Matlab仿真在电子技术教学中的应用_李杰.pdf
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1、 仿仿真真在在电电子子技技术术教教学学中中的的应应用用收稿日期:基金项目:新疆交通职业技术学院院级课题()。作者简介:李 杰(),助教,研究方向为电力电子。李李 杰杰,徐徐 杨杨(新疆交通职业技术学院,新疆 乌鲁木齐)摘摘 要要:针对电子技术课中理论性强的内容,在课堂教学中将 仿真分析与理论教学相结合,能有效提高学生的学习兴趣,利于学生更快地理解和掌握所学的基础知识。以单相桥式可控整流电路为例,通过 搭建仿真模型,分别对带电阻负载和阻感负载的情况进行仿真分析。仿真实例证明,软件仿真能有效帮助学生理解电路的基本原理及其理论分析。关关键键词词:;仿真;单相桥式可控整流电路中中图图分分类类号号:文文
2、献献标标识识码码:文文章章编编号号:()电子技术课融合了模拟电子技术和数字电子技术的内容,是机电类专业基础课。随着社会生产力和电力电子元器件的快速发展,模拟电子技术和数字电子技术在生产生活中的作用越来越突出,因此电子技术课也成了许多专业的必修课。该课程的模拟电子技术部分内容多且复杂,通过学习该课程能使学生获得模拟电子技术的基本理论、基本知识和基本技能,还可以培养学生分析问题和解决问题的能力,为其学习后续课程打下坚实基础。笔者在教学中发现,学生对模拟电子技术的部分内容掌握较差,特别是对直流电源模块相对较难理解。究其原因,是职业院校的学生理论基础薄弱,分析解决问题的能力欠缺。学生对大篇幅的理论讲解
3、不感兴趣,因此对理论知识特别是重难点电路的理解不够深入。在 环境中,简单的操作就可以搭建仿真模型。在课堂的教学中加入 仿真环节,以软件仿真辅助理论教学,既能省略很多复杂的数学公式推导,又可以通过生动形象的仿真过程培养学生的学习兴趣,使学生能够通过直观的图形变化理解电路的相关理论知识,有利于其后期其他专业课的学习及实践能力的培养。文献 运用 搭建了单相整流电路和单相桥式整流电路的模型,阐述了单相整流电路的工作原理及特点,通过软件仿真,将复杂的电路分析变得生动且简单,学生更容易理解。文献阐述了 在电子技术教学中的重要作用,结合典型电子技术电路和电力供电线路案例,重点探讨分析了仿真技术在教学过程中动
4、态比较、疑难解答、系统认知、实验拓展等环节的应用,改进了传统教学理念和教学方法,使课堂教学变得更加的直观和生动,从而有效地提升了学生的学习热情。文献 分析了高职院校学生在学习中遇到的困境,将 仿真引入到理论教学中,能有效地帮助高职院校学生提高分析复杂电路的能力,并论述了 在电子类课程教学中的独特优势。文献通过 设计出了一个较为容易实现的动态电路仿真实验,让学生使用 仿真软件,对所学过的知识进行软件仿真。学生通过软件对电路进行动态仿真之后,不仅能更深刻理解电路的工作原理,同时也为电子技术实验课的学习打下基础。本文以模拟电子技术中整流电路为例,说明 仿真在教学中的应用。单相桥式可控整流电路(电阻负
5、载)电路原理及建模整流是将交流电变为直流电,整流电路在电子技术中应用十分广泛。日常生活和学习中常见的整流电路有两种:半波整流电路和桥式整流电路。由于半波整流电路脉动较大,效率低下,因此在整流时常常采用桥式整流电路。单相桥式可控整流电路是最典型的整流电路,其电路图如图 所示。该电路是将单相桥式不可控整流电路中 个二极管换成 个晶闸管得到的。当 为正半周且触发角 处给 加触发脉冲后,导通,截第 卷 第 期重庆电力高等专科学校学报 年 月 止,此时电路的电流途径如图()所示,在 过 时,阻断,输出电流为。当 为负半周且触发角 处给 加触发脉冲后,导通,截止,此时电路的电流途径如图()所示,在 过 时
6、,阻断,输出电流为。图 单相桥式可控整流电路(电阻负载)图 电流途径根据图,在 模型库中找到相应的器件模块,搭建其仿真电路如图 所示。图 电阻负载仿真模型 主要模块仿真参数设置针对仿真模型中用到的交流电压源、晶闸管、脉冲信号发生器和负载电阻这几个模块进行仿真参数设置,具体如表 所示。表 各模块主要参数设置序号项目参数交流电压源 晶闸管 ():的脉冲信号发生器():():的脉冲信号发生器():():()负载电阻 单相桥式可控整流电路(阻感负载)负载为阻感负载的单相桥式可控整流电路图如图 所示。由于电路中有电感存在,电流不会发生跃变,当 为正半周且触发角 处给 加触发脉冲后,即使 为 甚至变负,晶
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