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電子技術研發范文第1篇

關鍵詞：煤礦機電自動化；發展；應用

中圖分類號：X752 文獻標識碼： A

引言

煤礦機電設備自動化技術是未來煤礦企業發展的主流趨勢，也是目前我國煤礦企業安全生產的重要保障。為此，如何將機電設備自動化技術更好地運用在煤礦生產中已經成為新興研究課題，而這也是本文研究的重點內容。

一、自動化技術概述

根據已有研究資料分析可知，現代機電設備自動化技術主要是以下幾種技術共同作用的結果。

1、微電子技術

微電子技術是建立在集成電路為核心的各種半導體器件基礎上的高新電子技術，具有體積小、重量輕、實用性好、工作效率高等特點，對信息傳輸具有重要的促進作用。將微電子技術運用在機電設備中不僅可以實時監測設備運行情況，也可以將微電子設備使用情況反饋給研發單位以促進技術革新，從而更好地為使用自動化機電設備的企業服務。

2、自動控制技術

自動控制技術是控制論的技術實現與應用，通過一套比較完善的自動控制系統來完成日常運轉工作，從而實現最終預設目標的一種應用技術。自動控制技術智能化較高，擺脫了傳統人工操作效率低、問題多等弊端，只需要按照預設程序就能夠根據實際情況做出合理選擇，同時全程可控，實用性較高。目前對自動控制技術的研究較為深入，已經被廣泛應用在多個領域并取得了較為顯著的成果。

3、機械技術

自動化技術離不開機械這個載體，同時機械技術又能反過來作用于自動控制技術，二者相輔相成。機械技術主要是運用最現代化生產工藝從而研制出具有高科技含量及高經濟附加值的設備，來推動相關行業進一步發展。

4、計算機技術

作為自動化核心應用技術，計算機技術能夠顯著提升整個機電設備自動化水平，提高信號傳輸效率從而保證各行業生產活動均能處在科學、及時的管控之下，為安全生產提供了保障基礎。

二、煤礦機電設備自動化管理的必要性

1、能夠提高工作質量與生產能力

在煤礦企業中實現機電設備自動化管理能夠對信息有效處理，并且管理精度與范圍較高，可以保障產品按照相關設計要求完成。因為機電自動化管理是不受操作者影響的，所以能夠保障工作完成質量以及完成產品的合格率，最終達到提高生產效率的目的。另一個方面，工作人員可以通過調整軟件改變機電工作情況，使其能夠適應實際發展狀況。

2、安全可靠性高

機電自動化有一項明顯特征，就是其具有多項預警功能。例如監視、預警、保護等等。眾所周知，煤礦企業屬于危險系數相當高企業，因此它對生產安全要求十分苛刻，想要保障煤礦企業安全生產，就必須要對煤礦企業中設備合理使用，并做好日常管理維護工作。將自動化設備引進煤礦生產之中，不僅能夠提高機電設備生產安全系數，還能夠有效降低生產成本，降低人工成本，并將危險系數控制在最小范圍內，提高煤礦企業生產安全系數，促使企業安全高效的發展。

三、煤礦機電自動化技術發展現狀

1、機電自動化技術概述

機電自動化技術是在傳統機械技術的基礎上，參考、借鑒相關的電子技術以及計算機技術進行發展的一種成果。所以，機電自動化技術是對機械技術、信息技術、接口技術等等軟件編程技術以及傳感測試技術的一種綜合應用，其可靠程度高、能源消耗量低等等方面的特點。將自動化技術引入生產環節中，能夠使企業實現自動化管理。煤礦企業是一種勞動密集型企業，將自動化技術應用其中，不僅能夠使工作人員從繁重勞動環節中獲得解脫，還能夠有效保障員工的安全，使煤礦企業實現現代化生產經營模式。

