(guān)恒流驅(qū)動的優(yōu)點：性能穩(wěn)定，高效率，電網(wǎng)兼容強，方便功能拓展，升壓、降壓、升降壓應(yīng)用方便自由；其缺點：體積較大，生產(chǎn)較復(fù)雜，成本略高。高壓線性恒流驅(qū)動的優(yōu)點：性能穩(wěn)定，易自動化生產(chǎn)，無插件大量節(jié)省人工；其缺點：燈珠利用率略低，略有殘余工頻紋波。室內(nèi)LED照明驅(qū)動主要模式如圖1所示。
LED驅(qū)動單級電源芯片要求內(nèi)置高壓MOS管，線電壓補償、源極驅(qū)動、過壓/過流/過溫保護、開路/短路保護等LED照明驅(qū)動電源必須的技術(shù)都要求被集成在單級芯片之中。
室內(nèi)LED照明光源和燈具的狹小空間注定驅(qū)動電源芯片采用單級芯片，這就要求驅(qū)動電源芯片的功能高度集成，電源的控制功能和各種保護功能盡可能的集成在芯片之中。
非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動已成主流
由于薄型塑包鋁散熱器技術(shù)和HVLEDs技術(shù)的興起，解決了AC市電高壓經(jīng)電源變換點亮LED燈珠時內(nèi)部高壓電泄漏對人體的安全問題，塑包鋁散熱器簡單而輕松地解決了LED光源和燈具內(nèi)部高壓與外部隔離的技術(shù)難點，因此采用應(yīng)用線路簡潔的非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動電源已經(jīng)成為通用平價LED照明光源和燈具的主流電源方案。非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動電源芯片歷經(jīng)幾代的開發(fā)更新，其集成度更高，集成功能更多，應(yīng)用電路更簡潔，應(yīng)用成本更低，電源的性價比更有競爭力。
基于HVLEDs光源降低了發(fā)熱，塑包鋁散熱器簡單地解決了LED燈具內(nèi)的高低電壓隔離。驅(qū)動電源的選擇就以恒流精度、電源效率、功率因數(shù)的補償（PFC）為主考慮，隔離的開關(guān)恒流電源因使用變壓器而總體效率一般在70%～88%，功率因數(shù)補償小于0.9；非隔離的開關(guān)恒流電源恒流精度可達3%～5%，功率因數(shù)補償大干0.9，電源效率大干90%，因此成為LED照明燈具的首選。非隔離的恒流電源有非隔離的開關(guān)恒流電源和高壓線性恒流電源二種。
非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動電源芯片的設(shè)計已經(jīng)高度集成化了，將LED驅(qū)動電源需要的功能，如寬電壓輸入高精度恒流輸出、過流保護、過壓保護、LED短路和開路保護、CS電阻短路保護、芯片供電欠壓保護等必須的功能已集成在單級芯片之中，功率輸出的MOS管和恒流控制也都集成在一個芯片上了，應(yīng)用電路十分簡潔，周邊零件一般可控制在15個以下，也就是為終端客戶有效的控制材料成本和生產(chǎn)成本。
非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動電源應(yīng)用方案簡潔，而且節(jié)省成本。如圖2所示的使用非隔離的開關(guān)恒流源芯片BP2831A設(shè)計的5W LED球泡燈電源，輸出DC80V、60mA，整個電路應(yīng)用的元器件連主芯片共計15個，電源效率在AC220V、滿載時達92%，電源可過EMC測試。該電源的PCB板的直徑可小至φ18mm。
非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動芯片的設(shè)計技術(shù)一直在不斷創(chuàng)新和改良之中，一種芯片推出之后，馬上就針對存在的不足之處進行改進，或增加新的功能，保持引腳不改變而推出下一代的升級芯片，其價格不升反降，因而不但增強老客戶凝聚力，還吸引新客戶。如圖3所示升級后的芯片應(yīng)用方案可取消原芯片應(yīng)用方案的紅線部分，有效節(jié)省應(yīng)用成本。
