电子技术研发
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电子技术研发范文第1篇
关键词：煤矿机电自动化；发展；应用
中图分类号：X752 文献标识码： A
引言
煤矿机电设备自动化技术是未来煤矿企业发展的主流趋势，也是目前我国煤矿企业安全生产的重要保障。为此，如何将机电设备自动化技术更好地运用在煤矿生产中已经成为新兴研究课题，而这也是本文研究的重点内容。
一、自动化技术概述
根据已有研究资料分析可知，现代机电设备自动化技术主要是以下几种技术共同作用的结果。
1、微电子技术
微电子技术是建立在集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术，具有体积小、重量轻、实用性好、工作效率高等特点，对信息传输具有重要的促进作用。将微电子技术运用在机电设备中不仅可以实时监测设备运行情况，也可以将微电子设备使用情况反馈给研发单位以促进技术革新，从而更好地为使用自动化机电设备的企业服务。
2、自动控制技术
自动控制技术是控制论的技术实现与应用，通过一套比较完善的自动控制系统来完成日常运转工作，从而实现最终预设目标的一种应用技术。自动控制技术智能化较高，摆脱了传统人工操作效率低、问题多等弊端，只需要按照预设程序就能够根据实际情况做出合理选择，同时全程可控，实用性较高。目前对自动控制技术的研究较为深入，已经被广泛应用在多个领域并取得了较为显著的成果。
3、机械技术
自动化技术离不开机械这个载体，同时机械技术又能反过来作用于自动控制技术，二者相辅相成。机械技术主要是运用最现代化生产工艺从而研制出具有高科技含量及高经济附加值的设备，来推动相关行业进一步发展。
4、计算机技术
作为自动化核心应用技术，计算机技术能够显著提升整个机电设备自动化水平，提高信号传输效率从而保证各行业生产活动均能处在科学、及时的管控之下，为安全生产提供了保障基础。
二、煤矿机电设备自动化管理的必要性
1、能够提高工作质量与生产能力
在煤矿企业中实现机电设备自动化管理能够对信息有效处理，并且管理精度与范围较高，可以保障产品按照相关设计要求完成。因为机电自动化管理是不受操作者影响的，所以能够保障工作完成质量以及完成产品的合格率，最终达到提高生产效率的目的。另一个方面，工作人员可以通过调整软件改变机电工作情况，使其能够适应实际发展状况。
2、安全可靠性高
机电自动化有一项明显特征，就是其具有多项预警功能。例如监视、预警、保护等等。众所周知，煤矿企业属于危险系数相当高企业，因此它对生产安全要求十分苛刻，想要保障煤矿企业安全生产，就必须要对煤矿企业中设备合理使用，并做好日常管理维护工作。将自动化设备引进煤矿生产之中，不仅能够提高机电设备生产安全系数，还能够有效降低生产成本，降低人工成本，并将危险系数控制在最小范围内，提高煤矿企业生产安全系数，促使企业安全高效的发展。
三、煤矿机电自动化技术发展现状
1、机电自动化技术概述
机电自动化技术是在传统机械技术的基础上，参考、借鉴相关的电子技术以及计算机技术进行发展的一种成果。所以，机电自动化技术是对机械技术、信息技术、接口技术等等软件编程技术以及传感测试技术的一种综合应用，其可靠程度高、能源消耗量低等等方面的特点。将自动化技术引入生产环节中，能够使企业实现自动化管理。煤矿企业是一种劳动密集型企业，将自动化技术应用其中，不仅能够使工作人员从繁重劳动环节中获得解脱，还能够有效保障员工的安全，使煤矿企业实现现代化生产经营模式。
