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直流电源设计课程方案与报告

（一）课程基本信息

*课程名称：直流电源设计与实践

*课程代码：（根据实际情况填写）

*面向对象：电子信息工程、电气工程及其自动化、自动化等相关专业高年级本科生或研究生

*先修课程：电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术

*学时/学分：（例如：理论XX学时+实践XX学时/X学分，具体根据培养方案确定）

*课程性质：专业选修课/实践环节课程

（二）课程目标

本课程旨在使学生掌握直流电源的基本原理、设计方法和工程实践技能。通过理论学习与实际设计、制作、调试相结合的方式，培养学生分析问题和解决问题的能力，提升其工程素养和创新意识，为今后从事电源相关领域的工作或研究奠定坚实基础。

1.知识目标：

*掌握线性直流电源和开关直流电源的拓扑结构、工作原理及性能特点。

*理解直流电源主要技术指标（如输出电压、电流、纹波、调整率、效率等）的含义及测试方法。

*熟悉电源设计中常用元器件（如变压器、整流桥、滤波电容、稳压器、功率管、电感、二极管等）的特性与选型方法。

*了解电源系统中的电磁兼容（EMC）设计基础和安全规范。

2.能力目标：

*能够根据设计需求，独立完成小型直流电源的方案论证与设计。

*能够运用电路设计软件（如Multisim,AltiumDesigner等）进行电路仿真与分析。

*具备直流电源硬件电路的焊接、组装与调试能力。

*能够使用常用电子测量仪器（如示波器、万用表、信号发生器、电源测试仪等）对电源性能进行测试与评估。

*具备撰写规范的工程设计报告的能力。

3.素质目标：

*培养严谨的工程态度和精益求精的工匠精神。

*提升自主学习、独立思考和创新能力。

*增强团队协作与沟通表达能力。

*树立安全第一、规范操作的意识。

（三）课程内容与学时分配

序号

课程内容

学时

备注(理论/实践)

:---

:-------------------------------------------

:---

:---------------

1

**课程导论与直流电源概述**

2

理论

课程介绍、任务布置；直流电源分类、应用与技术指标

2

**线性直流电源设计**

6

理论4/实践2

线性电源组成（变压、整流、滤波、稳压）；典型线性稳压器（如78XX,79XX,LM317等）原理与应用；线性电源设计实例与仿真

3

**开关直流电源基础**

6

理论4/实践2

开关电源拓扑结构（Buck,Boost,Buck-Boost等）；PWM控制原理；典型开关电源控制器芯片应用；开关电源设计实例与仿真

4

**电源关键元器件选型与参数计算**

4

理论

变压器、电感、电容、二极管、功率MOSFET、控制器芯片等选型方法与参数计算

5

**电源的保护电路设计**

2

理论

过流保护、过压保护、过热保护等基本原理与电路实现

6

**电源EMC设计与安全规范简介**

2

理论

电磁干扰来源与抑制措施；接地、屏蔽技术；安规基本要求

7

**设计方案研讨与确定**

2

实践

学生分组讨论，确定设计方案，教师指导

8

**电路设计、仿真与PCB绘制（或面包板搭建）**

8

实践

原理图设计、仿真验证、PCB布局布线（或面包板搭建电路）

9

**硬件组装、焊接与初步调试**

8

实践

元器件焊接、电路检查、初步上电调试

10

**系统联调与性能测试**

6

实践

功能调试、性能指标测试、问题分析与解决

11

**设计报告撰写与答辩准备**

2

实践

报告撰写指导、答辩要求说明

12

**课程总结与设计成果答辩/展示**

4

理论+实践

学生答辩/成果展示，课程总结与评价

**总计**

**XX**

*(注：以上学时分配为示例，可根据实际情况调整。实践环节可集中安排或分散进行。)*

（四）教学方法与手段

1.理论讲授：采用多媒体课件、板书相结合的方式，系统讲解直流电源设计的基本理论、原理和方法。

2.案例分析：结合典型直流电源产品或设计实例进行剖析，加深学生对理论知识的理解和应用。

3.仿真演示：利用Multisim等仿真软件进行关键电路的动态演示，直观展示电路工作过程和参数影响。

4.实践指导：采用项目驱动式教学，学生分组或独立完成一个完整的直流电源设计项目。教师在实践过程中进行巡回指导，解答学生疑问。

5.小组讨论：鼓励学生就设计方案、技术难题等进行小组讨论，培养协作精神和沟通能力。

6.专题讲座：邀请行业专家或有经验的工程师进行电源设计前沿技术或工程实践经验分享（可选）。

7.线上资源：提供课程相关的电子资料、参考文献、仿真软件