隔離開關(guān)恒流驅(qū)動芯片占市三分
隔離開關(guān)恒流驅(qū)動芯片還占有總體市場的三分之一。不少LED光源和燈具還在使用散熱性能良好的鋁合金散熱器，這就必須選用隔離的開關(guān)恒流驅(qū)動電源。
近年來，隔離的開關(guān)恒流驅(qū)動電源芯片技術(shù)在不斷發(fā)展之中，從BP的隔離的開關(guān)恒流驅(qū)動電源芯片發(fā)展歷程來看，功率因數(shù)PFC>O.5的芯片，經(jīng)歷了BP3102，到BP3122、BP3132，直到今天的應(yīng)用簡潔廉價版的BP9112；功率因數(shù)PFC>0.9的芯片，經(jīng)歷了BP3309，到BP3318、BP3319。BP的隔離開關(guān)恒流驅(qū)動芯片發(fā)展路徑如圖4所示。
隔離的開關(guān)恒流驅(qū)動芯片的技術(shù)改進是從升級后的芯片應(yīng)用電路可去掉變壓器一個輔助繞組，及其附屬電路上的二極管、電阻開始的，如圖5所示。從而開創(chuàng)隔離的開關(guān)恒流驅(qū)動芯片設(shè)計技術(shù)的革新，即原邊反饋、去掉輔助繞組技術(shù)，為其應(yīng)用電路有效節(jié)省成本。隨后，又改變芯片對變壓器要求的寬容度，改變芯片內(nèi)部算法設(shè)計，使其對變壓器的部分電參數(shù)不敏感，只關(guān)注匝數(shù)比，從而有效降低變壓器制造成本。啟用芯片內(nèi)快速啟動設(shè)計技術(shù)，以滿足應(yīng)用電路設(shè)計開燈即亮的要求。芯片設(shè)計技術(shù)的不斷創(chuàng)新，使新一代的芯片功能不斷增加，制造成本不斷下降。
廉價開關(guān)恒流驅(qū)動芯片涌現(xiàn)
一種應(yīng)用技術(shù)簡單可靠，應(yīng)用成本低廉，性能高度集成，只有三個腳SOT89-3或T092封裝的隔離和非隔離應(yīng)用的廉價開關(guān)恒流驅(qū)動芯片今年大批涌現(xiàn)，可能會給競爭已經(jīng)十分激烈的廉價室內(nèi)LED照明驅(qū)動電源市場帶來烈火。它有隔離的和非隔離的幾款典型產(chǎn)品。
KP1032TP是一個高度集成非隔離的Buck-Boost開關(guān)恒流（CC）控制LED照明電源驅(qū)動芯片，適用LED照明非隔離電路的應(yīng)用。KP1032TP內(nèi)部集成650V的MOSFET管；集成了高壓快速啟動/IC自供電電路和一種新型變壓器消磁電路；集成欠壓鎖定（UVLO）、逐周期限流（OCP）、過溫保護（OTP）；LED開路/短路的保護；Buck-Boost拓撲支持高輸出電壓；恒流精度±4%；非常小的VDD工作電流；內(nèi)置AC線性恒流（CC）補償。
KP1031是一個高度集成隔離的PSR開關(guān)恒流（CC）控制LED照明電源驅(qū)動芯片，內(nèi)置650V的MOSFET管、集成高壓快速啟動/IC自供電電路和一種新型變壓器消磁電路，消除了變壓器輔助繞組。在CC模式，集成電路使用PFM控制CC補償。通用的必須功能與KP1032雷同。
廉價開關(guān)恒流驅(qū)動芯片（見圖6）的涌現(xiàn)可使平價LED光源和燈具的電源生產(chǎn)成本降至RMB一元或一元以下。廉價開關(guān)恒流驅(qū)動電源的周邊元器件少于10個，生產(chǎn)成本甚至比傳統(tǒng)的阻容降壓電源還低，有利于全面淘汰不安全也不恒流的阻容降壓電源。
線性恒流驅(qū)動技術(shù)日趨完善
LED照明燈具的驅(qū)動電源追求高PF（Power Factor功率因素）和低THD（Total Harmonic Distortion，總諧波失真）既是客戶的希望也是電力系統(tǒng)的要求。能源之星和國際電信委員會（ICE）規(guī)范LED驅(qū)動芯片必須具備高功率因素校正（PFC）功能，以確保LED燈具的轉(zhuǎn)換效率和燈具壽命。
LED光源和燈具的電源引入高壓線性恒流驅(qū)動新一代電源技術(shù)，無電源的開關(guān)變換頻率，因而也就無本身的開關(guān)頻率殘余，紋波也將大大降低；應(yīng)用電路無變壓器等磁性器件和電解電容器，線性電源的PF因此提高，THD因此下降。
