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应用电子论文样例十一篇

时间:2023-03-24 15:22:32

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应用电子论文

篇1

二、实施教师“三化”工程,打造高素质“双师”教学团队

发展高等职业教育的重中之重是教师队伍建设。要以师德建设为引领,将提升教师素质、优化双师结构、聘任企业专家作为师资队伍建设的重点。在不断提高专任教师教学能力的同时,提升教师的工程实践能力,拓展国际化视野,让骨干教师参加企业新技术新工艺培训,参与专业建设,承担课程改革建设,指导毕业设计、学生竞赛、技术培训,主持教科研课题。要定期安排骨干教师出国培训。“要给学生一碗水,教师自己要有一桶水”,这一桶水必须是活水,流动的水,是知识不断更新的水。本专业通过提升教师学历,教师到企业做访问工程师,与企业技术人员共同进行产品开发和科技攻关,共同申报科研课题,为企业开发产品、解决技术难题等,使教师的工程实践能力有了一个质的变化。

三、搞好课程改革,推进素质教育

通过市场调研和职业岗位能力需求分析,确定应用电子技术专业毕业生的主要就业岗位和次岗及迁移岗位。[2]按照项目化课程教学理念,以学生岗位能力和职业素质培养为目标,在教学内容、教学方法、评价方法等方面进行改革,与职业岗位能力要求相对接,加强校企合作,与企业共同编写具有职业特色的项目化教材。多课程重新整合,实施课证融合。将考证内容穿插在实践教学中,实施理实一体化,既节约了考证时间,又提高了学生学习的效率,进一步完善了“能力核心、项目构架”的课程体系。如将“模拟电路技术”、“数字电路技术”与“电子元器件检验”相结合;“电子测量技术”课程的教学与“音视频设备检验员”、“无线电调试中级工”相结合。为了全面评价学生,摒弃一卷制的考核方法,构建多元评价机制,采取项目实施过程考核和课程终结性考核相结合,自评、互评、师评相结合的评价方式。根据课程的培养目标,制定评价标准,使课程尤其是基本技能训练类课程考核内容与职业岗位的要求相吻合。

四、以提高学生专业应用能力为目的,建设实践教学环境

以提高学生专业应用能力为目的,结合职业岗位的实际工作过程,重新设计应用电子技术专业综合实训课程的教学内容,以实现学生校内学习课程内容与实际工作流程的一致性。[3]实验、实训室建设以高技能人才培养为目标,加强实践教学师资队伍建设,实施一体化的教学方法,进行模块化的技能培训,以提高学生的技能水平,增强其就业竞争力,最大限度地满足学生求知、求技、求职的需要,满足社会对高职教育多样化的需求。与此同时,与行业、企业合作,建校外实训基地,形成多形式的校外实践教学基地,切实推动实践教学改革。充分利用企业先进设备、技术专家和企业文化等资源,在生产现场进行“电子元器件的焊接工艺”、“电子产品品质管理”等专业课程的教学活动。利用现代科技手段,建立校企数字传输课堂,将企业生产过程实时传送到课堂,通过企业工程师直接开展专业教学,真正实现校企联合教学。全过程注重学生“5S”规范、认真负责、效率观念、静电防护等职业素养的培养。

篇2

1.构建职业能力模块,完善专业课程体系

针对高职教育特点,我们构建了高职应用电子技术专业基于职业能力的课程体系模块,分为:理论模块、实践模块、考证模块、生产实践与毕业设计模块。其中理论模块包括专业基础课子模块和专业技术课子模块,专业基础课如电工技术、电子技术等,课程主要采取一体化教学模式;专业技术课如电子产品生产工艺、单片机应用技术、电子线路等,课程主要采取任务驱动下的项目式教学,项目主要来源于生产实际,从而将理论教学与实践教学有机结合起来,充分发掘学生的创造潜能,培养和提高他们的动手能力、实践能力、分析能力和团队协作等综合能力。实践模块包括专业实验和实训子模块(主要是校内实训)及技能竞赛培训子模块,以职业技能大赛为依托,加强实践教学中基本技能和专业技术的训练,保证训练的基本要求,同时增强针对性和适用性,培养学生解决实际问题的能力和创新能力。考证模块主要针对学生考取相应资格证书的教学。生产实践与毕业设计模块包括顶岗实习子模块和毕业设计子模块,旨在培养和提高学生的综合素质和能力。为了更好地适应社会对多样性人才的需求,我们确立了理论教学体系+实践教学体系+专业应用能力指标体系“三维互动”的教学模式理念。在重视基础理论够用的同时,拓宽学生的知识面,加强专业课内容的应用性部分,把应用性环节渗透到教学的全过程。大力推行Multisim、Protus、Matilab等仿真软件的应用,提高课堂教学效果。遵循职业成长规律,对主干课程合理规划,形成从“基础+认知”出发,打造“综合+顶岗”的课程布局。保证基础理论课够用,专业课管用,专业基础课适用,突出基础理论课程和实践应用课程的相互渗透和融合。

2.以“工学结合”思想为指导,积极探索项目教学和一体化教学模式

按照“工学结合”的总体思路,以实践能力培养为主线设计课程教学内容,以任务驱动、项目导入或案例分析等手段组织教学,以理论教学与实践教学一体化的教学模式完成教学过程。从而对课程内容、教学组织、教学模式与教学方法等进行一体化的综合改革。例如,在培养方案中,《电子产品制造工艺》《单片机应用技术》《电子线路CAD技术》《电子产品维修》等专业课都采取了项目教学法,并配置了专项实训;《电工电子技术》《电气控制与PLC》《电子测量与仪器》等课程采取一体化教学模式并配置专项实训。

3.以“就业教育”为导向,加强校企合作,推进定单培养的人才培养模式

在高技能人才培养上,以校企合作、工学结合为切入点,以校内外实训基地建设为保障,加强教学过程的实践性、开放性和职业性,重点抓好实验、实训、实习三个关键环节。建设完善的校内实习实训基地,一方面提高教师和学生的实践水平,另一方面还可考虑开放设备和场地,引进企业来料加工,为工学结合创造良好的条件。努力建立多个校企合作单位作为校外实习实训基地。聘请行业企业兼职教师到校任课,和企业共同开发实践性较强的专业课程,如:电子产品维修、质量管理等,并编写与企业生产实际相关的教材和实习实训指导书;选派教师到企业学习实际生产的新技术、新工艺,还可对企业提供相应的技术支持;学生的实习工作也可安排在这些合作的企业。另外,在专业群能力体系的构建上,有意加入其他能力培养的环节,如电子技术应用能力的培养、单片机开发设计能力(硬件、软件设计等)的培养、职业道德的培养、学生岗位适应能力培养、团结协作能力的培养等等。这不但会使课程体系更加完善,更使得学生拓展知识面,就业不再限于“点”,而是铺成了“面”,全面提高了学生的综合素质,拓宽就业领域。