2、我國煤礦企業中自動化技術應用情況

現階段，我國大部分煤礦企業都實行了自動化管理，并呈現出較好的發展態勢，有效地推動了煤礦企業實現現代化管理。國外發達國家中的煤礦企業實現自動化管理領先我國半個世紀，因此，不管是整體生產技術，還是安全管理方面都要領先我國一大步，煤礦企業的生產經營對技術以及安全方面要求特別高，發達國家擁有較先進生產技術，隨著科學技術的不斷發展，國外煤礦企業逐步將各種高端技術融入進去，使自動化技術逐漸成為綜合自動的控制技術，并有效促使煤礦企業的勞動生產率大幅度提高。我國煤礦企業在經營生產方面存在不同的結構層次，一些鄉鎮煤礦大多使用人工開采的方法經營，中小型煤礦使用一些較為普通的機械生產工具進行，大型煤礦則是用綜合開采的方法。相比較前兩種煤礦生產經營方式，大型煤礦在開采時候機械設備較為先進。與國外發達國家相比較，我國煤礦在機械設備上雖然采用了自動化技術，但不管在自動化專業技術研發水平還是其他方面，仍舊存在很多不足。

四、煤礦機電設備自動化技術應用方向分析

目前煤礦機電設備自動化技術應用結構圖如圖1所示。

1、煤礦安全生產監測設備自動化

煤礦企業煤炭資源開采主要是在井下完成，由于井下生產條件復雜，不僅受到瓦斯、地下水、地質條件等因素制約，還涉及到眾多機械設備的應用。如何保障井下工作人員人身及財產安全就成為了煤礦機電設備自動化技術應用的主要方向。圖1中通過建立完善的井下工業控制光纖環網，可以將各采煤區變電所、壓風機房、空氣、濕度、溫度等監測設備納入到自動化管理中，一旦井下環境發生了明顯改變，各種信息傳感器能夠將收集到的數據傳到中控系統中，系統自動判定需要執行的措施并按照預案執行，不僅提高了煤礦企業工作效率，也為安全生產提供了保障基礎。同時隨著自動化技術應用程度進一步提高，井下定位系統的準確性得到了顯著加強，能夠在較短的時間內確定井下工作人員實際作業位置，一旦發生礦井滲水、瓦斯爆炸等事故時，能夠顯著提高搶險救護效果。

2、煤礦輸送設備自動化

煤炭資源在開采后需要及時輸送到地面以保證整個開采流程能夠高效運轉。輸送設備一旦發生意外故障將會導致部分或全部煤礦開采設備無法正常運轉，給煤礦企業帶來不可估量的經濟損失。因此，通過將煤礦輸送設備與自動化技術相結合，由高性能PLC可編程控制器來承擔控制與調節功能，并將調節、主控、行程監控、制動等子單元控制模塊采用總線通訊方式進行有效鏈接，一旦輸送設備在運行過程中出現意外故障將會及時向工作人員提出警示信號，同時中控系統根據已經編好的運行程序來啟動備用輸送設備以替代問題設備，不僅保障了整個輸送過程運轉效率，也提高了設備檢修能力，是目前煤礦企業自動化技術應用程度最高的機電設備之一。

3、煤礦采掘自動化技術應用

煤礦在生產過程中，其采掘工作是非常艱苦的。采掘工作的危險系數較高，并且工作人員要進入煤礦井下才能夠進行采掘，但井下作業環境通常十分惡劣，并且地址條件很難準確掌握，使得煤礦在開采過程中宗師出現瓦斯爆炸、地下水滲漏的事故發生。另一個方面，礦井下面空氣含量較低，煤塵之類濃度偏高，這些因素都會嚴重影響到井下作業人員的安全。在這種艱苦的環境中，煤礦企業的生產如果僅依靠工作人員施工，或者是使用較為傳統機械設備進行輔助，就會大大降低采掘的工作效率。

結束語

煤礦機電自動化能夠有效保障煤礦在生產過程中的高效、安全運行，其原理主要是將自動化技術應用到機電設備之中，使設備在運行過程中，實現自動化控制，為煤礦井安全高效生產提供有效保障。

參考文獻

[1]姜新星，姜浩.電氣自動化技術在煤炭工業中的應用[J].《機電信息》，2012，（21）.