高壓線性恒流驅(qū)動芯片大多數(shù)是采用分段點亮的技術(shù)來驅(qū)動HVLED發(fā)光。目前分段的方法有1段、3段、4段、6段等數(shù)種，分段越多，電源工作效率越高，但是連接到HVLED的控制線也增加，如分成N段，控制線則N+1，分段過多電源效率提高并不明顯，但應(yīng)用線路略顯復(fù)雜，這是LED燈具設(shè)計師所不希望的。比較適合光電一體化模塊應(yīng)用的是1段、3段、4段的分段驅(qū)動。1段內(nèi)置一個MOS的驅(qū)動，雖然電源效率較差，但能滿足蠟燭燈的特小空間的需要；3段和4段驅(qū)動內(nèi)置3～4個MOSFET是目前優(yōu)選的恒流驅(qū)動方法，兼顧電源效率、PF和THD，應(yīng)用方案比較簡潔，應(yīng)用成本較低。內(nèi)置MOSFET的線性恒流驅(qū)動芯片特別適合于一體化光電模塊的應(yīng)用，其應(yīng)用電路零件少，有利于HVLED的配光分布設(shè)計。如三段高壓線性恒流驅(qū)動電路十分簡潔，周邊元器件很少，因此可以將驅(qū)動電源與HVLEDs光源設(shè)計在同一塊鋁基板或陶瓷基板上。圖7為三段高壓線性恒流驅(qū)動芯片應(yīng)用圖。
高壓線性恒流驅(qū)動電源目前的輸入電壓范圍較窄，只能適合定壓輸入，它的脈動直流輸出還有寄生的工頻及其倍頻的殘余，導(dǎo)致其制成LED照明燈后還有些許頻閃。這些問題造成業(yè)內(nèi)對光引擎使用環(huán)境受限較多、應(yīng)用范圍窄的誤解。高壓線性恒流驅(qū)動電源芯片是一種定電壓輸入的驅(qū)動電源芯片，從最初對輸入電源的±10%的寬容度到現(xiàn)在的±20%，即AC220V的可從AC180260V，基本滿足不少使用地區(qū)電網(wǎng)波動的要求；而面對頻閃問題，我們需要制定LED照明燈的頻閃評估共識，例如日光燈、筒燈使用時離開受眾均在50cm以上，那么在50cm以外沒有頻閃就可被認定為合格產(chǎn)品?？v然如此，光電引擎都還需要在電源芯片設(shè)計上作進一步改進和技術(shù)提升。
高壓線性驅(qū)動芯片經(jīng)過幾代的改進設(shè)計，現(xiàn)在已經(jīng)從當初的模擬電路芯片走向數(shù)?；旌想娐沸酒⑾驍?shù)字電路芯片發(fā)展，因此高壓線性驅(qū)動芯片的性能日趨完善，更加穩(wěn)定；數(shù)?；旌系母唠A分段線性恒流驅(qū)動芯片已經(jīng)量產(chǎn)。
高PF和低THD高壓線性恒流驅(qū)動芯片因其應(yīng)用電路簡潔高效和應(yīng)用成本低廉，將會成為室內(nèi)平價LED光源和燈具驅(qū)動電源首選之一。
LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體。與普通白熾燈和日光燈相比，它具有壽命長、光效高、功耗低、零輻射等顯著特點。LED半導(dǎo)體照明作為我國中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006━2020年）中“三、重點領(lǐng)域及其優(yōu)先主題中1能源(1)工業(yè)節(jié)能中高效節(jié)能、長壽命的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品” 的重要組成內(nèi)容，近三年來其全產(chǎn)業(yè)鏈得到了蓬勃的發(fā)展。但是與之相伴的是許多LED照明關(guān)鍵檢測技術(shù)的相對滯后。
LED驅(qū)動電源，作為LED照明的關(guān)鍵組件，其作用是把電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定的電壓電流以驅(qū)動LED發(fā)光的電壓轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換效率、輸出穩(wěn)定性和準確性將直接影響到LED的使用效果及使用壽命。2009年國家針對LED驅(qū)動電源專門出臺了GB/T 24825-2009《LED模塊用直流或交流電子控制裝置 性能要求》，對“使用250V以下直流電源和50Hz或60H在、1000V以下交流電壓，其工作頻率不同于電源頻率的電子控制裝置”的輸出電流電壓、線路總功率、線路功率因數(shù)、電源電流等性能作出了規(guī)定。由于規(guī)程正式實施時間不長，行業(yè)檢測技術(shù)空白較多，很多企業(yè)還是使用傳統(tǒng)電參數(shù)測量儀作為LED驅(qū)動電源的檢測設(shè)備。
