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電子電源技術(shù)精選(九篇)

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電子電源技術(shù)

第1篇:電子電源技術(shù)范文

首先,直擊雷在經(jīng)過接閃器之后泄放入地,促使地網(wǎng)電位提高,通過相應(yīng)的線路侵入電子設(shè)備中,進(jìn)而導(dǎo)致其出現(xiàn)地電位反擊的現(xiàn)象。其次,在雷電流沿著引下線進(jìn)入地面的時(shí)候,就會(huì)在周邊形成一定的磁場(chǎng),就會(huì)導(dǎo)致其附近的金屬物體上出現(xiàn)感應(yīng)電流,進(jìn)而出現(xiàn)過電壓的情況。最后,當(dāng)室外的通信線與電源線受到直擊雷或者感應(yīng)雷之后,出現(xiàn)的雷電流或者過電壓就會(huì)沿著相應(yīng)的線路入侵,進(jìn)而傳輸?shù)诫娮釉O(shè)備上,對(duì)其產(chǎn)生一定的破壞。

2防雷技術(shù)的三級(jí)保護(hù)

在對(duì)通信電源及其電子設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)的時(shí)候,根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)雷擊概率計(jì)算環(huán)境參數(shù)的選用,以及根據(jù)《通信局防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范》YD5098-2005標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于波能量換算計(jì)算公式,可以對(duì)電源系統(tǒng)低壓側(cè)采取不同級(jí)別的防雷保護(hù),通常情況下將其分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)三個(gè)保護(hù)等級(jí),在實(shí)際工作中,按照不同的保護(hù)等級(jí)選擇具有適合電壓保護(hù)水平以及額定通流容量的電源避雷器,并且確保避雷器具有一定耐雷擊的性能。從原則上而言,每一級(jí)交流電源之間的連接導(dǎo)線都不可以大于15米,在實(shí)際安裝過程中,一定要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求開展施工,加強(qiáng)相應(yīng)的防雷保護(hù)措施。

2.1一級(jí)保護(hù)

通常情況下,一級(jí)保護(hù)主要針對(duì)的就是直擊雷,防止其沿著相應(yīng)的線路侵入室內(nèi)對(duì)相應(yīng)的電子設(shè)備產(chǎn)生一定的破壞,主要就是泄放雷能量。作為一級(jí)保護(hù)技術(shù),一定要選用25kA/線、10/350s的額定通流容量,對(duì)從總電源前端侵入的高壓脈沖進(jìn)行吸收,避免建筑物內(nèi)大型電子設(shè)備或者內(nèi)部感應(yīng)電磁脈沖出現(xiàn)瞬間的尖鋒脈沖或者高壓,進(jìn)而對(duì)配電系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。一級(jí)保護(hù)作為配電系統(tǒng)防雷的總保護(hù)措施,對(duì)配電系統(tǒng)中電子設(shè)備免受雷擊起到了非常重要的保護(hù)措施。

2.2二級(jí)保護(hù)

根據(jù)防雷設(shè)計(jì)的機(jī)理與雷區(qū)劃分的內(nèi)容,可以在電源柜上設(shè)置一個(gè)三相防雷器,選用20kA/線、8/20s的額定通流容量,進(jìn)而對(duì)從配電前端侵入的高壓脈沖進(jìn)行吸收,同時(shí)對(duì)內(nèi)部的過電壓也要進(jìn)行相應(yīng)的吸收,除此之外,對(duì)電磁脈沖產(chǎn)生的高壓瞬時(shí)脈沖進(jìn)行相應(yīng)的吸收。

2.3直流電源保護(hù)

在直流電源柜里設(shè)置一個(gè)直流電源防雷器,選用10kA/線、8/20s的額定通流容量,視其為設(shè)備的精細(xì)防護(hù),對(duì)內(nèi)部的過電壓進(jìn)行一定的吸收,同時(shí)也要吸收電磁脈沖產(chǎn)生的高壓瞬時(shí)脈沖,進(jìn)而降低配電前端傳來的雷電流,使其達(dá)到電子設(shè)備可以承受的安全范圍以下,確保直流電源的安全。

3結(jié)束語

第2篇:電子電源技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:電源管理技術(shù);便攜式電子設(shè)備;應(yīng)用

中圖分類號(hào):TN-9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

一、電源管理的必要性

隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步,越來越多的電子產(chǎn)品行業(yè)都在生產(chǎn)便攜式電子設(shè)備。便攜式電子設(shè)備與傳統(tǒng)的電子設(shè)備相比,雖然他們性能相同,但無論是在攜帶方面還是使用方面,都要比傳統(tǒng)電子設(shè)備方便和便捷,這也是便攜式電子設(shè)備越來越受歡迎的主要原因。但是隨著便攜式電子設(shè)備的普及,其耗能過量的問題也逐漸突出,如何在保證便攜式電子設(shè)備正常運(yùn)行的前提下,減少過多的電能消耗已經(jīng)成為現(xiàn)如今電子領(lǐng)域中要解決的主要問題。所以,科學(xué)有效的電源管理方式能夠最大限度緩解此類問題,能夠最大限度地利用有限的電能資源發(fā)展更加便捷的電子設(shè)備技術(shù)。

二、電源管理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1.集成趨勢(shì)

便捷式電子設(shè)備是通過不同的電壓和電路來對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行供電的,但是便捷式電子設(shè)備的電能儲(chǔ)蓄是有限的,所以將電源管理技術(shù)的發(fā)展方向定位于集成趨勢(shì)方面,將能最大限度解決這一難題。集成趨勢(shì)的主要技術(shù)內(nèi)涵就是將多個(gè)器件結(jié)合在一起,利用最少的器件和成本來進(jìn)行更加精密的電源管理控制。

2.數(shù)字化控制

為了提升便攜式電子設(shè)備的電源管理技術(shù)水平,需要將傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制轉(zhuǎn)變成數(shù)字化電源控制,這種方式能夠利用數(shù)字化內(nèi)核的控制,對(duì)多個(gè)信息傳輸線路進(jìn)行有效的控制和轉(zhuǎn)換,從而使電壓的控制更加靈活,最大限度優(yōu)化便攜式電子設(shè)備的電源管理。

3.精準(zhǔn)化趨勢(shì)

將便攜式電子設(shè)備的電壓進(jìn)行有效的控制和調(diào)節(jié),能使便攜式電子設(shè)備的控制精準(zhǔn)度得到顯著提升,所以現(xiàn)如今大多數(shù)便攜式電子設(shè)備的電源管理技術(shù)都逐漸向精準(zhǔn)化方向發(fā)展。當(dāng)集成電路中的電壓過大時(shí),可以通過更加精準(zhǔn)化的電源管理技術(shù),將電壓一直維持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),避免電能的過多消耗。

4.體積優(yōu)化趨勢(shì)

隨著便攜式電子設(shè)備的不斷發(fā)展和進(jìn)步,越來越多的電源管理技術(shù)廠家將技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)定在了體積優(yōu)化方面,力求在保證便攜式電子設(shè)備基本使用功能的前提下,最大限度縮小電源管理器件的體積,并且還非常注重提高電源管理的散熱性能和降低產(chǎn)品成本。

三、電源管理技術(shù)在便攜式電子設(shè)備中的具體應(yīng)用措施

1.隨時(shí)查看電源循環(huán)次數(shù)

將電源管理技術(shù)應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備中,可以最大限度減少便攜式電子設(shè)備的損耗,延長(zhǎng)便攜式電子設(shè)備的使用壽命??衫秒娫垂芾砑夹g(shù)隨時(shí)查看便攜式電子設(shè)備的使用情況,從而保證用戶可以第一時(shí)間了解設(shè)備的使用情況。

2.優(yōu)選電源管理方案

在選擇電源管理方案時(shí),一定要通過多項(xiàng)性能和功能的對(duì)比,選擇出最適合便攜式電子設(shè)備的電源管理方案,從而最大限度地提高便攜式電子設(shè)備的使用性能。

3.自定義電源選擇方案

電源管理技術(shù)能夠通過利用自身系統(tǒng)的功能,自定義設(shè)定電源管理方案,通過便攜式電子設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和性能的比較,使電源管理方案能夠滿足用戶的日常使用需求,還能夠最大限度延長(zhǎng)便攜式電子設(shè)備的使用壽命。

4.定期檢查電源健康情況

電源管理技術(shù)的主要作用就是能夠使用戶定期了解便攜式電子設(shè)備的使用情況和健康情況,所以將電源管理技術(shù)應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備中時(shí),要利用電源管理技術(shù)的功能,對(duì)便攜式電子設(shè)備進(jìn)行定期檢查,從而保證便攜式電子設(shè)備的電源使用情況一直保持在標(biāo)準(zhǔn)之上。