2、我国煤矿企业中自动化技术应用情况
现阶段，我国大部分煤矿企业都实行了自动化管理，并呈现出较好的发展态势，有效地推动了煤矿企业实现现代化管理。国外发达国家中的煤矿企业实现自动化管理领先我国半个世纪，因此，不管是整体生产技术，还是安全管理方面都要领先我国一大步，煤矿企业的生产经营对技术以及安全方面要求特别高，发达国家拥有较先进生产技术，随着科学技术的不断发展，国外煤矿企业逐步将各种高端技术融入进去，使自动化技术逐渐成为综合自动的控制技术，并有效促使煤矿企业的劳动生产率大幅度提高。我国煤矿企业在经营生产方面存在不同的结构层次，一些乡镇煤矿大多使用人工开采的方法经营，中小型煤矿使用一些较为普通的机械生产工具进行，大型煤矿则是用综合开采的方法。相比较前两种煤矿生产经营方式，大型煤矿在开采时候机械设备较为先进。与国外发达国家相比较，我国煤矿在机械设备上虽然采用了自动化技术，但不管在自动化专业技术研发水平还是其他方面，仍旧存在很多不足。
四、煤矿机电设备自动化技术应用方向分析
目前煤矿机电设备自动化技术应用结构图如图1所示。
1、煤矿安全生产监测设备自动化
煤矿企业煤炭资源开采主要是在井下完成，由于井下生产条件复杂，不仅受到瓦斯、地下水、地质条件等因素制约，还涉及到众多机械设备的应用。如何保障井下工作人员人身及财产安全就成为了煤矿机电设备自动化技术应用的主要方向。图1中通过建立完善的井下工业控制光纤环网，可以将各采煤区变电所、压风机房、空气、湿度、温度等监测设备纳入到自动化管理中，一旦井下环境发生了明显改变，各种信息传感器能够将收集到的数据传到中控系统中，系统自动判定需要执行的措施并按照预案执行，不仅提高了煤矿企业工作效率，也为安全生产提供了保障基础。同时随着自动化技术应用程度进一步提高，井下定位系统的准确性得到了显著加强，能够在较短的时间内确定井下工作人员实际作业位置，一旦发生矿井渗水、瓦斯爆炸等事故时，能够显著提高抢险救护效果。
2、煤矿输送设备自动化
煤炭资源在开采后需要及时输送到地面以保证整个开采流程能够高效运转。输送设备一旦发生意外故障将会导致部分或全部煤矿开采设备无法正常运转，给煤矿企业带来不可估量的经济损失。因此，通过将煤矿输送设备与自动化技术相结合，由高性能PLC可编程控制器来承担控制与调节功能，并将调节、主控、行程监控、制动等子单元控制模块采用总线通讯方式进行有效链接，一旦输送设备在运行过程中出现意外故障将会及时向工作人员提出警示信号，同时中控系统根据已经编好的运行程序来启动备用输送设备以替代问题设备，不仅保障了整个输送过程运转效率，也提高了设备检修能力，是目前煤矿企业自动化技术应用程度最高的机电设备之一。
3、煤矿采掘自动化技术应用
煤矿在生产过程中，其采掘工作是非常艰苦的。采掘工作的危险系数较高，并且工作人员要进入煤矿井下才能够进行采掘，但井下作业环境通常十分恶劣，并且地址条件很难准确掌握，使得煤矿在开采过程中宗师出现瓦斯爆炸、地下水渗漏的事故发生。另一个方面，矿井下面空气含量较低，煤尘之类浓度偏高，这些因素都会严重影响到井下作业人员的安全。在这种艰苦的环境中，煤矿企业的生产如果仅依靠工作人员施工，或者是使用较为传统机械设备进行辅助，就会大大降低采掘的工作效率。
结束语
煤矿机电自动化能够有效保障煤矿在生产过程中的高效、安全运行，其原理主要是将自动化技术应用到机电设备之中，使设备在运行过程中，实现自动化控制，为煤矿井安全高效生产提供有效保障。
参考文献
[1]姜新星，姜浩.电气自动化技术在煤炭工业中的应用[J].《机电信息》，2012，（21）.