傳統(tǒng)的工頻電參數(shù)測量儀的測量原理如下：
在圖1所示的電參數(shù)測試原理框圖中，V、A為電壓、電流取樣傳感器，在采用過程中均為純阻性取樣，以確保取樣信號無失真，無相移。然后通過放大，由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，并由單片機對采集到的數(shù)據(jù)進行計算，最后得到各項輸入特性參數(shù)：電壓有效值、電流有效值、有功功率、功率因數(shù)等。由于LED驅(qū)動電源本身設(shè)計的特殊性，會造成傳統(tǒng)電參數(shù)測量儀因本身設(shè)計原理不足而造成系統(tǒng)測量誤差。
其一，直流測量數(shù)值偏小。由于LED驅(qū)動電源實質(zhì)上是一個逆變電源，其輸入包括高壓工頻交流（即市電）、低壓高頻交流（如電子變壓器的輸出）等，其輸出則大多數(shù)為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源。即，實際完成了ACDCDC的逆變過程。當進行高頻信號轉(zhuǎn)換時，傳統(tǒng)工電參數(shù)測量儀器的頻響通常小于10kHz，造成了許多高頻信號無法采樣獲得，最終轉(zhuǎn)化為直流后其測量數(shù)據(jù)會偏小。因此，為了有效采集輸入信號，對LED驅(qū)動電源進行直流輸入測量時，應(yīng)提高檢測設(shè)備的測量頻響。如當檢測設(shè)備的直流輸入頻響達到1MHz時，即可對1MHz內(nèi)的任何電流成分精確捕捉測量。
其二，電子鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)和電流測量，是LED驅(qū)動電源的檢測設(shè)備另一個區(qū)別于傳統(tǒng)工頻測量儀器的關(guān)鍵。
電子鎮(zhèn)流器的高頻反饋對電網(wǎng)影響很大，必須予以濾除。若測量有高頻反饋而濾波器未設(shè)計合理的驅(qū)動電源時，傳統(tǒng)工頻測量儀器會出現(xiàn)如下測量誤差：1）電流測量值數(shù)據(jù)偏??；2）功率因數(shù)測量值偏大（即通常所說的假高功率因數(shù)）；3）測量讀書跳動較大，顯示數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。因此在實際檢測中，LED驅(qū)動電源檢測設(shè)備可以以高通濾波器和低通濾波器相結(jié)合的方式，實現(xiàn)對45Hz～1MHz范圍內(nèi)電流信號的準確測量。LED驅(qū)動電源檢測設(shè)備提供兩種頻響測試方案，即窄頻（45Hz～5kHz）和寬頻（45Hz～1MHz）。當窄頻測試與寬頻測試數(shù)據(jù)差不多，表明高頻反饋基本已濾除，濾波器已達到效果；如果兩者測試數(shù)據(jù)相差較大，則表明應(yīng)改進濾波器。這種測試方式不但保證了測量各種電子鎮(zhèn)流器的電流和功率因數(shù)的準確性，同時還給電子鎮(zhèn)流器設(shè)計人員提供了更有效的測試手段。
通過提高直流測量頻響和窄頻、寬頻兩套頻響測試系統(tǒng)相結(jié)合這兩種測量方案的改進，可以在很大程度上提高LED驅(qū)動電源輸入/輸出特性的檢測，并為廣大研發(fā)人員提供切實有效的監(jiān)控手段。
參考文獻
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(廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東佛山528041)