5.定期對(duì)電源進(jìn)行維護(hù)

將電源管理技術(shù)應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備后,用戶在使用過程中,還要定期對(duì)電源進(jìn)行合理的維護(hù),保證電源的使用性能一直平穩(wěn)。

參考文獻(xiàn):

第3篇:電子電源技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】電子技術(shù);單元電路;設(shè)計(jì)方法

電子電路的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)方法在EDA技術(shù)的發(fā)展下發(fā)生了根本性的變化。電子技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,在對(duì)電子電路系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,首先應(yīng)該將系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)明確下來,依據(jù)任務(wù)選擇方案,然后單元設(shè)計(jì)方案中的各個(gè)部分,選擇參數(shù)計(jì)算和期間,最后有機(jī)連接各個(gè)部分,將一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的完整的系統(tǒng)電路圖畫出來。作為電子電路設(shè)計(jì)人員,對(duì)單元電路的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行熟練掌握,具備實(shí)際設(shè)計(jì)電路的能力尤為重要。

1.電子技術(shù)及單元電路概述

電子技術(shù)是依據(jù)電子學(xué)的原理,在解決實(shí)際問題的過程中應(yīng)用電子器件將某種特定功能的電路設(shè)計(jì)和制造出來。包括兩大分支,即信息電子技術(shù)和電路電子技術(shù)。前者又包括兩個(gè)分支,即模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù);后者是處理電子信號(hào)的技術(shù),發(fā)生、放大、濾波、轉(zhuǎn)換信號(hào)是其主要的處理方式[1]。

電子電路由電子元件和電子器件兩部分組成。前者是指電子設(shè)備中的開關(guān)、電阻器、變壓器等,后者是指晶體管、電子管等。按組成方式,我們可以將電子電路分為分立電路和集成電路兩種形式。單元電路是整個(gè)電子電路系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部分,常用的有放大電路、振蕩電路、數(shù)字電路等幾種。設(shè)計(jì)訓(xùn)練單元電路的主要目的是促進(jìn)整體電子電路設(shè)計(jì)水平的顯著提升[2]。

2.電子技術(shù)單元電路的設(shè)計(jì)步驟

2.1 明確任務(wù)

將本單元電路的任務(wù)明確化是設(shè)計(jì)單元電路前均需要明確的,設(shè)計(jì)單元電路的最基本條件是將單元電路的性能指標(biāo)詳細(xì)擬定出來。在設(shè)計(jì)單元電路的過程中,我們應(yīng)該將電壓放大的倍數(shù)、輸入輸出電阻的大小計(jì)算出來,并盡可能做到簡(jiǎn)單明了、盡可能地節(jié)約成本、使單元電路具有較小的體積和較高的性能等。

2.2 計(jì)算參數(shù)

計(jì)算參數(shù)的目的是使單元電路的功能指標(biāo)達(dá)到實(shí)際需求。專業(yè)化的電子技術(shù)知識(shí)是計(jì)算參數(shù)的必要條件,比如,只有將各電阻值及其放大倍數(shù)計(jì)算出來,才能有效設(shè)計(jì)放大器電路;只有將電阻電容及其震蕩頻率制定出來才能有效設(shè)計(jì)震蕩器[3]。在計(jì)算參數(shù)的過程中,同一電路可能得出一組以上的數(shù)據(jù),這是我們就應(yīng)該給予數(shù)據(jù)選擇方法以充分的重視,保證所選擇的數(shù)據(jù)達(dá)到并符合完成電路設(shè)計(jì)的要求,并能夠在實(shí)踐中得到有效的應(yīng)用。

2.3 畫出電路圖

在電子技術(shù)單元電路的設(shè)計(jì)過程中,我們需要將完整的電路圖繪制出來,這樣做的目的是對(duì)單元電路和整機(jī)電路的連接關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)的表達(dá)。同時(shí),設(shè)計(jì)者還應(yīng)該依據(jù)單元電路之間的相互配合和前后之間的關(guān)系將電路結(jié)構(gòu)盡可能地簡(jiǎn)化。比如,在確定各單元電路之后,應(yīng)該給予單元電路之間的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)以充分的重視和考慮,從而將浪費(fèi)及工作量減少到最低限度。給予各部分輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和控制信號(hào)之間的關(guān)系以充分的重視,對(duì)輸入、輸出進(jìn)行模擬,完全隔離輸入、輸出、電源、通道,分割直流電流、電壓信號(hào)為多路不同或相同的電流、電壓信號(hào),從而使同時(shí)采集控制不同設(shè)備的目的得到切實(shí)的實(shí)現(xiàn)。首先,注意電路圖的可讀性。在繪圖的過程中應(yīng)該盡可能地在一張紙上畫主電路圖,在另一張紙上畫比較獨(dú)立和次要部分,標(biāo)記號(hào)圖的端口和兩端,將各圖紙之間的信號(hào)的引入和引出標(biāo)出來;其次,注意信號(hào)的流向及圖形符號(hào)。一般情況下,我們可以將起始點(diǎn)設(shè)在輸入端和信號(hào)源,然后依據(jù)信號(hào)流向從左到右、從上到下將單元電路畫出來。同時(shí),還應(yīng)該將適當(dāng)?shù)臉?biāo)注加在圖中,保證圖形符號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)性;再次,注意連接線畫法。用直線連接各元件,并盡可能地減少交叉[4]。一般情況下,應(yīng)水平或垂直布置連接線,盡可能地不畫斜線,用原點(diǎn)表示互相連接的交叉。

3.電子技術(shù)單元電路的設(shè)計(jì)方法

3.1 對(duì)于線性集成運(yùn)放組成的穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)

調(diào)整部分、取樣部分、基準(zhǔn)電壓電路等是單元電路中串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的主要組成部分。設(shè)計(jì)線性集成運(yùn)放組成的穩(wěn)壓電源的主要功能是過流和短路保護(hù),起到對(duì)電路的保護(hù)功能的標(biāo)準(zhǔn)為負(fù)載電路達(dá)到限額。在對(duì)其的設(shè)計(jì)過程中,直流電通過整流出來后,用濾波將其波文系數(shù)降低,從而對(duì)負(fù)載進(jìn)行直接的帶動(dòng),但是這種電路無法起到穩(wěn)壓的作用,因此,應(yīng)該依據(jù)一定的技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源。

3.2 單元電路之間的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)

在確定各單元電路之后,設(shè)計(jì)者還應(yīng)該給予單元電路之間的級(jí)聯(lián)問題以充分的重視并認(rèn)真考慮。阻抗匹配、負(fù)載能力匹配等是單元電路之間電氣性能相互匹配的主要問題,設(shè)計(jì)者應(yīng)該謹(jǐn)慎認(rèn)真地思考這些問題。如果沒有過高要求驅(qū)動(dòng)能力,則可以運(yùn)用運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器;如果對(duì)驅(qū)動(dòng)能力要求高,則可以運(yùn)用互補(bǔ)對(duì)稱輸出電路或功率繼承電路;如果為數(shù)字電路,則可以運(yùn)用單管反向器或達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器等。從本質(zhì)上來說,單元電路之間的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)問題就是模擬單元電路之間的相互干擾及匹配問題[5],在整個(gè)電路的正常運(yùn)行中起著至關(guān)重要的作用,值得我們予以充分重視。

3.3 對(duì)于運(yùn)算放大器電路的設(shè)計(jì)

UA741、OP07等均是依據(jù)工業(yè)上的普通用途設(shè)定的運(yùn)算放大器電路,具有中等的性能和極為便宜的價(jià)格。在設(shè)計(jì)運(yùn)算放大器電路的過程中,應(yīng)該將單雙電源供電、電源電流選擇出來作為基本參數(shù),同時(shí)將失調(diào)電壓、失調(diào)電流、電阻輸入,對(duì)速率進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換,將時(shí)間確定下來。在運(yùn)用運(yùn)算放大器時(shí),如果沒有特殊要求,應(yīng)該盡可能地運(yùn)用通用性運(yùn)算放大器。指標(biāo)的先進(jìn)性不應(yīng)該成為設(shè)計(jì)過程中選擇各種參數(shù)的唯一依據(jù)。當(dāng)運(yùn)算放大器作弱信號(hào)放大時(shí),所選擇的運(yùn)算放大器應(yīng)該具有極小的失調(diào)和噪聲系數(shù),同時(shí)保持等效直流電阻運(yùn)放同相端和反相端對(duì)地。為了將運(yùn)放的高頻自激有效消除掉,設(shè)計(jì)者應(yīng)該依據(jù)推薦參數(shù)將適當(dāng)?shù)碾娙菹窠槿胍?guī)定的消振引腳之間,同時(shí)對(duì)兩級(jí)以上放大級(jí)級(jí)聯(lián)的情況進(jìn)行有效的預(yù)防和避免,以將消振困難減小到最低限度[6]。