電子技術研發范文第2篇

G4

文獻標識碼：A

文章編號：16723198（2015）11013402

0引言

本課程隨著高教改革的步伐，其教學方法方面進行了一系列的改革，在教學內容、教學平臺、教師培訓及其實驗平臺和考核方面也取得了一定的成效。但隨著計算機技術的日新月異，和社會對計算機類人才實踐能力、運用知識等綜合能力不斷提出更新更高的需求，這些需求倒逼著對本課程教學方法做進一步的改進和創新。需要教師在教學內容、教學方法等合理整合、提高教師能力、遵循教學規律來加強學生實驗實踐能力，和課程考核等方面予以研究。

1數字電子技術課程目前的教學方法

數字電子技術是計算類專業的基礎課程，其內容是經典的。目前本課程的教學方法主要是理論教學和實驗教學兩個環節組成。理論教學以課堂教學形式進行，老師講，學生聽課。實踐教學是學生在硬件實驗箱或者虛擬平臺上，以驗證性實驗為主，起到鞏固課堂學習的目的，最后進行筆試考核。另外隨著教學改革的需要，一是增加學生自主學習時間，二是增加學生較寬領域知識的涉獵，在總教學學時有限的情況下，一般采取減少專業課程教學學時的辦法來滿足以上改革的需要。所以，隨著本課程學時不斷減少的情況下，現用的教學方法也有待創新改革。

2目前本課程教學方法存在的問題

（1）教學平臺單一，教學內容側重不夠準確。教學形式單一，沒有充分利用現代開發技術平臺，或者先進齊全的實驗室設備，沒有合理分配課程學時，沒有把抽象的理論性強邏輯強的知識，用直觀的方法予以表達。另外由于專業學時壓縮的需要，不少高校處理方式或者簡單縮減理論和實驗學時，或者干脆刪掉本課程，這是一種消極適應的處理方法。

（2）尊重成人學習規律不夠，提供給學生主動機會欠缺。沒有引導學生感性認識和理解抽象概念，難以激發學生的興趣，面對抽象難懂的知識，和機械教學方法下的學習，慢慢導致學生懼怕計算機硬件的心理困惑，逃避類似課程的學習。另外，多年應試教育下來，多數學生自我管理的習慣和能力還不具備，因此不少學生課堂或跟不上老師進度，或沒興趣聽課，課堂上玩手機，大把的課余時間也無法有效利用。四年下來，沒學好專業，難就業，還養成很多陋習。所以遵循成人學習規律，結合課程引導學生進行自我管理好習慣的積累，培養自學能力，通過布置個性化有針對性的作業，引導學生思考、討論，消除學生抄襲作業的可能。

（3）考核形式單一。目前考核方法難以調動學生的學習激情，分數至上的方法導致學生重視理論學習，輕視實踐動手能力的培養。

3新教學方法研究

3.1具體研究對象

在尊重教學規律的前提下，從教學平臺、任課教師和學生等多方面入手，研究新的合理教學方法。在數字電子技術課程學時極其有限的情況下，進一步細化和整合教學內容，合理組織教學，提升教師專業水平和與學生互動能力，將傳統的簡單理論加實驗課程教學方法改革，研究形成理論、實驗和實踐一體化，課堂教學、實驗室教學和課外自主學習等多平臺有機整合一體化的課程教學方法。

3.2研究內容

在符合教學大綱教學要求與內容的前提下，把原有理論加實驗分開的教學方法，進行改進，采取多管齊下、有機整合的教學方法。

學生學習知識的平臺有教室聽課、實驗室動手和課外自學等多種形式，只要激發學生學習的自覺性，可以引導學生，圍繞課程知識體系，把這些平臺多管齊下，有機利用整合，做到高效學習和各種能力的有效提高。

本課程知識體系包括基本概念、數字邏輯代數和基本經典的設計和分析方法；具體數字電路的分析和設計驗證性的知識；和實現相關電路的開發軟件仿真平臺，以及課內外習題的解答。以效率為目的，注重學生成人的學習規律，將這些內容進行合理的分類整合，有效結合不同學習環境，安排教學內容，有計劃展開教學工作。