【摘要】LED驅(qū)動電源在高職高專中是一門較新的課程，知識結(jié)構(gòu)繁雜、注重實踐能力，一般傳統(tǒng)的理論教學(xué)不能滿足行業(yè)人才培養(yǎng)的需要。介紹了構(gòu)建基于校企合作平臺的課程模式，將企業(yè)實際項目設(shè)計成為教學(xué)內(nèi)容，利用校企合作進行項目與實境訓(xùn)練的教學(xué)，實施細致的考核方式等方面的教學(xué)改革探索。
關(guān)鍵詞 LED驅(qū)動電源；校企合作；實踐教學(xué)
TheCourseofLEDPowerDesignTeachingReformbasedonProjectTeachingandRealityofTraining
ZOUZhen-xingXIANGWei－bingJIANGYuHUANGHong－yong
(GuangdongVocationalandTechnicalCollege,FoshanGuangdong528041,China）
【Abstract】TheLEDpowersupplydesignisarelativelynewcourseinhighervocationalcollege,theknowledgestructure,payattentiontopracticalability,generaltraditionalteachingtheorycannotmeettheneedsoftheindustrypersonneltraining.Inthispaper,constructinguniversity-enterprisecooperationplatformbasedcurriculummode,theenterpriseactualprojectdesignbecometheteachingcontent,usingtheuniversity-enterprisecooperationprojectsandrealitypracticeteaching,theimplementationofdetailedexaminationwaytoexploreaspectsofteachingreform.
【Keywords】LEDpowersupply;University-enterprisecooperation;Practiceteaching
0引言
LED的發(fā)展使得其專業(yè)的劃分越來越細，LED驅(qū)動電源是其中的一個比較特別的分支專業(yè)，驅(qū)動電源作為LED照明產(chǎn)業(yè)的能源保障，被比喻成系統(tǒng)的“心臟”，是保證LED系統(tǒng)正常、可靠運行的基礎(chǔ)?，F(xiàn)國內(nèi)院校都比較少開設(shè)LED驅(qū)動電源專業(yè)課程或者開設(shè)了相對比較偏重理論的電源教學(xué)，使得在快速發(fā)展的LED行業(yè)里真正能從事電源設(shè)計人才缺口相對較大。
目前，LED驅(qū)動電源主要是以開關(guān)電源為主[1]，它的原理看似并不是很復(fù)雜，但實際要想設(shè)計一個合格的電源，要涉及電子電路、控制理論、半導(dǎo)體物理、磁學(xué)等眾多學(xué)科，對設(shè)計者的專業(yè)要求很高，因此對在高職院校的初學(xué)者往往會歷盡艱苦，仍不得其門而入。為了順應(yīng)地區(qū)LED行業(yè)對復(fù)合型人才的需求趨勢，依托我院中央財政支持的LED新型光源專業(yè)建設(shè)的平臺，我們開設(shè)了《開關(guān)電源與LED電源驅(qū)動設(shè)計》課程。對該課程進行以項目驅(qū)動、分層次和按企業(yè)崗位實施實境訓(xùn)練的教學(xué)改革。
1基于行業(yè)實際應(yīng)用LED驅(qū)動電源項目，構(gòu)建理論與實踐技能相結(jié)合課程教學(xué)體系