隨著科技的飛速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步,電子電路的種類越來越多,因此需要各種不同的有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方法。在集成發(fā)生電路的快速發(fā)展的過程中,各種專用功能的新型期間不斷涌現(xiàn)出來,對(duì)電路設(shè)計(jì)工作提出了新的要求,集成塊直接組裝逐漸取代了傳統(tǒng)的分立原件電路的設(shè)計(jì)方法。因此,設(shè)計(jì)者應(yīng)該將注意力逐漸從設(shè)計(jì)單元電路向設(shè)計(jì)和規(guī)劃整體方案轉(zhuǎn)移,清楚明了各種集成電路的性能和指標(biāo),在選取集成器件的過程中嚴(yán)格依據(jù)實(shí)際需求,并能合理地進(jìn)行單元連接,從而成功完成總體系統(tǒng)的設(shè)計(jì),同時(shí)在日常工作中積極積累經(jīng)驗(yàn)、深入研究其設(shè)計(jì)原理、努力改進(jìn)及設(shè)計(jì)方法,為推動(dòng)社會(huì)各方面的發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]許開君,李忠波.模擬電子技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社, 2009.

[2]鄧木生.電子技能訓(xùn)練[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2012.

[3]丘立尚,張琳.電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].華南工學(xué)院出版社,2012.

[4]高吉祥.基本技能訓(xùn)練與單元電路設(shè)計(jì)[M].電子工業(yè)出版社,2011.

第4篇:電子電源技術(shù)范文

摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的全面進(jìn)步,我國的能源供應(yīng)和環(huán)境污染越來越突出。一般估計(jì),地球上的石油還可供人類開采40年~50年 ,煤炭約200年。我國的石油剩余開采量?jī)H有全球人均的1/10,煤炭?jī)H有1/2?;鹆Πl(fā)電,燃燒大量煤炭,排放SO2和CO2,汽車尾氣也是城市空氣污染的首要因素。新能源的開發(fā)與利用迫在眉睫,而在新能源的利用中,電力電子技術(shù)扮演者重要的角色。

關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);新能源;開發(fā);利用

一、風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)能是潔凈的,可再生的,儲(chǔ)量很大的低碳能源,為了緩解能源危機(jī)和供電壓力,改善生存環(huán)境,在20世紀(jì)70年代中葉以后受到重視和開發(fā)利用。風(fēng)力發(fā)電是可再生能源領(lǐng)域中除水能外,技術(shù)最成熟、最具規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。目前我國主要的能源是火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能,風(fēng)力發(fā)電的成本比核電要低。風(fēng)力發(fā)電相對(duì)于太陽能、生物質(zhì)能等其它可再生能源技術(shù)更為成熟、成本更低、對(duì)環(huán)境破壞更小。在過去20多年里, 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷取得突破, 規(guī)模經(jīng)濟(jì)性日益明顯。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的改進(jìn), 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將越來越便宜和高效。增大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量就減少基礎(chǔ)設(shè)施的投入費(fèi)用, 而且同樣的裝機(jī)容量需要更少數(shù)目的機(jī)組, 這也節(jié)約了成本。隨著融成本的降低和開發(fā)商的經(jīng)驗(yàn)豐富, 項(xiàng)目開發(fā)的成本也相應(yīng)得到降低。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠性的改進(jìn)也減少了運(yùn)行維護(hù)的平均成本。

國際能源專家預(yù)言: 21世紀(jì)是風(fēng)力發(fā)電的世紀(jì)??梢哉f,綠色能源———風(fēng)力發(fā)電將為人類最終解決能源問題帶來新的希望。目前風(fēng)力發(fā)電通常有三種運(yùn)行方式:1.獨(dú)立運(yùn)行2.聯(lián)合供電方式3.并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式,這是風(fēng)力發(fā)電的主要運(yùn)行方式。

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)示意圖

大部分可再生能源和其他分布式發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能通常都是不穩(wěn)定的,如果不加控制和調(diào)節(jié),就會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊,同時(shí)為了保證將盡可能多的有功能量送人電網(wǎng),風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)還必須有儲(chǔ)能環(huán)節(jié),并需解決存儲(chǔ)能量再次轉(zhuǎn)化的問題。上述這些過程都需要利用電力電子技術(shù)對(duì)其進(jìn)行控制。

風(fēng)能取之不竭,耗之不盡。合理利用風(fēng)能,既可減少環(huán)境污染,又可減輕越來越大的能源短缺所造成的壓力。發(fā)展風(fēng)電有利于調(diào)整能源結(jié)構(gòu):電源結(jié)構(gòu)中75%是燃煤火電,增加風(fēng)電等潔電源。尤其在減少C02等溫室氣體排放,緩解全球氣候變暖方面,風(fēng)電是有效措施之一。發(fā)展風(fēng)電是解決我國能源供應(yīng)不足的有效途徑之一。就社會(huì)效益來講,開展風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究有助于解決我國乃至全世界范圍內(nèi)的能源短缺的問題。

二、太陽能發(fā)電

太陽能是取之不盡,用之不竭的能源。太陽能作為清潔的可再生能源,越來越受到人們的重視,應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。中國的太陽能資源至少是風(fēng)能資源的100倍,每年接收的太陽能是總消耗一次能源的600倍,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國2/3以上國土面積的年日照時(shí)間在2200h以上,年輻射總量在502萬kJ/m2以上,為太陽能的利用創(chuàng)造了豐富的資源和有利條件。

目前太陽能在利用中,主要采用了三種技術(shù):太陽能光電技術(shù)、太陽能光熱技術(shù)和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)。

太陽能光電技術(shù)是指利用太陽能電池將白天的太陽能轉(zhuǎn)化為電能由蓄電池儲(chǔ)存上在放電控制器的控制下釋放出來,供室內(nèi)照明和其他需要。目前占主流的太陽電池是硅太陽電池,它又分單晶硅太陽電池、多晶硅太陽電池(總稱晶體硅太陽電池)和非晶硅太陽電池。整個(gè)光伏系統(tǒng)由太陽能電池、蓄電池、負(fù)載和控制器組成。

太陽能熱發(fā)電技術(shù)就是利用光學(xué)系統(tǒng)聚集太陽輻射能,用以加熱工質(zhì),生產(chǎn)高溫蒸汽。驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電,簡(jiǎn)稱光熱發(fā)電技術(shù)。他與光伏發(fā)電相比,具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。目前技術(shù)比較成熟且應(yīng)用比較廣泛的是蔬菜溫室大棚、中藥材和果脯干燥及太陽能熱水器等。

將光能直接轉(zhuǎn)換成電能的過程確切地說應(yīng)叫光伏效應(yīng)。不需要借助其它任何機(jī)械部件,光線中的能量被半導(dǎo)體器件的電子獲得,于是就產(chǎn)生了電能。這種把光能轉(zhuǎn)換成為電能的能量轉(zhuǎn)換器,就是太陽能電池。太陽能電池也同晶體管一樣,是由半導(dǎo)體組成的。它的主要材料是硅,也有一些其他合金。光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。完全依靠太陽電池供電的光伏系統(tǒng),系統(tǒng)中太陽電池方陣受光照時(shí)發(fā)出的電力是唯一的能量來源。首先最簡(jiǎn)單的獨(dú)立光伏系統(tǒng)是直聯(lián)系統(tǒng),發(fā)出的直流電力直接供給負(fù)載使用,中間沒有儲(chǔ)能設(shè)備,負(fù)載只在有光照時(shí)才能工作。這種系統(tǒng)有太陽能水泵、太陽能風(fēng)帽、太陽能路燈等。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng):太陽電池方陣發(fā)出的直流電力經(jīng)過逆變器變換成交流電,且與電網(wǎng)并聯(lián)并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。這類光伏系統(tǒng)發(fā)展很快,在20世紀(jì)末,并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的用量就超過了獨(dú)立光伏系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為兩大類:光伏電站和戶用并網(wǎng)光伏系統(tǒng)。

在光伏系統(tǒng)中太陽能電池、蓄電池、控制器,都離不開電力電子技術(shù),在太陽能到電能的轉(zhuǎn)換中,電力電子技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。

第5篇:電子電源技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:開關(guān)電源; ARM7; 高頻變壓器; 變換器

中圖分類號(hào):TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

文章編號(hào):1004-373X(2010)12-0208-03

Design of Digital Intelligent Switch Power Based on ARM

WU Qiong, PENG Bao-jin

(Institute of Information Optics, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China)

Abstract:The digital intelligent switch power-supply system based on ARM7 was designed. The performance and working princilple of the COMS chips which constitutes the power-supply systemareanalysed. The circuit design, ARM control system and function implementation of the system are elaborated empnatically. The BUCK convertor is adopted in the power-supply system to reduce and adjust the output voltage and push-pull DC convertor to heighten the output voltage. The controlling core of the power-supply system is a SC344B0X AMR7 chip. The output voltage can be regulated continuously. The output voltage stability is less than 0.3%. And the ripple factor is less than 0.5%. Experiment indicates that the performance of the system is stable.