电子技术研发范文第2篇
G4
文献标识码：A
文章编号：16723198（2015）11013402
0引言
本课程随着高教改革的步伐，其教学方法方面进行了一系列的改革，在教学内容、教学平台、教师培训及其实验平台和考核方面也取得了一定的成效。但随着计算机技术的日新月异，和社会对计算机类人才实践能力、运用知识等综合能力不断提出更新更高的需求，这些需求倒逼着对本课程教学方法做进一步的改进和创新。需要教师在教学内容、教学方法等合理整合、提高教师能力、遵循教学规律来加强学生实验实践能力，和课程考核等方面予以研究。
1数字电子技术课程目前的教学方法
数字电子技术是计算类专业的基础课程，其内容是经典的。目前本课程的教学方法主要是理论教学和实验教学两个环节组成。理论教学以课堂教学形式进行，老师讲，学生听课。实践教学是学生在硬件实验箱或者虚拟平台上，以验证性实验为主，起到巩固课堂学习的目的，最后进行笔试考核。另外随着教学改革的需要，一是增加学生自主学习时间，二是增加学生较宽领域知识的涉猎，在总教学学时有限的情况下，一般采取减少专业课程教学学时的办法来满足以上改革的需要。所以，随着本课程学时不断减少的情况下，现用的教学方法也有待创新改革。
2目前本课程教学方法存在的问题
（1）教学平台单一，教学内容侧重不够准确。教学形式单一，没有充分利用现代开发技术平台，或者先进齐全的实验室设备，没有合理分配课程学时，没有把抽象的理论性强逻辑强的知识，用直观的方法予以表达。另外由于专业学时压缩的需要，不少高校处理方式或者简单缩减理论和实验学时，或者干脆删掉本课程，这是一种消极适应的处理方法。
（2）尊重成人学习规律不够，提供给学生主动机会欠缺。没有引导学生感性认识和理解抽象概念，难以激发学生的兴趣，面对抽象难懂的知识，和机械教学方法下的学习，慢慢导致学生惧怕计算机硬件的心理困惑，逃避类似课程的学习。另外，多年应试教育下来，多数学生自我管理的习惯和能力还不具备，因此不少学生课堂或跟不上老师进度，或没兴趣听课，课堂上玩手机，大把的课余时间也无法有效利用。四年下来，没学好专业，难就业，还养成很多陋习。所以遵循成人学习规律，结合课程引导学生进行自我管理好习惯的积累，培养自学能力，通过布置个性化有针对性的作业，引导学生思考、讨论，消除学生抄袭作业的可能。
（3）考核形式单一。目前考核方法难以调动学生的学习激情，分数至上的方法导致学生重视理论学习，轻视实践动手能力的培养。
3新教学方法研究
3.1具体研究对象
在尊重教学规律的前提下，从教学平台、任课教师和学生等多方面入手，研究新的合理教学方法。在数字电子技术课程学时极其有限的情况下，进一步细化和整合教学内容，合理组织教学，提升教师专业水平和与学生互动能力，将传统的简单理论加实验课程教学方法改革，研究形成理论、实验和实践一体化，课堂教学、实验室教学和课外自主学习等多平台有机整合一体化的课程教学方法。
3.2研究内容
在符合教学大纲教学要求与内容的前提下，把原有理论加实验分开的教学方法，进行改进，采取多管齐下、有机整合的教学方法。
学生学习知识的平台有教室听课、实验室动手和课外自学等多种形式，只要激发学生学习的自觉性，可以引导学生，围绕课程知识体系，把这些平台多管齐下，有机利用整合，做到高效学习和各种能力的有效提高。
本课程知识体系包括基本概念、数字逻辑代数和基本经典的设计和分析方法；具体数字电路的分析和设计验证性的知识；和实现相关电路的开发软件仿真平台，以及课内外习题的解答。以效率为目的，注重学生成人的学习规律，将这些内容进行合理的分类整合，有效结合不同学习环境，安排教学内容，有计划展开教学工作。
依据教学环境，将教学内容分成三部分。
一是在课堂教室里，把逻辑推理性强的知识用多媒体设备演示和黑板逐一推导，构建知识的整体框架，以便学生对本课程有一个大致的印象，起到入门的作用。另外，课内外习题的解答也在教室进行，便于学生对知识疑点的准确掌握。该部分占全部学时六分之一左右。
二是具体数字电路的分析和设计在老师讲解或者案例自学的基础上，接着让学生验证。这部分在实验室授课完成，大约为二分之一学时。
在老师引导下演示，学生照着学会用仿真平台实现功能部件的分析与设计。需要立马验证辅助理解的抽象知识在实验室进行，结合实验室多媒体设备和实验设备，老师先讲解一般方法，经典例题，学生立马练习相关习题，予以验证理解。老师可以及时通过实验等方式解答学生的疑惑。其优点就是学生有机会动手参与，调动了学生学习的主动性，符合成人学习特点。以上两部分的学时就是传统教学方法的理论学时，但新的教学方法既完成了理论知识的传授，也完成的基本验证性实验的任务。