依據教學環境，將教學內容分成三部分。

一是在課堂教室里，把邏輯推理性強的知識用多媒體設備演示和黑板逐一推導，構建知識的整體框架，以便學生對本課程有一個大致的印象，起到入門的作用。另外，課內外習題的解答也在教室進行，便于學生對知識疑點的準確掌握。該部分占全部學時六分之一左右。

二是具體數字電路的分析和設計在老師講解或者案例自學的基礎上，接著讓學生驗證。這部分在實驗室授課完成，大約為二分之一學時。

在老師引導下演示，學生照著學會用仿真平臺實現功能部件的分析與設計。需要立馬驗證輔助理解的抽象知識在實驗室進行，結合實驗室多媒體設備和實驗設備，老師先講解一般方法，經典例題，學生立馬練習相關習題，予以驗證理解。老師可以及時通過實驗等方式解答學生的疑惑。其優點就是學生有機會動手參與，調動了學生學習的主動性，符合成人學習特點。以上兩部分的學時就是傳統教學方法的理論學時，但新的教學方法既完成了理論知識的傳授，也完成的基本驗證性實驗的任務。

三是完成課程設計綜合型較強的實踐內容，增強學生運用知識的機會和能力。教學任務包括引導學生合理利用課外時間自學掌握Proteus等仿真軟件的使用。較大復雜度和難度的課題，將分組來實現，大約8學時。基本原則：學生為主、標準統一、過程透明、均有收獲。通過合理分組，引導學生運用學到的知識完成復雜度難度較大的課題。從課題驗收標準、學生分組、課題的選擇、任務的劃分、過程管理、課題完成到文檔整理、演示評價，都嚴格管理，培養學生自我督促，互相激勵的機制。這可以充分調動學生主動用好課外時間，也可以培養學生互相協調溝通能力、文檔的撰寫能力。對于課程設計實踐中遇到的問題，老師在實驗室予以一對一指導解答。

3.3新教學方法要解決的主要問題

（1）激發學生的學習興趣，引導他們充分合理利用課余時間的好習慣，逐步熟練掌握Quartus II仿真軟件的使用。

（2）規劃好銜接好教室課堂講授、實驗室講授和學生分組實踐的內容與進度。實時關注學生理解掌握知識的程度，做動態調整。

（3）課題分組時，結合學生具體情況有機搭配，做到每個同學都有相應的收獲。

3.4新教學方法的評價

（1）形成系統完善的本課程教學方法。任課教師授課水平和與學生互動能力大大提到，受到學生認可和好評。

（2）引導學生掌握Proteus等仿真軟件，熟練實現數字邏輯電路圖和VHDL編程兩種輸入方法。引導學生不僅理性掌握數字電子技術課程的基本概念和基本方法，通過基本驗證性實驗和課題實踐還能感性了解計算機底層電路的分析與設計，做到理論與實踐的有機結合。

（3）通過課外作業，和課內及時有效動手，引導學生自主學習，激發學生學習興趣和潛力。通過分組協作完成課題，培養學生整合知識、收集整理資料的能力，訓練學生組織能力、合作與協作能力，寫作和表達能力。

（4）尤其做到了以人為本，遵循成人學習多元理論規律，多方法有機結合教學方法。

電子技術研發范文第3篇

關鍵詞：電力電子技術；開關電源

現代電源技術是應用電力電子半導體器件,綜合自動控制、計算機(微處理器)技術和電磁技術的多學科邊緣交又技術。在各種高質量、高效、高可靠性的電源中起關鍵作用,是現代電力電子技術的具體應用。

當前,電力電子作為節能、節才、自動化、智能化、機電一體化的基礎,正朝著應用技術高頻化、硬件結構模塊化、產品性能綠色化的方向發展。在不遠的將來,電力電子技術將使電源技術更加成熟、經濟、實用,實現高效率和高品質用電相結合。

1.電力電子技術的發展

現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。

1.1整流器時代

大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。

1.2逆變器時代

七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。

1.3變頻器時代

進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。

2.現代電力電子的應用領域

2.1計算機高效率綠色電源

高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代,計算機全面采用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。

