设计方案[精品6篇]
为了确保事情或工作能无误进行,时常需要预先制定方案,方案的内容多是上级对下级或涉及面比较大的工作,一般都用带“文件头”形式下发。优秀的方案都具备一些什么特点呢?以下是小编帮大家整理的设计方案6篇,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
设计方案 篇1
教学目标:
根据刚入学小学生的认知特点和年段训练的重点,在教学本课时,要教学生认识11个生字,
会写4个汉字,了解远和近、有和无、来和去是意思相反的词。
正确流利地朗读课文、背诵课文、理解课文内容,懂得这首诗讲的是一幅山水画。
教学重、难点:
识字、写字和联系朗读。及理解诗意
教具准备:生字卡片、头饰、图画、胶水(或磁石)。
教学过程:
总()电()
一、诵读儿歌,激发兴趣,导入新课
1、师:同学们,从开学到现在,我们学过不少儿歌,让我们一起来背诵其中的一首:两棵小树十个杈,不长叶子不开花。能写会算还会画,天天干活不说话。这首儿歌是个谜语,谁知道谜底?
2、今天我们一起来学习一首谜语诗,学完课文,你们一定能猜出谜底。
由学生已知的谜语导入新课,激发学生带着浓厚的兴趣去学习课文,同时又为本课猜出谜底作了铺垫。
二、初读古诗,整体感知,认读生字
多媒体课件映出山水画,引导学生引导整体观察图画,再由远到近地观察,说说图上画了些什么。然后教师播放优雅的古典音乐,范读课文,让学生很快进入古诗描绘的优美的情境中。
方法多样,学习生字。首先,学生自由读,要求读准每一个字的字音,遇上不认识的字就请拼音朋友帮忙拼一拼,多读几遍。画教学设计教学实录
在此基础上,用同位互读,抽卡片读,开火车读等多种方法巩固读音。最后来一个拼字游戏,四人小组合作,用生字卡片在桌上拼出这首诗,比一比,哪个小组又快又好。既巩固了生字的认读,又活跃了课堂的气氛。
三、诵读古诗,展开想象,体会感情
这一步是教学的重点,教师引导学生通过多种形式的读,多媒体课件的展示及动作演示等手法去感悟诗的内容,想象诗中描绘的美好画面,感受画的美,语言文字的美。
学生自由读诗,选择自己最喜欢的一行多读几遍,并读给同位听,这里教师把学习的`主动权交给学生,学生兴趣盎然地读诗。
根据学生学习的情况调整教法,学生喜欢读哪一句,就指导学生读好哪一句。导读方法如下:
远看山有色,多媒体课件演示山的分解图片,师描绘远山:远远看去,一座座青色的山峰连绵起伏,多美呀!谁能把这行诗读得很美呢?
近听水无声,演示水的分解图片,师述,哗哗的流水从山间流出,请一位同学上台来听流水的声音,其他同学把耳朵贴在书上听一听,能听到流水的声音吗?为什么?(画上的水)。那么,这一行该怎么读呢?
春去花还在,演示花分解图片,师述,春天到了,百花盛开,现在春天过去了,花怎么还在开放呢?(画上的花)。
谁能把这一句读好呢?
人来鸟不惊,演示鸟的分解图片,师述,枝头上站着一只可爱的小鸟,咱们来跟它打个招呼吧。请一个同学上来,和下面的同学一起说:嗨,小鸟,你好呀!哎呀,小鸟不理我们,这是怎么回事呀?(画上的鸟)。谁会读这行诗?
