引論：我們?yōu)槟砹?3篇電子技術(shù)發(fā)展論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

一、電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向，是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué)，向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代，并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)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(dǎo)體復(fù)合器件，表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。

1.1整流器時(shí)代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供，但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)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(jī)車、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車、地鐵機(jī)車、城市無軌電車等)和直流傳動(dòng)(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡虼嗽诹甏推呤甏蠊β使枵鞴芎途чl管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮，目前全國(guó)大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時(shí)的產(chǎn)物。

1.2逆變器時(shí)代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī)，交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代，隨著變頻調(diào)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(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出，靜止式無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取＿@時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變，但工作頻率較低，僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

1.3變頻器時(shí)代

進(jìn)入八十年代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合，出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世，導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展，而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn)，又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問世，是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1995年底，功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上已達(dá)到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率，使其性能更加完善可靠，而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展，為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能，實(shí)現(xiàn)小型輕量化，機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

二、現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1計(jì)算機(jī)高效率綠色電源

高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會(huì)，同時(shí)也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代，計(jì)算機(jī)全面采用了開關(guān)電源，率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)人了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對(duì)環(huán)境無害的個(gè)人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源，根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日“能源之星"計(jì)劃規(guī)定，桌上型個(gè)人電腦或相關(guān)的設(shè)備，在睡眠狀態(tài)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(guān)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(guān)電源

通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動(dòng)了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)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(wǎng)變換成標(biāo)稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機(jī)用的一次電源中，傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關(guān)電源取代，高頻開關(guān)電源(也稱為開關(guān)型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作，開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高效率和小型化。近幾年，開關(guān)整流器的功率容量不斷擴(kuò)大，單機(jī)容量己從48V/12.5A、48V/20A擴(kuò)大到48V/200A、48V/400A。

因通信設(shè)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(tǒng)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(hù)，且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標(biāo)準(zhǔn)控制板上，對(duì)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(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓，這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無軌電車、地鐵列車、電動(dòng)車的無級(jí)變速和控制，同時(shí)使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能，并同時(shí)收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源)，同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)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(shù)，開關(guān)頻率在500kHz左右，功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，要求電源模塊實(shí)現(xiàn)小型化，因此就要不斷提高開關(guān)頻率和采用新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)技術(shù)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(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場(chǎng)合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)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(jīng)逆變器變成交流，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負(fù)載。為了在逆變器故障時(shí)仍能向負(fù)載提供能量，另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調(diào)制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)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(shù)的引入，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS的智能化管理，進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程診斷。

目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速，已經(jīng)有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。

2.5變頻器電源

變頻器電源主要用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速，其在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要，已獲得巨大的節(jié)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(qū)動(dòng)交流異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。

國(guó)際上400kVA以下的變頻器電源系列產(chǎn)品已經(jīng)問世。八十年代初期，日本東芝公司最先將交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)器中。至1997年，其占有率已達(dá)到日本家用空調(diào)的70%以上。變頻空調(diào)具有舒適、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)于90年代初期開始研究變頻空調(diào)，96年引進(jìn)生產(chǎn)線生產(chǎn)變頻空調(diào)器，逐漸形成變頻空調(diào)開發(fā)生產(chǎn)熱點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2000年左右將形成。變頻空調(diào)除了變頻電源外，還要求有適合于變頻調(diào)速的壓縮機(jī)電機(jī)。優(yōu)化控制策略，精選功能組件，是空調(diào)變頻電源研制的進(jìn)一步發(fā)展方向。

2.6高頻逆變式整流焊機(jī)電源

高頻逆變式整流焊機(jī)電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機(jī)電源，代表了當(dāng)今焊機(jī)電源的發(fā)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(yīng)用前景。

逆變焊機(jī)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(jīng)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(jīng)高頻變壓器耦合，整流濾波后成為穩(wěn)定的直流，供電弧使用。

由于焊機(jī)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(jī)電源的工作可靠性問題成為最關(guān)鍵的問題，也是用戶最關(guān)心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調(diào)制(PWM)的相關(guān)控制器，通過對(duì)多參數(shù)、多信息的提取與分析，達(dá)到預(yù)知系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的，進(jìn)而提前對(duì)系統(tǒng)做出調(diào)整和處理，解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。

國(guó)外逆變焊機(jī)已可做到額定焊接電流300A，負(fù)載持續(xù)率60%，全載電壓60~75V，電流調(diào)節(jié)范圍5~300A，重量29kg。

2.7大功率開關(guān)型高壓直流電源

大功率開關(guān)型高壓直流電源廣泛應(yīng)用于靜電除塵、水質(zhì)改良、醫(yī)用X光機(jī)和CT機(jī)等大型設(shè)備。電壓高達(dá)50~l59kV，電流達(dá)到0.5A以上，功率可達(dá)100kW。

自從70年代開始，日本的一些公司開始采用逆變技術(shù)，將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻，然后升壓。進(jìn)入80年代，高頻開關(guān)電源技術(shù)迅速發(fā)展。德國(guó)西門子公司采用功率晶體管做主開關(guān)元件，將電源的開關(guān)頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術(shù)成功的應(yīng)用于高頻高壓電源，取消了高壓變壓器油箱，使變壓器系統(tǒng)的體積進(jìn)一步減小。

國(guó)內(nèi)對(duì)靜電除塵高壓直流電源進(jìn)行了研制，市電經(jīng)整流變?yōu)橹绷鳎捎萌珮蛄汶娏鏖_關(guān)串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l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(fù)載條件下，輸出直流電壓達(dá)到55kV，電流達(dá)到15mA，工作頻率為25.6kHz。

2.8電力有源濾波器

傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運(yùn)時(shí)，將向電網(wǎng)注入大量的諧波電流，引起諧波損耗和干擾，同時(shí)還出現(xiàn)裝置網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象，即所謂“電力公害”，例如，不可控整流加電容濾波時(shí)，網(wǎng)側(cè)三次諧波含量可達(dá)(70~80)%，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)僅有0.5~0.6。

電力有源濾波器是一種能夠動(dòng)態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置，能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足，是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關(guān)功率變換器和具體控制電路構(gòu)成。與傳統(tǒng)開關(guān)電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓，還反饋輸入平均電流;(2)電流環(huán)基準(zhǔn)信號(hào)為電壓環(huán)誤差信號(hào)與全波整流電壓取樣信號(hào)之乘積。

2.9分布式開關(guān)電源供電系統(tǒng)

分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)模控制集成電路作基本部件，利用最新理論和技術(shù)成果，組成積木式、智能化的大功率供電電源，從而使強(qiáng)電與弱電緊密結(jié)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(chǎn)效率。

八十年代初期，對(duì)分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的研究基本集中在變換器并聯(lián)技術(shù)的研究上。八十年代中后期，隨著高頻功率變換技術(shù)的迅述發(fā)展，各種變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn)，結(jié)合大規(guī)模集成電路和功率元器件技術(shù)，使中小功率裝置的集成成為可能，從而迅速地推動(dòng)了分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)研究的展開。自八十年代后期開始，這一方向已成為國(guó)際電力電子學(xué)界的研究熱點(diǎn)，論文數(shù)量逐年增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。已被大型計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)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(chǎng)合，如電鍍、電解電源、電力機(jī)車牽引電源、中頻感應(yīng)加熱電源、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源等領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。

三、高頻開關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)

在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中，開關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位。對(duì)于大型電解電鍍電源，傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重，如果采用高頓開關(guān)電源技術(shù)，其體積和重量都會(huì)大幅度下降，而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動(dòng)汽車和變頻傳動(dòng)中，更是離不開開關(guān)電源技術(shù)，通過開關(guān)電源改變用電頻率，從而達(dá)到近于理想的負(fù)載匹配和驅(qū)動(dòng)控制。高頻開關(guān)電源技術(shù)，更是各種大功率開關(guān)電源(逆變焊機(jī)、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(shù)。

3.1高頻化

理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，電氣產(chǎn)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(dāng)我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz，提高400倍的話，用電設(shè)備的體積重量大體下降至工頻設(shè)計(jì)的5~l0%。無論是逆變式整流焊機(jī)，還是通訊電源用的開關(guān)式整流器，都是基于這一原理。同樣，傳統(tǒng)“整流行業(yè)”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(jù)這一原理進(jìn)行改造，成為“開關(guān)變換類電源”，其主要材料可以節(jié)約90%或更高，還可節(jié)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(tǒng)高頻設(shè)備固態(tài)化，帶來顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經(jīng)濟(jì)效益，更可體現(xiàn)技術(shù)含量的價(jià)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(guān)器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管，實(shí)質(zhì)上都屬于“標(biāo)準(zhǔn)”功率模塊(SPM)。近年，有些公司把開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路也裝到功率模塊中去，構(gòu)成了“智能化”功率模塊(IPM)，不但縮小了整機(jī)的體積，更方便了整機(jī)的設(shè)計(jì)制造。實(shí)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(yán)重，對(duì)器件造成更大的電應(yīng)力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性，有些制造商開發(fā)了“用戶專用”功率模塊(ASPM)，它把一臺(tái)整機(jī)的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個(gè)模塊中，使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接，這樣的模塊經(jīng)過嚴(yán)格、合理的熱、電、機(jī)械方面的設(shè)計(jì)，達(dá)到優(yōu)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(gè)模塊固定在相應(yīng)的散熱器上，就構(gòu)成一臺(tái)新型的開關(guān)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(jī)體積，更重要的是取消傳統(tǒng)連線，把寄生參數(shù)降到最小，從而把器件承受的電應(yīng)力降至最低，提高系統(tǒng)的可靠性。另外，大功率的開關(guān)電源，由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮，一般采用多個(gè)獨(dú)立的模塊單元并聯(lián)工作，采用均流技術(shù)，所有模塊共同分擔(dān)負(fù)載電流，一旦其中某個(gè)模塊失效，其它模塊再平均分擔(dān)負(fù)載電流。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(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊，極大的提高系統(tǒng)可靠性，即使萬一出現(xiàn)單模塊故障，也不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作，而且為修復(fù)提供充分的時(shí)間。

3.3數(shù)字化

在傳統(tǒng)功率電子技術(shù)中，控制部分是按模擬信號(hào)來設(shè)計(jì)和工作的。在六、七十年代，電力電子技術(shù)完全是建立在模擬電路基礎(chǔ)上的。但是，現(xiàn)在數(shù)字式信號(hào)、數(shù)字電路顯得越來越重要，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)日趨完善成熟，顯示出越來越多的優(yōu)點(diǎn):便于計(jì)算機(jī)處理控制、避免模擬信號(hào)的畸變失真、減小雜散信號(hào)的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測(cè)遙調(diào)，也便于自診斷、容錯(cuò)等技術(shù)的植入。所以，在八、九十年代，對(duì)于各類電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來說，模擬技術(shù)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(shù)修正(PFC)等問題的解決，離不開模擬技術(shù)的知識(shí)，但是對(duì)于智能化的開關(guān)電源，需要用計(jì)算機(jī)控制時(shí)，數(shù)字化技術(shù)就離不開了。

3.4綠色化

篇2

當(dāng)前,電力電子作為節(jié)能、節(jié)才、自動(dòng)化、智能化、機(jī)電一體化的基礎(chǔ),正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展。在不遠(yuǎn)的將來,電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用,實(shí)現(xiàn)高效率和高品質(zhì)用電相結(jié)合。

1.電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)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(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。

1.1整流器時(shí)代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)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(jī)車、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車、地鐵機(jī)車、城市無軌電車等)和直流傳動(dòng)(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?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(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國(guó)大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時(shí)的產(chǎn)物。

1.2逆變器時(shí)代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī),交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)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(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取＿@時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

1.3變頻器時(shí)代

進(jìn)入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計(jì),到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實(shí)現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1計(jì)算機(jī)高效率綠色電源

高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會(huì),同時(shí)也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代,計(jì)算機(jī)全面采用了開關(guān)電源,率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)人了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對(duì)環(huán)境無害的個(gè)人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源,根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日"能源之星"計(jì)劃規(guī)定,桌上型個(gè)人電腦或相關(guān)的設(shè)備,在睡眠狀態(tài)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(guān)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(guān)電源

通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動(dòng)了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)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(wǎng)變換成標(biāo)稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機(jī)用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關(guān)電源取代,高頻開關(guān)電源(也稱為開關(guān)型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開關(guān)整流器的功率容量不斷擴(kuò)大,單機(jī)容量己從48V/12.5A、48V/20A擴(kuò)大到48V/200A、48V/400A。

因通信設(shè)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(tǒng)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(hù),且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標(biāo)準(zhǔn)控制板上,對(duì)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(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無軌電車、地鐵列車、電動(dòng)車的無級(jí)變速和控制,同時(shí)使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能,并同時(shí)收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源),同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)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(shù),開關(guān)頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實(shí)現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關(guān)頻率和采用新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)技術(shù)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(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場(chǎng)合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)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(jīng)逆變器變成交流,經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負(fù)載。為了在逆變器故障時(shí)仍能向負(fù)載提供能量,另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調(diào)制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)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(shù)的引入,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS的智能化管理,進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程診斷。目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經(jīng)有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。

2.5變頻器電源

變頻器電源主要用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速,其在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)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(qū)動(dòng)交流異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。