計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品，綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日"能源之星"計劃規定,桌上型個人電腦或相關的設備,在睡眠狀態下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高頻開關電源

通信業的迅速發展極大的推動了通信電源的發展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通信供電系統的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。

因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

2.3直流-直流(DC/DC)變換器

DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,并同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源),同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流噪聲的作用。

通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規模集成電路的發展,要求電源模塊實現小型化,因此就要不斷提高開關頻率和采用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研制生產了采用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。

2.4不間斷電源(UPS)

不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。

現代UPS普遍了采用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速,已經有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規格的產品。

2.5變頻器電源

變頻器電源主要用于交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統中占據的地位日趨重要,已獲得巨大的節能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅動交流異步電動機實現無級調速。

國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用于空調器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節能等優點。國內于90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發生產熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調速的壓縮機電機。優化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研制的進一步發展方向。

2.6高頻逆變式整流焊機電源

高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。

逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩定的直流,供電弧使用。

由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數、多信息的提取與分析,達到預知系統各種工作狀態的目的,進而提前對系統做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。

國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續率60%,全載電壓60~75V,電流調節范圍5~300A,重量29kg。

2.7大功率開關型高壓直流電源

大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質改良、醫用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。

自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變為3kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。

國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經整流變為直流,采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。

2.8電力有源濾波器

傳統的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現裝置網側功率因數惡化的現象,即所謂"電力公害",例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數僅有0.5~0.6。

電力有源濾波器是一種能夠動態抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統LC濾波器的不足,是一種很有發展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統開關電源的區別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環基準信號為電壓環誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。

2.9分布式開關電源供電系統

分布式電源供電系統采用小功率模塊和大規模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產效率。

八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統的研究基本集中在變換器并聯技術的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發展，各種變換器拓撲結構相繼出現,結合大規模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數量逐年增加，應用領域不斷擴大。

分布供電方式具有節能、可靠、高效、經濟和維護方便等優點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業控制等系統逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。

3.高頻開關電源的發展趨勢

在電力電子技術的應用及各種電源系統中，開關電源技術均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術，通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。

3.1高頻化

理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統"整流行業"的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造,成為"開關變換類電源",其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。

3.2模塊化

模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關器件和與之反并聯的續流二極管,實質上都屬于"標準"功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了"智能化"功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,有些制造商開發了"用戶專用"功率模塊(ASPM),它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統的引線連接,這樣的模塊經過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到優化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構成一臺新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統可靠性,即使萬一出現單模塊故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供充分的時間。3.3數字化

在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術擬電路基礎上的。但是,現在數字式信號、數字電路顯得越來越重要,數字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調試和遙感遙測遙調,也便于自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數字化技術就離不開了。

3.4綠色化

電源系統的綠色化有兩層含義:首先是顯著節電,這意味著發電容量的節約,而發電是造成環境污染的重要原因,所以節電就可以減少對環境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網產生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標準,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節電設備,往往會變成對電網的污染源:向電網注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數下降,使電網電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數的方法。

總而言之,電力電子及開關電源技術因應用需求不斷向前發展,新技術的出現又會使許多應用產品更新換代,還會開拓更多更新的應用領域。開關電源高頻化、模塊化、數字化、綠色化等的實現,將標志著這些技術的成熟,實現高效率用電和高品質用電相結合。這幾年,隨著通信行業的發展,以開關電源技術為核心的通信用開關電源,僅國內有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內外一大批科技人員對其進行開發研究。開關電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產值需求的電力操作電源系統的國內市場正在啟動,并將很快發展起來。還有其它許多以開關電源技術為核心的專用電源、工業電源正在等待著人們去開發。

參考文獻：

[1]林渭勛:淺談半導體高頻電力電子技術,電力電子技術選編,浙江大學,384-390,1992。

電子技術研發范文第4篇

關鍵詞:廣播電視技術;數字化;發展進程

新時期，公眾獲取信息的方式不斷增加，對信息獲取的速度和質量也提出新要求。以往的廣播電視技術已經無法滿足受眾的需求，而數字技術的誕生為廣播電視技術的改革帶來無限可能，但是在改革中也存在一些問題。