Keywords:switching power-supply; ARM7; high-frequency transformer; convertor

0 引 言

隨著現(xiàn)代科技事業(yè)的發(fā)展,電器設(shè)備的精度提高、可靠性加強(qiáng),智能化和數(shù)字化的實(shí)現(xiàn),開關(guān)電源正朝著高精度、智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展[1-3]。開關(guān)電源通過控制開關(guān)通斷的時(shí)間比率來維持輸出電壓的穩(wěn)定,具有體積小、重量輕、效率高、紋波小、噪聲低、易擴(kuò)容、智能化程度高等特點(diǎn)[4-7]。

本文采用SAMSUNG公司的SC344B0X 的ARM7芯片設(shè)計(jì)了一種智能化、數(shù)字化的可調(diào)開關(guān)直流電源,對(duì)電源主電路實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字控制,輸出電壓可調(diào),并提高了輸出電壓的精度和穩(wěn)定度??刂扑惴ㄍㄟ^軟編程可以使系統(tǒng)升級(jí),也便于用戶根據(jù)各自的需要靈活地選擇不同的控制功能。

1 電源系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是:工頻電源交流220 V輸入,直流電壓可調(diào)輸出10~2 000 V,輸出電流小于100 mA,用戶可以使用鍵盤隨時(shí)更改輸出電壓,顯示屏上顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)。根據(jù)要求設(shè)計(jì)的電源系統(tǒng)由電源電路和控制電路兩部分組成,如圖1所示。

圖1 智能數(shù)字開關(guān)電源總體設(shè)計(jì)

電源電路部分主要包括整流濾波、BUCK變換器、推挽式直流變換器、濾波器,把工頻電源轉(zhuǎn)化成所需要的直流電源??刂齐娐凡糠种饕ˋRM7控制單元、電壓分壓反饋取樣、鍵盤/顯示,根據(jù)用戶的輸入?yún)?shù)來調(diào)整輸出的直流電壓,并把當(dāng)前的工作狀態(tài)顯示出來。EMC保護(hù)用來消除工頻電源中的噪聲干擾,保護(hù)系統(tǒng)電路不被損壞。

2 電源電路部分的工作原理及設(shè)計(jì)

2.1 整流濾波及BUCK變換器的設(shè)計(jì)

整流濾波把工頻的交流電源變成直流電源,其電路如圖2所示,輸入/輸出的波形如圖3所示。為了提高整流效率,采用全橋整流,整流橋硅使用性價(jià)比高的KBP3510,2個(gè)400 V的47 μF電容并聯(lián),輸出直流電壓Uo約為300 V。

圖2 整流濾波電路

BUCK變換器又稱降壓變換器,它是ARM根據(jù)當(dāng)前輸入的參數(shù)和反饋電壓,產(chǎn)生 PWM1,使用IGBT集成驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)主電路中的IGBT,由于占空比的變化控制了輸出電壓的值,電路如圖4所示。BUCK變換器必須工作在連續(xù)工作狀態(tài),則電感L的臨界值為ИL=(Uo1)22Po1fs(1-D)АS捎詰繚聰?shù)统输除rβ飾150 W,則 Po1>150 W,取Po1=200 W且D=Uo1Uo,fs=100 kHz;Uo1的值在2~200 V之間可變,則可得;L=(Uo1)2400×105(1-Uo1300)×106 μH,其關(guān)系曲線如圖5所示。所以當(dāng)L>340 μH,電容C3為500 V的470 μF,就可以保證變換器保持連續(xù)工作狀態(tài)。

圖3 輸入/輸出電壓波形

圖4 BUCH 變換器電路

圖5 U01與L關(guān)系曲線圖

2.2 推挽式直流變換器及濾波器的設(shè)計(jì)

由于電源的輸出功率小于200 W,采用推挽式直流變換器可以滿足此要求。如圖6所示,S1和S2是IGBT,它們交替導(dǎo)通,每個(gè)開關(guān)導(dǎo)通比為50%,S1,S2導(dǎo)通分別由PWM2,PWM3控制,PWM2,PWM3是ARM給出的控制信號(hào)。S1,S2的作用是在高頻變壓器T的初級(jí)產(chǎn)生對(duì)稱的交變方波,當(dāng)S2導(dǎo)通(S1截止)時(shí),T的磁芯中磁通上升,當(dāng)S1導(dǎo)通(S2截止)時(shí),T的磁芯磁通下降。在次級(jí)產(chǎn)生一個(gè)變電壓,經(jīng)D1,D2整流后,便得到直流的輸出電壓Uo2,在理想狀態(tài)下 Uo2=Uo1NsNp,Np,Ns分別為變壓器的初級(jí)和次級(jí)繞線的匝數(shù)。因?yàn)榕cUo1相連的初級(jí)繞組上的電壓反射到初級(jí)繞組的另一半上,所以S1或S2在不導(dǎo)通時(shí),兩端的電壓為2Uo1,所以IGBT耐壓要大于2Uo1,即IGBT的耐壓大于400 V。

圖6 推挽式直流變換器

在高頻上,變壓器通常采用導(dǎo)磁較高的鐵氧體磁芯或鈹莫合金鐵芯等磁性材料,其目的是為了獲得大的勵(lì)磁電感,減小磁路中的功率損耗,使之能以最小的損耗和失真?zhèn)鬏斁哂袑掝l帶的脈沖能量。本文采用PQ型鐵氧體磁芯,內(nèi)芯為圓柱,繞線方便同時(shí)也便于繞成蜂房式線圈以減小分布電容,且沒有棱角,高壓時(shí)不易打火擊穿,次級(jí)邊的匝數(shù)不超過2 000圈,初、次級(jí)的匝數(shù)比為1∶12。

由于高壓變壓器的匝數(shù)多,初次級(jí)之間的耦合度較強(qiáng),且寄生電容大,它的輸出波形接不連續(xù),波形如圖7所示。因此輸出的電壓要有濾波器,才能得到比較穩(wěn)定的電壓。濾波器的設(shè)計(jì)如圖6所示,電容耐壓3 kV,容量為470 pF。

圖7 Uo2的輸出

3 ARM控制系統(tǒng)及其軟件實(shí)現(xiàn)功能

該系統(tǒng)采用的ARM是SAMSUNG公司的SC344B0X芯片,是一款低價(jià)格、高性能的ARM芯片,擁有出色的外設(shè)模塊 ,適用于工業(yè)控制、 生物識(shí)別、多媒體監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)流媒體和智能電器等[8-9]。其主要特點(diǎn)有:

(1) ARM7TDMI內(nèi)核,支持Thumb(16位)/ARM(32位)雙指令集,能很好的兼容8位/16位器件;帶有8 KB高速緩存器,主頻可達(dá)66 MHz;

(2) LCD控制器,可以支持256色STN,且LCD有專用DMA;

(3) 5個(gè)PWM定時(shí)器,1通道內(nèi)部定時(shí)器;

(4) 16位看門狗定時(shí)器;

(5) 8通道10位ADC;

(6) 71個(gè)通用I/O口,8通道外部中斷源。

采用SC344B0X所設(shè)計(jì)的系統(tǒng),幾乎所有的指令都可以在20 ns內(nèi)完成,配合強(qiáng)大的指令運(yùn)算功能,很容易實(shí)現(xiàn)各種控制算法及高速采樣,為了減小系統(tǒng)的靜差,采用了閉環(huán)來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。

該電源系統(tǒng)中ARM的主要功能及軟件實(shí)現(xiàn)如下:

① 產(chǎn)生PWM波。PWM1用于對(duì)BUCK電路中的IGBT的驅(qū)動(dòng)。根據(jù)輸出采樣,設(shè)定和調(diào)整定時(shí)器中周期寄存器的值和比較寄存器中的值來改變輸出PWM1波的周其期和脈沖寬度。PWM2,PWM3設(shè)定周期為50 kHz的彼此交互的方波。