國(guó)際上400kVA以下的變頻器電源系列產(chǎn)品已經(jīng)問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)器中。至1997年,其占有率已達(dá)到日本家用空調(diào)的70%以上。變頻空調(diào)具有舒適、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)于90年代初期開始研究變頻空調(diào),96年引進(jìn)生產(chǎn)線生產(chǎn)變頻空調(diào)器,逐漸形成變頻空調(diào)開發(fā)生產(chǎn)熱點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2000年左右將形成。變頻空調(diào)除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調(diào)速的壓縮機(jī)電機(jī)。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調(diào)變頻電源研制的進(jìn)一步發(fā)展方向。

2.6高頻逆變式整流焊機(jī)電源

高頻逆變式整流焊機(jī)電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機(jī)電源,代表了當(dāng)今焊機(jī)電源的發(fā)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(yīng)用前景。

逆變焊機(jī)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(jīng)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(jīng)高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩(wěn)定的直流,供電弧使用。

由于焊機(jī)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(jī)電源的工作可靠性問題成為最關(guān)鍵的問題,也是用戶最關(guān)心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調(diào)制(PWM)的相關(guān)控制器,通過對(duì)多參數(shù)、多信息的提取與分析,達(dá)到預(yù)知系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的,進(jìn)而提前對(duì)系統(tǒng)做出調(diào)整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。

國(guó)外逆變焊機(jī)已可做到額定焊接電流300A,負(fù)載持續(xù)率60%,全載電壓60~75V,電流調(diào)節(jié)范圍5~300A,重量29kg。

2.7大功率開關(guān)型高壓直流電源

大功率開關(guān)型高壓直流電源廣泛應(yīng)用于靜電除塵、水質(zhì)改良、醫(yī)用X光機(jī)和CT機(jī)等大型設(shè)備。電壓高達(dá)50~l59kV,電流達(dá)到0.5A以上,功率可達(dá)100kW。

自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術(shù),將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進(jìn)入80年代,高頻開關(guān)電源技術(shù)迅速發(fā)展。德國(guó)西門子公司采用功率晶體管做主開關(guān)元件,將電源的開關(guān)頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術(shù)成功的應(yīng)用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進(jìn)一步減小。

國(guó)內(nèi)對(duì)靜電除塵高壓直流電源進(jìn)行了研制,市電經(jīng)整流變?yōu)橹绷?采用全橋零電流開關(guān)串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l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(fù)載條件下,輸出直流電壓達(dá)到55kV,電流達(dá)到15mA,工作頻率為25.6kHz。

2.8電力有源濾波器

傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運(yùn)時(shí),將向電網(wǎng)注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時(shí)還出現(xiàn)裝置網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂"電力公害",例如,不可控整流加電容濾波時(shí),網(wǎng)側(cè)三次諧波含量可達(dá)(70~80)%,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)僅有0.5~0.6。

電力有源濾波器是一種能夠動(dòng)態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關(guān)功率變換器和具體控制電路構(gòu)成。與傳統(tǒng)開關(guān)電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環(huán)基準(zhǔn)信號(hào)為電壓環(huán)誤差信號(hào)與全波整流電壓取樣信號(hào)之乘積。

2.9分布式開關(guān)電源供電系統(tǒng)

分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術(shù)成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強(qiáng)電與弱電緊密結(jié)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(chǎn)效率。

八十年代初期,對(duì)分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的研究基本集中在變換器并聯(lián)技術(shù)的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術(shù)的迅述發(fā)展，各種變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn),結(jié)合大規(guī)模集成電路和功率元器件技術(shù),使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動(dòng)了分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國(guó)際電力電子學(xué)界的研究熱點(diǎn),論文數(shù)量逐年增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。已被大型計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)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(chǎng)合,如電鍍、電解電源、電力機(jī)車牽引電源、中頻感應(yīng)加熱電源、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源等領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。

3.高頻開關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)

在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中，開關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位。對(duì)于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關(guān)電源技術(shù),其體積和重量都會(huì)大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動(dòng)汽車和變頻傳動(dòng)中,更是離不開開關(guān)電源技術(shù)，通過開關(guān)電源改變用電頻率,從而達(dá)到近于理想的負(fù)載匹配和驅(qū)動(dòng)控制。高頻開關(guān)電源技術(shù),更是各種大功率開關(guān)電源(逆變焊機(jī)、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(shù)。

3.1高頻化

理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,電氣產(chǎn)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(dāng)我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設(shè)備的體積重量大體下降至工頻設(shè)計(jì)的5~l0%。無論是逆變式整流焊機(jī),還是通訊電源用的開關(guān)式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統(tǒng)"整流行業(yè)"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(jù)這一原理進(jìn)行改造,成為"開關(guān)變換類電源",其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)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(tǒng)高頻設(shè)備固態(tài)化,帶來顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經(jīng)濟(jì)效益,更可體現(xiàn)技術(shù)含量的價(jià)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(guān)器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管,實(shí)質(zhì)上都屬于"標(biāo)準(zhǔn)"功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路也裝到功率模塊中去,構(gòu)成了"智能化"功率模塊(IPM),不但縮小了整機(jī)的體積,更方便了整機(jī)的設(shè)計(jì)制造。實(shí)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(yán)重,對(duì)器件造成更大的電應(yīng)力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開發(fā)了"用戶專用"功率模塊(ASPM),它把一臺(tái)整機(jī)的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個(gè)模塊中,使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接,這樣的模塊經(jīng)過嚴(yán)格、合理的熱、電、機(jī)械方面的設(shè)計(jì),達(dá)到優(yōu)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(gè)模塊固定在相應(yīng)的散熱器上,就構(gòu)成一臺(tái)新型的開關(guān)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(jī)體積,更重要的是取消傳統(tǒng)連線,把寄生參數(shù)降到最小,從而把器件承受的電應(yīng)力降至最低,提高系統(tǒng)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(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統(tǒng)可靠性,即使萬一出現(xiàn)單模塊故障,也不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作,而且為修復(fù)提供充分的時(shí)間。3.3數(shù)字化

在傳統(tǒng)功率電子技術(shù)中,控制部分是按模擬信號(hào)來設(shè)計(jì)和工作的。在六、七十年代,電力電子技術(shù)擬電路基礎(chǔ)上的。但是,現(xiàn)在數(shù)字式信號(hào)、數(shù)字電路顯得越來越重要,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)日趨完善成熟,顯示出越來越多的優(yōu)點(diǎn):便于計(jì)算機(jī)處理控制、避免模擬信號(hào)的畸變失真、減小雜散信號(hào)的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測(cè)遙調(diào),也便于自診斷、容錯(cuò)等技術(shù)的植入。所以,在八、九十年代,對(duì)于各類電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來說,模擬技術(shù)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(shù)修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術(shù)的知識(shí),但是對(duì)于智能化的開關(guān)電源,需要用計(jì)算機(jī)控制時(shí),數(shù)字化技術(shù)就離不開了。

3.4綠色化

電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:首先是顯著節(jié)電,這意味著發(fā)電容量的節(jié)約,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因,所以節(jié)電就可以減少對(duì)環(huán)境的污染;其次這些電源不能(或少)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染,國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)此制定了一系列標(biāo)準(zhǔn),如IEC555、IEC917、IECl000等。事實(shí)上,許多功率電子節(jié)電設(shè)備,往往會(huì)變成對(duì)電網(wǎng)的污染源:向電網(wǎng)注入嚴(yán)重的高次諧波電流,使總功率因數(shù)下降,使電網(wǎng)電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現(xiàn)缺角和畸變。20世紀(jì)末,各種有源濾波器和有源補(bǔ)償器的方案誕生,有了多種修正功率因數(shù)的方法。

總而言之,電力電子及開關(guān)電源技術(shù)因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展,新技術(shù)的出現(xiàn)又會(huì)使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代,還會(huì)開拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。開關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實(shí)現(xiàn),將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟,實(shí)現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。這幾年,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,以開關(guān)電源技術(shù)為核心的通信用開關(guān)電源,僅國(guó)內(nèi)有20多億人民幣的市場(chǎng)需求,吸引了國(guó)內(nèi)外一大批科技人員對(duì)其進(jìn)行開發(fā)研究。開關(guān)電源代替線性電源和相控電源是大勢(shì)所趨,因此,同樣具有幾十億產(chǎn)值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)正在啟動(dòng),并將很快發(fā)展起來。還有其它許多以開關(guān)電源技術(shù)為核心的專用電源、工業(yè)電源正在等待著人們?nèi)ラ_發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

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大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)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(jī)車、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車、地鐵機(jī)車、城市無軌電車等)和直流傳動(dòng)(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?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(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國(guó)大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時(shí)的產(chǎn)物。

1.2逆變器時(shí)代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī),交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)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(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)取＿@時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

1.3變頻器時(shí)代

進(jìn)入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計(jì),到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實(shí)現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1計(jì)算機(jī)高效率綠色電源

高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類進(jìn)入了信息社會(huì),同時(shí)也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代,計(jì)算機(jī)全面采用了開關(guān)電源,率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)人了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對(duì)環(huán)境無害的個(gè)人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源,根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日“能源之星"計(jì)劃規(guī)定,桌上型個(gè)人電腦或相關(guān)的設(shè)備,在睡眠狀態(tài)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(guān)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(guān)電源

通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動(dòng)了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)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(wǎng)變換成標(biāo)稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機(jī)用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關(guān)電源取代,高頻開關(guān)電源(也稱為開關(guān)型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開關(guān)整流器的功率容量不斷擴(kuò)大,單機(jī)容量己從48V/12.5A、48V/20A擴(kuò)大到48V/200A、48V/400A。

因通信設(shè)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(tǒng)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(hù),且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標(biāo)準(zhǔn)控制板上,對(duì)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(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無軌電車、地鐵列車、電動(dòng)車的無級(jí)變速和控制,同時(shí)使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能,并同時(shí)收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源),同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)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(shù),開關(guān)頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實(shí)現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關(guān)頻率和采用新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)技術(shù)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(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場(chǎng)合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)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(jīng)逆變器變成交流,經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負(fù)載。為了在逆變器故障時(shí)仍能向負(fù)載提供能量,另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調(diào)制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)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(shù)的引入,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS的智能化管理,進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程診斷。

目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經(jīng)有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。

2.5變頻器電源

變頻器電源主要用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速,其在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)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(qū)動(dòng)交流異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。

國(guó)際上400kVA以下的變頻器電源系列產(chǎn)品已經(jīng)問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)器中。至1997年,其占有率已達(dá)到日本家用空調(diào)的70%以上。變頻空調(diào)具有舒適、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)于90年代初期開始研究變頻空調(diào),96年引進(jìn)生產(chǎn)線生產(chǎn)變頻空調(diào)器,逐漸形成變頻空調(diào)開發(fā)生產(chǎn)熱點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2000年左右將形成。變頻空調(diào)除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調(diào)速的壓縮機(jī)電機(jī)。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調(diào)變頻電源研制的進(jìn)一步發(fā)展方向。

2.6高頻逆變式整流焊機(jī)電源

高頻逆變式整流焊機(jī)電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機(jī)電源,代表了當(dāng)今焊機(jī)電源的發(fā)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(yīng)用前景。

逆變焊機(jī)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(jīng)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(jīng)高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩(wěn)定的直流,供電弧使用。

由于焊機(jī)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(jī)電源的工作可靠性問題成為最關(guān)鍵的問題,也是用戶最關(guān)心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調(diào)制(PWM)的相關(guān)控制器,通過對(duì)多參數(shù)、多信息的提取與分析,達(dá)到預(yù)知系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的,進(jìn)而提前對(duì)系統(tǒng)做出調(diào)整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。

國(guó)外逆變焊機(jī)已可做到額定焊接電流300A,負(fù)載持續(xù)率60%,全載電壓60~75V,電流調(diào)節(jié)范圍5~300A,重量29kg。

2.7大功率開關(guān)型高壓直流電源

大功率開關(guān)型高壓直流電源廣泛應(yīng)用于靜電除塵、水質(zhì)改良、醫(yī)用X光機(jī)和CT機(jī)等大型設(shè)備。電壓高達(dá)50~l59kV,電流達(dá)到0.5A以上,功率可達(dá)100kW。

自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術(shù),將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進(jìn)入80年代,高頻開關(guān)電源技術(shù)迅速發(fā)展。德國(guó)西門子公司采用功率晶體管做主開關(guān)元件,將電源的開關(guān)頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術(shù)成功的應(yīng)用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進(jìn)一步減小。

國(guó)內(nèi)對(duì)靜電除塵高壓直流電源進(jìn)行了研制,市電經(jīng)整流變?yōu)橹绷?采用全橋零電流開關(guān)串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l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(fù)載條件下,輸出直流電壓達(dá)到55kV,電流達(dá)到15mA,工作頻率為25.6kHz。

2.8電力有源濾波器

傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運(yùn)時(shí),將向電網(wǎng)注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時(shí)還出現(xiàn)裝置網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂“電力公害”,例如,不可控整流加電容濾波時(shí),網(wǎng)側(cè)三次諧波含量可達(dá)(70~80)%,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)僅有0.5~0.6。