1廣播電視數字化現狀

我國是世界人口第一大國，電視用戶也位于世界第一，由于人口眾多且需求量大，電視機產量也位于世界第一。目前，央視及很多省市地方臺都引入了數字傳輸技術，在我國30多個城市已經實現了電視廣播數字化。同時，一些城市也在不斷對其進行研究，數字廣播電視在我國已經進入了全新的時代。

2數字化廣播電視技術優勢

數字化廣播電視技術對編輯流程進行了優化，其操作更加簡單，通過網絡平成傳遞、下載、保存等內容，并進一步完善了編輯系統，將工作按照內容進行劃分，提高了編輯的靈活性。廣播電視技術實現數字化和網絡化，可進一步實現資源共享，提高編輯效率。

2．2傳播技術方面

廣播電視傳播技術實現數字化可以提高其傳播品質、優化傳播方式，為受眾帶來優質的播放效果，同時信號更加穩定，不受其他信號或周邊磁場的影響，對外界信號具有較強的屏蔽效果，滿足了人們對高傳播效率和高品質畫面的要求。

3廣播電視在數字化進程中出現的主要問題

3．1市場競爭

隨著我國改革開放的持續深入，各行業的競爭日趨激烈，從市場性質分析，其具有公平性、公正性及自由性，但是前提是市場要具有規范性和有序性。據相關調查研究，我國的電視數字網絡建設出現了大量的重復情況，造成資源浪費，網絡覆蓋率的重復率也相當高，成為影響廣播電視數字化的重要因素。隨著技術水平的提高，商家運行成本會不斷降低，市場容易出現惡性競爭的情況，導致市場運行不穩定。

3．2市場需求

隨著人們物質生活要求的提高，人們更關注精神層面的需求。當前社會文化呈現多樣性，人們的需求也存在一定的差異，每個人的興趣喜好都不相同，如果節目不能滿足用戶的需求，就無法吸引用戶，導致市場占有率降低。通過對當前市場分析發現，用戶更關注新聞及電視劇，因此，提高節目質量是吸引用戶的重要手段。除此之外，用戶很反感廣告，特別是在播放電視劇的過程中，廣告又長又多，會降低用戶的觀看欲望。長期以往，用戶很可能放棄通過電視收看節目，而選擇其他收看渠道。

3．3政府政策

政府要給予廣播電視發展一定的扶持，同時也要發揮市場監督者的責任，為商家營造合作共贏、正當競爭的平臺。相關公司在實現自身發展的同時，還要積極與設備供應商、節目供應商及投資商開展合作，形成穩定、良好的合作關系，進一步推動公司有序發展。

3．4產業定位

當前，我國數字廣播電視定位比較模糊。對于用戶來說，這是重要的娛樂渠道，其自身擁有極大的價值空間。對于廣播電視來說，教育和宣傳則是重要的組成板塊，體現了政策和政治方面的功能，卻沒有突出經濟方面。因此，模糊的定位影響了廣播電視的數字化進程。針對這種情況，一定要對其定位做出適當調整，突出經濟特性，推動其發展。

3．5資源整合

網絡技術的飛速發展給廣播電視帶來了嚴重挑戰，為了實現盈利，很多公司都采取聯合模式來提高競爭力，但是在資源整合的過程中，存在一系列問題，影響了廣播電視的社會影響力。

4推動廣播電視技術發展的相關措施

4．1節約數字成本

為有效加快廣播電視的數字化進程，讓更多的用戶使用，就要降低消費成本。而想要降低消費，就要降低數字化成本，只有降低其使用成本，才能進行有效推廣，實現廣播電視的普及化。不僅要讓城市居民使用，也要讓偏遠山區人們使用，不斷擴大其市場，讓數字廣播電視成為平民消費，讓人們可以用得起，進而達到推廣數字廣播電視的目的。