指导学生把整首诗连起来读好。指名读,齐读,看图读,引读。此时,让学生猜出谜底:画。
引导学生再来欣赏一下这幅美丽的画,多媒体课件展示整幅画,配乐,学生边看图边吟诵,还可请学生上台来当小诗人表演这首诗。最后熟读成诵。背诵时指导学生抓住关键词山、水、花、鸟来背。
四、趣味练习,书写生字,课外延伸
画教学设计教学实录
1、找朋友游戏,把我会说中的六对反义词做成头饰给学生戴上,在找朋友的音乐伴奏下,做找朋友的游戏,找到了朋友就用头饰上的词说一两句话。
2、指导书写人、火、文、六
回家请爸爸妈妈猜今天学的谜语,如果猜对了,就画一幅美丽的山水画送给他们作为奖励,并和爸爸妈妈一起找谜语,课间玩谜语竞猜游戏。
设计方案 篇2
教学目标:
1、认识1个生字,会写3个生字。
2、正确流利有感情地朗读课文,能用自己的语言讲述课文。
3、理解课文寓意,明白无论做什么事都必须先把方向搞正确,知道要听从朋友的提醒和忠告。
教学重难点:
1、正确流利有感情地朗读课文,能用自己的语言讲述课文。
2、理解课文寓意,明白无论做什么事都必须先把方向搞正确,目的和行动要一致。知道要听从朋友的提醒和忠告。
教学过程:
一、导入
看大家坐的这么端正,那在上课前我们先来玩一个游戏,看图猜寓言,男女生比赛。
出示图片(画蛇添足 盲人摸象 狐假虎威 揠苗助长 亡羊补牢 )引出课题《南辕北辙》。跟老师一起板书课题。
二、自读课文
1.什么是寓言?(小故事大道理)
2.仔细观察“辕”和“辙”这两个字,你发现了什么?(都有车子旁,肯定与车有关。)
3.解释字面意思。(南辕北辙:车子要像南走,车轮反而北行。)
4.南——目的 北——行动
三、再读课文
思考:《南辕北辙》讲了一个怎样的故事?用文中的一句话概括。
出示第10段第一句,“硬”字也是我们要学的生字,仔细观察这个字,石字旁,石头硬不硬,可比石头更硬的就是这个固执的人了!是啊,多傻,多固执啊。他硬要往北的原因是什么呢?
马跑的快?? 车夫是个好把式?? 带的盘缠多 (把不懂的.词标上问号)
3.出示对话,分角色读,联系上下文解决不懂的词。
4.那个人连续说了三个没关系,课件他有多固执啊,如果这人是你朋友,你要对他说什么?(即使……也? 尽管……但? 无论……都)
四、归纳总结
大家对他的劝告,他不予理睬,最终导致的结果(出示最后一段)。
这则寓言告诉我们目的和行动要一致,才能取得成功。
五、拓展交流
1.生活中有什么事是一定要避免“南辕北辙”?
2.小故事大道理,带来视频(魏国大臣季梁劝阻魏王攻打赵国的念头)
3.出自于这本书《战国策》
4.在以后的生活中,我们应该避免南辕北辙这种错误,不管做什么目的和行动要一致。
设计方案 篇3
一.导语设计
对于居住在深山里的人们来说,也许他们从小就有一个疑问:山外是什么?也许祖祖辈辈有着同样的回答,山外还是山。然而幸运地是小山村台儿沟人们的生活因为一列火车而发生了变化,从那以后,他们知道了山外还有更广阔的天地。今天著名作家铁凝将为我们展现这一划时代的变化。请同学们打开课本,我们一起来学习铁凝的抒情小说《哦,香雪》。
二.作者及背景简介
这篇小说是发表于《青年文学》1982年第五期,并获得1982年全国最佳短篇小说奖。作者铁凝,出版有短篇小说集《夜路》,中短篇小说集《没有纽扣的红衬衫》《铁凝小说集》。
《哦,香雪》写的是一列火车经过小山村台儿沟时,带给以香雪为代表的一群山村少女的种种冲击,以此折射出受现代文明冲击的农村蹒跚前进的身影。小说借台儿沟的一角,写出了改革开放后中国农村从历史的阴影下走出,摆脱封闭、愚昧和落后,走向开放、文明与进步的痛苦与喜悦,构思巧妙,表述独特,语言精美。在小说中,作家以女性特有的细腻、敏感突现了作品的抒情风格。今天就让我们一起来欣赏这篇美丽的小说和一群美丽的姑娘。
三.复述故事情节
小说的故事情节很简单,课前大家已经充分地进行了预习,有哪位同学愿意为我们复述一下它的故事情节?
(火车来之前……火车来之后……)
精心打扮,等待火车,寻求新奇
锁定目标,追赶火车,交出鸡蛋
愿望实现,步行返回,欢呼香雪
这位同学复述得很好,火车的经过给一向宁静的山村生活和那里的人们尤其是以凤娇和香雪为代表的一群姑娘掀起了很大的波澜。
四、赏析人物形象
1.请大家通读课文,找一找在火车到来的那短暂的一分钟里,山村里的姑娘们都有着怎样的表现?