電力有源濾波器是一種能夠動(dòng)態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關(guān)功率變換器和具體控制電路構(gòu)成。與傳統(tǒng)開關(guān)電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環(huán)基準(zhǔn)信號(hào)為電壓環(huán)誤差信號(hào)與全波整流電壓取樣信號(hào)之乘積。

2.9分布式開關(guān)電源供電系統(tǒng)

分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術(shù)成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強(qiáng)電與弱電緊密結(jié)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(chǎn)效率。

八十年代初期,對(duì)分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的研究基本集中在變換器并聯(lián)技術(shù)的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術(shù)的迅述發(fā)展，各種變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn),結(jié)合大規(guī)模集成電路和功率元器件技術(shù),使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動(dòng)了分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國(guó)際電力電子學(xué)界的研究熱點(diǎn),論文數(shù)量逐年增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。已被大型計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)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(chǎng)合,如電鍍、電解電源、電力機(jī)車牽引電源、中頻感應(yīng)加熱電源、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源等領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。

3.高頻開關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)

在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中，開關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位。對(duì)于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關(guān)電源技術(shù),其體積和重量都會(huì)大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動(dòng)汽車和變頻傳動(dòng)中,更是離不開開關(guān)電源技術(shù)，通過開關(guān)電源改變用電頻率,從而達(dá)到近于理想的負(fù)載匹配和驅(qū)動(dòng)控制。高頻開關(guān)電源技術(shù),更是各種大功率開關(guān)電源(逆變焊機(jī)、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(shù)。

3.1高頻化

理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,電氣產(chǎn)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(dāng)我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設(shè)備的體積重量大體下降至工頻設(shè)計(jì)的5~l0%。無論是逆變式整流焊機(jī),還是通訊電源用的開關(guān)式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統(tǒng)“整流行業(yè)”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(jù)這一原理進(jìn)行改造,成為“開關(guān)變換類電源”,其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)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(tǒng)高頻設(shè)備固態(tài)化,帶來顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經(jīng)濟(jì)效益,更可體現(xiàn)技術(shù)含量的價(jià)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(guān)器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管,實(shí)質(zhì)上都屬于“標(biāo)準(zhǔn)”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路也裝到功率模塊中去,構(gòu)成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機(jī)的體積,更方便了整機(jī)的設(shè)計(jì)制造。實(shí)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(yán)重,對(duì)器件造成更大的電應(yīng)力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開發(fā)了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺(tái)整機(jī)的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個(gè)模塊中,使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接,這樣的模塊經(jīng)過嚴(yán)格、合理的熱、電、機(jī)械方面的設(shè)計(jì),達(dá)到優(yōu)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(gè)模塊固定在相應(yīng)的散熱器上,就構(gòu)成一臺(tái)新型的開關(guān)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(jī)體積,更重要的是取消傳統(tǒng)連線,把寄生參數(shù)降到最小,從而把器件承受的電應(yīng)力降至最低,提高系統(tǒng)的可靠性。另外,大功率的開關(guān)電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個(gè)獨(dú)立的模塊單元并聯(lián)工作,采用均流技術(shù),所有模塊共同分擔(dān)負(fù)載電流,一旦其中某個(gè)模塊失效,其它模塊再平均分擔(dān)負(fù)載電流。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(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統(tǒng)可靠性,即使萬一出現(xiàn)單模塊故障,也不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作,而且為修復(fù)提供充分的時(shí)間。

3.3數(shù)字化

在傳統(tǒng)功率電子技術(shù)中,控制部分是按模擬信號(hào)來設(shè)計(jì)和工作的。在六、七十年代,電力電子技術(shù)完全是建立在模擬電路基礎(chǔ)上的。但是,現(xiàn)在數(shù)字式信號(hào)、數(shù)字電路顯得越來越重要,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)日趨完善成熟,顯示出越來越多的優(yōu)點(diǎn):便于計(jì)算機(jī)處理控制、避免模擬信號(hào)的畸變失真、減小雜散信號(hào)的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測(cè)遙調(diào),也便于自診斷、容錯(cuò)等技術(shù)的植入。所以,在八、九十年代,對(duì)于各類電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來說,模擬技術(shù)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(shù)修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術(shù)的知識(shí),但是對(duì)于智能化的開關(guān)電源,需要用計(jì)算機(jī)控制時(shí),數(shù)字化技術(shù)就離不開了。

3.4綠色化

電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:首先是顯著節(jié)電,這意味著發(fā)電容量的節(jié)約,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因,所以節(jié)電就可以減少對(duì)環(huán)境的污染;其次這些電源不能(或少)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染,國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)此制定了一系列標(biāo)準(zhǔn),如IEC555、IEC917、IECl000等。事實(shí)上,許多功率電子節(jié)電設(shè)備,往往會(huì)變成對(duì)電網(wǎng)的污染源:向電網(wǎng)注入嚴(yán)重的高次諧波電流,使總功率因數(shù)下降,使電網(wǎng)電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現(xiàn)缺角和畸變。20世紀(jì)末,各種有源濾波器和有源補(bǔ)償器的方案誕生,有了多種修正功率因數(shù)的方法。這些為2l世紀(jì)批量生產(chǎn)各種綠色開關(guān)電源產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。

現(xiàn)代電力電子技術(shù)是開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著新型電力電子器件和適于更高開關(guān)頻率的電路拓?fù)涞牟粩喑霈F(xiàn),現(xiàn)代電源技術(shù)將在實(shí)際需要的推動(dòng)下快速發(fā)展。在傳統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)下,由于功率器件性能的限制而使開關(guān)電源的性能受到影響。為了極大發(fā)揮各種功率器件的特性,使器件性能對(duì)開關(guān)電源性能的影響減至最小,新型的電源電路拓?fù)浜托滦偷目刂萍夹g(shù),可使功率開關(guān)工作在零電壓或零電流狀態(tài),從而可大大的提高工作頻率,提高開關(guān)電源工作效率,設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的開關(guān)電源。

總而言之,電力電子及開關(guān)電源技術(shù)因應(yīng)用需求不斷向前發(fā)展,新技術(shù)的出現(xiàn)又會(huì)使許多應(yīng)用產(chǎn)品更新?lián)Q代,還會(huì)開拓更多更新的應(yīng)用領(lǐng)域。開關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實(shí)現(xiàn),將標(biāo)志著這些技術(shù)的成熟,實(shí)現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。這幾年,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,以開關(guān)電源技術(shù)為核心的通信用開關(guān)電源,僅國(guó)內(nèi)有20多億人民幣的市場(chǎng)需求,吸引了國(guó)內(nèi)外一大批科技人員對(duì)其進(jìn)行開發(fā)研究。開關(guān)電源代替線性電源和相控電源是大勢(shì)所趨,因此,同樣具有幾十億產(chǎn)值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)正在啟動(dòng),并將很快發(fā)展起來。還有其它許多以開關(guān)電源技術(shù)為核心的專用電源、工業(yè)電源正在等待著人們?nèi)ラ_發(fā)。

參考文獻(xiàn)

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(2)季幼章:迎接知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,發(fā)展電源技術(shù)應(yīng)用,電源技術(shù)應(yīng)用,N0.2,l998

(3)葉治正,葉靖國(guó):開關(guān)穩(wěn)壓電源。高等教育出版社,1998

篇4

2002年，我國(guó)國(guó)家旅游信息化工程——金旅工程將建設(shè)“旅游目的地營(yíng)銷系統(tǒng)”作為其電子商務(wù)部分的發(fā)展重點(diǎn)，旨在將其建成信息時(shí)代中國(guó)旅游目的地進(jìn)行國(guó)內(nèi)外宣傳、促銷和服務(wù)的重要手段。經(jīng)過一年多的努力，全國(guó)“旅游目的地營(yíng)銷系統(tǒng)”的中心平臺(tái)建設(shè)初具規(guī)模。于是，各大旅行社抓住這一商機(jī)，紛紛“觸網(wǎng)”，打算來一場(chǎng)旅游網(wǎng)站的大比拼。但由于信息匱乏，與傳統(tǒng)的旅游業(yè)相脫節(jié)，因此大多數(shù)旅游網(wǎng)站無法給上網(wǎng)用戶提供充分的信息資源。為了解決這些問題，各大網(wǎng)站都在積極努力地充實(shí)自己，像我們所熟悉的老牌旅游網(wǎng)站——華夏旅游網(wǎng)()、中國(guó)旅游資訊網(wǎng)()，還有新近推出的上海攜程旅游網(wǎng)()和北京的再見城市網(wǎng)站()等，都使出了十八般武藝，各顯神通。華夏旅游網(wǎng)憑借自己出身于中國(guó)國(guó)際旅行總社和在旅游信息方面的優(yōu)勢(shì)，為用戶提供了充足的信息源和售后服務(wù)。華夏旅游網(wǎng)又于1999年12月與公司合資聯(lián)營(yíng)新公司I-travel，進(jìn)一步推動(dòng)了網(wǎng)上旅游的服務(wù)，拓展了服務(wù)層面。因集合了華夏旅游網(wǎng)的實(shí)力及超級(jí)入門的吸引力，I-travel為世界各地的旅客及業(yè)界人土帶來了各種不同的旅游訊息及服務(wù)，也把內(nèi)地旅游推廣到了全世界。可見，電子信息技術(shù)在旅游業(yè)的應(yīng)用就是指通過現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)旅游商務(wù)活動(dòng)各環(huán)節(jié)的電子化，既包括通過網(wǎng)絡(luò)、交流旅游基本信息和旅游商務(wù)信息，以電子手段進(jìn)行旅游宣傳促銷、開展旅游售前售后服務(wù)；進(jìn)行電子旅游交易，也包括旅游企業(yè)內(nèi)部流程的電子化及管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用等。

(二)發(fā)展特點(diǎn)

旨在發(fā)展旅游電子商務(wù)的旅游網(wǎng)站建設(shè)突破了傳統(tǒng)旅游經(jīng)營(yíng)模式與手段，建立起現(xiàn)代旅游管理信息系統(tǒng)，克服了單純的規(guī)模擴(kuò)張而導(dǎo)致的機(jī)構(gòu)龐大、管理失效的弊病，形成規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化和集群化的旅游發(fā)展新格局。并在此基礎(chǔ)上形成生態(tài)學(xué)中所說的“環(huán)境系統(tǒng)”和“共棲”現(xiàn)象。具體表現(xiàn)為不同的“生物種群”(如信息化旅游企業(yè)、專業(yè)旅游網(wǎng)站、電子商務(wù)平臺(tái)、電子分銷系統(tǒng))共存于“旅游電子商務(wù)生態(tài)圈”中，在自己的生態(tài)位置上各司其職，并且該生態(tài)圈中存在著外部使用者對(duì)旅游電子商務(wù)網(wǎng)站／系統(tǒng)的選擇和旅游電子商務(wù)網(wǎng)站原統(tǒng)之間的競(jìng)爭(zhēng)；同時(shí)，共棲的“生物種群”之間有某種物質(zhì)、能量和信息的交流，從而相互補(bǔ)充，相互影響。