4.毕业实习、毕业设计模式改革

改革的理念是“以实践强化理论”。根据“2+1”办学模式,确定了顶岗实习36周甚至更多,学生通过长时间的岗位训练,磨练意志、锻炼手艺,基本可以做到毕业后与用人单位的“无缝链接”。学生在实习过程中以企业生产加工活动为背景,对电子产品设计与加工等各个环节亲自完成,主要工作在现场由企业兼职教师指导完成。学生通过实践之后,对专业知识形成的新的认识、新的解决方法都将成为毕业设计的良好素材,一改过去由教师提供毕业设计题目、素材,学生被动做设计的格局。学生在了解了毕业设计的基本思路和方法后,便可根据实际生产过程中获得的新素材来自主地做好毕业设计,在形式和内容上做到不拘一格,对学生的综合能力是一个极大的锻炼。

5.考试、考核模式改革

大胆改革传统教育的考核评价体系,不光考核理论水平,更要关注学生实践创新能力的考核。在考核评价学生素质时,一改过去仅凭一张试卷成绩的做法,考核内容既有理论知识,又有实验和操作技能,考核方式除传统笔试外,还可采用口试、实验实训操作考试等多种形式。在实践考核中可采取更多方面、更多层次的评价,可以从理论分析、动手能力、工作态度、职业能力、创新能力等方面给予学生进行评价,还可对学生的组织能力、交流能力、和承受压力能力等方面进行综合性评估。同时采取教师评价、学生自我评价和小组成员互评相结合的灵活开放的考核评价方式。

6.职业技能培训模式改革

依托学院职业技能培训鉴定中心,积极开展职业技能鉴定工作,推行“毕业证+必修职业资格证书+任选职业资格证书”的“1+1+X”多证书制度。为学生开展以高级维修电工、电子产品安装与调试工为主的多个工种的校内职业技能鉴定工作,毕业生的“双证书”率达到100%。我们在职业技能培训模块改革中,不再孤立地针对考试进行培训,而是根据国家职业技能鉴定标准,将鉴定标准中的相应项目及评价体系引人到相应课程的实际教学中来,并根据技能鉴定要求及企业生产实践中的真实任务来设计实验实训的项目,从而加强对学生职业技能和职业素质的综合训练,并获取相应资格证书。

7.结合职业技能大赛对专业课程教学模式实施改革

职业技能大赛是培养创新人才、促进高职教育教学改革行之有效的途径。通过将大赛内容和课程教学进行有机融合,把一些与竞赛有关的课程纳入教学计划,同时分析大赛对知识能力所需,将其融入相关课程的日常教学中,比如:电工电子技术、单片机技术、电子线路CAD技术、电子产品制造技术等课程。实现“以学促赛、以赛促学、赛学结合”。该教学模式下不仅能锻炼学生的实践动手能力,还能把抽象、难学的理论知识与生动、现实的项目结合起来,有利于提高学生的学习兴趣和效率。在提高职业大赛成绩的同时,还有效提高全体学生的综合素质,提升学生的就业竞争力。

篇3

二、课程体系的职责

面对社会和个人对于职业教育课程发展的殷切期望,为了完善职业教育课程理论自身发展和实践的不足,本文创造性地将广泛采用的行动导向教学法的指导思想“行动导向的教育理念”引入到课程开发的研究领域和范畴,对行动导向课程模式的确立和实现进行初步的研究和尝试。在实践上,这一课程模式的提出,将对中国职业教育课程模式的研究和科学、先进的课程模式的推广产生积极、重要的影响,并将弥补职业教育理论界对宏观办学规模和微观教学改革的研究较多,而对中观的课程模式研究较少的现实情况,且解决了课程实践、课程教学改革缺乏科学的理论指导这一问题。

三课程体系内容

本课题以重庆工程学院2011级应用电子技术专业为实验班,将以实时培养为基础,从实际培养中得出客观结论,分析重庆职业教育中课程改革发展的地位和作用,探究其深层次原因,通过广泛的学术交流,以网络为手段,在借鉴全国课程改革研究的基础上,结合国内外经典案例,将大量存在的客观实际升华为精练的理论,提出可行的建议。简言之,即实地调研,理论分析——对比借鉴,数据分析——总结归纳,提出建议——现实应用,实践检验。通过班级实践,建立了以“双元”合作的“三阶段”为特征的课程体系。“双元”合作的“三阶段”为特征的开发机制是指学校与企业分工协作的两个部门,历经三个阶段所进行的开发机制。第一个阶段是以企业为主。企业内部的管理人员、技师和熟练的技术工人参与到课程开发当中,以企业的视角提出对新员工、对课程的期望和要求,制定出“企业”性质的课程。第二个阶段是以学校为主。学校内的教师和管理人员结合教育、教学本身的特点和规律对企业所制定的课程进行补充和完善,使企业所制定的课程更符合教育、教学的规律,更容易在学校内部开展和实施。第三个阶段是学校与企业会同学生、家长、政府部门等,对前两个阶段所给出的课程进一步开发和评估。所谓双元,具体体现在两个方面:(1)课程开发要在两个完全不同的教学环境中开展,企业(职业学校中的实习车间)和职业学校,并以企业的开发为起点。(2)将学生既定位为企业的学徒,又要定位为学校的学生。根据学徒和学生不同的身份特征,制定相应的课程。

篇4

在工作点稳定电路中的应用要进行静态分析,就必须求出三极管的基电压,必须忽略三极管静态基极电流。这样,我们得到三极管的基射电子的相关过程及结论。

二、纳米电子技术急需解决的若干关键问题

由于纳米器件的特征尺寸处于纳米量级,因此,其机理和现有的电子元件截然不同,理论方面有许多量子现象和相关问题需要解决,如电子在势阱中的隧穿过程、非弹性散射效应机理等。尽管如此,纳米电子学中急需解决的关键问题主要还在于纳米电子器件与纳米电子电路相关的纳米电子技术方面,其主要表现在以下几个方面。