明确:这群姑娘都因为火车的经过而搅乱了年轻的心,都像过节一样梳妆打扮,去迎接那列只停一分钟的火车的到来。她们对山外的东西全都充满了好奇:一个发卡、一块比指甲盖还小的手表、一只人造革的书包、一个带磁铁的塑料泡沫铅笔盒……都会带给她们热烈的话题和美妙的遐想;在这好奇与向往的目光里,还融入了少女对未来生活的个人梦想。
2.提问:她们的感兴趣的东西是一样的吗?
明确:不一样。凤娇:忙着看头饰、手表,和“北京话”做买卖。她注意到的不是妇女头上的金圈子,就是比指甲油盖还小的手表。总是用鸡蛋、红枣等土产换回自己喜爱的发卡、纱巾、甚至花色繁多的尼龙丝袜。
而香雪:注意的是车厢里的学生书包;渴望用一篮子鸡蛋换一个班上其他同学都有的自动铅笔盒,打听北京的大学、配乐诗朗诵、铅笔盒,渴望交换铅笔盒。
3.提问:香雪为什么会有这种与其他女孩子不同的表现呢?
明确:
因为她是台儿沟唯一的初中生,她的同学有带磁铁的塑料泡沫铅笔盒,而她只有一只“小木盒”,她们常常取笑她。因此香雪非常地希望能拥有和她一样的铅笔盒。所以当她看到火车上的`学生有这样的铅笔盒时她就更加注意了。
提问:香雪的木制铅笔盒是怎么得来的?
明确:那是她“当木匠的父亲为她考上中学特意制作的,它在台儿沟还是独一无二呢。”
提问:那她为什么还要追求火车上的那个带磁铁的塑料泡沫铅笔盒呢?
明确:因为她的镇上的同桌总是把自己那只宽大的塑料泡沫铅笔盒摆弄得哒哒乱响。而且她们总喜欢问她一天吃几顿饭。香雪后来明白,自己的木制铅笔盒在她们眼里成了贫穷、落后、封闭的代名词,她们是瞧不起她的贫穷,是对她和她的小山村的蔑视。香雪的自尊心受到了打击,她想拥有和镇上同学一样的铅笔盒,也想学着同桌那样,把铅笔盒“啪”地合得严严实实。
提问:是她爱慕虚荣吗?如果不是,从哪里可以看得出来?
这并不是因为她爱慕虚荣。首先那个铅笔盒主人一定要把铅笔盒送给她,怎么也不要她的鸡蛋,但是,香雪在临下车的时候还是悄悄地把鸡蛋塞在女学生的座位下面了,这让我们看到了一个纯朴的香雪。
其次,香雪觉得学生是在哄她……“台儿沟再穷,也没有白拿过别人的东西”……当她知道“北京话”有爱人时“替凤娇委屈,替台儿沟委屈”
……“赶快下去,赶快回家,第二天赶快上学,……理直气壮地打开书包”……在镇上同学面前挣回她代表台儿沟的高贵的自尊,她不要别人看不起她,她要从台儿沟带去和同学一样的带磁铁的塑料泡沫铅笔盒,挣回属于台儿沟的尊严。
提问:那么香雪所追求的“那个带磁铁的塑料泡沫铅笔盒”又代表着什么呢?
明确:这个铅笔盒不仅是一个实物,它也是一种象征,是文化和知识,是她要求摆脱小山沟封闭落后生活的一种企盼,是对现代文明的一种渴求。
4.提问:课文展现了以香雪和凤娇为代表一群性格鲜明的山里姑娘,但是课文的题目却是“哦,香雪?”作者为什么不将文题改为“哦,凤娇”?
既然香雪是小说的主人公,那作者有为什么花笔墨刻画凤娇这个侧面人物呢?不写的话不是更能突出主人公吗?
明确:红花应由绿叶衬,作者在首先为我们展现香雪的同伴——以凤娇为代表的一群山里姑娘,是为了衬托香雪的清纯。香雪既是这群姑娘中普通的一员,又有许多和她们不同的地方。她们的虽然有着不同的表现,但是她们的目的都一样,就是要换回自己需要的东西,只不过换的东西不同
5.从作者的描述对象来说,小说为我们展现的是一群清纯、美丽的姑娘,那她为什么不选择小孩、老者或者是十七八岁的小伙子呢?