我們可從五個(gè)方面來闡釋旅游電子商務(wù)網(wǎng)站原統(tǒng)共棲現(xiàn)象：(1)用戶生活在有多種選擇的旅游電子商務(wù)環(huán)境之中。旅游者在通過網(wǎng)絡(luò)途徑搜尋旅游信息或預(yù)訂旅游產(chǎn)品時(shí)，可以訪問多個(gè)旅游網(wǎng)站，包括地方性、全國(guó)性或全球性旅游資訊服務(wù)網(wǎng)，旅游企業(yè)網(wǎng)站，專業(yè)旅游電子商務(wù)預(yù)訂網(wǎng)站等等，可在一個(gè)網(wǎng)站查詢旅游信息，在另一個(gè)網(wǎng)站預(yù)訂旅游產(chǎn)品。旅游企業(yè)可選擇加入全球分銷系統(tǒng)、區(qū)域性電子分銷系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)預(yù)訂系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)旅游電子商務(wù)平臺(tái)或自行建立網(wǎng)站推廣銷售自己的產(chǎn)品；(2)各類旅游電子商務(wù)網(wǎng)站／系統(tǒng)的天然差異以及個(gè)別旅游電子商務(wù)網(wǎng)站／系統(tǒng)的差別化定位造成了共棲現(xiàn)象。第一，基于互聯(lián)網(wǎng)的旅游電子商務(wù)網(wǎng)站，與基于專網(wǎng)和電子數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)預(yù)訂系統(tǒng)、全球分銷系統(tǒng)具有功能特性和應(yīng)用范圍上的天然差別性；第二，旅游電子商務(wù)網(wǎng)站／系統(tǒng)為了適應(yīng)服務(wù)對(duì)象的需要而主動(dòng)實(shí)施的差別化定位是造成共棲現(xiàn)象的另一個(gè)主要原因。一種是內(nèi)容上的差別化，如有大而全的旅游網(wǎng)和小而專的旅游網(wǎng)，有偏重提供旅游資訊的旅游網(wǎng)和偏重提供預(yù)訂交易的旅游網(wǎng)；另一種是范圍上的差別化，即有地方性網(wǎng)站／系統(tǒng)，有全國(guó)性網(wǎng)站／系統(tǒng)，有全球性網(wǎng)站／系統(tǒng)。每個(gè)旅游電子商務(wù)網(wǎng)站／系統(tǒng)會(huì)根據(jù)自身的實(shí)力以及周圍的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境決定自己定位在旅游電子商務(wù)生態(tài)環(huán)境的哪一個(gè)層次；(3)各旅游電子商務(wù)網(wǎng)站／系統(tǒng)間常常彼此合作。其方式包括：旅游商務(wù)信息交換；共用信息資源，合作建設(shè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容、網(wǎng)站頻道；信息內(nèi)容的多點(diǎn)鏡像；信息數(shù)據(jù)庫合作；網(wǎng)站之間的友情鏈接或相互導(dǎo)航等等。這類網(wǎng)站原統(tǒng)間的合作能使網(wǎng)站有效提高信息內(nèi)容被訪問的頻率，促進(jìn)信息資源的高效利用。為保證信息交換和傳播的實(shí)時(shí)暢達(dá)、廣域連通，發(fā)達(dá)國(guó)家已提出了旅游網(wǎng)站／電子商務(wù)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的信息格式和數(shù)據(jù)交換接口。(4)生態(tài)環(huán)境同樣存在“優(yōu)勝劣汰，適者生存”的規(guī)則，在旅游電子商務(wù)發(fā)展中這種規(guī)則就是我們熟識(shí)的“市場(chǎng)規(guī)律”。電子商務(wù)是一種通過特定手段實(shí)現(xiàn)的商務(wù)活動(dòng)，在這一活動(dòng)中，客戶資源是一種稀缺資源，發(fā)展電子商務(wù)的目的是獲取這一資源從而獲利，于是必然展開市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。由于市場(chǎng)是可細(xì)分的，因此從競(jìng)爭(zhēng)主角而言，在對(duì)市場(chǎng)資源的爭(zhēng)奪過程中，旅游電子商務(wù)網(wǎng)站原統(tǒng)建設(shè)者必須決定進(jìn)軍哪一領(lǐng)域的市場(chǎng)，在這個(gè)市場(chǎng)中將自己定位于何種層次，要準(zhǔn)確判斷是否可以獲得足夠規(guī)模并有利可圖的市場(chǎng)份額。正是這種市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的力量，不但造就了旅游電子商務(wù)網(wǎng)站原統(tǒng)生態(tài)共棲的現(xiàn)實(shí)，同時(shí)使旅游電子商務(wù)網(wǎng)站原統(tǒng)共棲的結(jié)構(gòu)始終處在動(dòng)態(tài)的演化過程中。(5)旅游電子商務(wù)網(wǎng)站／系統(tǒng)的共棲現(xiàn)象還表現(xiàn)在對(duì)共同外部環(huán)境的依托上。旅游業(yè)中不同的旅游電子商務(wù)網(wǎng)站／系統(tǒng)需要共同依托于社會(huì)第三方提供的電子支付、物流和認(rèn)證服務(wù)才能發(fā)揮完整的功能，并在共同的法律法規(guī)、市場(chǎng)管理環(huán)境中成長(zhǎng)。

2、電子信息技術(shù)在我國(guó)旅游業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)

由于網(wǎng)上旅游服務(wù)的信息全面，且獲取方式簡(jiǎn)便，人們紛紛轉(zhuǎn)向從網(wǎng)上獲取旅游信息、確定旅游路線、報(bào)名參加旅游團(tuán)隊(duì)、訂機(jī)票、訂酒店等。據(jù)悉，廣東最大的旅行社——廣之旅的專業(yè)網(wǎng)站——中國(guó)旅行熱線在2005年“十一”期間接到的訂機(jī)票和酒店的網(wǎng)上訂單和自助游的網(wǎng)上報(bào)名，都比平時(shí)增加了30%-40%。2005年“五一”期間，攜程旅行網(wǎng)的酒店預(yù)訂量達(dá)到了7900間/夜，酒店、機(jī)票和度假的節(jié)前預(yù)訂量都比2004年增長(zhǎng)了300%以上。火爆的旅游市場(chǎng)帶來了旅游網(wǎng)站的全線飄紅。

電子商務(wù)在我國(guó)旅游業(yè)主要有以下幾個(gè)方面的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

(一)旅游業(yè)電子商務(wù)成為旅游產(chǎn)品最佳展示臺(tái)

旅游網(wǎng)站可向游客提供無所不有的旅游信息服務(wù)，諸如旅游路線、景點(diǎn)、飯店、交通、氣象、人文及旅游常識(shí)、注意事項(xiàng)、旅游觀感、貨幣兌換等，而且這些旅游信息多是圖、文、聲、像并茂。旅游電子商務(wù)不僅可使游客從網(wǎng)上輕松地收集詳盡的動(dòng)態(tài)信息，而且還可提供虛擬旅游產(chǎn)品，給消費(fèi)者以身臨其境之感。比如，利用多媒體技術(shù)，可在網(wǎng)上建立虛擬客房，讓游客在笑容可掬的服務(wù)員帶領(lǐng)下，進(jìn)入虛擬客房的三維空間，享受服務(wù)員為你提供的沏茶、放音樂等服務(wù)；并且可隨著服務(wù)員悅耳動(dòng)聽的介紹，游覽客房?jī)?nèi)的裝潢、設(shè)施，查看飯店的服務(wù)項(xiàng)目，了解客房電器按鈕的使用方法等。這樣的虛擬產(chǎn)品使酒店的有形產(chǎn)品與無形服務(wù)達(dá)到最完美的結(jié)合。其不但使人們“足不出戶、暢游天下”的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)，而且也迎合了大眾“看貨訂物”的消費(fèi)心理。這一切是傳統(tǒng)旅游服務(wù)所無法比擬的，而且其成本遠(yuǎn)比傳統(tǒng)宣傳媒體低得多。

旅游網(wǎng)站上有覆蓋中國(guó)乃至世界的最廣泛的旅游目的地指南，可以為消費(fèi)者提供全面的旅游資訊服務(wù)，并可為游客的決策提供參考信息，起到了一個(gè)自然的導(dǎo)購作用。旅游網(wǎng)站還實(shí)現(xiàn)了旅行產(chǎn)品的網(wǎng)上一站式服務(wù)，包括酒店、機(jī)票和旅行路線的預(yù)訂等，并實(shí)現(xiàn)了在線支付旅游費(fèi)用，免去游客攜款外出的麻煩，方便游客對(duì)旅游產(chǎn)品的訂購。此外，旅游網(wǎng)站可突破時(shí)空的限制，為消費(fèi)者提供全天候、跨地域的服務(wù)。尤為重要的是旅游電子商務(wù)提供的具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品價(jià)格，給旅客帶來實(shí)惠，從而受到消費(fèi)者的青睞。

(二)電子商務(wù)與旅游網(wǎng)站接軌

涉及旅游業(yè)的電子商務(wù)除了選擇優(yōu)質(zhì)的旅游產(chǎn)品供應(yīng)商，督促和協(xié)助旅游目的地不斷完善與旅游行為相關(guān)的諸如交通、住宿、娛樂、景區(qū)建設(shè)等“硬件”設(shè)施、“軟件”服務(wù)外，還與旅游網(wǎng)站有良好的接軌。以廣西桂林旅游業(yè)為例，目前桂林帝苑酒店(cbw.con/hotel／royalgarden)、桂林伏波山大酒店(／hotel／fubo-guilin／)、桂林環(huán)球大酒店(／hotel／univer-sal-guilin／)、桂林國(guó)旅(／)等均有自己的網(wǎng)站或網(wǎng)頁，如何以旅游需求為導(dǎo)向，通過公司的網(wǎng)站與網(wǎng)絡(luò)很好地接軌，成為值得關(guān)注的問題。專業(yè)旅游網(wǎng)站發(fā)展電子商務(wù)需要有強(qiáng)大的專業(yè)產(chǎn)業(yè)資源做后盾，同時(shí)品牌、資本投入和支付方式等問題的徹底解決也需要一個(gè)漸進(jìn)的過程。另外，在網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)設(shè)計(jì)風(fēng)格、網(wǎng)絡(luò)報(bào)價(jià)、網(wǎng)絡(luò)預(yù)訂處理、網(wǎng)絡(luò)客源分析、網(wǎng)絡(luò)客人接待、客人資料保存整理等方面，尚有大量工作要做。因此，國(guó)內(nèi)旅游網(wǎng)站需要改革以往“大而全”的模式，向?qū)I(yè)細(xì)分的行業(yè)商務(wù)門戶轉(zhuǎn)變，將增值內(nèi)容和商務(wù)平臺(tái)緊密集成，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在信息服務(wù)方面的優(yōu)勢(shì)，使旅游電子商務(wù)真正進(jìn)入“PA用戶需求為中心”的實(shí)用階段。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)工作者還應(yīng)該拓寬視野，針對(duì)我國(guó)旅游的客源國(guó)情況提供不同版本的網(wǎng)上資料，如英文版、日文版、法文版等，積極接納全球的訪問者。但在這一點(diǎn)上，桂林的旅游網(wǎng)站出現(xiàn)了一個(gè)值得注意的問題：桂林伏波山大酒店、桂林環(huán)球大酒店、榕湖飯店／hotel／ronghu／index.html)等涉外飯店的網(wǎng)頁上，介紹說明都是英文的，僅有桂林帝苑酒店提供了中英文兩個(gè)版本。這個(gè)老牌旅游城市的旅游企業(yè)在招徠外國(guó)游客、給他們提供方便的同時(shí)，怎么把國(guó)內(nèi)游客給遺忘了呢?旅游網(wǎng)站只注重國(guó)際游客或國(guó)內(nèi)游客都不能算完善，只有齊頭并進(jìn)，才是發(fā)展的最佳模式。由此可見，我國(guó)旅游電子商務(wù)要實(shí)現(xiàn)真正的規(guī)模效應(yīng)，還有很長(zhǎng)的一段路要走。

(三)旅游業(yè)電子商務(wù)以增值服務(wù)為目標(biāo)

當(dāng)前，我國(guó)旅游網(wǎng)站不少，但真正從事電子商務(wù)活動(dòng)、具有影響力的網(wǎng)站卻為數(shù)不多。很多旅游網(wǎng)站僅限于做旅游產(chǎn)品的介紹或廣告宣傳，即使有網(wǎng)上銷售，也僅僅限于酒店客房的預(yù)訂，無法滿足游客對(duì)住、行、游的基本需求，更談不上滿足消費(fèi)者自助游等個(gè)性化要求了。桂林喜來登飯店是一家五星級(jí)飯店，該飯店近幾年來先后加盟國(guó)內(nèi)多個(gè)旅游網(wǎng)站，但通過網(wǎng)上銷售帶來的散客幾乎全是來自攜程旅行網(wǎng)一家旅游網(wǎng)站。由此可見，興建規(guī)模大、覆蓋面廣、影響力大、知名度高、可提供旅游“一條龍”全程服務(wù)及滿足個(gè)性化自助服務(wù)要求的旅游網(wǎng)站，是旅游電子商務(wù)欣欣向榮、縱深發(fā)展的關(guān)鍵所在。酒店客房預(yù)訂是旅游產(chǎn)品銷售的主要內(nèi)容之一，但目前的酒店客房預(yù)訂中，存在的最大問題是不能直接向客戶反映客房的實(shí)時(shí)狀況，即使是國(guó)內(nèi)“訂房老大”攜程旅行網(wǎng)也沒有做到這一點(diǎn)。在這一問題上，我們應(yīng)向香港珀麗酒店學(xué)習(xí)。被譽(yù)為電腦化精品酒店的香港珀麗酒店(Rosedale)的網(wǎng)絡(luò)預(yù)訂系統(tǒng)——塞雷納塔預(yù)訂酒店(Serenata′sBookHotel)確屬當(dāng)今亞洲之最。訪問珀麗酒店的網(wǎng)站，只要一按“預(yù)訂”按鈕，系統(tǒng)就馬上與酒店內(nèi)部的Fidelio數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)聯(lián)接，向客戶提供最近一分鐘的客房銷售情況和促銷優(yōu)惠的報(bào)價(jià)。客人選定房間后，系統(tǒng)立即提供由星東網(wǎng)(StarEastNet)和中國(guó)銀行聯(lián)合構(gòu)建的支付平臺(tái)，從而獲得客人信用卡的詳細(xì)資料和預(yù)付款。預(yù)訂—旦確認(rèn)，馬上通過塞雷納塔的電子郵箱通知客人。如此快捷、簡(jiǎn)便的實(shí)時(shí)預(yù)訂確實(shí)讓人耳目一新。解決這一問題的關(guān)鍵是網(wǎng)上預(yù)訂系統(tǒng)必須與飯店內(nèi)部局域網(wǎng)中管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相連，只有這樣，才能免去網(wǎng)站與飯店確認(rèn)預(yù)訂的周折，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)，提高旅游網(wǎng)站的訪問率。

(四)在線旅游經(jīng)營(yíng)商的“兩極分化”