(1)纳米Si基量子异质结加工

要继续把现有的硅基电子器件缩小到纳米尺度,最直截了当的方法是采用外延、光刻等技术制造新一代的类似层状蛋糕的纳米半导体结构。其中,不同层通常是由不同势能的半导体材料制成的,构建成纳米尺度的量子势阱,这种结构称作“半导体异质结”。

(2)分子晶体管和导线组装纳米器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线,但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个非常棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜把分子元件排列在一个平面上;另一种组装较大电子器件的可能途径是通过阵列的自组装。尽管,PurdueUniversity等研究机构在这个方向上取得了可喜的进展,但该技术何时能够走出实验室进入实用,仍无法断言。

(3)超高密度量子效应存储器

超高密度存储量子效应的电子“芯片”是未来纳米计算机的主要部件,它可以为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。但是,有了制造纳米电子逻辑器件的能力后,如何用这种器件组装成超高密度存储的量子效应存储器阵列或芯片同样给纳米电子学研究者提出了新的挑战。

(4)纳米计算机的“互连问题”

一台由数万亿的纳米电子元件以前所未有的密集度组装成纳米计算机注定需要巧妙的结构及合理整体布局,而整体结构问题中首当其冲需要解决的就是所谓的“互连问题”。换句话说,就是计算结构中信息的输入、输出问题。纳米计算机要把海量信息存储在一个很小的空间内,并极快地使用和产生信息,需要有特殊的结构来控制和协调计算机的诸多元件,而纳米计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就现有传统计算机设计的微型化而言,由于电线之间要相互隔开以避免过热或“串线”,这样就有一些几何学上的考虑和限制,连接的数量不可能无限制地增加。因此,纳米计算机导线间的量子隧穿效应和导线与纳米电子器件之间的“连接”问题急需解决。

(5)纳米/分子电子器件制备、操纵、设计、性能分析模拟环境

当前,分子力学、量子力学、多尺度计算、计算机并行技术、计算机图形学已取得快速发展,利用这些技术建立一个能够完成纳米电子器件制备、操纵、设计与性能分析的模拟虚拟环境,并使纳米技术研究人员获得虚拟的体验已成为可能。但由于现有计算机的速度、分子力学与量子力学算法的效率等问题,目前建立这种迅速、敏感、精细的量子模拟虚拟环境还存在巨大困难。

三、交互式电子技术手册

交互式电子技术手册经历了5个发展阶段,根据美国国防部的定义:加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。目前真正意义上的集成了人工智能、故障诊断的第5类集成电子技术手册并不存在,大多数电子技术手册基本上位于第4类及其以下的水平。需要声明的是,各类电子技术手册虽然代表不同的发展阶段,但是各有优点,较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。

简单的说,电子技术手册就是技术手册的数字化。为了获取信息的方便,数字化后的数据需要一个良好的组织管理和提供给用户的形式,电子技术手册的发展就是围绕这一过程来进行的。

四、电子技术在时间与频率标准中的应用

时间和频率是描述同一周期现象的两个参数,可由时间标准导出频率标准,两者可共用的一个基准。

1952年国际天文协会定义的时间标准是基于地球自转周期和公转周期而建立的,分别称为世界时(UT)和历书时(ET)。这种基于天文方面的宏观计时标准,设备庞大,操作麻烦,精度仅达10-9。随着电子技术与微波光谱学的发展,产生了量子电子学、激光等新技术,由此出现了一种新颖的频率标准——量子频率标准。这种频率标准是利用原子能级跃迁时所辐射的电磁波频率作为频率标准。目前世界各国相继作成各种量子频率标准,如(133Cs)频标、铷原子频标、氢原子作成的氢脉泽频标、甲烷饱和以及吸收氦氖激光频标等等。这样做后,将过去基于宏观的天体运动的计时标准,改变成微观的原子本身结构运动的时间基准。这一方面使设备大为简化,体积、重量大减小;另一方面使频率标准的稳定度大为提高(可达10-12—10-14量级,即30万年——300万年差1秒)。1967年第13届国际计量大会正式通过决议,规定:“一秒等于133Cs原子基态两超精细能级跃迁的9192631770个周期所持续的时间”。该时间基准,发展了高精度的测频技术,大大有助于宇宙航行和空间探索,加速了现代微波技术和雷达、激光技术等的发展。而激光技术和电子技术的发展又为长度计量提供了新的测试手段。

总之,在探讨了近似计算在静态分析中的应用问题、纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册后,广大科技工作者对电子技术在时间与频率标准中的应用知识的初步了解和认识。在当代高科技产业日渐繁荣,尖端信息普遍进入我们生活之中的同时,国家经济建设和和谐社会的构建离不开我们科技工作者对新理论的学习和新技术的应用,因此说,本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值是不足为虚的。

【参考文献】

[1]张凡,殷承良《现代汽车电子技术及其在仪表中的应用[J]客车技术与研究》,2006(01)。

[2]李建《汽车电子技术的应用状况与发展趋势》[J],《汽车运用》,2006(09)。

[3]陶琦《国际汽车电子技术纵览》[J],《电子设计应用》,2005(05)。

[4]刘艳梅《电子技术在现代汽车上的发展与应用》[J],《中国科技信息》,2006(01)。

[5]魏万云《浅谈当代电子技术的发展》[J],《中国科技信息》,2005(19)。

[6]黄军辉,张南峰,管卫华《创办汽车电子技术专业——适应现代汽车技术的发展之路》[J],《广东农工商职业技术学院学报》,2006(01)。

篇5

中国高等教育经多年发展,现已成为在校生人数最多的国家,而高职发展更迅猛,几乎与普通本科平分半壁江山,但办学条件和质量实在令人担忧,提高教学质量,改革培养模式已成为各高职学院面临的一重要课题。

一、目前培养模式的一些弊端

1、课程设置和教学内容与专业需求不相适应

传统教学体系的课程设置(老三段的教学模式)是按照基础课、专业基础课和专业课的模式进行设置的。

(1)出现了课程设置比重不符合高职要求的状况。

(2)出现了课程设置比重不符合学科要求的状况。

(3)没有考虑职业院校专业的学科特点。

2、课程的设置与职业技能鉴定相互矛盾。

目前的课程体系并没有考虑国家的职业技能鉴定的内容,因此,出现授课内容与技能鉴定内容不符的问题,技能鉴定时临时抱佛脚,甚至停课集中复习考试,学得不扎实,企业不认可。

在对企业的调研过程中,我们发现:企业对学校的技能等级证的认可程度仅为20%。要想扭转这种局面,开发新的课程体系,必须充分考虑职业技能鉴定标准,让学生掌握真实的技能水平,使学生满意,企业认可。