明确:因为小孩少不更事,他们的思想还很稚嫩;老者们已近垂暮,他们已经不再能担负起台儿沟的发展和兴盛;而青年男人们虽然有年轻的思想,可以很快接受新兴的事物,也有开创新气象的勇气。但是从小说的创作需要来看,小说是通过一群女孩子来衬托香雪这个主人公,而男人一般比较独立,他们很少成群结对地出门。其次,那些拿鸡蛋换东西做买卖的事情一般只有女孩子才能做得来,小伙子一般从事体力劳动。另外,女孩子们的穿着打扮可以给人带来一种清新的,充满朝气的感受,乘客在心理上更容易接纳她们。
五.小结课文
孙犁评价《香雪》这篇小说时说:“……从头到尾都是诗,它是一泻千里的,绐终一致的。这是一首纯净的诗,即是清泉。它所经过的地方,也都是纯净的境界……”是的,这是一篇很美的小说,它为我们刻画了香雪这样一个清纯、美丽,不沾一点尘杂,清澈透明,总能给人一种“清水出芙蓉,天然去雕饰”感觉的女孩子。更难得地是她对知识,对现代文明充满着渴求和执着。关于这篇小说,还有很多内容值得我们去挖掘,比如小说的题目“哦,香雪”。为什么要用“哦,香雪”,而不用“哇,香雪”或者“村里有个姑娘叫香雪”?
设计方案 篇4
学习目标:
1.认识8个生字。
2.有感情地朗读课文。感受并学习父亲的勤劳和执著。
3.积累并学习描写人物言行的语句。
课前准备:
1.文字幻灯片。
2.补充阅读材料。
教学过程:
一、导入新课,激发阅读兴趣。
(板书课题:父亲的菜园)一位极其普通的农民,为家人开出了一块菜园,但子女收获的绝不仅仅是四季的蔬菜,而是一种人生精神。是什么精神呢?请同学们阅读课文。
二、读题设疑,整体感知。
1.(板书课题:父亲的菜园)读一读,大胆推测一下,为什么叫《父亲的菜园》?
2.到底谁的推测正确呢?让我们快速自由轻声读课文,练习读正确,读流利。
3.说说课文写了一件什么事。
4.在父亲开垦菜园的过程中,哪些地方最让你感动,把这样的语段画出来,并在空白处进行批注。
三、读通课文,小组交流。
1.轻声读课文,注意生字读音,遇到难读的句子反复多读几遍。
2.出示生词,指导读准确:婴儿、疑惑、坚毅、平坡、边缘、可怖、红肿、榨干、荒凉、诱人、信心十足、似信非信、疑惑不解。
3.说说课文主要写了件什么事。
四、全班交流,体会人物精神。
1.默读课文,思考为什么叫《父亲的菜园》,圈画批注,看你能找到几条原因。
2.小组内交流。
3.全班交流。
a.父亲付出了艰辛的劳动,在山坡上开出了一块作为菜园的基地。
b.当暴雨冲走泥土后,父亲一筐筐挑土,靠自己的.双手“创造”了一块新菜园。
c.为了育肥土地,把自己的劳动成果──豌豆翻进土里,精心侍候,使土地变得肥沃,让全家人拥有了一个四季常青的菜园。
4.在同大自然搏斗中,古有愚公移山,今天,这位普通的农民以同样的精神在荒凉的山坡上创造了一块菜园。请你用自己的话夸夸这位父亲。(如,您的身上有一种百折不挠的精神,没有土,没有肥,您都想办法解决,真了不起。做任何事如果都像您一样,不达目的不罢休,肯定会取得成功。您下定了决心就不辞劳苦地付出,这种精神值得我们学习。您虽然平凡,却有一种伟大的精神,才创造了荒凉中的奇迹)
5.父亲虽然是一位普通的农民,但他身上那种执著、坚持不懈的精神却值得我们所有人学习。下面就请同学们任选一段你认为最能体现父亲这种精神的段落,练习有感情朗读,并读给大家听。
6.师生共同交流最受感动的语段,教师指导学生朗读。
a.第三自然段,通过“每天……就……直到……才”写父亲通过一个星期起早贪黑地劳动,才开出了三四分的黄土地。
b.第五自然段,“从山脚下把土一筐筐地挑上去”,为了填土,父亲累得双肩红肿,双脚起泡,靠自己的身体,在岩石之上创造了一块菜园。
c.第八自然段,育肥时父亲的一段话,表明了父亲对土地的了解和热爱,目光长远,不贪图眼前利益。
7.用自己的话说说作者从父亲的身上得到了什么?(如,执著的精神,坚忍不拨的毅力,不服输的性格,勤劳,为了理想竭尽全力地付出等)
五、积累语言。
选择你最受感动的语段摘抄下来。
六、探究写法。
1.作者是如何写出父亲的这种精神的?(典型事例,具体描写人物的言行)
2.拓展阅读《两根指头的声音》。
附录:
两根指头的声音
包利民
黎枫是一个高中生,我第一次看见他的时候,他正打着响指,声音清脆悦耳,我看到他只有一只右手,左臂空空荡荡,更让我吃惊的是,他的右手仅有两根指头,他竟用仅有的拇指和食指打出响指!