中國(guó)第二大在線旅游服務(wù)提供商藝龍網(wǎng)信息技術(shù)北京)有限公司(以下簡(jiǎn)稱e龍)在2006年7月30日宣布：國(guó)際在線旅游巨頭InterActiveCorp公司(Nasdaq：IACI，以下簡(jiǎn)稱IAC)以6000萬美元的代價(jià)，獲得了e龍300的股權(quán)間。這意味著，IAC向進(jìn)軍中國(guó)旅游市場(chǎng)的目標(biāo)邁出了重要的一步。此前不久，e龍的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、中國(guó)最大的在線旅游服務(wù)提供商攜程旅行網(wǎng)(Nasdaq：CTRP，以下簡(jiǎn)稱攜程)，繼2005年年末在納斯達(dá)克成功上市募集資金400余萬美元之后，接受了日本網(wǎng)絡(luò)零售商樂天(Rakuten)1.09億美元的注資，樂天因此獲得攜程21.6%的股權(quán)。外國(guó)資本對(duì)中國(guó)旅游電子商務(wù)網(wǎng)站的一系列注資行為，表明中國(guó)在線旅游服務(wù)市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)展到了足以吸引他們的規(guī)模。旅游業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)正在進(jìn)行越來越緊密的聯(lián)合，全球范圍內(nèi)的在線旅游服務(wù)市場(chǎng)開始加速布網(wǎng)。

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2.1電子電工技術(shù)的基本特點(diǎn)隨著電工電子技術(shù)的進(jìn)步，各種新型電子器件的使用和研究也步入了新的階段，目前，電工電子技術(shù)呈現(xiàn)出如下幾個(gè)特點(diǎn)：

2.1.1高頻化高頻化是指電子器件在集成化的前提下也提高了器件的工作速度。

2.1.2集成化集成化是指全控型器件通過并聯(lián)多個(gè)單元器件，并將其全部集成在一個(gè)基片上的技術(shù)。

2.1.3高效率化高效率化主要表現(xiàn)在兩個(gè)主要的方面，即器件和變換技術(shù)。通過降低器件的壓降，能夠?qū)崿F(xiàn)降低損耗的目的。

2.1.4全控化全控化表現(xiàn)在將有自斷電功能的器件應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，從而取代了半控型的晶閘管，這是一項(xiàng)電子器件的重大突破。全控化的實(shí)現(xiàn)，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了電路設(shè)計(jì)的精簡(jiǎn)化。

2.2電子電工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.2.1優(yōu)化電能的使用以整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行為前提，通過合理整合和配置電能資源，電子電工技術(shù)能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行廣泛的優(yōu)化。

2.2.2實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化設(shè)計(jì)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，通過改造加工傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，逐漸實(shí)現(xiàn)了新型機(jī)電一體化的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2.2.3促進(jìn)了電子技術(shù)的智能化發(fā)展電子電工技術(shù)的智能化，首先保障了功率和信息的和諧發(fā)展，并在此基礎(chǔ)上促進(jìn)電子電工技術(shù)的一體化進(jìn)程。

2.2.4指明了系統(tǒng)工頻的研究方向以電子電工技術(shù)的發(fā)展為背景，為了在小型化發(fā)展的過程中使機(jī)電設(shè)備加快響應(yīng)速度，就需要進(jìn)行系統(tǒng)高頻和變頻化的研究，這樣才能支持和保證電氣工程設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3電工電子技術(shù)的發(fā)展研究

電工電子技術(shù)在交通運(yùn)輸、電氣工程、能源開發(fā)等多個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。隨著各種新材料和新技術(shù)的使用，電工電子技術(shù)也得到了巨大的發(fā)展。下面，我們對(duì)電工電子技術(shù)的新研究領(lǐng)域進(jìn)行了探討。

3.1太陽能和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)風(fēng)能和太陽能是兩種存儲(chǔ)量最大的可再生資源，目前已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著建設(shè)規(guī)模的不斷提升，風(fēng)力和太陽能發(fā)電廠的投資成本下降了很多，裝機(jī)容量也不斷地?cái)U(kuò)大，電工電子技術(shù)得到了很好的應(yīng)用。目前，建設(shè)規(guī)模更大、容量更高的新能源電廠，提高能量的轉(zhuǎn)換效率，已經(jīng)成為該領(lǐng)域電工電子技術(shù)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

3.2太陽能電池發(fā)電技術(shù)太陽能電池的發(fā)展和電工電子技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，新型太陽能技術(shù)將光伏電池鑲嵌到塑料薄膜的外表面，進(jìn)而形成太陽能薄膜，這樣不僅降低了投資成本，也顯著提高了發(fā)電廠的發(fā)電效率。

3.3磁流體發(fā)電技術(shù)磁流體發(fā)電是指通過加熱燃料使其成為易電離的狀態(tài)，然后在磁場(chǎng)中高速運(yùn)動(dòng)切割磁力線，進(jìn)而產(chǎn)生電能的技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上提高了能量的轉(zhuǎn)換效率。目前，該技術(shù)的原理實(shí)驗(yàn)已獲得成功，電工電子技術(shù)方面還需要在功率調(diào)節(jié)、超導(dǎo)磁體和發(fā)電通道等方面進(jìn)行更深入的研究。

3.4受控核聚變技術(shù)受控核聚變是一種性價(jià)比高、安全無污染、原料充足、運(yùn)行可靠的新型能源技術(shù)。與氫彈爆炸類似，受控核聚變的技術(shù)難度相對(duì)較高，并且無法進(jìn)行有效的控制，因此，需要通過電工電子技術(shù)中的輔助加熱、強(qiáng)磁場(chǎng)、等離子體和大能量脈沖等技術(shù)為核聚變技術(shù)的發(fā)展提供支持，使核聚變的反應(yīng)條件、啟動(dòng)和停止都在可控范圍內(nèi)。

3.5微型光芯片技術(shù)微型光芯片技術(shù)能夠顯著降低光纜的入戶成本，從而讓家庭用戶方便地享用真正的高速寬帶技術(shù)。微型光芯片通過把不同類型的光路集中在同一個(gè)芯片上，使光纜體積大大減小，同時(shí)還不會(huì)影響數(shù)據(jù)的傳輸，在節(jié)約成本方面起到了積極的作用。

3.6磁懸浮技術(shù)磁懸浮列車的高速度甚至超過了飛機(jī)，使乘客真正享受到了出行的方便，其應(yīng)用的前景非常廣闊。事實(shí)上，磁懸浮列車使用的磁懸浮技術(shù)也是一種電工電子技術(shù)，它通過減少行車的阻力，提高了行駛的速度，同時(shí)還具有能耗低、運(yùn)行安全、噪聲低、運(yùn)力強(qiáng)的特點(diǎn)。磁懸浮技術(shù)是一種集合了供電系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、磁懸浮和列車檢測(cè)等多種電工電子技術(shù)的高新科技。

3.7超導(dǎo)電工技術(shù)高溫超導(dǎo)技術(shù)對(duì)超導(dǎo)的應(yīng)用不再局限在實(shí)驗(yàn)室中，超導(dǎo)儲(chǔ)能、超導(dǎo)輸電都在超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域得到了實(shí)際的應(yīng)用。目前，超導(dǎo)電工技術(shù)已經(jīng)成了電工電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，超導(dǎo)體的使用將會(huì)更加普遍。

篇6

本文作者：藺坤哲工作單位：哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司

創(chuàng)業(yè)資金是創(chuàng)業(yè)成功的保證新技術(shù)的研究與開發(fā)需要很多的投資，資金的投資成為了科技型企業(yè)創(chuàng)業(yè)不可避免的直接支撐元素，新技術(shù)的研究與發(fā)展需要不斷加強(qiáng)電子科技企業(yè)的生存與發(fā)展的道路，就必須給予充分的資金保障作為后續(xù)支援，電子科技企業(yè)的生存與發(fā)展依靠良好的資金基礎(chǔ)，尤其是電子科技企業(yè)的初期發(fā)展階段。創(chuàng)業(yè)者的綜合能力強(qiáng)傳統(tǒng)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)與管理只是要求企業(yè)經(jīng)營(yíng)者具備管理能力與管理經(jīng)驗(yàn)，然而科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)需要管理者具備管理、經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)、知識(shí)等多種能力，這些能力必須集合于一身，可以融會(huì)貫通，不僅僅要在技術(shù)上擁有指導(dǎo)能力，還要在企業(yè)的發(fā)展運(yùn)營(yíng)角度上具備戰(zhàn)略指導(dǎo)的能力。員工要具有較高的文化程度和素質(zhì)電子科技企業(yè)所需要的人才是多方面、多層次的，因?yàn)殡娮涌萍计髽I(yè)涉及到許多科學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，綜合性強(qiáng)，因此需要知識(shí)復(fù)合型的人才。與一般企業(yè)相比，電子科技企業(yè)中的人員素質(zhì)要求較高，不僅要求具有較高的文化水平，而且還需要具有較強(qiáng)的創(chuàng)新精神、風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)和學(xué)習(xí)能力。在電子科技企業(yè)中最重要的是人才，創(chuàng)建電子科技企業(yè)可以沒有十分雄厚的資金，但必須擁有人才，有人才才能創(chuàng)造技術(shù)，并可用知識(shí)換錢來發(fā)展企業(yè)，所以說沒有一家成功的電子科技企業(yè)不重視人才的。

任何企業(yè)的創(chuàng)業(yè)都是一個(gè)復(fù)雜的創(chuàng)造性過程，就企業(yè)與環(huán)境的相互作用而言，電子科技企業(yè)所處外界環(huán)境的復(fù)雜多變尤其是技術(shù)進(jìn)步迅速使得企業(yè)創(chuàng)業(yè)總是處于不可控制、難于把握、不斷變動(dòng)的環(huán)境之中，深圳電子科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)可以歸結(jié)為創(chuàng)業(yè)者與環(huán)境間交互作用的結(jié)果。主要體現(xiàn)在企業(yè)與其外部環(huán)境在資源的需求與供給的有效匹配上，我們電子科技企業(yè)創(chuàng)業(yè)環(huán)境構(gòu)成的三個(gè)子環(huán)境構(gòu)建電子科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)環(huán)境體系并重點(diǎn)就技術(shù)，資金，人才，政策法規(guī)，社會(huì)文化等對(duì)深圳電子科技企業(yè)創(chuàng)業(yè)影響較大的方面進(jìn)行論述。技術(shù)環(huán)境。技術(shù)環(huán)境主體主要是企業(yè)構(gòu)成的技術(shù)研發(fā)環(huán)境和作為技術(shù)轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散主體的技術(shù)市場(chǎng)。電子成果的生產(chǎn)能力要轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力還有賴于技術(shù)轉(zhuǎn)移與擴(kuò)散，它決定了電子成果轉(zhuǎn)化的速度和效率。融資環(huán)境。上文中提到科技企業(yè)的發(fā)展主要依靠資本的支持，資本的支持對(duì)科技企業(yè)的發(fā)展帶來了全新的發(fā)展動(dòng)力，資本對(duì)于科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)來說是較為有效的支撐，對(duì)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)帶來了強(qiáng)有力的發(fā)展動(dòng)力。人才環(huán)境。科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)需要知識(shí)型人才、技術(shù)型人才、管理型人才、經(jīng)驗(yàn)型人才的綜合體，這些人才對(duì)于科技型企業(yè)所能帶來的作用是很大的，而且可以有效的推動(dòng)科技型企業(yè)的創(chuàng)業(yè)發(fā)展，讓科技型企業(yè)從無到有的走可持續(xù)發(fā)展道路。政策性與法規(guī)環(huán)境。科技型創(chuàng)業(yè)企業(yè)發(fā)展會(huì)面臨許多法律法規(guī)問題，在這方面需要依賴于地方性的法律事務(wù)機(jī)構(gòu)以及法律委托機(jī)構(gòu)，可以全權(quán)委托律師事務(wù)所去辦理相關(guān)法律性的問題，可以建立與地方政府的良好關(guān)系，幫助企業(yè)良好發(fā)展與運(yùn)營(yíng)，提高在政策性上的了解，方便于企業(yè)可以詳細(xì)規(guī)劃下一步的發(fā)展計(jì)劃與戰(zhàn)略規(guī)劃。

科技型企業(yè)的創(chuàng)業(yè)環(huán)境中必須要與政府建立良好的關(guān)系，以確保政策的頒布與執(zhí)行可以第一時(shí)間獲得，而且可以向政府及時(shí)有效的反饋企業(yè)發(fā)展信息。文化環(huán)境。良好的社會(huì)文化氛圍是創(chuàng)業(yè)企業(yè)的靈魂。營(yíng)造深入人心，因勢(shì)利導(dǎo)的文化環(huán)境可極大地促進(jìn)人們對(duì)創(chuàng)業(yè)的激情。對(duì)于企業(yè)創(chuàng)業(yè)來說，文化環(huán)境主要是創(chuàng)業(yè)文化，即指社會(huì)對(duì)創(chuàng)業(yè)行為和價(jià)值所持的認(rèn)同和倡導(dǎo)的態(tài)度以及由此形成的鼓勵(lì)、推崇創(chuàng)業(yè)的氛圍。制度環(huán)境其實(shí)與政策環(huán)境的注意事項(xiàng)不同，制度環(huán)境指的是企業(yè)本身的發(fā)展需要建立健全的制度，而政策發(fā)展指的是企業(yè)外部需要注意政府做出的哪些政策要求與發(fā)展規(guī)劃，政府在支持科技型企業(yè)的發(fā)展過程中會(huì)特別注意科技型企業(yè)本身的制度是否完善，這也是政府做出政策性要求和頒布措施中的一個(gè)重要參考依據(jù)，因此企業(yè)在發(fā)展過程中必須要加強(qiáng)自身的制度發(fā)展，不斷改善制度發(fā)展的不足和缺點(diǎn)，完善制度中的漏洞，科技型企業(yè)管理者要主動(dòng)了解企業(yè)內(nèi)部存在的不足，認(rèn)真分析企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力和內(nèi)部員工的發(fā)展認(rèn)識(shí)能力，積極的了解企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理本身存在的問題和缺點(diǎn)，將技術(shù)人員的管理與經(jīng)驗(yàn)型員工的管理分開，并且保證企業(yè)內(nèi)部的勞動(dòng)力資源處于充沛階段，而且對(duì)于開發(fā)市場(chǎng)也要有一定的深入了解，可以把握市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律。