② 實(shí)時(shí)采樣。采用SC344B0X 中集成的8路10位的ADC 轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)電壓、電流實(shí)時(shí)采樣,每一通道的最小轉(zhuǎn)換時(shí)間為500 ns,通過采樣模塊MAX122,將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為2407 的ADC 所需的0~3.3 V電平,在1個(gè)開關(guān)周期中,將采樣80 次(開關(guān)頻率為50 kHz),采樣后,通過軟件編程調(diào)整驅(qū)動(dòng)BUCK中電路中的IGBT管的PWM1 波形,達(dá)到穩(wěn)壓的目的,同時(shí)當(dāng)輸出電壓、電流過高或欠壓時(shí),ARM調(diào)用相應(yīng)的子程序來處理突發(fā)事件,起到保護(hù)作用。

③ 軟件編程時(shí)設(shè)置看門狗電路防止死機(jī)。

4 結(jié) 語

本文在上述分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一臺(tái)基于ARM智能數(shù)字控制技術(shù)的開關(guān)電源。電源的指標(biāo)滿足性能要求:輸出電壓連續(xù)可調(diào)、紋波系數(shù)低于0.5%、輸出電壓穩(wěn)定度小于0.3%。該電源現(xiàn)已投入使用,運(yùn)行良好。

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第6篇:電子電源技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:高職院校 電力電子技術(shù) 教學(xué)方法 改革

1 教學(xué)現(xiàn)狀

電力電子技術(shù)是一門新興的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù),是利用電力電子器件(晶閘管、GTR、MOSFET等)對(duì)電能進(jìn)行變換和控制的技術(shù),廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電力系統(tǒng)、家用電器中,是現(xiàn)代電氣專業(yè)不可缺少的一門課程,在培養(yǎng)該專業(yè)的人才中占有很重要的地位。近幾年家大力發(fā)展職業(yè)教育,目的是順應(yīng)市場(chǎng)要求培養(yǎng)高素質(zhì)技能型專門人才。如今大部分高職院校,在教學(xué)模式的選擇上,往往忽略學(xué)生及課程的特點(diǎn),沿用本科院校的教學(xué)模式――以理論教學(xué)為主,實(shí)踐教學(xué)為輔,理論教學(xué)在先,實(shí)踐教學(xué)在后的教學(xué)模式,而這樣的教學(xué)模式對(duì)于高職院校中電力電子課程的學(xué)習(xí)造成了巨大的阻力。

1.1 課程理論知識(shí)復(fù)雜抽象

該門課程的主要內(nèi)容包括:整流電路分析、逆變電路分析、直流斬波電路分析以及交流調(diào)壓調(diào)頻電路分析,每一章節(jié)中都會(huì)涉及大量的數(shù)量計(jì)算、波形及電路分析,例如,三相整理電路或交流調(diào)壓電路,涉及到的輸出波形復(fù)雜難懂讓學(xué)生很難理解和掌握;此外,大量的電路圖(正弦波同步觸發(fā)電路、鋸齒波同步觸發(fā)電路等)分析起來更是困難重重,長(zhǎng)此以往導(dǎo)致學(xué)生們對(duì)該門課程產(chǎn)生了厭煩心理,最終放棄對(duì)電力電子的學(xué)習(xí)。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊,教學(xué)過程機(jī)械

電力電子實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上操作完成的,主要是一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),即首先對(duì)該電路進(jìn)行理論分析,包括波形分析、數(shù)值計(jì)算等,然后要求學(xué)生按照操作步驟連接電路,調(diào)試過程最終檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析是否相同。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)機(jī)械呆板,學(xué)生無需過多思考,只要按照步驟操作就行,沒有拓展性與創(chuàng)造性,并且試驗(yàn)設(shè)備年數(shù)已久,陳舊老化,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析偏差很大,不利于學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的認(rèn)知。

2 特點(diǎn)分析

基于上述存在的教學(xué)現(xiàn)狀,大部分的研究者會(huì)考慮在沿用原有的教學(xué)模式下,通過改變教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、調(diào)整實(shí)驗(yàn)課時(shí)等來提高電力電子技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量,但筆者認(rèn)為,他們忽略了一個(gè)最重要的問題,即教學(xué)模式的選擇是否恰當(dāng)。教學(xué)模式的選擇必須“因材施教”,這里的“材”包括兩方面,第一,授課對(duì)象即學(xué)生的特點(diǎn);第二,所授課程――《電力電子技術(shù)》這門課程的特點(diǎn),來采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。該文著重分析了高職院校學(xué)生的普遍特點(diǎn)及《電力電子技術(shù)》課程特征,為教學(xué)改革打下基礎(chǔ)。

2.1 高職院校學(xué)生的特點(diǎn)

在高考大軍中,高職院校的學(xué)生總體的成績(jī)較差,大部分的學(xué)生高考成績(jī)僅在300分左右。這一方面說明他們掌握的基礎(chǔ)知識(shí)確實(shí)薄弱,如果在大學(xué)階段,采用課堂授課為主的理論教學(xué)模式,高中階段所學(xué)知識(shí)難以支撐大學(xué)階段的學(xué)習(xí)。并且進(jìn)一步說明高職院校的學(xué)生不擅長(zhǎng)大篇幅的理論知識(shí)的學(xué)習(xí),對(duì)于新事物的認(rèn)知,如果采用理論授課的方式,不能引起學(xué)生的興趣,反而會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生厭煩心理。

但是高職院校的學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐操作能力并不差,他們對(duì)未知領(lǐng)域有著一種探索的沖勁,對(duì)于新事物的認(rèn)知總是希望通過自己的親手實(shí)踐,先有感性的認(rèn)識(shí)再基于課程進(jìn)行理性認(rèn)知。在3年的教學(xué)實(shí)踐中,往往會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象,學(xué)生課堂上聽課一知半解,但課下卻興致勃勃的制作許多電子作品,學(xué)生們的反饋是喜歡動(dòng)手實(shí)踐,而不喜歡枯燥的理論講解。

2.2 《電力電子技術(shù)》課程的特點(diǎn)

電力電子技術(shù)是一門理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的課程,理論知識(shí)抽象難懂,實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)。主要內(nèi)容包括電力電子器件、電力電子電路裝置及系統(tǒng)。電力電子器件主要包括晶閘管、GTR、MOSFET和IGBT;電力電子電路及系統(tǒng)包括整流電、逆變電路、直流斬波電路、交流調(diào)壓調(diào)頻電路等主電路以及各種控制、觸發(fā)、保護(hù)電路等。不論器件的應(yīng)用還是電路的分析,都必須從實(shí)踐應(yīng)用中得到鍛煉和純熟。由此可見電力電子技術(shù)重在應(yīng)用,只學(xué)不用就仿佛紙上談兵,失去了該門課程的意義。

電力電子技術(shù)基于市場(chǎng)需求應(yīng)運(yùn)而生,隨著時(shí)代的發(fā)展而快速更新?lián)Q代。如今IGBT的應(yīng)用站住主導(dǎo)地位,是電力電子電路更加簡(jiǎn)單,效率更高。電力電子技術(shù)是時(shí)代的產(chǎn)物,具有很強(qiáng)的時(shí)代性。

3 教學(xué)改革思考與探索

基于高職院校學(xué)生的特點(diǎn)及《電力電子技術(shù)》課程的特點(diǎn),筆者對(duì)于該門課程的教學(xué)改革提出了以下幾個(gè)觀點(diǎn)。

3.1 強(qiáng)調(diào)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的整體認(rèn)知,導(dǎo)入學(xué)習(xí)情境

如前所述高職院校學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,知識(shí)面狹窄,單就什么是電力電子技術(shù)、電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域等一些問題學(xué)生認(rèn)知淺顯,并且課程中涉及大量的專有名詞及前沿知識(shí),如不間斷電源、PWM調(diào)制等學(xué)生更是聞所未聞。對(duì)于這樣一門課程,在授課之初,必須安排足夠的課時(shí)讓學(xué)生對(duì)于課程內(nèi)容有一個(gè)整體的認(rèn)知。要求教師多搜集相關(guān)的圖片,視頻,制作形式多樣的多媒體課件、微課等,向?qū)W生充分展示電力電子技術(shù)在我們?nèi)粘I钪械膽?yīng)用,比如變頻空調(diào)、變頻洗衣機(jī)、電風(fēng)扇的無級(jí)調(diào)速、電源適配器等,拉近學(xué)生與電力電子技術(shù)的距離,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),及時(shí)向?qū)W生提供電力電子技術(shù)最新的發(fā)展動(dòng)向,新技術(shù)新設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用,讓學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)有更高層次的認(rèn)知,讓學(xué)生緊跟時(shí)代步伐,這樣更能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