三是完成课程设计综合型较强的实践内容，增强学生运用知识的机会和能力。教学任务包括引导学生合理利用课外时间自学掌握Proteus等仿真软件的使用。较大复杂度和难度的课题，将分组来实现，大约8学时。基本原则：学生为主、标准统一、过程透明、均有收获。通过合理分组，引导学生运用学到的知识完成复杂度难度较大的课题。从课题验收标准、学生分组、课题的选择、任务的划分、过程管理、课题完成到文档整理、演示评价，都严格管理，培养学生自我督促，互相激励的机制。这可以充分调动学生主动用好课外时间，也可以培养学生互相协调沟通能力、文档的撰写能力。对于课程设计实践中遇到的问题，老师在实验室予以一对一指导解答。
3.3新教学方法要解决的主要问题
（1）激发学生的学习兴趣，引导他们充分合理利用课余时间的好习惯，逐步熟练掌握Quartus II仿真软件的使用。
（2）规划好衔接好教室课堂讲授、实验室讲授和学生分组实践的内容与进度。实时关注学生理解掌握知识的程度，做动态调整。
（3）课题分组时，结合学生具体情况有机搭配，做到每个同学都有相应的收获。
3.4新教学方法的评价
（1）形成系统完善的本课程教学方法。任课教师授课水平和与学生互动能力大大提到，受到学生认可和好评。
（2）引导学生掌握Proteus等仿真软件，熟练实现数字逻辑电路图和VHDL编程两种输入方法。引导学生不仅理性掌握数字电子技术课程的基本概念和基本方法，通过基本验证性实验和课题实践还能感性了解计算机底层电路的分析与设计，做到理论与实践的有机结合。
（3）通过课外作业，和课内及时有效动手，引导学生自主学习，激发学生学习兴趣和潜力。通过分组协作完成课题，培养学生整合知识、收集整理资料的能力，训练学生组织能力、合作与协作能力，写作和表达能力。
（4）尤其做到了以人为本，遵循成人学习多元理论规律，多方法有机结合教学方法。
电子技术研发范文第3篇
关键词：电力电子技术；开关电源
现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。
当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。
1.电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2.现代电力电子的应用领域
2.1计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日"能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
2.3直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
2.4不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
2.7大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
2.8电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓"电力公害",例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3.高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1高频化
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统"整流行业"的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为"开关变换类电源",其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。
3.2模块化
模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。3.3数字化
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。
3.4绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。
总而言之,电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。
参考文献：
[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992。
电子技术研发范文第4篇
关键词:广播电视技术;数字化;发展进程
新时期，公众获取信息的方式不断增加，对信息获取的速度和质量也提出新要求。以往的广播电视技术已经无法满足受众的需求，而数字技术的诞生为广播电视技术的改革带来无限可能，但是在改革中也存在一些问题。
1广播电视数字化现状
我国是世界人口第一大国，电视用户也位于世界第一，由于人口众多且需求量大，电视机产量也位于世界第一。目前，央视及很多省市地方台都引入了数字传输技术，在我国30多个城市已经实现了电视广播数字化。同时，一些城市也在不断对其进行研究，数字广播电视在我国已经进入了全新的时代。