篇7

1.2電子技術(shù)在電力牽引方面的現(xiàn)狀

電力牽引是電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的最新拓展項(xiàng)目，受到了全球各國(guó)的廣泛關(guān)注，并把電力牽引作為本國(guó)的核心戰(zhàn)略項(xiàng)目開發(fā)內(nèi)容之一。電力牽引，主要是指電動(dòng)汽車或是高鐵、輕軌等。在全球范圍來看，特別是交通建設(shè)等方面，都大力提倡和使用電子技術(shù)在電力牽引領(lǐng)域的應(yīng)用。從最直觀的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)。截止到2015年，全球的新能源汽車產(chǎn)能將進(jìn)一步擴(kuò)大至200萬輛，并卻大力擴(kuò)建地鐵、高鐵、輕軌等發(fā)展項(xiàng)目。

1.3電子技術(shù)在電氣節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀

電氣節(jié)能，主要是由電能質(zhì)量、有源濾波以及變頻調(diào)速來組成。其中變頻節(jié)能項(xiàng)目受到全球各國(guó)的廣泛使用。同時(shí)，也是我國(guó)大力扶植的項(xiàng)目之一。電氣節(jié)能的項(xiàng)目可以提高電機(jī)系統(tǒng)的整體性能，通過改變調(diào)速的方式，可以提高效率。采用變頻調(diào)節(jié)的方式，可以有效的改進(jìn)壓縮機(jī)的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，并且提高效率。所以，電氣節(jié)能不僅涉及到電力系統(tǒng)和電子技術(shù)，還對(duì)其他國(guó)家基礎(chǔ)行業(yè)效率的提高，起到很大作用。變頻調(diào)速系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用技術(shù)比較成熟，市場(chǎng)前景廣闊，發(fā)展空間非常大。以后對(duì)于變頻器的發(fā)展，應(yīng)該更加專業(yè)化。使得整體的設(shè)計(jì)和制作都趨于專業(yè)化，進(jìn)一步降低成本，提高產(chǎn)品的集成程度，使其更有競(jìng)爭(zhēng)力。

1.4智能電網(wǎng)的現(xiàn)狀

智能電網(wǎng)在電子技術(shù)上的應(yīng)用，主要有一些傳感技術(shù)、信息處理和控制等等一些方面。使用電子技術(shù)，可以將可再生能源發(fā)電規(guī)模擴(kuò)大，使其安全性能提高，形成達(dá)到穩(wěn)定高效的智能電網(wǎng)技術(shù)。目前，在我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)還不是很成熟，尚且沒有大規(guī)模的應(yīng)用。一些智能電網(wǎng)的示范工程只是在有限的項(xiàng)目工程中運(yùn)用，將其作為示范，進(jìn)一步去研究智能電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)。智能電網(wǎng)運(yùn)用電子技術(shù)，的優(yōu)勢(shì)效果十分明顯，比如具有較大容量，整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化組合性能好等等。但是我國(guó)對(duì)其應(yīng)用的技術(shù)還十分有效，所以一些器件性能還有待提升，針對(duì)現(xiàn)在的性能和功能不足的問題，重點(diǎn)研究，提高其安全運(yùn)行的可靠性。

2我國(guó)電子技術(shù)應(yīng)用探究

2.1電子技術(shù)在電機(jī)中的應(yīng)用

無論是水利發(fā)電或是風(fēng)能發(fā)電，都要相應(yīng)的制約因素。水力發(fā)電機(jī)的發(fā)出電量，受到水力壓力和流量的限制，所以水電發(fā)電的電量，變化差異很大。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電量，一般會(huì)受到風(fēng)速的影響。并且風(fēng)力發(fā)電的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流頻率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后，要保持輸出頻率恒定的情況，才能夠獲得最大的風(fēng)力發(fā)電功率。由于科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，電子裝置在水力和風(fēng)力的發(fā)電的變速恒，被廣泛采納并應(yīng)用。在很大程度上省掉了勵(lì)磁機(jī)的一系列環(huán)節(jié)，從而達(dá)到快速調(diào)節(jié)的作用。

2.2有源電力濾波器

電子技術(shù)在有源電力濾波器的作用也十分廣泛。主要是從補(bǔ)償對(duì)象中，檢測(cè)出一些諧波電流的分量，再用這個(gè)補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個(gè)與這個(gè)諧波分量相等，但是極性相反的補(bǔ)償電流分量。主要目的是要抵消一些諧波電流分量。電子技術(shù)在有源電力濾波器的使用有很大的優(yōu)勢(shì)作用。比如：動(dòng)態(tài)響應(yīng)的速度十分敏捷、功能多樣化，并且這種補(bǔ)償功能和特性，并不會(huì)受到電網(wǎng)阻抗的影響，可以有效的抑制諧波。

2.3電子高壓直流輸電技術(shù)

電子在高壓直流輸電方面技術(shù)的運(yùn)用，主要是由發(fā)電廠，把發(fā)出的交流電用換流器將其整流為直流電，再通過輸電線路，把直流電輸送到受電端，最后再把直流電逆變?yōu)榻涣麟姡@樣便可以為用戶提供使用。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)十分明顯。比如：傳輸功率大、線路的造價(jià)成本低、損耗量小，性能優(yōu)良、持續(xù)穩(wěn)定等等。

篇8

1. 前言

EDA(Electronics Design Automation,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)技術(shù)是現(xiàn)代電子學(xué)的標(biāo)志，是微電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命,而基于EDA技術(shù)的芯片設(shè)計(jì)正成為電子系統(tǒng)的主流。隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子設(shè)計(jì)技術(shù)跨過了三個(gè)階段。①20世紀(jì)五十年代：小規(guī)模集成電路（SSI）和中規(guī)模集成電路（MSI）用來設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)；②七十年代：以微處理器為核心的軟件編程設(shè)計(jì)；③八十年代末至今：硬件系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)，即系統(tǒng)芯片(SOC)和專用集成電路(ASIC)設(shè)計(jì)，是21世紀(jì)微電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。

本文主要闡述了采用先進(jìn)的EDA工具M(jìn)AX+plusⅡ?qū)?0MHz自動(dòng)頻率計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程。論文參考。在此設(shè)計(jì)中我們采用現(xiàn)在國(guó)際流行的VHDL硬件描述語言對(duì)CPLD進(jìn)行編程，并通過MAX+plusⅡ平臺(tái)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，最終完成設(shè)計(jì)的要求，用單片CPLD實(shí)現(xiàn)10MHz頻率計(jì)的功能。

2. 單片自動(dòng)頻率計(jì)的設(shè)計(jì)

數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化和小型化是現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器的發(fā)展方向。論文參考。具有50多年發(fā)展歷史的頻率計(jì)是實(shí)驗(yàn)室中常用的儀器之一，它已成為一種典型的數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化的測(cè)量?jī)x器，并越來越趨于小型化。單片自動(dòng)頻率計(jì)以單片可編程器件為載體，利用VHDL語言，實(shí)現(xiàn)10MHz以內(nèi)頻率的自動(dòng)測(cè)量。該頻率計(jì)用可編程器件一片，10MHz晶體振蕩器一塊和4位七段LED顯示器。

篇9

1電子技術(shù)與電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展

1946年，世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)在美國(guó)誕生，從20世紀(jì)50年代以后，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用就逐漸蔓延開來，它既包含了物理邏輯學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)，又趕上了電子技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，于是在僅僅幾十年的時(shí)間就全球普及。電子技術(shù)經(jīng)過六十多年的發(fā)展，從最初的電子管計(jì)算機(jī)，到晶體管計(jì)算機(jī)、小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)、大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)，最后是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。更新?lián)Q代程度越來越頻繁，技術(shù)越來越先進(jìn)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度得到了大大的提高，包含的程序和功能越來越多，現(xiàn)階段已經(jīng)到了研發(fā)納米級(jí)的程度了，其運(yùn)行速度已經(jīng)超越前面任何一個(gè)階段的速度，到了納秒以下。越來越多的生活領(lǐng)域應(yīng)用到這項(xiàng)技術(shù)，對(duì)人類生活的提高文明的進(jìn)步產(chǎn)生了極大的影響。

2電子技術(shù)在電視媒體中的應(yīng)用

電視媒體的發(fā)展依靠于電子技術(shù)的發(fā)展，上文提到，網(wǎng)絡(luò)電子通信技術(shù)為多媒體電視的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，電視媒體的信息傳播依賴于網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，因此人們生活水平的提高離不開電子通信技術(shù)的發(fā)展。近些年的電視媒體越來越多姿多彩，形式新穎，足夠吸引人的眼球，高傳播性同樣可以使它的影響范圍大大加強(qiáng)。首先，電視應(yīng)用的信號(hào)離不開衛(wèi)星傳播，加強(qiáng)地面覆蓋建設(shè)，可以使信號(hào)覆蓋范圍大大加強(qiáng)，同時(shí)，媒體間的良性競(jìng)爭(zhēng)也有利于推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。其次，有線電視的發(fā)展得到了大力推動(dòng)。因?yàn)樵械碾娨曂ㄓ崅鬏斀橘|(zhì)是電纜，電纜的傳輸條件并不好，傳輸途中會(huì)損失掉好多電視信號(hào)，因此近些年光纜一出現(xiàn)，就迅速替代了電纜作為媒體傳輸介質(zhì)。當(dāng)前電視媒體的傳播形式主要有三，一是有線電視，二是衛(wèi)星信號(hào)，三是網(wǎng)絡(luò)電視。其中有線電視的特點(diǎn)十分獨(dú)特：（1）頻道內(nèi)容豐富，采用衛(wèi)星信號(hào)傳輸，無線網(wǎng)絡(luò)傳播，因此多媒體音質(zhì)，畫質(zhì)都達(dá)到了現(xiàn)有技術(shù)的最高水平，能同時(shí)傳送多達(dá)120套電視節(jié)目。預(yù)計(jì)未來可以同時(shí)傳播多達(dá)500套電視節(jié)目。（2）光纜信號(hào)穩(wěn)定，受干擾性小之又小，播出質(zhì)量可以保證。（3）光纜的特征可以將信號(hào)雙向傳輸，不僅可以連接有線電視，還能將網(wǎng)絡(luò)引入到電視中來，電視上可以點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)節(jié)目觀看，擴(kuò)大了電視媒體功能領(lǐng)域。

3電子技術(shù)在電視媒體發(fā)展中的作用

3.1電子技術(shù)的發(fā)展提高了媒體創(chuàng)作與媒體接收設(shè)備質(zhì)量

電視媒體的發(fā)展是媒體技術(shù)的整體發(fā)展，環(huán)環(huán)相扣，都是必不可少的。每個(gè)環(huán)節(jié)都是為了將媒體技術(shù)向更高的技術(shù)水平推進(jìn)，朝著數(shù)字化，動(dòng)力化，智能化發(fā)展。電子元件的發(fā)展是整個(gè)發(fā)展過程的先決條件，只有基礎(chǔ)設(shè)施完備，才能將技術(shù)發(fā)展推進(jìn)到更高的發(fā)展水平。創(chuàng)新研發(fā)能力越強(qiáng)，技術(shù)進(jìn)步就越大。當(dāng)前電視媒體技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了五個(gè)轉(zhuǎn)變：（1）電視攝像器材由攝像管向CCD的轉(zhuǎn)變。（2）電視錄像器材同3/4模擬分量向1/2模擬分量轉(zhuǎn)變；（3）ENG由分體式向一體化轉(zhuǎn)變；（4）播出方式從計(jì)算機(jī)控制人工上帶的半自動(dòng)化播出向計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手上帶的全自動(dòng)播出方式轉(zhuǎn)變；（5）從模擬播出系統(tǒng)向數(shù)字播出系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。新技術(shù)還不斷豐富著新聞媒介的報(bào)道手法，開拓著新聞媒介的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。如利用先進(jìn)的傳送設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道。