当我们成为朋友后,我渐渐地了解到他的一些情况。9岁那年,他因顽皮触碰到高压线,从此失去了左臂和右手的3根手指。开始的时候,他万念俱灰,年少的他心中充满了绝望。后来在父母及老师的开导下,他才渐渐平复下来。
有一次,一个伤残人报告团来作报告,父母打算带他去听,好让他知道别的伤残人是怎样奋斗的,以此鼓舞他的斗志。他很高兴。可第二天他又不快乐了,父亲问他原因,他说:“他们做报告时,我怎样为他们鼓掌呢?”
父亲看着他的眼睛说:“两根指头也可以鼓掌呀!”那几天,他学会了打响指,听报告的时候,他以打响指代替了鼓掌。
有一次他和同学们讨论理想,大家异常激动,有个同学站起来,两手握紧拳头大声说:“我要用自己的双手去拼搏,我想成为一个企业家!”黎枫的眼睛黯淡了,他的理想也是成为一个企业家,可他却不能像那个同学那样用双手去拼搏。
回到家中,他一直闷闷不乐,在母亲的关切下,他讲了白天发生的事。母亲没说什么,默默注视了他一会便转身向门外走。忽然,一枚硬币从母亲手中落到了地上,发出清脆的声响。他忙跑过去,把那枚硬币拾起来还给母亲。母亲握着那枚硬币说:“孩子,你看,拾起钱两根手指就足够了!”他一下子愣住了,心中的震撼是无法形容的。
他对我说:“从那以后,我就明白了,拼搏不只用两只手,更重要的是,要有一颗健全的心!”
再一次看见黎枫的时候,他正用两根手指熟练地操作电脑。我们谈了好久,临别的时候,他打了一个响指和我再见。是啊,即使上天只给你两根手指,你也可以用它扼住命运的咽喉!
设计方案 篇5
陵阳中心小学已加入新教育实验研究活动,积极开展“三读”活动---家庭自读、课堂共读、美文赏读。暑期来临,学校利用假期开展“亲子共读,营造书香家庭”的活动。具体的安排如下:
一、活动时间:
XX年7月――9月
二、活动方式:
1、教师读书内容以朱永新的《新教育》、苏霍姆林斯基《给教师的一百条建议》、XX年各科新课标为主。
2、学生的`读写内容以新教育儿童阶梯阅读丛书书目为主,围绕书籍中的内容展开交流,交流的方式可以通过对话、日记或读书笔记等方式来进行,并有针对性地参与到学生的思考和研究中去。
三、活动注意事项:
1与学生一起走书店,买一本或几本孩子喜欢的推荐图书。
2每天家长要能保证学生有阅读和表达感受的时间不少于1个小时,内容为推荐书目中图书。
3与学生一起将在家庭里读书的的感受整理成“册”,做好资料的搜集工作。
4为学生提供更加丰富的阅读资料,丰富学生的视野。
5家长和教师要保持联系,对学生阅读的状态进行细致地观察,以保证本次活动能够保质保量地完成。
四、评选书香家庭。
学校在开展新教育实验共读共写的基础上进行创建书香家庭活动评眩基本标准一如下:
书香家庭的基本标准
①
有读书角,有写字桌,书架(橱),有名人名言等美化环境的布置。
②
有较良好的学习氛围,孩子每天在读书角认真看书做作业。
③
有藏书20本以上,家长孩子每月阅读一本有益的课外读物,有读书记录。
④
家长孩子每月至少学习交流两次,有记录;或家长孩子每月搞一次家庭活动,写出体验和感悟
⑤
家长孩子每月搞一次家庭活动,写出体验和感悟。
⑥
家长与孩子共看电视新闻,对社会热点问题发表自己的看法。
五、评选书香教师、读书能手。
以教师博客、班级在线、毛虫前行等专栏,开展师生优秀读书成果展评、读书能手、亲子共读共写征文评选等活动。促进家长、学生、教师的读书热情与共读共写活动进一步的推进、深入。
XX-7-5
设计方案 篇6