4．2豐富節目內容

隨著我國社會經濟的蓬勃發展，人們的生活水平得到顯著提高，對精神生活也提出了新要求。新時代，人們獲取信息的渠道呈現多樣化，傳媒領域競爭愈加激烈，如何讓用戶主動選擇廣播電視作為獲取信息的渠道，是相關行業面臨的重要問題。針對用戶精神生活的需求，一定要不斷豐富電視廣播內容，根據受眾需求和喜好，提供快捷、方便的獲取渠道，吸引受眾注意力，創造高質量的廣播電視內容，同時，還要保證節目健康合法、積極向上。針對付費頻道，也要降低費用標準，提高節目品質和內容，讓用戶感到物有所值，并通過節目提高自身的道德標準和文化素養。

4．3規范行業制度

我國廣播電視市場由于制度不規范，呈現出混亂現狀，因此，相關部門要針對這一情況，出臺相關法規，對商家的行為進行約束和規范。競爭是發展的動力，相關部門要提倡競爭，促進共同發展，但也要杜絕惡意競爭，否則會對數字化進程帶來不利影響。合理的制度能夠保證電視技術有序、快速發展，因此，有效的管理制度也是推動數字化進程發展的關鍵組成部分。

4．4更新廣播電視設備

數字化廣播電視技術與以往的技術存在一定程度的重合，為了有效降低使用成本，要對傳統的廣播電視設備進行改造，降低成本。新設備與舊設備相結合的方式也更尊重用戶的使用習慣，傳統的廣播電視設備并沒有完全淘汰，而是得到一定程度的利用，起到了節約資源的目的，讓用戶在享受數字化的同時，降低消費負擔。

4．5遵循發展原則

第一，保證節目質量和內容，根據用戶的需求和喜好創作節目。第二，要對廣播電視進行清晰的定位，促進其健康發展。第三，在數字化發展過程中，要遵照經濟性原則，保證其性價比，讓更多用戶選擇廣播電視，擴大市場占有率，促進廣播電視數字化的全面發展。5結語廣播電視在人們的生活中具有重要地位，隨著數字化進程的逐步加快，廣播電視對人們的影響也會持續加大，相關人員一定要針對人們的喜好和需求，在帶給人們更多快樂和享受的同時，推動電視數字化進程的發展。

作者:杜廣大 單位:吉林省廣播電視技術中心臺

參考文獻:

電子技術研發范文第5篇

傳統的教學法關注的往往是怎樣在教學進度要求下盡可能多地傳授書本知識，讓學生在掌握理論知識后，完成各種習題。這導致了學生只會做題，卻不知這些知識有何用途的結果。為了解決這個問題，我們提出以解決問題為目標的傳統啟發式教學方法，并在課堂中加以應用。

1.目標問題的提出。

根據教學進度安排，在每一堂課前提出合理的目標問題。該問題應涵蓋整堂課的教學重點，問題的大小和難易程度應結合課程內容，既要能足夠調動學生的興趣和想去解決的欲望，又能符合學生的客觀知識條件。保證學生通過課堂學習和討論能夠加以解決是十分必要的。根據實際需要，目標問題可以是許多小問題的組合，在不同的教學階段提出不同的小問題。例如，在低頻電子線路課程的緒論課上對該課程提出了以下幾個較大的目標問題。處理模擬信號的主要電路有哪些？如何分析和設計放大電路的技術參數？如何防止電路的自激振蕩？如何獲得所需的正弦信號？如何獲得放大電路的供電電源？學生可以通過一個學期的學習和努力逐步解決以上問題，從而建立一個較完整的知識體系。以上的每一個問題可以被分解，引導學生深入淺出，不斷積累知識。例如，在講解單管放大電路之前，要求學生通過預習解決以下問題：①單管放大電路的基本組成是什么？可能存在的交流信號通路有哪些？②作為放大電路的主要技術參數有哪些？這樣，學生可以帶著目標問題去預習和準備，需要做出的回答也是淺顯的，符合大多數學生的水平。