3.2電子技術(shù)拓展電視媒體功能

技術(shù)的發(fā)展使得元器件的功能和作用都得到了很大程度的拓展，網(wǎng)絡(luò)電視和智能電視機(jī)的出現(xiàn)就是很好的佐證，利用技術(shù)進(jìn)步制造出電視制式之間的相互兼容，通過模擬分量技術(shù)將數(shù)字信號(hào)間的傳輸變得更快，新型的傳輸媒介的使用為傳輸速度提供了更優(yōu)質(zhì)的渠道，在各方面共同作用下，我們才能在家里享受豐富多彩的電視節(jié)目，提高了生活水平。在電視節(jié)目制作中，我們不再采用以往的媒體工作模式，電視節(jié)目的播出時(shí)間段和組織方式也隨著時(shí)代的發(fā)展在變化，節(jié)目越來越“接地氣”，追求高收視率，這就需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電視技術(shù)的多方面配合，是的多媒體技術(shù)更能滿足人們的日常需求，由單一模式變?yōu)槎鄻幽Ｊ健?/p>

3.3電子技術(shù)的發(fā)展對(duì)電視新聞傳播的有效影響

電子技術(shù)的高速發(fā)展有效地拉近時(shí)間和空間的距離。時(shí)間與空間不再是限制人們的桎梏，而是超越了時(shí)空的界限，今天可以收看昨天的電視節(jié)目，而大規(guī)模的傳播特性也可以坐在家里收看大洋彼岸的實(shí)況直播。隨著電子技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展，無論是在什么地方，什么場(chǎng)合中都可以將現(xiàn)場(chǎng)的情況真實(shí)有效及時(shí)的傳送到電視觀眾面前。另一方面，電子技術(shù)的以展改進(jìn)了圖像符號(hào)。使圖像更清晰，音質(zhì)更保真，近些年出現(xiàn)的3D，4D技術(shù)就是多媒體的進(jìn)步，具有強(qiáng)烈的現(xiàn)場(chǎng)感。同時(shí)在字幕制作特效方面，電子技術(shù)的發(fā)展也為其提供了技術(shù)支持。通過圖像，音效與特效三者結(jié)合，極大了發(fā)揮了電視新聞的傳播效果。同時(shí)，錄像機(jī)，攝像機(jī)的發(fā)明和使用，也有效的節(jié)約了人力和物力的，提高了工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1]顧濤.數(shù)字技術(shù)的發(fā)展對(duì)電視媒體的影響研究[J].大連理工大學(xué)碩士畢業(yè)論文.

[2]孫彬.消費(fèi)電子技術(shù)發(fā)展對(duì)廣播影視新媒體的影響[J].消費(fèi)電子.

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1世界光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術(shù)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)初人們的預(yù)料，光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介，現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務(wù)經(jīng)光纖傳輸，到20世紀(jì)末將達(dá)到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級(jí)階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術(shù)層出不窮，密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM，在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術(shù)（EDFA，可將光信號(hào)直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點(diǎn)）已取得突破性進(jìn)展并得到廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設(shè)備中，光電技術(shù)的比例將從過去比重不到10%達(dá)到90%。一種全新的、無需進(jìn)行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復(fù)用技術(shù)和摻鉺光纖放大器技術(shù)的進(jìn)展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機(jī)。為此提供支撐的就是半導(dǎo)體光電子器件和部件。光電子器件和技術(shù)已形成一個(gè)快速增長(zhǎng)的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著越來越大的作用。美國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會(huì)估計(jì)，到2003年，光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達(dá)2000億美元。

Internet應(yīng)用的飛速增長(zhǎng)對(duì)電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長(zhǎng)，人們可以鋪設(shè)更多的光纖，或靠提高單路光的信息運(yùn)載量（現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設(shè)備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復(fù)用技術(shù)，增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)（光波分復(fù)用的實(shí)驗(yàn)記錄已經(jīng)達(dá)到2.64Tbps）。波分復(fù)用技術(shù)的普遍運(yùn)用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)。無限戰(zhàn)略公司的報(bào)告指出：“信號(hào)傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場(chǎng)1999年達(dá)到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號(hào)放大用激光器1999年市場(chǎng)份額達(dá)到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號(hào)放大用激光器銷售額達(dá)2.9億美元，比去年增長(zhǎng)121%。整個(gè)激光器市場(chǎng)的份額1999年達(dá)18億美元，預(yù)期2003年將達(dá)到30億美元”。美國(guó)通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預(yù)測(cè)，北美市場(chǎng)光電子部件的市場(chǎng)規(guī)模將由目前的28億美元增長(zhǎng)到2003年的61億美元，約每年增長(zhǎng)18.5%。密集波分復(fù)用設(shè)備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報(bào)告稱雖然10年內(nèi)全光通信還不會(huì)全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場(chǎng)主流，報(bào)告也指出盡管光學(xué)部件市場(chǎng)被大公司所占據(jù)，但仍有創(chuàng)新性公司進(jìn)入的可能。

2我國(guó)的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

近10年來我國(guó)光電子技術(shù)研究在國(guó)家“863”計(jì)劃和有關(guān)部門的支持下有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，在很多領(lǐng)域同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家只有兩三年的距離，個(gè)別領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先地位。國(guó)內(nèi)光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測(cè)器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)較大的市場(chǎng)份額，初步具備同國(guó)外大公司競(jìng)爭(zhēng)的能力，在毫無市場(chǎng)保護(hù)的情況下，靠自己的力量爭(zhēng)得了一席之地，市場(chǎng)營(yíng)銷逐年有較大的增長(zhǎng)，個(gè)別產(chǎn)品還取得國(guó)際市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品中的銷量最大的成績(jī)。我國(guó)相應(yīng)研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白，打破國(guó)外產(chǎn)品在市場(chǎng)上的壟斷地位，同時(shí)爭(zhēng)取進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關(guān)鍵部件，國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)40%的份額。我國(guó)也是目前國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)有能力研制PIC和OEIC的國(guó)家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國(guó)產(chǎn)器件，國(guó)產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國(guó)外器件，占領(lǐng)了100%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

篇11

基金項(xiàng)目：本文系黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JG2201201107）、哈爾濱理工大學(xué)高等教育研究重點(diǎn)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：A201200004）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）28-0098-02

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用已成為汽車設(shè)計(jì)研究部門考慮汽車結(jié)構(gòu)革新的重要原因。在國(guó)外，平均每輛汽車上的電子裝置在整車成本中占20%～25%，一些豪華轎車上裝有40多個(gè)微處理器，有的汽車電子產(chǎn)品甚至占整車成本的50%以上。許多汽車制造商都認(rèn)為，增加汽車電子裝備的數(shù)量，促進(jìn)汽車電子化是奪取未來汽車市場(chǎng)的有效手段。[1]

在對(duì)汽車電子技術(shù)的教學(xué)研究中，文獻(xiàn)[2]提出優(yōu)化“汽車電子與控制”配置課程的內(nèi)容、改革結(jié)構(gòu)體系、改革教學(xué)方法和手段、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)建設(shè)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等改革思路。文獻(xiàn)[3]分析了“汽車電子控制技術(shù)”課程在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)方面的問題，提出了靈活多樣的理論教學(xué)改革方案和采用項(xiàng)目教學(xué)法等加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的建議。文獻(xiàn)[4]介紹了汽車電子控制技術(shù)課程精品實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想、主要環(huán)節(jié)及具體實(shí)踐。文獻(xiàn)[5]將虛擬儀器LabVIEW軟件應(yīng)用于汽車電子技術(shù)綜合性和設(shè)計(jì)性虛擬實(shí)驗(yàn)中，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐。文獻(xiàn)[6]開發(fā)了汽車電子控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需要的嵌入式系統(tǒng)，完成了實(shí)驗(yàn)箱硬件及教學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的支撐軟件，并在此基礎(chǔ)上開展了教學(xué)實(shí)踐。文獻(xiàn)[7]介紹了在電子信息工程專業(yè)開設(shè)汽車電子系列特色課程的研究。

在汽車電子中，涉及到電力電子技術(shù)的內(nèi)容通常稱為汽車電力電子技術(shù)，并且成為了電力電子技術(shù)的重要分支。哈爾濱理工大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)下的電力電子方向，在汽車電子研究上已有了十幾年的基礎(chǔ)。在依托汽車電子驅(qū)動(dòng)控制與系統(tǒng)集成教育部工程研究中心和黑龍江汽車電子技術(shù)研究中心科研基地的基礎(chǔ)上，形成了以新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制和汽車電子驅(qū)動(dòng)控制為特色的研究方向，并培養(yǎng)了大量的碩士研究生和博士。因此，為了在本科教學(xué)中體現(xiàn)我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的辦學(xué)特色，結(jié)合在汽車電子方向上的研究成果，在2010年制定的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)電力電子方向本科生培養(yǎng)方案中，特別增設(shè)了“汽車電子技術(shù)”專業(yè)方向選修課。本文以“汽車電子技術(shù)”課程作為研究和實(shí)踐對(duì)象，通過課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)置和考核方式改革，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和研究性教學(xué)的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)具有特色的專業(yè)選修課教學(xué)。

一、“汽車電子技術(shù)”課程結(jié)構(gòu)

“汽車電子技術(shù)”課程開設(shè)在大學(xué)四年級(jí)上學(xué)期，為專業(yè)選修課程，2學(xué)分，共32學(xué)時(shí)。其中理論教學(xué)22學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)10學(xué)時(shí)。根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)課程和平臺(tái)課程設(shè)置，結(jié)合汽車電子技術(shù)的主要特點(diǎn)，“汽車電子技術(shù)”課程的理論教學(xué)可分為6個(gè)模塊，如圖1所示。

在“汽車電子技術(shù)”課的理論教學(xué)環(huán)節(jié)中，第一部分，先介紹汽車電子的基本概念，回顧汽車電子技術(shù)的發(fā)展歷史，通過實(shí)例分析介紹汽車電子對(duì)汽車安全與節(jié)能的影響，結(jié)合電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的相關(guān)知識(shí)，講述汽車電子與電力電子的關(guān)系。

第二部分，介紹汽車電子技術(shù)中常用的器件。包括光電、霍爾、電阻等各類傳感器，常用于汽車電子控制系統(tǒng)中的單片機(jī)選型及選用依據(jù)，汽車電子控制系統(tǒng)中所用的交直流電機(jī)、電磁閥等執(zhí)行器件的工作原理和控制方法。

第三部分，在以上介紹的基礎(chǔ)上，著重介紹汽車變速器電控、ABS系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向電控等汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，主要內(nèi)容包括電控系統(tǒng)開發(fā)遵循的標(biāo)準(zhǔn)、硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程方法，特別強(qiáng)調(diào)目前汽車電子控制系統(tǒng)中所用的V流程開發(fā)模式。

第四部分，結(jié)合新能源汽車的熱點(diǎn)問題，充分發(fā)揮電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)在電動(dòng)汽車方面的運(yùn)用。本門課與目前車輛工程專業(yè)所開設(shè)的“汽車電子技術(shù)”不同之處在于，省去了傳統(tǒng)以發(fā)動(dòng)機(jī)作為主導(dǎo)的汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制部分，強(qiáng)化了電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的匹配與設(shè)計(jì)部分。該部分內(nèi)容除了包含對(duì)于汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和匹配規(guī)律的介紹外，還增加了對(duì)于電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制的一般方法介紹。

第五部分，介紹汽車電器系統(tǒng)，包括汽車儀表系統(tǒng)、燈光照明系統(tǒng)、電動(dòng)門鎖系統(tǒng)、電動(dòng)車窗、電動(dòng)后視鏡、電動(dòng)天窗、電動(dòng)座椅、車載空調(diào)系統(tǒng)、車載音響系統(tǒng)、車載電視娛樂系統(tǒng)、車載無線通訊系統(tǒng)、電子導(dǎo)航與全球定位系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)和車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等方面的內(nèi)容。

第六部分是課程的最后部分，介紹汽車電子控制系統(tǒng)中可靠性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和一般的故障診斷方法。

以上六部分構(gòu)成了我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)“汽車電子技術(shù)”理論教學(xué)的主要內(nèi)容。

在“汽車電子技術(shù)”課程的實(shí)踐教學(xué)過程中，主要有實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩種方式。實(shí)驗(yàn)課作為學(xué)生在校內(nèi)實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的一種比較有效的手段，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣由顚?duì)課程理論知識(shí)的理解，并能夠培養(yǎng)一定的實(shí)踐能力。我校在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)“汽車電子技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置上，主要分為5個(gè)部分，如圖2所示。

課程設(shè)計(jì)是提高學(xué)生分析問題和解決問題能力的重要手段，它不但可以使學(xué)生加深對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)課程的理解，而且能夠使學(xué)生將所學(xué)的課程內(nèi)容與相關(guān)課程綜合起來，提高了知識(shí)的應(yīng)用能力。[8]“汽車電子技術(shù)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程設(shè)計(jì)主要結(jié)合我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)平臺(tái)課的知識(shí)，以電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，讓學(xué)生結(jié)合電力電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

二、“汽車電子技術(shù)”課程教學(xué)方法的改革

對(duì)于“汽車電子技術(shù)”課程來說，涉及到的汽車電子控制系統(tǒng)單靠語言描述是很難講清楚的，而通過傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，也很難清晰勾勒出汽車電子控制系統(tǒng)的原理和工作過程。因此本門課在授課方式上采用多媒體教學(xué)的方式，通過多媒體課件制作出的動(dòng)畫及示意圖等來展示汽車電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成及工作原理，使教學(xué)的內(nèi)容直觀清晰，易于理解。