3、实践教学课时的不足导致学生的技能水平不达标

4、单学科的授课方式导致缺乏综合知识的应用能力

传统的课程体系采用的是并联的学科体系,教师在授课的过程中,只注重本学科知识的逻辑性与系统性,并没有考虑本学科对专业的实际意义,而应用电子专业各学科间联系和运用很紧密。

授课方式单一,一些教师缺乏跨学科知识的应用能力,出现教师一辈子只教一本书,对外面的世界不闻不问,这样的教学方式如何能使学生学以致用,更谈不上满足企业对技能型人才的需求。

二、目前市场、企业对职业院校人才需求现状

对职业的认知程度是做好本课程体系开发的基础,因此,我们对重庆及沿海就业需求量较大的部分企业进行了调研,以问卷的形式了解在企业对电子专业学生岗位的分布情况和对课程、知识、技能需求程度,调研结果主要特点:

在技术难易度中,最简单为使用电子基本工具(15.7﹪);最困难为程序设计(40.3﹪);在重要等级中,最高为使用电子仪表(35.1﹪);最低为辨识及选用电子元器件(8.9﹪);在未来需求中,最高为组装微处理器电路(32.6﹪);最低为使用电子基本工具(15.2﹪)。

三、教学改革措施

由上述分析调查,我们主要作出如下改革:

(一)课程设置模式改革

树立综合职业能力课程观,课程目标由“知识客体”转向“学生主体”;教育导向由“教育专家导向”转向“企业专家导向”;教育模式由传统的“教程”向“学程”转化;课程内容改革注重综合化、实用化、精简化;课程的结构注重有阶梯化、模块化、弹性化。

1、课程设置打破传统的三段式设置,增强课程的适应性,避免课程之间内容的简单重复,实现模块式设置。

摆脱“学科本位”课程设置思想的束缚,建立以电子“职业能力本位”的专业课程体系,根据职业实际工作岗位,构建若干个技术模块,将结构、原理、故障诊断、维修等融为一体。

2、实施替代学分制,加大限选课和任选课比重,突出学生个性发展。

3、充实完善专业课的一体化教学改革,将工作重点转移到对职业基础课的教学改革上。

4、开设综合实训课程,实施项目教学。

(二)教学方式的改革

1、理论教学体系的改革,从三个方面进行,一是大胆改革传统教学方法,克服教师一支粉笔、一本书满堂灌的方式,本着“必需、够用”原则,减少理论课的课时数,由过去的2000多学时减为1500多学时。

2、及时融入新知识、新技术,在课程安排上强化现代电子科学方面的较新技术,如开设“电子设计自动化(EDA)”、“单片机技术应用”等课程。

3、现代教育技术应用与教学改革

4、教学模式多样化

由于高职学生普遍存在基础差、偏科多,因此,基础课尽量采取分层次教学;为增强教学内容的针对性,专业课采取模块式教学;为充分发挥学生主观能动性,增强教师之间、学科之间的横向联系,鼓励教师采用行动导向的项目教学方法。

(三)实践教学的改革

调查中,不少学生认为:“在学校的学习缺乏目的性,对为什么学认识不足”。这说明,老师在教学中只注重了理论知识的讲解,对知识的如何运用、实践教学不到位。

1、认真研究国家职业标准

课程体系应以职业能力为主体,充分考虑企业对电子技能型人才的需求,同时注重国家职业标准,使教师的教学有目的,学生的学习有目标。

2、改革实践教学体系,加强实训基地建设

实践课教学改革主要强化学生的基本操作、技术技能、职业综合素质三级能力平台的设计,电子应用能力的培养力求贯穿教学全程。

3、“双证融通、工学交替”的人才培养模式

在现有“分层次、模块化、项目化”的人才培养模式的基础上,实施“双证书、工学交替”,加强与企业的合作,实现工学结合(见下图)。

按照企业实际工作的要求,进行职业技能课程的教学改革,将国家电子行业技能认证标准与教学融合,建立模块化的课程体系;积极完善与工作相结合的“分散实训、顶岗实习”的工学交替模式。

四、专业教学改革的保障措施

1、成立电子工程专业指导委员会,对教学改革过程中出现的情况进行研究,提出指导性意见。“专业指导委员会”定期对课程的设置、实验、实训内容和计划及课程体系的改革广泛征求专家们的意见。

2、教学方式、教学内容的改革由专业负责人、学科带头人落实,电子教研室、系部定期检查和考核。

3、学院教务处、督导处及系(教研室)对教学纪律、教师工作实施督导。

篇6

电机驱动和控制装置要经受某些严酷的工作环境,而且要求能够连续和可靠地运行。现场的故障是无法避免的,选择正确的电路保护策略将有助于确保产品的可靠性,并将制造商和客户的维修成本控制在最低。采用泰科电子公司Raychem电路保护部提供的PolySwitchPPTC可复位电路保护器件,开发出更为稳固和可靠的产品,在电机的驱动和控制系统中能对某些常见的故障提供保护。

PPTC器件的小巧外形有助于节省宝贵的电路板空间,由于其具备自复式功能,因此可以允许布置在用户无法接触到的位置,这与传统保险丝需要布置在用户能够方便更换的位置相比具有明显的差异。由于PPTC器件是固态器件,因此还能够耐受机械冲击和振动,可为各种不同的应用场合提供可靠的电路保护。

电源保护

PolySwitch

图2:PPTC器件对输入/输出接口的保护。

PPTC器件一直以来应用于电源直流输出端的过载和短路保护。在开发出LVR系列产品后,目前PolySwitch器件已经可以应用在电源输入端的交流主电路中,将交流线路变压器和其它线路侧设备置于它的保护范围内。这些产品能够在中性线不小心处于断开状态或交流线电压用于24VAC输入端时,能够为电源提供保护。

LVR器件适用于电源系统,在120VAC和240VAC电压下,其最大输入电流可高达400毫安。而电流更大的电源系统可以将PolySwitch器件安置在次级端的输出电路,用于保护由于过电流状态所引发的电源故障(如图1所示)。