2.目標問題的解決。

不管是任課教師還是聽課的學生，都是帶著目標問題走進課堂的。教學雙方有各自不同的任務，但目標卻是一致的，就是如何更好地解決每堂課的目標問題。解決問題的方式方法很多，應根據不同問題、不同班級的知識程度靈活運用。通過反復實踐，總結出以下幾點。首先，分別請同學根據預習的課程內容對一個問題做出簡要回答，把答案的要點記錄在黑板上。然后請其他同學做補充回答。最后，由任課教師帶著大家來分析目標問題，結合實例給出完整的答案。以上三個步驟都非常關鍵，首先要鼓勵同學積極思考、主動解決問題的精神，告訴大家答案的準確性和完整性并不重要。其次，要讓其他同學參與討論，發表不同的觀點，可使目標問題進一步展開，讓同學們產生更大的興趣。與此同時，任課教師要適時調節課堂氣氛并把握進度，要把學生的關注點集中在目標問題上。通過正確引導、實例分析，最后使大家意見一致。如果學生心中仍然存在疑問，就鼓勵他們在課后進行深入研究。如果出現沒有同學或較少同學參與課前準備和課堂討論的情況，任課教師要深入到學生中探尋問題所在。有的時候需要降低目標問題的難度，以適合更多同學的能力，遵循循序漸進的原則；有的時候需要制定相應的鼓勵或獎勵政策，比如把課堂表現計入平時成績等；有的時候需要強制執行，要求不善于參與討論的學生必須做好課前準備，上課時直接對其進行提問。同時，對平時表現好的同學要進行鼓勵，可以加深問題的難度、廣度等，真正做到因材施教。從以上分析可知，目標問題教學法在實施過程中存在許多困難。不僅要求教師要充分調動學生的積極性，還要求教師具有良好的專業素質和較強的組織能力和敬業精神。

二、在課堂中用EDA技術驗證目標問題的現代教學方法的實施

傳統教學方法在以解決問題為目標的課堂中具有不可替代的優越性。比如靈活的板書可以更好地滿足課堂討論的需要，也能增強師生之間的互動等。但是，無法在課堂中對目標問題加以驗證，使學生獲得更多的感性認識。因此，我們在課堂中加入了以EDA技術為手段的現代教學方法。

1.不同的課程使用不同的EDA技術。

EDA，即電子設計自動化，是一種實現電子系統或電子產品自動化設計的技術。當前，EDA技術獲得了迅速發展，在電子技術相關領域出現了種類較多的仿真軟件，比如，EWB、PSPICE、PROTEL（ALTIUMDESIGNER）、MAX-PLUSⅡ、MATLAB等。根據軟件特點和課程內容需要選擇合適的仿真工具。比如，驗證計數器時可選擇操作簡單的EWB仿真軟件；驗證三極管的輸出特性曲線或設計振蕩器時可選用PSPICE仿真軟件；設計大規模數字系統時可選用VHDL硬件描述語言；需要設計PCB電路板時可選用PROTEL等。選用的原則是操作簡單，仿真結果直觀明了，能夠充分說明電路的技術參數等特點。EDA技術只是驗證問題的手段，不在課堂上做過多的講解。

2.EDA技術在課堂中的合理應用。

EDA技術作為現代教學方法的輔助手段在課堂中的合理應用可以提高課堂效率，增強學生的感性認識，彌補實驗課時緊和實驗資源有限等不足。尤其在以解決目標問題為目的的課堂中，可以用仿真過程模擬問題分析過程，用仿真結果驗證問題的答案。例如，在討論單管放大電路的非線性失真的時候，可以使用PSPICE軟件模擬各種產生非線性失真的原因：增大輸入信號的幅度，改變工作點的位置，改變電源電壓等。在講解555振蕩器的時候，使用EWB軟件進行仿真模擬，可以測量各節點的電壓波形，使前面的分析得到驗證。EDA技術的合理應用不僅要選擇合適的工具和恰當的時機，還要以提高課堂效率為目的。因此，要求老師熟練掌握多種EDA技術，并且在課前做好畫圖等工作，在課堂上只模擬仿真過程和結果，重點是進行結果分析。

三、結語