在“汽車電子技術(shù)”課程的教學(xué)過程中，除了正常的多媒體課堂教學(xué)外，還采用了現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)結(jié)合研究性教學(xué)的授課方法。現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)即依托我校汽車電子驅(qū)動(dòng)控制與系統(tǒng)集成教育部工程中心的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使學(xué)生到工程中心參觀現(xiàn)場(chǎng)演示，并試用工程中心開發(fā)的汽車電子產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。這些教學(xué)手段可以使學(xué)生對(duì)汽車電子的功能及開發(fā)有更直觀的認(rèn)識(shí)。除此之外，教學(xué)內(nèi)容中以汽車電子產(chǎn)品的項(xiàng)目開發(fā)作為主導(dǎo)。例如在“汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”這部分內(nèi)容講授時(shí)，可自始至終以工程中心開發(fā)的汽車變速器控制單元作為對(duì)象，從汽車電子產(chǎn)品開發(fā)的前期調(diào)研、方案論證，到中間環(huán)節(jié)的樣機(jī)開發(fā)、功能驗(yàn)證，再到最后環(huán)節(jié)的樣機(jī)標(biāo)定、測(cè)試等進(jìn)行全方位的介紹。通過這樣的講授，學(xué)生對(duì)汽車電子的感性知識(shí)加深，在理論學(xué)習(xí)中的目的就會(huì)變得明確，清楚地認(rèn)識(shí)到需要掌握的主要內(nèi)容。

三、“汽車電子技術(shù)”課程考核方式

為了有效地組織教學(xué)，突出“汽車電子技術(shù)”課程的實(shí)踐性，改革了這門課程的考核方式。我校其他專業(yè)課程的考核方式大部分是以平時(shí)成績(jī)占30%，期末卷面成績(jī)占70%的比例進(jìn)行綜合評(píng)定。而由于“汽車電子技術(shù)”課程面向電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)電力電子方向的本科生，選課人數(shù)基本維持在40～60人范圍內(nèi)，這樣的人數(shù)規(guī)模便于授課教師進(jìn)行小范圍內(nèi)的專業(yè)指導(dǎo)，因此在考核方式上提出了平時(shí)成績(jī)、作業(yè)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、課程設(shè)計(jì)與專業(yè)論文撰寫相結(jié)合評(píng)定的方式。與其他課程不同之處還在于，其他課程安排的課程設(shè)計(jì)都是最終給定一個(gè)獨(dú)立的成績(jī)，而作為專業(yè)選修課，本門課程的課程設(shè)計(jì)成績(jī)只是最終成績(jī)的其中一部分。

目前該門課程的考核采用平時(shí)成績(jī)占10%，作業(yè)成績(jī)占10%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占10%，課程設(shè)計(jì)占30%，專業(yè)小論文占40%的比例權(quán)重進(jìn)行成績(jī)的評(píng)定。這樣做的好處是，不但能夠充分發(fā)揮本門課理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的特點(diǎn)，并且可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

專業(yè)小論文作為考核的主要部分，在撰寫過程中，授課老師首先利用2學(xué)時(shí)的時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行科技論文撰寫的培訓(xùn)，而后引導(dǎo)學(xué)生充分利用學(xué)校圖書館的資源，根據(jù)各自分配到的科技論文主題進(jìn)行文獻(xiàn)的檢索；學(xué)生分成了3至4名成員一組，選擇關(guān)于汽車電子的主題項(xiàng)目，可建議主題為電動(dòng)汽車整車控制器的設(shè)計(jì)、汽車防抱死ABS系統(tǒng)設(shè)計(jì)、汽車自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，學(xué)生也可以自己提出新的主題。給定主題一段時(shí)間以后，學(xué)生提交科技論文，并以學(xué)術(shù)會(huì)議的形式在課堂上進(jìn)行交流，老師和其他同學(xué)可以自由根據(jù)報(bào)告者的內(nèi)容提問，并提出意見和建議。該部分成績(jī)可以當(dāng)場(chǎng)給出，這樣做的好處是激發(fā)學(xué)生的積極性，所給定的成績(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)主觀與客觀兼顧的效果，令所有同學(xué)信服。

四、結(jié)論

根據(jù)“汽車電子技術(shù)”理論與實(shí)際緊密結(jié)合的特點(diǎn)，結(jié)合所開設(shè)課程在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)際情況，提出了教學(xué)中課程內(nèi)容優(yōu)化配置，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)結(jié)合研究性教學(xué)的授課方法；考核上提出了平時(shí)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)與科技論文撰寫相結(jié)合的方式。通過這些教學(xué)改革，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，真正能夠在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)獲得最實(shí)用的知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

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篇12

2我國(guó)的光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)

近10年來我國(guó)光電子技術(shù)研究在國(guó)家“863”計(jì)劃和有關(guān)部門的支持下有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，在很多領(lǐng)域同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家只有兩三年的距離，個(gè)別領(lǐng)域還處于世界領(lǐng)先地位。

國(guó)內(nèi)光電子有關(guān)產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測(cè)器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)較大的市場(chǎng)份額，初步具備同國(guó)外大公司競(jìng)爭(zhēng)的能力，在毫無市場(chǎng)保護(hù)的情況下，靠自己的力量爭(zhēng)得了一席之地，市場(chǎng)營(yíng)銷逐年有較大的增長(zhǎng)，個(gè)別產(chǎn)品還取得國(guó)際市場(chǎng)相關(guān)產(chǎn)品中的銷量最大的成績(jī)。我國(guó)相應(yīng)研究發(fā)展基地和本領(lǐng)域高技術(shù)公司的許多產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的空白，打破國(guó)外產(chǎn)品在市場(chǎng)上的壟斷地位，同時(shí)爭(zhēng)取進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。

摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關(guān)鍵部件，國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)40%的份額。我國(guó)也是目前國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)有能力研制PIC和OEIC的國(guó)家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)移動(dòng)通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國(guó)產(chǎn)器件，國(guó)產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國(guó)外器件，占領(lǐng)了100%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

但是，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到在我國(guó)光電子技術(shù)發(fā)展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲(chǔ)等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分，但在整個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備成本中所占的比重較小，其產(chǎn)值較低，目前科研開發(fā)主要處于跟蹤和小批量生產(chǎn)階段，光電子產(chǎn)業(yè)所需的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)目前還未有實(shí)質(zhì)突破；國(guó)內(nèi)研究生產(chǎn)的光電器件和部件有相當(dāng)部分還未能滿足整機(jī)和系統(tǒng)的要求，導(dǎo)致國(guó)外器件占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)相當(dāng)多的份額；在機(jī)制上仍未擺脫科研、生產(chǎn)、市場(chǎng)相互脫離的狀況。

我國(guó)在光電子技術(shù)方面是與國(guó)際水平差距相對(duì)較小的一個(gè)領(lǐng)域，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀跬瑫r(shí)起步。但是我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到我國(guó)制造技術(shù)的落后和材料水平有限，而國(guó)際上光電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入加速發(fā)展階段，留給我們的時(shí)間只有三到五年，如果我們不在目前產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)發(fā)展階段進(jìn)入，就會(huì)失去大好時(shí)機(jī)。機(jī)不可失，時(shí)不再來，到產(chǎn)業(yè)化后期時(shí)將要花數(shù)倍的力量才能彌補(bǔ)，也許會(huì)徹底失去時(shí)機(jī)，受制于人。

篇13

一、汽車電子技術(shù)

現(xiàn)代電子技術(shù)與汽車工業(yè)的結(jié)合促成了電子汽車概念的誕生和實(shí)現(xiàn)，概括地來說當(dāng)前的汽車電子技術(shù)主要包括：智能化集成傳感器：提供用于模擬和處理的信號(hào)，而且還能對(duì)信號(hào)作坊大處理。同時(shí)，他還能自動(dòng)進(jìn)行時(shí)漂、溫漂和非線性的自動(dòng)校正，具有較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號(hào)的質(zhì)量不受影響；嵌入式微處理機(jī)已廣泛地應(yīng)用與安全、環(huán)保、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、速度控制和故障診斷中。軟件技術(shù)：隨著汽車電子技術(shù)應(yīng)用的增加，對(duì)有關(guān)控制軟件的需求也相應(yīng)增加，并可能要求進(jìn)一步計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。因此，要求使用多種語言，并開發(fā)出通用的高水平軟件，以滿足多種硬件的要求。轎車上多通道傳輸網(wǎng)絡(luò)將大大地依賴于軟件；多通道傳輸技術(shù)，多通道傳輸技術(shù)的采用，對(duì)電子控制集成化的實(shí)現(xiàn)是十分必要和有效的。采用這種技術(shù)后，使各個(gè)數(shù)據(jù)線成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以便分享汽車中心計(jì)算機(jī)的信息。汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)：汽車電子設(shè)備發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)是大量使用微處理機(jī)來改善汽車的性能。隨著電控器件在汽車上越來越多的應(yīng)用，車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要。為了進(jìn)一步提高行使的經(jīng)濟(jì)性，溫度及車速等信息必須在不同控制單元間交換。由此，以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。集成化技術(shù)：汽車電子技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨向是功能集成化，從而實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)、更有效以及可診斷的數(shù)據(jù)中心。光導(dǎo)纖維：汽車電子技術(shù)的進(jìn)步，已使各系統(tǒng)控制走向集中，形成整車控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)除了中心電腦外，甚至包括多達(dá)23個(gè)微處理器及大量傳感器和執(zhí)行部件，組成一個(gè)龐大而復(fù)雜的信息交換與控制系統(tǒng)等。

二、國(guó)內(nèi)汽車電子技術(shù)發(fā)展

電子技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用加快了汽車技術(shù)的升級(jí)和突破，自20世紀(jì)80年代以來，汽車工業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，也是以電子技術(shù)（特別是計(jì)算機(jī)、集成電路技術(shù)）為動(dòng)力而實(shí)現(xiàn)的。采用電子技術(shù)是解決汽車所面臨的諸多技術(shù)問題的最佳方案。因此一國(guó)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平及其在汽車工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況決定了其在未來軌跡汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的地位和影響力。目前，國(guó)產(chǎn)汽車的電子技術(shù)應(yīng)用多數(shù)還處于初級(jí)階段。只有少數(shù)廠家，主要集中在一些中外合資和國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的汽車生產(chǎn)廠家，開始將電子控制裝置應(yīng)用在汽車工業(yè)中。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在采用的電子裝置主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射、電子點(diǎn)火控制、汽車安全性方面的安全氣囊，ABS等領(lǐng)域，而且多數(shù)為直接引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品組裝，國(guó)內(nèi)科研院所目前有關(guān)汽車電子技術(shù)應(yīng)用的研究也主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)控制、電控懸架、ABS系統(tǒng)等幾個(gè)方面，在汽車的電子網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、GPRS導(dǎo)航及智能交通系統(tǒng)的研究等方面與國(guó)外還有一定差距。

三、現(xiàn)代電子技術(shù)促進(jìn)汽車智能管理的發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民群眾對(duì)汽車工業(yè)要求的逐步提高，當(dāng)前的電子技術(shù)在汽車工業(yè)領(lǐng)域里得到了很好較快較好的應(yīng)用。汽車智能管理系統(tǒng)就是這一應(yīng)用的重要體現(xiàn)。車輛智能管理儀（以下簡(jiǎn)稱管理儀）硬件構(gòu)成主要由CPU，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、IC卡接口電路、GPS接收電路、光電隔離的輸入、輸出電路、數(shù)碼相機(jī)控制電路、指示燈、蜂鳴器及電源部分組成。采用GPS接收機(jī)接收衛(wèi)星的信號(hào)，經(jīng)過計(jì)算后可得出車輛所處的經(jīng)緯度、行駛速度、行駛方向等參數(shù)。管理儀還能夠采集與司機(jī)操作有關(guān)的數(shù)據(jù)，如剎車、遠(yuǎn)光燈、近光燈、左右轉(zhuǎn)向燈、喇叭、霧燈、制動(dòng)氣壓、車門開關(guān)等參數(shù)。管理儀根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔和特殊事件的觸發(fā)，將有關(guān)數(shù)據(jù)保存入IC（IntelligentCard）卡中。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，車輛管理部門就可以對(duì)車輛的歷史運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查、管理，以確定車輛是否按照規(guī)定的要求運(yùn)行。管理儀還能夠?qū)ψ罱?5次停車前，每次停車前50秒的所有信息進(jìn)行詳細(xì)記錄，GPS數(shù)據(jù)的采集速度受GPS系統(tǒng)的限制，每秒鐘記錄1次，其他參數(shù)每隔0.2秒記錄一次。管理儀還具有數(shù)碼照相機(jī)的控制接口，可以根據(jù)外部觸發(fā)信號(hào)，對(duì)車內(nèi)的情景拍照。

汽車工業(yè)是高科技工業(yè)，汽車性能的每一步提升都伴隨著新技術(shù)、新工藝的運(yùn)用。電子技術(shù)是21世紀(jì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)變革的重要技術(shù)之一，電子技術(shù)的發(fā)展及其在汽車工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用將有效提升汽車工業(yè)的發(fā)展水平。

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