通過走訪相關(guān)企業(yè)進行調(diào)研分析，針對以LED驅(qū)動電源工程師等崗位具體要求和職責，以職業(yè)化培養(yǎng)為教學(xué)主線，構(gòu)建了基于典型崗位能力的課程模式。《開關(guān)電源與LED驅(qū)動電源設(shè)計》是一門綜合性課程，重在實際應(yīng)用，兼顧技術(shù)理論分析計算和基礎(chǔ)知識。所以改革要求在教學(xué)過程中，系統(tǒng)地、分階段地引入不同技術(shù)含量的LED驅(qū)動電源項目作為載體，承載課程所涵蓋的知識和技能。通過企業(yè)項目導(dǎo)向，使學(xué)生在學(xué)習、設(shè)計、分析LED驅(qū)動電源產(chǎn)品或作品的過程中逐步掌握專業(yè)的基本技能、核心技能和拓展技能。教學(xué)設(shè)計改革具體內(nèi)容按企業(yè)項目教學(xué)實施時分為四大任務(wù)，其內(nèi)容及課時安排如下表1所示。
設(shè)立了4大教學(xué)任務(wù)8個實訓(xùn)項目。通過項目任務(wù)教學(xué)激發(fā)學(xué)生的興趣，利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。我們在實境教學(xué)設(shè)計中設(shè)置了多個模塊的實訓(xùn)項目以及綜合性較強的實踐項目，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力。
課程總體開發(fā)流程如圖1所示。將企業(yè)中LED驅(qū)動電源常見的設(shè)計項目細分與教材結(jié)合成上課的教學(xué)任務(wù)內(nèi)容，一個工作任務(wù)可能涉及多個技能和知識點，而一個技能和知識點可以指導(dǎo)多個工作任務(wù)的實施。
項目細分為各個不同應(yīng)用實境訓(xùn)練情境及任務(wù)知識點，內(nèi)容循序漸進，難度由淺漸深，以利于專業(yè)知識的融會貫通。針對不同學(xué)生具有不同的學(xué)習基礎(chǔ)，進行分層次教學(xué)，重點培養(yǎng)各自適應(yīng)崗位的技能教學(xué)，使大部分學(xué)生具有一定特長的技能應(yīng)用型專門人才。
圖1《開關(guān)電源與LED驅(qū)動電源設(shè)計》課程內(nèi)容設(shè)計流程
2充分利用社會資源共建校企合作平臺，以職業(yè)化培養(yǎng)模式進行教學(xué)
LED驅(qū)動電源課程知識結(jié)構(gòu)繁雜、注重實踐能力，若采用傳統(tǒng)的課程理論教學(xué)難以形成良好的學(xué)習效果，而且會使學(xué)生學(xué)習失去興趣。在課程理論講解過程中往往也會相對枯燥和難懂。本課程改革在校內(nèi)從開關(guān)電源基本原理、LED驅(qū)動電源電路元器件電氣特性等基礎(chǔ)理論入手，到常用開關(guān)電源拓撲架構(gòu)的詳細講解，常用開關(guān)電源拓撲在不同應(yīng)用中的設(shè)計，再結(jié)合特定芯片的運用進行項目講解，分析項目的輸出特性、電源性能參數(shù)、可靠性以及穩(wěn)定性等。除此之外，我們充分利用地區(qū)行業(yè)資源，加強與當?shù)氐腖ED企業(yè)祥新光電的協(xié)同創(chuàng)新合作，在祥新光電設(shè)立課程實訓(xùn)企業(yè)課堂-光電學(xué)院，大膽改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，大幅提高實驗實訓(xùn)課比例，創(chuàng)造真實的企業(yè)環(huán)境和工作情境，靈活實行校內(nèi)——校外——校內(nèi)——校外的教學(xué)模式。充分利用校企合作平臺，安排學(xué)生到電源車間實踐，校企人員互派，雙方指導(dǎo)人才培養(yǎng)，共同探索的現(xiàn)代學(xué)徒制教育，實現(xiàn)共贏互利。以基礎(chǔ)、實用為原則，通過企業(yè)提煉選擇實例項目，結(jié)合支撐知識與技術(shù)點的學(xué)習形式，循序漸近地講解了LED驅(qū)動原理并進行相關(guān)應(yīng)用項目的實踐，學(xué)會主要基于開關(guān)電源的LED驅(qū)動拓撲設(shè)計的各種方法與要點[2]。形成依照基本技能訓(xùn)練、專業(yè)能力實訓(xùn)、實境訓(xùn)練三層的實踐能力遞進的培養(yǎng)方式。