全球气候暖化危机和能源紧缺在进一步推动LED照明的普及,LED照明具有环保、光效高和寿命长的特点,但在完全取代具有墙上型调光器的白炽灯方面,LED照明还存在兼容性差的先天不足。其主要原因在于:1)现有的调光器都是针对白炽灯设计的,而白炽灯呈现的是纯阻性;LED作为固态半导体照明器件,需要恒定的直流电流驱动,所以LED照明一般都需要驱动器从交流110V/220V转换到所需要的直流电流;2)调光器种类繁多,而且工作原理各不相同,包括前切型、后切型和智能型等;3)LED照明器的种类也很多。这样一来,对于不同的LED照明匹配不同类型的调光器;LED的驱动器面临巨大挑战;其中,可靠性和安全性尤为重要。照明属于消费电子产品,直接接触千家万户的消费者,不仅价格要适当,更重要的是要安全可靠;即便是任一元器件失效或调光器与LED不匹配,也不能造成漏电、过热、过流等任何安全故障。
针对LED照明市场的发展,多家IC制造商推出了应用于调光LED灯具的驱动方案。本文介绍的iW3610是兼容传统前后切相式调光器的数字控制器,可自动识别切相调光器,配合不同的工作模式,使整个系统始终工作在优化状态。
LED照明驱动器的设计要点
LED是一种单向电流型固态半导体发光器件,它是传统二极管的一个分支;因此LED也具有二极管的特性:1)工作结温必须在规定的范围内,以保证其正常工作寿命;2)只有当其承受的电压超过正向电压时,LED才开始有电流通过,并发光;作为发光器件,LED照明还具有其它特性:
1)照明要求:a.电流的调节精度要高;b.没有闪烁和眩光;c.电流的纹波要稳定。
2)散热设计要点:a.非隔离驱动器便于散热器的设计和成本控制;b.高效率的驱动器,减少功率耗散;c.过热调节,调节输出光通量当温度超过安全结温时。
3)安全可靠性要点:a.任一器件发生故障(短路、开路、浮动)均应导致LED照明的关断保护;b.可靠的过热过流保护;c.LED开路和短路保护。
当然,要普及LED照明到千家万户,成本是最重要的考虑因素,LED产品既要可靠还要体积小巧,并且高效、低成本。
LED调光照明应用中的难点
相比于传统的白炽灯,LED照明具有环保、光效高和寿命长的优点。但在完全取代带有入墙式调光器的白炽灯方面,LED照明尚存在兼容性差的缺点。传统的调光器用于驱动纯电阻负载,调光器种类繁多,包括前沿切相调光器、后沿切相调光器、智能调光等等,而且功率都比较大(200W~600W),需要提供阻性或类阻性的负载才能使调光器稳定工作;当连接容性负载时,调光器可能无法正常工作。
针对可控硅切相调光器,凭借简单的泄放电路(BLEEDER)去配合规格各异的可控硅调光器工作,很难让人满意。传统调光器功率都比较大(200W~600W),可控硅需要一定的保持电流维持其导通,而在小功率的LED驱动应用上,一般不能保证有足够大的输入电流去维持可控硅稳定工作。这样就有可能出现多次导通,因而供给LED驱动的电压及切相信号就不稳定,如果调光信号处理不好则会造成LED闪烁。
另外,在欧美市场上,后沿切相型的调光器和卤素灯也有广泛应用。卤素灯需要电子变压器进行恒压控制及软启动以提高可靠性,但是卤素灯发光效率也远不如LED灯,因此很多使用者也很想选用可调光的LED去替换卤素灯及电子变压器。
由于后沿切相的调光器需要和电容性的电子变压器匹配,它的设计和工艺较普通的可控硅调光器更为复杂,内部有精准的时间常数电路去控制场效应管的关断而达到后沿切相的效果,还需要稳定的电压供这些电路工作;因为这种调光器中使用的开关器件是场效应管,一般都会并联上较大值的X电容以保护场效应管,这样就加大了在正弦波下降沿切相时的检测难度。因此,针对后沿切相调光器设计的LED驱动,既要能够在任何切相位置保证调光器内部电路工作,又要能够提供很低的阻抗去准确检测切相位置,而且不能影响LED驱动的转换效率。
智能数字调光控制器iW3610
iWatt公司推出的数字调光控制芯片采用高精度的初级恒流控制方式,无需光藕合器和元件繁多的次级反馈控制元件;功率转化操作频率高达200kHz,利于小体积高功率密度设计;特有的斩波式调光器的检测技术,也改善了功率因数和谐波电流;输出纹波电流小,优化了LED的发光效率;内置多重保护,外置NTC的程序化过温保护。