3.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)

基于《電力電子技術(shù)》課程具有強(qiáng)時(shí)代性的特點(diǎn),必須優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)。

將該課程教學(xué)重點(diǎn)由原來的普通晶閘管半控型器件及變流技術(shù)電路的原理分析調(diào)整為MOSFET、IGBT等全控型器件及功率模塊的應(yīng)用,調(diào)整為以培養(yǎng)職業(yè)能力為本位的教學(xué)內(nèi)容。

3.3 改革教學(xué)模式,遵循認(rèn)知規(guī)律

《電力電子技術(shù)》一直沿用傳統(tǒng)的本科類院校的教學(xué)模式――先理論后實(shí)踐,而這并不適合高職院校的特殊情況,就電力電子技術(shù)的教學(xué)模式,筆者在實(shí)際的教學(xué)過程中進(jìn)行了大膽的嘗試,即遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,先動(dòng)手實(shí)踐進(jìn)行感性認(rèn)知,在理論分析進(jìn)行理性認(rèn)識(shí),教學(xué)效果有一定的改善,教學(xué)效率有所提高。

3.4 巧用仿真軟件,豐富教學(xué)手段

觸發(fā)電路是電力電子技術(shù)課程中的非常重要的內(nèi)容,不論整流技術(shù)、逆變技術(shù)還是交流調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)等都會(huì)涉及到觸發(fā)電路的調(diào)試,觸發(fā)信號(hào)的正常與否關(guān)系到變流技術(shù)的成敗。但是如何更直觀深刻的認(rèn)知觸發(fā)電路一直是教學(xué)過程中的難點(diǎn)。而Matlab仿真軟件的引入就能很輕松的解決上述問題,Matlab中Simulink/Sources庫中選擇pulse generator可方便實(shí)現(xiàn)對(duì)于觸發(fā)器的設(shè)置,觸發(fā)脈沖波形直觀明了,并且可根據(jù)需要調(diào)節(jié)元件參數(shù),觀察脈沖信號(hào)的變化。使學(xué)生對(duì)問題的研究更加透徹深入。在實(shí)際教學(xué)中采用這種虛實(shí)結(jié)合的方法,不僅能豐富教學(xué)手段,更能提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

4 結(jié)語

當(dāng)今我國大力發(fā)展職業(yè)教育,面向典型工作任務(wù),以工作過程為導(dǎo)向是職業(yè)教育的教育理念?!爸袊圃?025”“工業(yè)4.0”時(shí)代的到來,使得電力電子技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。因此我們要積極探索恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段,設(shè)計(jì)以培養(yǎng)職業(yè)能力為本位的教學(xué)內(nèi)容,提高電力電子技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)高素質(zhì)的技能型專門人才。

參考文獻(xiàn)

[1]李秀娟,劉偉.《電力電子技術(shù)》課程改革思考[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2009(33):30-31.

第7篇:電子電源技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:電子技術(shù)基礎(chǔ);課程改革;任務(wù)驅(qū)動(dòng)

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程是技工院校機(jī)電類專業(yè)基礎(chǔ)課程,安排在中級(jí)工階段進(jìn)行。一直以來,由于技工院校學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,學(xué)習(xí)習(xí)慣較差,學(xué)習(xí)興趣不高,給《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的傳統(tǒng)授課帶來了很大困難。隨著以學(xué)生為主體的教學(xué)方法的不斷更新,以“一體化”教學(xué)思想為主導(dǎo)的教學(xué)改革的不斷開展,因地制宜地對(duì)《電子技術(shù)基礎(chǔ)》等專業(yè)基礎(chǔ)課程的改革也勢(shì)在必行。我校機(jī)械設(shè)備維修、電氣設(shè)備安裝與維修專業(yè)的課程體系改革在有條不紊地進(jìn)行,最先完成的主要是核心課程建立與改革,而作為基礎(chǔ)課程,還未被系統(tǒng)地完成課改工作。在這樣的背景下,作者嘗試以任務(wù)為載體,將《電子技術(shù)基礎(chǔ)》的各相關(guān)知識(shí)點(diǎn),結(jié)合中級(jí)工階段其他專業(yè)課程對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的要求,對(duì)本課程進(jìn)行梳理設(shè)計(jì),嘗試開展課程改革。

一、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法較傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

以往《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的授課主要以課堂講授為主,也結(jié)合個(gè)別小實(shí)驗(yàn)課程,知識(shí)的習(xí)得主要以教師講,學(xué)生在座位上安靜地聽,這樣的單方向的傳遞為主,由于知識(shí)的抽象性較強(qiáng),看不到,摸不著,很多學(xué)生聽著聽著就去見了周公。雖然偶爾有實(shí)驗(yàn),但或因?yàn)槿の缎圆?,或因?yàn)榛A(chǔ)知識(shí)沒掌握,不知實(shí)驗(yàn)到底是在做什么,為了什么而做,使得實(shí)驗(yàn)也不能達(dá)到很好的效果。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在教學(xué)形式上以學(xué)生為主體,在教室的指導(dǎo)下完成某項(xiàng)任務(wù),按照咨詢—計(jì)劃—決策—實(shí)施—檢查的實(shí)施過程,學(xué)生在這個(gè)過程中是主體,通過教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生自覺主動(dòng)地投入到項(xiàng)目實(shí)施當(dāng)中。整個(gè)過程,知識(shí)的傳遞是通過學(xué)生的自主活動(dòng)完成的,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生思考能力、解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)合作的能力。

二、理清課程橫向與縱向知識(shí)脈絡(luò)

實(shí)施課程改革的前提時(shí)熟練掌握本門課程的橫向知識(shí)脈絡(luò),明確對(duì)知識(shí)點(diǎn)的要求程度?!峨娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)》課程包含七章內(nèi)容:半導(dǎo)體二極管、半導(dǎo)體三極管及放大電路、集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用、直流穩(wěn)壓電源、門電路及組合邏輯電路、觸發(fā)及時(shí)序邏輯電路、晶閘管及其應(yīng)用電路。還要了解本課程知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)在本專業(yè)的縱向要求。即了解整個(gè)課程體系中后續(xù)課程對(duì)該課程的要求,這樣項(xiàng)目設(shè)計(jì)才能有針對(duì)性。對(duì)于七章課程內(nèi)容,出熟練掌握各知識(shí)要點(diǎn)外,可以按了解、理解、掌握等幾個(gè)層次將知識(shí)點(diǎn)歸類,以表格的形式,為以項(xiàng)目為載體的課程改革做準(zhǔn)備。

三、廣泛調(diào)研需求,設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)

這一課程任務(wù)的設(shè)計(jì)也許依賴于廣泛的調(diào)研與研討。由于是中級(jí)工一年級(jí)階段的專業(yè)基礎(chǔ)課程,要求的難度不高,因此,該調(diào)研應(yīng)以本專業(yè)畢業(yè)生職業(yè)為導(dǎo)向,以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)技能為目標(biāo)開展。設(shè)計(jì)的任務(wù)能夠把學(xué)生引入電子技術(shù)知識(shí)之門,打開他們的興趣之窗為后續(xù)高年級(jí)的課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。以此為目的,設(shè)計(jì)調(diào)研表,開展系列訪談。(1)開展畢業(yè)生的調(diào)研與訪談,了解學(xué)生工作中體會(huì)到的在技校初級(jí)學(xué)習(xí)階段的需求。(2)開展中級(jí)工二年級(jí)階段學(xué)生調(diào)研與訪談,了解學(xué)生學(xué)習(xí)該課程時(shí)的興趣點(diǎn),知識(shí)難點(diǎn)。(3)開展高級(jí)工階段學(xué)生調(diào)研與訪談,了解哪些中級(jí)工階段知識(shí)的對(duì)高級(jí)工階段的學(xué)習(xí)最重要,哪些是難點(diǎn)。將學(xué)生反映的問題收集整理,作為任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)的重點(diǎn)。

四、依托大賽,以賽促學(xué)

學(xué)生興趣的激發(fā)需要應(yīng)用各種手段,其中職業(yè)技能競(jìng)賽在高技能人才培養(yǎng)、選拔和激勵(lì)等方面有著不可替代的作用。教委每年都有針對(duì)中學(xué)生開展的電子技術(shù)大賽,勞動(dòng)部也會(huì)開展相關(guān)內(nèi)容的職業(yè)技能大賽。深入了解大賽的競(jìng)賽內(nèi)容,將相關(guān)知識(shí)融入課堂教學(xué),如電子技能大賽中尋軌器的焊接等,均可作為課題進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā),融入相關(guān)知識(shí)點(diǎn),使學(xué)生能夠在做中學(xué),在學(xué)中做。是參加大賽成為學(xué)生有一個(gè)短期的努力目標(biāo),促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的開展。