課程改革是以針對電源設(shè)計的特點實施“以項目為導(dǎo)向、實境訓(xùn)練”的教學(xué)模式。課程設(shè)計的企業(yè)實境訓(xùn)練共有8個項目。LED驅(qū)動電源項目在“課內(nèi)課堂”中學(xué)習、分析、設(shè)計，在“企業(yè)課堂”實境訓(xùn)練中認識、熟悉、實踐，然后回到“課內(nèi)課堂”總結(jié)、深化、理解,最后在“企業(yè)課堂”中檢測、求證、掌握，形成校內(nèi)——校外——校內(nèi)——校外的靈活教學(xué)模式；學(xué)生還可再通過課余的“第二課堂”得到知識的鞏固和發(fā)揮——即學(xué)生借助學(xué)校網(wǎng)絡(luò)資源平臺、開放的實訓(xùn)室環(huán)境，組成日常興趣小組，參加各級別技能大賽，參與校內(nèi)工作室項目工作等，使“課內(nèi)課堂”、“企業(yè)課堂”中所學(xué)的知識、技能得到運用、擴展，自學(xué)能力得到加強，創(chuàng)新能力得到發(fā)揮。
利用社會資源共建良好的人才培養(yǎng)模式，以職業(yè)化培養(yǎng)為教學(xué)，創(chuàng)造真實的企業(yè)環(huán)境情景和項目任務(wù)，可以增強學(xué)生學(xué)習目的性、能動性和實現(xiàn)早期的職業(yè)生涯規(guī)劃，有利于學(xué)生實踐能力的錘煉、實踐經(jīng)驗的積累，以及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，最終培養(yǎng)出真正符合社會需要的高素質(zhì)技能型人才[3]。
3細化課程考核方式，強調(diào)知識、能力和素質(zhì)的全面培養(yǎng)
考慮到LED驅(qū)動電源課程的教學(xué)設(shè)計的實踐性強的特點，采用傳統(tǒng)的理論考試方式，并不能很好激勵學(xué)生和讓學(xué)生掌握相關(guān)技能，所以在設(shè)計課程考核的方式時，采用理論考核與實踐考核相結(jié)合，筆試與實踐制作表現(xiàn)評價相聯(lián)系的方式，強調(diào)知識、能力、素質(zhì)的全面培養(yǎng)。具體考核點如表2所示。著重考核學(xué)生掌握所學(xué)的基本電路拓撲理論和技能，能綜合運用所學(xué)知識和技能去分析電路、實踐調(diào)試和測試電路、分析電路故障及排除電路故障的能力。
4結(jié)束語
基于項目驅(qū)動、實境訓(xùn)練的《開關(guān)電源與LED驅(qū)動電源設(shè)計》課程內(nèi)容改革與實踐正處于開始嘗試階段，從初步實施的效果看，學(xué)生在光電學(xué)院上課，能夠很好進行技能的實際操練，對動手能力有極大的提高。專業(yè)課程體系的構(gòu)建是高職教育培養(yǎng)高端技能型專門人才的重要環(huán)節(jié)，是決定如何培養(yǎng)學(xué)生，培養(yǎng)什么樣學(xué)生的關(guān)鍵，也是高職教育特色所在。LED驅(qū)動電源課程的構(gòu)建正是圍繞“這個項目為什么這樣做”、“怎么來解決項目問題”、“采用這種方法會有什么結(jié)果”等幾個方向來進行。校企產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是辦好高職教育的重要措施，是解決就業(yè)的根本之路。通過與祥新光電的合作，在學(xué)生“學(xué)”的同時安排他們進行“產(chǎn)”的工作，學(xué)產(chǎn)結(jié)合，不斷提高學(xué)生的實踐能力、理論能力以及企業(yè)適應(yīng)能力。該課程教改的目的就是在于更好培養(yǎng)學(xué)生在校時的實踐能力同時更要培養(yǎng)學(xué)生進企業(yè)后的后續(xù)發(fā)展的潛力，主動適應(yīng)社會，接收社會的洗禮和挑戰(zhàn)，滿足當代教育培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才的需要。
參考文獻
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