iW3610的斩波电路就是针对可控硅和场效应管调光器的特性而设计。如图4所示,RcLcQcD1D2组成的电路既可以使调光器稳定工作,又可以通过Boost电路改善功率因数,IC内部的数字电路通过检测电压的变化率判断切相信号的类别,从而智能化判断其所配合的调光器。
当iW3610检测到可控硅切相的调光信号后,将工作在前沿切相模式。如图5所示,当可控硅关断时,IC的Output_TR是高电位,使MOSFET导通,相当于把BLEEDER电阻连接在调光器的输出端,因为BLEEDER的阻抗大小与常规的钨丝灯相当;当可控硅导通时,Ouput_TR会输出一组高频的控制信号,斩波电路工作在高频开关状态,斩波电路从输入端吸取较多的电流,以维持可控硅工作;吸取的能量大部分通过Boost电路传递给初级电容。IC针对不同的输入切相信号调整斩波电路的工作时间,避免了可控硅的多次导通。
当iW3610检测到场效应三极管调光器时会工作在后沿切相模式。如图6所示,当调光器内部的场效应三极管导通时,IC的Output_TR给出的是一组高频控制脉冲信号,斩波电路工作在Boost状态,当IC检测到调光器内的场效应三极管截止时,Output_TR会跳变成高电平信号,斩波电路中的`Qc导通,LED驱动呈低输入阻抗以还原交流输入的切相波形。
当IC检测到输入的电压是完整的交流信号,没有接调光器时,它会选择高功率因数模式。iWatt特有的固定VinTon控制方式[u1]既可以确保Boost电路输出电压不会失控,又能尽量拓展输入电流的导通角度,提高功率因数。
因此,针对不同输入电压不同输出功率的驱动设计要求,只需合理地设置斩波电路中Rc阻值和Qc的电感量,就可以得到优化的驱动设计,既能满足切相检测,又能改善驱动的功率因数,减少输入电流的谐波。因为BLEEDER电阻是动态导通,而且,Boost电路的加入把大部分的能量传递给初级电容,减少了损耗,因此整个驱动能保持很高的转化效率。
iW3610将相位检测和调光控制通过数字控制的方式整合在IC内部,检测到的切相信号在IC内部就转化成调光控制信号,去控制输出部分的反激变换器,与iWatt的精准的初级恒流控制技术完美结合,LED的电流就受控于输入电压的切相信号了。
当然,为了迎合LED照明产品的需求,iW3610也具备了更多新的控制性能。它支持高达200KHz的工作频率,可使设计人员更容易研发高功率密度的LED驱动,满足灯具小型化的趋势;波谷导通的准谐振(Quasi-resonant)模式也可以尽可能提高效率,简化EMI对策,其特有的自适应过温保护控制方式更受LED应用工程师青睐。
由于LED自身的特点,在高温下,系统的可靠性和使用寿命都很难得到保障,因而合适的过温保护方式在LED应用中尤其重要。很多客户都希望在内部温度达到一定的高温时,驱动能自动限制输出功率,使灯的温度不会继续上升,而能继续工作,并且保持在安全使用的状态下。用户一般不会觉察到亮度的缓慢变化,但在有异常情况发生时,如果灯内部的温度持续上升到一个较高的温度,影响安全时,还是希望能明确提示使用者,该灯出现故障了。
iW3610就是通过简单的NTC保护电路实现了复杂的可程序化保护。NTC接在IC的第四引脚上,具体设计应用时可以将NTC放置在温度较高的元件旁,例如变压器或MOSFET。假设设计者选用47K的NTC做过温保护。当NTC检测到温度达到105℃时,其阻值会变化为4K左右,这时候,IC第四引脚上的电压会变成0.4V,因为IC内部有个100UA的恒流源,IC检测到这个变化后,输出电流会进入线性降压模式,不同的温度对应不同的VT引脚控制电压,不同的控制电压对应不同的输出电流。如果温度继续上升到一个较高的温度时,当VT引脚上的电压低于0.3V时,控制器会将输出锁定为10%,这样输出功率就很小,因而不会再有过温的问题了。当内部温度下降到一定值,回到安全的温度范围内时,LED灯的输出功率就会缓慢恢复,这种恢复也有一定的迟滞。