五、任務(wù)設(shè)計(jì)舉例

以第一章半導(dǎo)體二極管為例設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)如下:具體課堂實(shí)施設(shè)計(jì)如下:學(xué)習(xí)活動(dòng)1:認(rèn)識(shí)二極管。

能力目標(biāo):(1)能通過觀察了解二極管的結(jié)構(gòu);(2)能通過查閱資料了解制作二極管的材料、結(jié)構(gòu)、型號(hào)和分類。知識(shí)目標(biāo):(1)了解半導(dǎo)體材料的基本知識(shí);(2)了解二極管的結(jié)構(gòu)、分類和型號(hào)。組織方式:小組學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)手段:下發(fā)任務(wù)書和學(xué)材。學(xué)習(xí)步驟:分析任務(wù),了解任務(wù)要求,查看任務(wù)資料;查閱資料。了解二極管的相關(guān)知識(shí),符號(hào);完成任務(wù)書??烧故镜慕Y(jié)果書面成果:任務(wù)書。學(xué)習(xí)活動(dòng)2:拼插二極管電路。能力目標(biāo):能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路;能正確拼插電路;能通過分析得到二極管的單向?qū)щ娦?。知識(shí)目標(biāo):理解二極管的單向?qū)щ娦裕徽莆斩O管兩個(gè)極的判別區(qū)分。組織方式:小組學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)手段:下發(fā)任務(wù)書,下發(fā)學(xué)材電子百拼世界。

學(xué)習(xí)步驟:(1)分析任務(wù)制定計(jì)劃,了解任務(wù)要求,查看任務(wù)資料;(2)制定計(jì)劃;(3)查閱資料,了解二極管的相關(guān)知識(shí)、符號(hào);(4)連接百拼電路,理解二極管的單向?qū)щ娦?;?)檢查發(fā)現(xiàn)問題。書面成果:任務(wù)書。實(shí)物成果:電路。學(xué)習(xí)活動(dòng)3:制作個(gè)性閃光標(biāo)志。能力目標(biāo):能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路;能正確連接電路;能保證電路安全。知識(shí)目標(biāo):理解二極管的參數(shù);掌握用萬用表完成二極管正負(fù)極的識(shí)別、好壞的判別。組織方式:小組學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)手段:下發(fā)任務(wù)書,下發(fā)學(xué)材二極管、導(dǎo)電膠帶、電池盒、電池等。

學(xué)習(xí)步驟:(1)分析任務(wù),了解任務(wù)要求,查看任務(wù)資料,了解二極管的參數(shù);(2)制定計(jì)劃;(3)設(shè)計(jì)標(biāo)志,計(jì)算出要用到的二極管數(shù)目,電池的電動(dòng)勢(shì)要求;(4)萬用表檢測(cè)二極管的正負(fù)極與好壞;(5)連接電路;(6)檢查電路,通電;(7)總結(jié)。書面成果:任務(wù)書。實(shí)物成果:標(biāo)志電路。學(xué)習(xí)活動(dòng)4:總結(jié)評(píng)價(jià)。能力目標(biāo):能總結(jié)任務(wù)過程,語言通順、突出重點(diǎn);能客觀評(píng)價(jià)自己與他人表現(xiàn)。組織方式:小組學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)手段:總結(jié)展示。

學(xué)習(xí)步驟:(1)展示每個(gè)小組設(shè)計(jì)的標(biāo)志,是否發(fā)光;(2)總結(jié)評(píng)價(jià);(3)教師點(diǎn)評(píng)。

六、實(shí)施效果與反思

通過在新一級(jí)機(jī)電類專業(yè)班級(jí)中進(jìn)行該課程改革實(shí)踐發(fā)現(xiàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)參與率較之前的傳統(tǒng)教學(xué)有了顯著提高,更多的學(xué)生參與到活動(dòng)中來,愿意探究相關(guān)知識(shí),在任務(wù)的完成中獲得了成就感,看到他們臉上的滿足的笑容,教師也深深地感受到了教與學(xué)之中的滿足感。但是,實(shí)踐中仍然存在很多不足,比如,學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)是否具有實(shí)用性,如何能夠更多地提高學(xué)生的積極性等問題,有待在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn):

[1]辜東蓮,陳彩鳳,趙志群.工學(xué)結(jié)合一體化課程教學(xué)設(shè)計(jì)薈萃[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2014.

第8篇:電子電源技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:數(shù)字IC芯片;軟故障;硬故障;外部電路

數(shù)字集成電路現(xiàn)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)和廣播電視設(shè)備等電子領(lǐng)域,檢查數(shù)字集成電路故障,要確認(rèn)是數(shù)字集成電路本身故障,還是元器件故障,需從各個(gè)方面來觀察集成塊工作狀態(tài)是否正常,以便正確、有效地判斷故障的所在。數(shù)字IC芯片主要有TTL和CMOS兩大類,它們的故障現(xiàn)象各式各樣,下面就各種數(shù)字IC芯片的故障現(xiàn)象作一個(gè)歸納。

一. 數(shù)字IC芯片的軟故障

(1).芯片的速度不好。一個(gè)芯片的執(zhí)行速度是指一組正確的輸入經(jīng)過芯片之后得到一組正確并且穩(wěn)定的輸出所需要的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間由幾個(gè)部分組成:輸入信號(hào)有效電平(低電平或高電平)達(dá)到穩(wěn)定并送入芯片所需要的時(shí)間;信號(hào)在芯片內(nèi)部通過邏輯變換,傳輸所需要的延時(shí)時(shí)間;輸出信號(hào)開始輸出并達(dá)到穩(wěn)定電平所用的時(shí)間。如果某個(gè)芯片的門延時(shí)過長(zhǎng),產(chǎn)生的信號(hào)雖邏輯上正確,但較長(zhǎng)時(shí)間后電平仍不穩(wěn)定,或者不滿足時(shí)序要求,有所偏移,便會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定性故障或隨機(jī)故障。

(2).芯片的驅(qū)動(dòng)有力差。一個(gè)普通的TTL芯片和TTL芯片接口兼容的芯片均有其“扇出”約定,即一個(gè)芯片可直接驅(qū)動(dòng)的TTL芯片的個(gè)數(shù)。通常的TTL芯片的扇出值為8,如果在電路設(shè)計(jì)時(shí)未注意芯片的內(nèi)部工作特性,造成芯片的扇出值不滿足額定指標(biāo),就會(huì)造成如下故障:系統(tǒng)或某個(gè)局部電路在連接設(shè)備較少時(shí)系統(tǒng)完全正常,但隨著設(shè)備的增加系統(tǒng)的工作會(huì)不正常,甚至根本無法工作。

(3)抗干擾能力較差。如果在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)板體的布線和芯片安排不合理,便極易產(chǎn)生這種故障。例如,芯片的電源線和地線在板體上的布線寬度過小、線與線之間的距離過近(線間的干擾與傳輸?shù)男盘?hào)頻率及信號(hào)強(qiáng)度呈指數(shù)關(guān)系)或芯片的性能不好,均會(huì)造成抗干擾能力差。出現(xiàn)這種故障時(shí),輕者當(dāng)系統(tǒng)接近干擾源時(shí)故障發(fā)生頻繁,而遠(yuǎn)離干擾源或在系統(tǒng)與干擾源之間加入一個(gè)金屬屏蔽層時(shí),故障次數(shù)減少或消失;較嚴(yán)重者必須在電路中設(shè)法加入抗干擾的濾波電容、焊接“明線”加粗板體上的布線。

(4)熱穩(wěn)定性不好。所謂熱穩(wěn)定性不好是指機(jī)器在開始時(shí)運(yùn)行完全正常,而運(yùn)行一段時(shí)間后,即當(dāng)機(jī)器內(nèi)部的溫度升高或者室內(nèi)溫度升高后,便出現(xiàn)故障;將機(jī)器關(guān)好,冷卻一段時(shí)間后再開機(jī),機(jī)器又可正常運(yùn)行,之后故障再出現(xiàn)。熱穩(wěn)定性不好在以分離元件為主的設(shè)備中出現(xiàn)較多,在以集成電路為主的設(shè)備中相對(duì)較少,如果使用的測(cè)試檢查手段正確,檢查也不困難。此外,也有“冷穩(wěn)定性”不好的現(xiàn)象,即當(dāng)溫度低時(shí)機(jī)器故障出現(xiàn),而溫度升高時(shí)機(jī)器才可正常工作,我們也將這種現(xiàn)象歸為熱穩(wěn)定性不好。