2数字化广播电视技术优势
数字化广播电视技术对编辑流程进行了优化，其操作更加简单，通过网络平成传递、下载、保存等内容，并进一步完善了编辑系统，将工作按照内容进行划分，提高了编辑的灵活性。广播电视技术实现数字化和网络化，可进一步实现资源共享，提高编辑效率。
2．2传播技术方面
广播电视传播技术实现数字化可以提高其传播品质、优化传播方式，为受众带来优质的播放效果，同时信号更加稳定，不受其他信号或周边磁场的影响，对外界信号具有较强的屏蔽效果，满足了人们对高传播效率和高品质画面的要求。
3广播电视在数字化进程中出现的主要问题
3．1市场竞争
随着我国改革开放的持续深入，各行业的竞争日趋激烈，从市场性质分析，其具有公平性、公正性及自由性，但是前提是市场要具有规范性和有序性。据相关调查研究，我国的电视数字网络建设出现了大量的重复情况，造成资源浪费，网络覆盖率的重复率也相当高，成为影响广播电视数字化的重要因素。随着技术水平的提高，商家运行成本会不断降低，市场容易出现恶性竞争的情况，导致市场运行不稳定。
3．2市场需求
随着人们物质生活要求的提高，人们更关注精神层面的需求。当前社会文化呈现多样性，人们的需求也存在一定的差异，每个人的兴趣喜好都不相同，如果节目不能满足用户的需求，就无法吸引用户，导致市场占有率降低。通过对当前市场分析发现，用户更关注新闻及电视剧，因此，提高节目质量是吸引用户的重要手段。除此之外，用户很反感广告，特别是在播放电视剧的过程中，广告又长又多，会降低用户的观看欲望。长期以往，用户很可能放弃通过电视收看节目，而选择其他收看渠道。
3．3政府政策
政府要给予广播电视发展一定的扶持，同时也要发挥市场监督者的责任，为商家营造合作共赢、正当竞争的平台。相关公司在实现自身发展的同时，还要积极与设备供应商、节目供应商及投资商开展合作，形成稳定、良好的合作关系，进一步推动公司有序发展。
3．4产业定位
当前，我国数字广播电视定位比较模糊。对于用户来说，这是重要的娱乐渠道，其自身拥有极大的价值空间。对于广播电视来说，教育和宣传则是重要的组成板块，体现了政策和政治方面的功能，却没有突出经济方面。因此，模糊的定位影响了广播电视的数字化进程。针对这种情况，一定要对其定位做出适当调整，突出经济特性，推动其发展。
3．5资源整合
网络技术的飞速发展给广播电视带来了严重挑战，为了实现盈利，很多公司都采取联合模式来提高竞争力，但是在资源整合的过程中，存在一系列问题，影响了广播电视的社会影响力。
4推动广播电视技术发展的相关措施
4．1节约数字成本
为有效加快广播电视的数字化进程，让更多的用户使用，就要降低消费成本。而想要降低消费，就要降低数字化成本，只有降低其使用成本，才能进行有效推广，实现广播电视的普及化。不仅要让城市居民使用，也要让偏远山区人们使用，不断扩大其市场，让数字广播电视成为平民消费，让人们可以用得起，进而达到推广数字广播电视的目的。
4．2丰富节目内容
随着我国社会经济的蓬勃发展，人们的生活水平得到显著提高，对精神生活也提出了新要求。新时代，人们获取信息的渠道呈现多样化，传媒领域竞争愈加激烈，如何让用户主动选择广播电视作为获取信息的渠道，是相关行业面临的重要问题。针对用户精神生活的需求，一定要不断丰富电视广播内容，根据受众需求和喜好，提供快捷、方便的获取渠道，吸引受众注意力，创造高质量的广播电视内容，同时，还要保证节目健康合法、积极向上。针对付费频道，也要降低费用标准，提高节目品质和内容，让用户感到物有所值，并通过节目提高自身的道德标准和文化素养。
4．3规范行业制度
我国广播电视市场由于制度不规范，呈现出混乱现状，因此，相关部门要针对这一情况，出台相关法规，对商家的行为进行约束和规范。竞争是发展的动力，相关部门要提倡竞争，促进共同发展，但也要杜绝恶意竞争，否则会对数字化进程带来不利影响。合理的制度能够保证电视技术有序、快速发展，因此，有效的管理制度也是推动数字化进程发展的关键组成部分。
4．4更新广播电视设备
数字化广播电视技术与以往的技术存在一定程度的重合，为了有效降低使用成本，要对传统的广播电视设备进行改造，降低成本。新设备与旧设备相结合的方式也更尊重用户的使用习惯，传统的广播电视设备并没有完全淘汰，而是得到一定程度的利用，起到了节约资源的目的，让用户在享受数字化的同时，降低消费负担。
4．5遵循发展原则
第一，保证节目质量和内容，根据用户的需求和喜好创作节目。第二，要对广播电视进行清晰的定位，促进其健康发展。第三，在数字化发展过程中，要遵照经济性原则，保证其性价比，让更多用户选择广播电视，扩大市场占有率，促进广播电视数字化的全面发展。5结语广播电视在人们的生活中具有重要地位，随着数字化进程的逐步加快，广播电视对人们的影响也会持续加大，相关人员一定要针对人们的喜好和需求，在带给人们更多快乐和享受的同时，推动电视数字化进程的发展。