输入/输出接口的保护

许多驱动器和控制装置均配备了通讯和数据接口,用于各个系统元件之间的信息传输。而这些接口的接线有时会与交流或直流电源电缆并排敷设。这些线束可能由于正常的磨损、意外事故、安装接线错误或在中央配电箱上进行的误操作,而出现短路现象。如果电源电缆与通讯电线出现短路现象,PolySwitch器件能够保护任何与这条短路线路相连接的系统,以免造成通讯接口的损坏。在某些情况下,这种现象有可能影响到很多系统。而PolySwitch器件在保护接口处所起的作用,可以明显地降低设备常见故障的停运时间和修理成本(如图2所示)。

过热保护

由于PolySwitch器件能够对来自外部的热量和内部电流产生的热量所引发的温度上升作出响应,并可与高压设备建立起热量方面的联系,为高压设备提供过热保护。建立这种热量联系可以通过将这些器件布置成与高压设备发生接触或靠近高压设备的方式来实现。

此接触的方式使该器件能够很容易地与设备形成物理接触,从而提高了保护的效果。在这类设备中,变压器是一个很好的例子,PolySwitch器件可以捆绑在外部线圈上或外壳上(如图3所示),从而建立起热量联系,还可以在设计时结合到电路中,使其具备在变压器过热时向控制器发送警告,系统马上停止运行。

近距离方式适用于电源半导体部件的保护,而且在小型的表面贴装PolySwitch器件与电源器件同处于一个铜底板时效果最好。这是一种成本低廉的热量联系方式,使PolySwitch器件能够在温度超过其动作点时进行动作,同时通知电源器件处于过热状态下时应该停止运行。

在这种应用中,会存在一定程度的热延迟现象,所以这一保护方案无法保护大电流部件以及部件在毫秒级的时间内就发生故障的电源器件。但是,对于绝大多数的过负载状态,这种配置均可以对电源器件提供保护。

运动机械均有可能出现堵塞或断裂故障,并可导致电机失速。在电机失速时继续供给电源会导致电机的损坏和/或驱动装置的损毁。将PolySwitch器件与电机驱动器串联起来(如图4所示),可以保护电机和驱动电子电路,防止在失速或负载过大的状态下系统发生故障。在故障清除后(而且电源断开后),系统可以重新开始正常的运行,无需进行维护或更换部件。多年以来,PolySwitch器件一直是汽车工业中最为常用的保护车座、车窗和其它电机的方案。

在这些应用中,使用PolySwitch器件要求考虑串联电阻的阻值和器件的最大保持电流额定值。室温下的最大工作电流为:16V以下为15A,30V以下为9A。

在这些应用中,当这些系统由于过电流或过热状态而导致外部故障时,PolySwitch器件能够允许电机驱动和控制器系统继续运行。其优点在于提供了一种功能强大和可靠的产品,在其它部件出现故障时可以保护系统。

汽车IEEE1394网络应用

在汽车工业中,家庭生活方式与汽车日益紧密的联系方兴未艾。采用由美国汽车多媒体接口协会(AMI-C)制订的标准化全球接口,就能方便地与各种消费电子设备相连,并为这些设备的快速安装提供便利。在消费电子业界称为IEEE1394串行总线的网络,在设计时以多媒体内容的传输为目标。这一针对汽车工业的附加标准被称为IDB-1394,由“1394联合汽车工作组”制订。

IDB-1394设计用于高速多媒体应用,即在车内快速传输大量的信息。这项开放式的标准允许便携式的电子设备与车载网络之间进行连接和互动操作,为两者建立了沟通渠道。

电源接口需要提供过电流保护,而现有的汽车体系所使用的电源标准是在多年以前颁布的。由于用户便利端口(CCP)用于传输信号和供电,所以必须对它进行保护,以防止由于各种故障,例如接触不良的电缆或接头插入到商品时,发生短路或造成下行设备的损坏。这种情况有可能经常发生,所以中央控制面板的短路保护必须有效而可靠。

应用综述

如图5所示,车载网络的架构可分为内嵌式网络和用户便利端口(CCP)。目前的技术规格将内嵌式塑料光纤(POF)车载网络定义为与现有的MOST(媒体定向系统传输)技术相似的规格。但是,前者的架构更加稳固、能够提供更高的数据传输速率,并且更易于实现。这个网络能够连接各种电子设备,例如DVD播放机、视频显示屏、导航系统、收音机接收设备、通讯设备,如无线电话或应急自动远程通信及信息处理技术术语,以及其它的多媒体应用。

这套视频-音频网络包括一个CCP,可供乘客将自己的CD机、游戏机和其它应用1394总线的设备和外设连接到网络中,所配电缆通用于家中和车上。

电路保护要求

在热插拔汽车环境中,由于客户经常要在电源接口上连接和断开各种外设,所以明显存在发生短路损坏的潜在危险。电源接口要求具备过电流保护的功能,而应用于目前汽车系统中的现有电源标准是多年以前制订的。因为用户便利接口用于传输信号和供电,所以必须对它进行保护,以防止由于各种故障,例如接触不良的电缆或接头插入接口时,发生短路或造成下行设备的损坏。这种情况有可能经常发生,所以中央控制面板的短路保护必须有效而可靠,而且最好是能够复位的。

图5:车载视频-音频网络架构。

电流限制可以通过使用电阻、保险丝、开关或PPTC器件来实现。目前很少采用电阻保护方案,因为它会在正常电流状态下产生过大的电压降。有可能采用一次性保险丝方案,但是这种保护易于损坏,而且必须在发生故障后予以更换。双金属开关的局限性在于它存在反复接通,并有可能导致触点熔连故障。在很多汽车应用中,最好的保护方案为PPTC器件,这种器件在正常工作状态下呈现低阻抗,而在发生故障时呈现高阻抗。

PolySwitchPPTC器件广泛用于IEEE1394应用,经常为计算机、外设和便携式电子设备提供可复位式电路保护。在汽车多媒体应用中,这种器件常用于为连接到汽车网络的GPS定位设备、CD换片机、音响和其它电子外设的输入输出接口提供电路保护(如图6)。

PPTC器件与传统的熔断器相似之处在于:能够在故障产生和持续状态下限制危险的大电流;而不同之处在于:在故障消除后和/或电路电源断开后,PPTC器件能够自行复位。另一项优点是这种器件较为小巧,能够直接安装在电路板上,并且可安装在电子模块、接线盒和配电中心部件内。

采用通用电子工业标准的车载产品能够有助于客户利用新面市的产品来升级汽车。而通用的总线也有助于汽车制造商在技术进步、不断超前汽车设计循环周期的情况中,解决由此引发的技术过时的问题。在热插拔汽车环境中,由于客户经常要在电源接口上连接和断开各种外设,所以明显存在发生短路损坏的潜在危险。而PPTC器件为这一问题提供了有效的过电流保护方案。这种可复位的电路保护器件也有助于制造商生产出安全可靠的产品,以满足管理机构的要求,并且降低产品保修和修理成本。