典型应用案例分析
图7是一个7W调光方案线路图。iWatt方案实现初级恒流控制,其恒流控制精度达5%。反激式变换器中的电流信号是三角波,三角波电流有效值是峰值电流的1/2再乘以占空比。初级侧电流与次级侧峰值的比值就是变压器圈比。
iWatt的恒流控制方式就是通过检测初级侧电流的峰值、工作频率,检测变压器的磁复位时间来获取输出电流的大小,从而控制Isense基准电压。
设计步骤
1)设定Vin的电阻。(图7中R7/R8的阻值)
Vin电阻有多重作用,用于起机,用于检测输入电压的高低以判断相位。iW3610内部默认一个系数KVin,高压输入时为0.0043,低压时为0.0086。根据这个比值,在一个120V输入的设计中,RVin推荐为290~300K??;高压230V输入时,RVin电阻应该是560~600K??。
2)确定BLEEDER电阻。
BLEEDER电阻的大小与调光的性能、效率、功率因数有关。经过确认,我们推荐选用以下的设置:Vin100~120Vac:270~390··Vin220~240Vac:470~560··该电阻需要2W的额定功率。
3)选择斩波电路的电感Qc-L3。
L3的大小与效率、功率因数和EMI有关。电感越小,功率因数越高;功率因数过高,对效率和EMI也有影响。一般情况下,对于5~6W的设计,功率因数可达到0.8~0.9。
变压器设计
变压器的选择与功率大小、驱动的体积大小有关;与期望的效率和成本也有关。一般情况下,功率越大,体积越大;同样的功率,体积越大,磁芯的结构越复杂,效率越高,当然成本也越高。合适的磁芯可以使变压器漏感小,线圈结构优化。
确定变压器大小之后,再考虑变压器的圈数和圈比。圈比与输出功率输出电流大小有关。还要综合考虑输出整流管的大小、其反向耐电压的高低,并且要预留一定的余量。一般情况下,圈比越小,次级侧二极管里流过的电流峰值越小,但是它所承受的反向电压越高。
在确定变压器初级绕组的圈数和电感时,要考虑变压器工作的最大磁通量,一般在250mT到320mT之间。如果太高,可能会饱和;如果太低,则磁芯利用率太低。工作频率与效率EMI的关系比较紧密,一般情况下,如果频率低一些,EMI对策会相对容易;高压输入时,若频率较低,则效率会高一些,因为高电压输入时开关损耗较大。
确定了变压器之后接就是确定电流取样电阻,根据iWatt初级恒流控制原理,可以得出以下计算公式:
接下来我们就确定VCC绕组的圈数和电压反馈电阻的大小。推荐将VCC设定在12~15V之间,根据输出电压的高低和VCC的范围,就可以计算确定VCC绕组的圈数。
然后确定反馈电阻,在正常工作的条件下,把Vsense电压设定在1.3~1.4V,不要高于1.538V,这时还要考虑过压保护(OVP)的大小。当Vsense电压达到1.7V左右时,会产生过压保护,IC将锁定不工作。关断输入电压,IC复位之后,则又可以重新启动。
本文小结
在隔离驱动应用愈来愈成为LED主流设计的趋势下,iW3610的应用优势尤为突出,适合灯内置驱动的要求。驱动隔离的设计可以节约灯具系统的隔离成本,优化LED的散热性能。整个设计的元件数量不多;体积可以小至内置于E27/E26灯头的球炮或PAR灯内;效率高,5W设计中效率大于80%,10W设计中效率大于85%;功率因数满足能源之星的要求;调光范围100%~1%,可支持欧美市场上的主流调光器。
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