作者:杜广大 单位:吉林省广播电视技术中心台
参考文献:
电子技术研发范文第5篇
机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种，也是目前最具前景的一种技术方向。机械电子系统早已在我们的日常生活中广泛应用。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法，计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。机械电子不仅仅局限于机械制造某个固定的方向，它同时还受到该领域所有分支学科的影响。由此可见，它是一种系统性与整体性极强的一种技术。对它进行研究不仅要研究它本身，还有其他与之相关的一些专业技术。
1.1机械技术
机械技术是机电一体化的基础，机械技术的关键在于与一体化技术匹配。机电一体化技术是一种高新技术，与之结合能提升机电产品性能。
1.2计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
1.3系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从整体和部分两方面看出发，将总体细分为各个微小的部分。系统技术中尤为重要的就是接口技术，它实现了系统各部分的有机连接。
2机械电子技术发展的背景
第二次工业革命以后，科学技术发展迅速，各国的科技在一定程度上都取得了进步。改革开放后，我国彻底打开了国门，与世界各国联系紧密。在与世界各国的交流中，我国引进了外国先进技术以此发展本国科技，为机械电子技术发展奠定了基础。随后我国教育发展显著，我国国民的知识水平与学术素养普遍提高，为机械电子技术的发展提供了人才支持。20世纪90年代以来，党和国家一直贯彻落实“科技兴国，人才强国”战略，鼓励发展科技培养人才，为我国科技的发展提供了强大的资金支持与相应的政策鼓励，给机械电子技术的发展提供了不少的机遇。
3机械电子技术的发展趋势
机械电子技术是现代科技发展的产物，它伴随着现代科技产生。随着创新观念的深入人心，机械电子技术也不断的发展创新。与以往相比变得更加的智能化、人性化以及网络化。
3.1智能化
智能化是指机电产品应该有一定的智能，使它能够根据各种不同的情况进行科学判断，判断过后能够对这些问题进行进行相应的处理。例如美的最新的物联网“云空调”，能够利用二维码、温湿度传感器等能够随时随地采集空调的动态信息，再通过射频、WI-FI技术3G、Internet网络将空调的信息实时进行传递，使得用户能够使用手机、iPad、电脑等设备对空调进行远程状态查询与控制。初次之外还新増了手机遥控器，它集成了智能语音控制系统，让控制空调也是种享受。未来手机遥控器还将集成温、湿度等环境舒适度控制，实时显示您身处环境的温度、湿度，并会对您身处环境的舒适度进行评价，您可以根据反馈及时调节温度和湿度，帮助您和家人监控房间环境，呵护舒适健康。
3.2人性化
机电产品的服务对象是人，所以它们应该与人们的实际需求相连接。人们的行为动作往往表现了他们不同的心理活动或实际需求。机电产品应该自此出发，更好的服务于人类。例如Iphone6s新増了3DTouch的功能，在屏幕下方増加了压力感应，从而可以检测平时手指按压屏幕的力度，然后系统可以识别到压力强度，再给出相应的选项。下面简单介绍下在iPhone6S3DTouch操作的方法，以及设置选项。对于3DTouch功能而言，当然自家的应用肯定都是率先支持这个功能的。只要用力按下屏幕上应用图标，就可以看到额外的功能选项，就好比在电脑上右键的选项功能。在使用3DTouch前，你自然需要先掌握如何开关调节它。
3.3网络化
随着互联网的兴起和普遍发展，网络进入了我们的生活并发挥着重大的作用。网络化是时展趋势，因此我各种电子产品都趋于网络化。智能手机的兴起就是手机网络化的一个重要体现，随后出现的平板电脑以及家用电视机也日渐网络化，这不仅为人们的生活提供了便利，也促进了信息网络技术的发展。由此可见，发展网络化是顺应时代潮流之举。
4机械电子技术的发展前景
互联网的发展为我们带来了一个信息化时代，我们四周充斥着机电产品，它们占据了我们的生活。离开了它们我们就与世界脱节了。这种高新技术产业发展前景是巨大的。他带来了新的就业机会也带来了新的经济増长点。手机的迅猛发展使得我国国产手机层出不穷，早先的小米、步步高到后来兴起的华为。开始并不被国人看好，华为更被成为盗版“三星”。国人不屑的华为一直在上下求索，探寻自身的发展道路。随后开辟国外市场，外国人甚至把华为视作高性能的好手机。为我国经济发展注入了新动力，这正印证了“科技是第一生产力”的说法。另外，与之相伴的一些企业例如富士康等也为就业者提供了不少就业机会，増加了不少的就业岗位，一定程度上降低了失业率，相对缓解了就业压力。