图6:PolySwitchPPTC器件可帮

助电路设计师满足电路设计的

安全需求,并为连接到车载网络

中的电源接口、远程信息处理设备和

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一、前言

随着网络经济和网络社会时代的到来,我国的经济、军事、社会各方面都越来越依赖于网络,特别是金融和电子商务方面。同传统的金融管理方式相比,金融电子化如同将金库建在计算机数据库中,资金在计算机网络中流动,金融计算机系统已成为犯罪活动的新目标。为了保障金融、电子商务的安全性,认证技术是一个重要方面。身份认证用于鉴别用户身份,以保证通信双方身份的不可抵赖性。生物识别技术是利用人体生理特征进行身份认证和识别的一种技术,生物特征是唯一的、稳定的、可以验证的,与传统的身份鉴定手段相比,基于生物特征识别的身份鉴定技术具有防伪性能好,不易伪造或被盗等优点。因此近年来在金融、电子商务中,生物识别技术正成为一个重要应用方向。

二、主要的生物识别技术

1.在金融、电子商务中。常用的生物识别技术有以下几种:

指纹识别技术指纹识别技术是最早的通过计算机实现的身份识别手段。指纹识别技术涉及到许多高新技术,如指纹样本的采集和存储技术以及计算机数据处理技术等等。指纹的识别属于“模式识别”,该系统的核心是OCR(光学字符识别)技术。通过摄像头提取指纹,然后输入计算机,再通过一系列复杂的指纹识别算法,现代技术就能在极短的时间内完成任何人的身份识别认证。随着科技的进步,指纹识别技术正在走向金融、电子商务领域,指纹识别身份的ATM提款机已经有所应用。

2.掌形识别掌。人类手掌的立体形状,就如同指纹一样,是每个人都互不相同的可以作为身份确认的识别特征。手掌特征是指手掌长度、宽度、厚度以及手指的表面特征。首先,掌形识别系统获取手掌的三维图像,然后经过分析确定每个手指的长度、手指不同部位的宽度以及靠近指节的表面和手指的厚度。可得到近百个掌形的数据,从而与模板进行比较,并得出结果。手掌的几何特征的稳定性极高,不易受外在环境的影响而改变。缺点是掌形识别容易受生理状况改变的影响,而造成识别率的不稳定。

3.人脸识别。人脸识别技术具有非接触性、对被识别对象侵扰少和识别手段隐蔽,可广泛用于公安部门的犯人管理及案犯查找、医学诊断、信用卡、人机交互、证件核对等。其识别技术主要有:获取人脸图像、进行特征提取、分类器根据特征来进行决策分类、匹配识别。其不足是处理技术较复杂,人脸易受影响的因素太多(表情、光照、环境等),给特征提取增加了困难。

4.签名识别技术。笔迹是人的一种稳定的行为特征,具有一定的不变性和独特性。因此可以利用人的签名来识别个人身份。手写签名识别技术,是通过计算机把手写签名的图像、笔顺、速度和压力等信息与真实签名样本进行比对,以实时鉴别手写签名真伪的技术。签名识别技术装置一般使用有线笔、灵敏的图形输入板或二者相互结合使用。其过程分为签名采集和签名识别:签名采集提取了签名中的百余种生物特性,对每个人的签名建立一个惟一模板。签名识别系统通过签名识别,完成用户合法身份的确认。可用于电子政务、电子商务、金融机构、安全防范等领域。

虹膜识别虹膜即为人们所称的黑眼珠部分,是眼球前一层圆盘状的薄膜,中央部分是瞳孔。经计算两个人同一只眼虹膜特征相同的概率是十万分之一,两眼相同的概率是一千亿分之一。眼睛虹膜纹络识别技术是计算机技术与成像技术的结晶,采用的是红外成像技术,将人眼中的虹膜纹络特征图信息输入计算机,成为特殊的可供自动识别的人体身份证。与其他识别技术相比,虹膜识别的错误率是最低的。其不足是图像获取设备复杂、价格较高。

三、生物识别技术在金融、电子商务中的主要应用

目前,我国在金融、电子商务中使用的基本上是智能IC卡,这类卡在使用时是通过“用户ID+用户密码”来进行身份识别和数据的访问,基于该方式加密的金融卡有两大隐患,一是微机只认密码不认人;二是密码位数短,容易破解,若位数长,用户很难记,常遗忘密码,对用户造成使用时不便。全球的金融IC卡使用区域是受限制的,这主要是因为各国的IC卡标准不统一,我国目前所进行的EMV大迁移主要是解决这一问题。在EMV大迁移的过程中,符合EMV国际标准的IC卡加密就显得尤为重要。基于生物特征进行身份识别,其可靠性和安全性是非常高的。如果金融卡的使用过程像其他生物特征识别系统一样,需要建立一个生物特征数据库,那么将全球拥有IC卡的用户特征学习到生物特征数据库,数据库将是非常庞大的,这将影响到识别过程的快速性。因此,该方法是不可行的。为此,一般是将拥有IC卡的用户的生物特征信息集成到IC卡上,用户在使用IC卡进行金融交易时,只需与卡上的特征进行比对,就可达到辨识的过程,而无需在金融网络中建立庞大的特征数据库。这样,用户不需要任何密码,更不会担心丢失或遗忘。将指纹识别技术应用于金融卡,也是一种加密上的改进,但比起虹膜识别技术的误辨识率要高,拒真率也高,虹膜技术在金融卡身份识别中将更有前途。金融中心需要有虹膜学习终端,金融交易机器(自动取款机,ATM)需要安装虹膜识别镜和虹膜辨识系统。

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2.电子商务课程

电子商务是近几年新出现的专业,主要是以电子信息的相关技术为工作手段,对其进行商务上的应用,同时还将管理学、营销学、现代物流以及计算机技术等进行有效的融合,使其能够对网络的建设维修、产品的营销策划等进行工作,甚至是与客户进行工作的交流。但是,由于高校学生在电子商务课程的学习过程中,没有进行有效的学习,也就导致学生的技术水准较低,因此也就需要提高相关学生的实际操作能力。

3.“微课”在电子商务课程中的使用特征

3.1课程时间短“微课”课程的主要教学内容是视频,而电子商务课程最重要的就是通过视频对知识内容进行了解。“微课”的上课时长最长的不会超过10分钟,这样就能够保证电子商务课程的学生能够保持兴趣,不会在课堂上出现注意力不集中的情况。效率往往会比40分钟的课程高的多。

