Введение 3
ГЛАВА 1. Теоретические основы использования метода проектов при изучении курса силовой электроники 6
История развития содержание метода проектов 6
Силовая электроника 11
Выводы по первой главе 16
ГЛАВА 2. Реализация метода проектов при изучении курса силовой электроники (на примере проектирования и изготовлении импульсного источника питания) 18
Источник вторичного питания 18
Проектирование и изготовление импульсного источника питания 33
Программное обеспечение для создания проектов на односторонней и двусторонней и многослойных печатных платах 37
Выводы по второй главе 39
Заключение 41
Список использованной литературе 44
Изменение требований к процессу подготовки специалистов обуславливает необходимость поиска особых технологий обучения педагогов. Процесс подготовки уже не может быть организован, осуществлен в соответствии со сложившейся традицией - через приращение информации - он должен строиться на идеологии преобразования знакомой деятельности, а не воспроизводства старых и вновь представленных образцов. Возникает необходимость подготовки с использованием средств, позволяющих не только эффективно осваивать новую деятельность, но и проектировать ее.
Одной из основополагающих характеристик современного человека, действующего в пространстве культуры, является его способность к проективной деятельности. Проективная (или проектная) деятельность относится к разряду инновационной, так как предполагает преобразование реальности, строится на базе соответствующей технологии, которую можно унифицировать, освоить и усовершенствовать. Актуальность овладения основами проектирования обусловлена, во- первых, тем, что и данная технология имеет широкую область применения на всех уровнях организации системы образования. Во вторых, владение логикой и технологией социокультурного проектирования позволит более эффективно осуществлять аналитические, организационно-управленческие функции. В-третьих, проектные технологии обеспечивают конкурентоспособность специалиста.
«Актуальность проектирования для современного профессионального образования определяется его многоцелевой и многофункциональной направленностью, а также возможностью его интегрирования в целостный образовательный процесс, в ходе которого наряду с овладением обучающимися системными знаниями, ключевыми и профессиональными компетенциями происходит многостороннее развитие личности». Следовательно, системообразующим подходом, усиливающим развивающий эффект образовательных программ и положительно влияющим на развитие личности будущего педагога является проектная деятельность, которую рассматривают как самостоятельную структурную единицу и учебно-воспитательного процесса, и профессионально- педагогической деятельности.
Данную технологию проектной деятельности можно применить во многих дисциплинах, а в частности при изучении курса «Силовая электроника».
Цель работы: выявить теоретические основы использования метода проектов при изучении импульсных источников питания, выполнить проект по разработке и изготовлению импульсного источника питания.
Объект исследования: учебно воспитательный процесс,
ориентированный на проектной деятельности учащихся при изучении курса «Силовая электроника».
Предмет исследования: устройство и принцип работы импульсного источника вторичного питания.
В соответствии с целью в ходе выполнения работы решались следующие задачи:
1. Осуществить теоретический анализ психолого - педагогической, методической и технической литературы, с целью определения теоретических основ использования метода проектов при разработке и изготовлению импульсного источника питания.
2. Разработать и изготовить импульсный источник питания преобразующий переменное напряжение 220В на постоянное 5.4 В.
В работе использовались следующие методы исследований:
Теоретический анализ психолого - педагогической, методической и технической литературы по проблеме исследования; анализ процесса обучения предметам энергетического цикла в практике работы СПО; обобщение и сравнение; изучение и обобщение педагогического опыта и документации.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:
1. Выявлены теоретические основы организации проектной деятельности обучаемых при применении метода проектов.
2. Разработан проект по изготовлению импульсного источника питания преобразующий переменное напряжение 220В на постоянное 6В.
Практическая значимость исследования заключается в том, что выполненный проект по теме «Силовая электроника», обеспечивающий исследовательскую деятельность обучаемых, может быть применен в практической деятельности по подготовке специалистов энергетической отрасли.
Проектная деятельность относится к разряду инновационной, так как предполагает преобразование реальности, строится на базе соответствующей технологии, которую можно унифицировать, освоить и усовершенствовать. Актуальность овладения основами проектирования обусловлена рядом факторов:
1) данная технология имеет широкую область применения на всех уровнях организации системы образования.
2) Владение логикой и технологией социокультурного проектирования позволит более эффективно осуществлять аналитические, организационно-управленческие функции.
3) Проектные технологии обеспечивают конкурентоспособность специалиста.
Данную технологию проектной деятельности можно применить во многих дисциплинах, а в частности при изучении курса «Силовая электроника».
Силовая электроника — область техники, связанная с управлением потоками электроэнергии посредством мощных электронных приборов, которые, как правило, работают в ключевых режимах, пропуская или блокируя поток электроэнергии, что позволяет изменением алгоритмов их переключения управлять усредненными значениями мгновенной мощности по требуемым законам. Это интенсивно развивающаяся область науки и техники, охватывающая по существу все сферы деятельности человека, — промышленность, добывающие отрасли, транспорт, связь.
В основе силовой электроники лежит преобразующая техника. Электрическая энергия одного напряжения, частоты преобразуется в другие виды. В этом процессы особое место занимают вторичные источники питания.
Важным технологическим преимуществом импульсных ИП является возможность построения на их основе малогабаритных сетевых ИП с гальванической развязкой от сети для питания самой разнообразной аппаратуры. Такие ИП строятся без применения громоздкого низкочастотного силового трансформатора по схеме высокочастотного преобразователя. Это, собственно, типовая схема импульсного ИП с понижением напряжения, где в качестве входного напряжения используется выпрямленное сетевое напряжение, а в качестве накопительного элемента - высокочастотный трансформатор (малогабаритный и с высоким КПД), со вторичной обмотки которого и снимается выходное стабилизированное напряжение (этот трансформатор обеспечивает также гальваническую развязку с сетью).
К недостаткам импульсных ИП можно отнести: наличие высокого уровня импульсных шумов на выходе, высокую, сложность и низкую надежность (особенно при кустарном изготовлении), необходимость применения дорогостоящих высоковольтных высокочастотных компонентов, которые в случае малейшей неисправности легко выходят из строя "всем скопом" (при этом, как правило, можно наблюдать впечатляющие пиротехнические эффекты). Любителям покопаться во внутренностях устройств с отверткой и паяльником при конструировании сетевых импульсных ИП придется быть крайне осторожными, так как многие элементы таких схем находятся под высоким напряжением.
Что же касается проделанной мной курсовой работы, проведено исследование импульсных источников питания, позволившее проанализировать существующую схемотехнику данных устройств и сделать соответствующие выводы.
Импульсные источники питания обладают гораздо большими преимуществами по сравнению с другими - у них более высокий КПД, они имеют существенно меньшие массу и объём, кроме того они обладают гораздо меньшей себестоимостью, что в конечном итоге приводит к их сравнительно небольшой цене для потребителей и, соответственно, высокому спросу на рынке.
Многие современные электронные компоненты, используемые в современных электронных устройствах и системах, требуют высокого качества питания. Кроме того, выходное напряжение (ток) должно быть стабильным, иметь требуемую форму (например, для инверторов), а также минимальный уровень пульсаций (например, для выпрямителей).
Таким образом, импульсные источники питания являются неотъемлемой частью любых электронных устройств и систем, питающихся как от промышленной сети 220 В, так и других источников энергии. При этом надежность работы электронного устройства напрямую зависит от качества источника питания.
Разработка новых усовершенствованных схем импульсных источников питания позволит улучшить технические и эксплуатационные характеристики электронных устройств и систем.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