3.2课程内容少和传统的电子商务课堂相比,“微课”所涉及的问题较为集中,能够将课堂的主题更好的表达出来。使用“微课”进行电子商务的教学,能够使教学的内容显得更加精简,避免复杂的内容影响学生的学习兴趣,使学生更好的参与到课堂活动之中。3.3课程资源容量小“微课”所涉及到的电子商务的视频与资料等,它的资源容量不过几十兆,而且视频也都是通过相关的网络媒体进行播放的,这就保证相关的电子商务课程的教师与学生能够及时地进行课例、教案以及课件的观看,同时还能够将其存储到手机或者是笔记本电脑上,使学生、老师能够对其进行反复的研究思考。

3.4课程资源使用方便在“微课”中的教学内容基本上都是主题明确完整的,都是将与电子商务相关的视频作为教学的主线,对其进行教案的设计,搜集课堂上所能使用的课件与素材,同时还能够对任课教师的教学进行反思改进,考虑学生的意见,然后形成相应的电子商务资源包,构造完整的教学资源环境。

4.如何让“微课”在电子商务课程上发挥出更重要的作用

4.1构建出更容易操作的“微课”学习平台根据相关的脑科学家的研究,人能够集中注意力进行工作的时间为10分钟左右,超过这个时间,人类的大脑就不能再次进行有效的工作,因此电子商务课程的“微课”设计时长一般都不会超过10分钟,最好的是3至5分钟,因为只有这样才能保证学生的学习效率。事实证明,视频时间超过10分钟的话,就会导致学生没有学习兴趣,产生厌烦的态度。不仅如此,如果相关的“微课”学习平台的造作过于复杂的话,就有可能造成时间上的浪费,因此也就需要相关的工作人员构建出更容易操作的学习平台,使其能够进行更好的操作与学习。

4.2将“微课”学习进行更深层次上的开放由于“微课”属于开放性的学习资料,再加上电子商务课程自身的开放性,这就要求相关平台的开放程度足够大,才能支撑起电子商务课程的学习。如果开放性的程度较低的话,就无法保证相关课程软件的升级,导致电子商务课程在“微课”上的知识不能得到有效传播。因此,要想保证“微课”得到学生们的支持,就必须将“微课”学习进行更深层次上的开放,使更多的教师能够应用“微课”进行电子商业课程的教授。然而,如果只是将“微课”进行表层的开放也是远远不够的,要能够将课程视频的代码直接嵌入并开放,要能够将“微课”平台分享到空间、“博客”或者是“微博”上面,使更多的人能够看到相关的教学课程。

4.3扩大“微课”引导的吸引力相关的任课教师要能够将“微课”引导的吸引力进行扩大,使高校的学生在学习电子商务课程的时候产生更大的学习兴趣。扩大“微课”的吸引力主要指的是扩大其引导方面的能力,而不是平台本身的能力。仅仅依靠“微课”平台,也许能够短时间内吸引更多的学生,但是他们的关注点也仅仅是“微课”这一平台,一旦时间长了,学生就会对其失去兴趣,这样对电子商务的课程学习没有多大好处。因此,要不断地提高“微课”在娱乐方面的能力,创造一些与电子商业课程相关的小游戏,将游戏对高校学生进行开放,而且还要能够方便学生的操作,这样就能够提高电子商务课程的有趣性。不仅如此,还要能够不断地吸引更多的电子商务专业的学生进行“微课”的学习,不能将相关的课程当作私有,要和更多的学生进行交流沟通,使不同学生、教师之间能够进行电子商务课程的学习交流,使其能够投入更大的学习热情。

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关键词:电力电子技术,绿色照明,电子镇流器,

目录

摘要

目录

第1章前言

第2章电子镇流器的工作原理

2.1、高频交流电子镇流

2.2、常用高频交流电子镇流器电路与改进

2.2.1单级半桥谐振式

2.2.2双级谐振式高频交流电子镇流器

2.2.3无源功率因数校正

2.2.4常用高频交流电子镇流器调光

2.3、单级高性能、高功率因数高频交流电子镇流器

2.3.1高功率因数、低电磁幅射、具有宽调光范围的电子镇流器

2.3.2一种改进电荷泵功率因数校正(CPPFC)的电子镇流器

2.3.3一种用于紧凑型荧光灯的新型自激E类电子镇流器

2.3.4一种改进单级电子镇流器起动特性的新方法

2.3.5采用反激推挽集成变换器的电子镇流器

2.3.6基于单级高功率因数的电子镇流器

2.3.7一种新型单级恒功率高功率因数电子镇流器

2.3.8基于反激变换器的单级高功率因数电子镇流器

第3章智能照明控制系统的应用

3.1实现照明控制智能化

3.3可观的节能效果

3.4提高管理水平,减少维护费用

3.5智能照明控制系统的重要性

3.6智能照明控制系统的优点

第4章结论

致谢

参考文献

第1章前言

目前,我国电力工业发展速度很快,但是电力供应不足和用电效率低的状况依然比较严峻,这在今后相当一段时期内将继续存在。推行终端节电技术节约电能,是改善电力负荷紧张状况的主要途径。我国照明用电量约占总发电量的10%左右,且以低效照明为主,是终端节电的主要对象之一。照明用电大都属于峰时用电,因此,照明节电具有节约电量和缓和高峰用电的双重作用。同时,我国用电浪费和电耗高的问题相当严重,是造成企业经济效益不高和污染环境的主要因素,如1995年全国电厂二氧化硫的排放量占全国总排放量的1/3,所以照明节电对提高企业经济效益、保护环境也具有重要意义。

民用荧光灯(日光灯)交流电子镇流器在20世纪的70年代就开始了研究,到80年代就有许多企业投入了生产,但其质量的可靠性和稳定性在当时确实令人生畏。到90年代,随着国外用于电子镇流器的专用功率开关器件和控制集成电路(IC)新器件的不断出现,我国引进了如APFC技术。这才使得日光灯电子镇流器质量可靠性和稳定性有了技术上的突破。目前在日光灯中,电子镇流器几乎全部取代了电感镇流器。同时,电子镇流器光效高、功耗低、重量轻、无噪声、无频闪和提高荧光灯使用寿命等优点更显突出。“日光灯下看书会影响视力”已成为过时的常识。

绿色照明产业在世界的兴起使得电子镇流器倍受青睐。相关企业都看准了电子镇流器中蕴藏着的巨大商机。在民用荧光灯的交流电子镇流器取得突破性进展的同时,一些企业对我国道路上的高压钠灯所潜藏的节能潜力大为关注。据统计,若将全国高压气体放电灯都换上电子镇流器,全国全年可节电246亿千瓦时,可解决目前全国1/3的电力缺口。第2章电子镇流器的工作原理

2.1高频交流电子镇流

由于气体放电灯(如荧光灯、霓虹灯、卤素灯、金卤灯等)是一种负阻性电光源(特性曲线如图1所示)要使其正常稳定工作,需加一个限流装置。这个限流装置叫做镇流器。目前气体放电灯使用的镇流器有两种:(1)电感式镇流器;(2)高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在市电频率,体积大、笨重,还需消耗大量铜和硅钢等金属材料,散热困难、效率低、有频闪,所以现在一些电光源界的科技工作者纷纷寻找新的镇流方法,而高频交流电子镇流器就是一种有效方法。

电子镇流器采用高频开关变换电子线路的方法实现镇流,具有无频闪、效率高、体积小、重量轻、可调光,不使用大量铜材和硅钢材料的特点,所以自20世纪70年代以来,高频交流电子镇流器一问世,由于它的体积小、发光效率高、无频闪效应,适应供电电压范围宽、节能的一系列优点,受到了用户的欢迎。

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随着我国的科技不断进步,电力电子技术的重要性也愈来愈得到了显著体现,电力电子技术能够对电能的使用加以优化,在其作用下可以将电能的应用得以高效节约,这样就能够对电能的使用达到优化的目标。另外就是对传统相关产业和机电一体化发展有着改造作用,再者就是电力电子技术的智能化可将信息化和功率处理进行统一,进而将微电子技术与之相结合,推动电子技术的改革发展。

1.2电力电子技术的发展分析

电力电子技术的发展经过了几个重要阶段,首先就是在20世纪50年代末时,第一个晶闸管问世,在这一阶段属于晶闸管整流时代。大功率的工业用电通过工频交流发电机来提供,在实际的应用过程当中,大约有百分之二十电能是通过直流形式进行消费的,到了60年代及70年代,大功率硅整流管与晶闸管的开发应用比较迅速,这一阶段就是电力电子技术的晶闸管时期。从70年代开始,在自关断器件发展中就是的电力电子技术进入到了逆变时代,在这一时期由于能源危机就让交流电机变频调速因节能效果明显而有了很大程度上的发展,虽然已经实现了逆变以及整流,但在作的频率方面还不高。到了80年代,集成电路技术开始从大规模和超大规模的方向得到了迅猛发展,一些以MOSFET和IGBT作为代表的大电流以及高频和高压功率的半导体复合器出现以来,电力电子技术在这一阶段已经进入到了发展的重要时期,多样化的新型器件都已经应用在了电路技术当中,同时向着复合化和模块化的方向进行发展,在性能上更加的完善可靠,为用电的设备高效节能等提供了重要基础。

2电力电子技术在现阶段的实际应用探究

2.1电力电子技术在交通运输中的实际应用

在我国的电力电子技术得到了迅速发展过程中,已经在诸多的领域有了应用,其中在电气化的铁道交通当中就对电力电子技术有了广泛应用,在电气机车当中的直流机车就是对整流装置进行的应用,而交流机车方面就是对变频装置进行的应用。另外,在磁悬浮列车当中的电力电子技术的应用比较关键,有着诸多的地方需要电力电子技术的支持才能够使得磁悬浮列车得以顺利的运行,不仅在牵引电机传动方面,在各种的辅助电源方面也需要这一技术的支持。而在电动汽车的电机方面也是需要电子装置对电力进行转换才能够起到控制驱动的作用。在船舶以及飞机等对电源的使用也有着很大的不同,所以在对电力电子技术的应用上也比较的关键。

2.2电力电子技术在家用电器中的实际应用

电力电子技术在人们日常生活中的家用电器方面的应用也比较的广泛,这对人们的生活提供了很大的方便,其中洗衣机是生活中常用的家用电器,在电力电子技术的应用下能够代替人工工作,只需要将衣服放进洗衣机按下按钮,就能够通过电力电子技术的功能支持完成整整个洗衣的过程。还有就是在厨房洗碗机家用电器的电力电子技术的应用上和洗衣机的原理类似,在空调器的电力电子技术的应用上能够起到节能作用,实践证明能够节约30%的电能,而电频荧光灯在工作效率上要比普通的能的效率高很多。

2.3电力节能中的电力电子技术的实际应用

在我国的经济得到迅速发展的过程中,也在能源的消耗上付出了很大的代价,尤其是在电力能源的消耗上比较严重。当前的工业和电力的结合已经成了发展的必需条件,所以在电力能源的消耗上逐渐的增加,主要就是由于电力能源而对稳定以及利用率高等诸多优点。从我国整体的工业发展情况来看,在工业的用电方面还存在着一些不合理的情况,尤其是在用电的效率上得不到有效提高,从而造成了严重浪费的现象,在当前的可持续发展理念深化背景下节约电力能源是可持续发展理念实践的一个内容,通过对电力电子技术的实际应用能够有效的将电源的消耗程度有效的降低,在电力电子技术的作用下,能够对电力设备得到性能上的优化以及节约原材料的使用,这样就能够最大化的对电力能源进行节约。

2.4电力电子技术在发电环节中的实际应用

随着我国对新能源的开发利用,例如风力发电以及水力发电等,这其中就涉及到发电机的电流频率的变换,水力发电功率要取决于水头压力以及流量,而这对机组的最佳转速变化也会产生影响,为能够将最大的有效功率得以实现,就需要通过调整转子励磁电流频率促进机组的变速运行。另外在大型的发电机相对静止励磁控制方面正是采用的晶闸管整流自并励的方式,省去了励磁机中间的惯性环节。

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一、前言

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子技术的应用

自20世纪80年代,柔流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。

(一)在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

1大型发电机的静止励磁控制

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

3发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

(二)在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术

直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

2柔流输电(FACTS)技术

FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。

20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。

(三)在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(customPower)技术或称DFACTS技术,是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着电力电子器件价格的不断降低,可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

(四)在节能环节的运用

1变负荷电动机调速运行

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。

变频调速的优点是调速范围广,精度高,效率高,能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高,产生高次谐波污染电网。

2减少无功损耗,提高功率因数