(5)芯片之間匹配性差。由于在各種集成電路芯片設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮屋不同類型的芯片之間接口信號(hào)的兼容性,所以通常不同的芯片之間的連接并無繁雜的要求或約定。但一個(gè)芯片產(chǎn)生的輸出信號(hào)要去驅(qū)動(dòng)另一個(gè)或幾個(gè)芯片時(shí),信號(hào)在傳輸過程中會(huì)有微小的抖動(dòng)。如果在電路設(shè)計(jì)時(shí)未考慮到這種抖動(dòng),則會(huì)因信號(hào)的抖動(dòng)而產(chǎn)生故障。產(chǎn)生這種故障時(shí),輸出芯片和輸入芯片本身均無故障,如將其放在電路及芯片完全相同的另一個(gè)板上,可能完全正常。我們稱這種故障為芯片間的匹配性故障。

二.數(shù)字IC芯片的硬故障

我們把各種芯片(中小規(guī)模的TTL芯片、大規(guī)模集成電路芯片和門陣芯片)的邏輯功能錯(cuò)稱為硬故障。如果該芯片的功能是正常的,則一組正確的輸入信號(hào)通過芯片必產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。反之,如果這個(gè)芯片對(duì)于正確的輸入信號(hào)得不到正確的輸出結(jié)果,則稱這種故障為邏輯功能錯(cuò)或邏輯錯(cuò)。一個(gè)芯片出現(xiàn)這種故障,其原因有可能是芯片內(nèi)部的組件有錯(cuò)、組件間連接布線短路或開路、內(nèi)部邏輯電路與芯片的輸入/輸出引腳脫焊等。因芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,一般很難通過輸入/輸出邏輯錯(cuò)誤找出芯片內(nèi)部什么地方出現(xiàn)故障,但是由于其故障現(xiàn)象比較明顯,因此這種故障的檢查比較容易。數(shù)字IC硬故障又分為兩類:由數(shù)字IC的內(nèi)部電路故障引起的邏輯功能錯(cuò)和由數(shù)字IC外部電路故障引起的邏輯功能錯(cuò)。

1. 數(shù)字IC的內(nèi)部電路故障:

a. 芯片擊穿。所謂芯片擊穿是指芯片的某一對(duì)或某一組輸入/輸出引腳之間呈現(xiàn)完全導(dǎo)通(短路)狀態(tài)(無論芯片的內(nèi)部邏輯關(guān)系如何,均不應(yīng)有輸入/輸出腳之間完全導(dǎo)通現(xiàn)象),有時(shí)則表現(xiàn)為個(gè)別引腳或多個(gè)引腳與電源引腳或地線引腳直接導(dǎo)通。

b. 引線開路,在數(shù)字IC內(nèi)部控制電路的故障中,封裝內(nèi)連接線開路是最常見的形式之一。如果輸入引線斷開,則表現(xiàn)為功能不正常,如果這些輸出進(jìn)入到三態(tài)總線,將引起邏輯混淆。

c. 引線短路。數(shù)字IC電路內(nèi)部另一種常見硬故障是引線對(duì)地短路。

2.數(shù)字IC外部電路故障。

第9篇:電子電源技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】可再生能源 互聯(lián)網(wǎng) 微電子技術(shù) 應(yīng)用

1 分布式儲(chǔ)能技術(shù)

傳統(tǒng)的電力儲(chǔ)能技術(shù)主要包括抽水儲(chǔ)能、蓄電池儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能等等。而在以上儲(chǔ)能技術(shù)當(dāng)中,比較成熟的就是蓄電池儲(chǔ)能,并且鉛酸蓄電池在各行業(yè)當(dāng)中被廣泛應(yīng)用,這也是其他儲(chǔ)能技術(shù)無法比擬的。然而,在可再生能源不斷推廣和應(yīng)用的過程中,傳統(tǒng)的電力儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)無法滿足人們?nèi)粘I畹男枨?,所以,?yīng)研發(fā)出高效小型儲(chǔ)能器以及儲(chǔ)能管理系統(tǒng),這也將成為分布式儲(chǔ)能技術(shù)未來的發(fā)展需求。其中,鋰離子電池的工作電壓比較高,其能量密度較大,循環(huán)壽命相對(duì)較長(zhǎng),而且具有無記憶效應(yīng),所以,是當(dāng)前電子產(chǎn)品中的主要電源,并且成為新能源汽車中重要的技術(shù)路線。但是,鋰離子電池在分布式儲(chǔ)能器中的實(shí)際應(yīng)用仍然存在諸多不足,其電池的電解液容易出現(xiàn)爆炸,而且電池的安全性無法得到保證。

分布式儲(chǔ)能器應(yīng)在多個(gè)方面予以突破與創(chuàng)新,而超級(jí)電容電池比較適用在分布式微電網(wǎng)當(dāng)中。因?yàn)?,超?jí)電容電池,具有較高的安全性,而且成本不高,其比能量和比功率都相對(duì)較高,循環(huán)壽命更長(zhǎng)。所以,同其他電池相比,電容量受到溫度影響的程度比較小,所以,有可能成為全新的分布式儲(chǔ)能器。其中,超級(jí)電容主要就是把兩個(gè)無反應(yīng)活性多孔電極板懸浮在電解質(zhì)當(dāng)中,而在極板加電以后,極板就能夠分別吸附相應(yīng)的離子,進(jìn)而形成等效超高密度的雙層電容器。超級(jí)電容電池把雙層電容器和鉛酸電池融合在一起,不僅能夠始終保持較高的功率,而且還可以延長(zhǎng)使用壽命,使得電路更加簡(jiǎn)化,比能量提升,減少了整體費(fèi)用。然而,超級(jí)電容電池中重要的技術(shù)就是碳材料,所以,在有限的尺寸情況下,擴(kuò)大極板有效表面積是十分重要的。此外,要想解決負(fù)極板中存在的硫酸鹽化現(xiàn)象,則可以增加其中所含的碳含量,進(jìn)而對(duì)負(fù)極板中的PbSO4積累予以抑制,最終增加電池的使用壽命。

2 信息采集芯片技術(shù)

可再生能源互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)最主要的區(qū)別就在于信息技術(shù)的深度融合,而且為實(shí)現(xiàn)能源的共享及運(yùn)行的高效性提供有力的保障。在微電子技術(shù)的基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的新型信息采集芯片在可再生能源互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著重要的支撐作用,同時(shí)還能夠真實(shí)地體現(xiàn)出信息技術(shù)在可再生能源互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的深度融合。

其中,可再生能源互聯(lián)網(wǎng)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的信息化,主要的原因就是信息采集芯片的不斷發(fā)展,然而,這也是可再生能源互聯(lián)網(wǎng)信息的主要特征所決定的。

2.1 海量的數(shù)據(jù)信息

因?yàn)榭稍偕茉椿ヂ?lián)網(wǎng)當(dāng)中的信息,其來源空間分布的十分廣闊,并且數(shù)據(jù)量比較大。所以,信息采集芯片就要在能源互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行海量裝備,進(jìn)而保證實(shí)時(shí)并且廣泛地監(jiān)控電力網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài),不斷提升可再生能源互聯(lián)網(wǎng)可靠程度。

2.2 信息的多樣化

在能源互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中,信息種類較多,所以,要采集多樣化并且多功能的信息。最關(guān)鍵的就是對(duì)與電學(xué)相關(guān)的信息,因?yàn)檫@部分信息不僅能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行監(jiān)測(cè),同時(shí)還能夠確保電能質(zhì)量所需的質(zhì)量。此外,需要采集與非電學(xué)量相關(guān)的信息內(nèi)容,這樣就能夠直接地反映出電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息。當(dāng)可再生能源大量地接入網(wǎng)絡(luò)以后,確??稍偕茉椿ヂ?lián)網(wǎng)穩(wěn)定性的前提條件就是所獲得的分布式發(fā)電裝置與分布式儲(chǔ)能裝置的狀態(tài)信息數(shù)據(jù),同時(shí)還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行嚴(yán)格地調(diào)度與監(jiān)控。在微電子微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的過程中,為其提供了成本偏低且能夠集成傳感的方案,進(jìn)而更好地對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行全面實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。

3 通信芯片技術(shù)

可再生電網(wǎng)和信息網(wǎng)絡(luò)是可再生能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,而通信的安全與可靠也同樣是可再生能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的重要保證。目前所存在的互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)主要就是有線通信與無線通信,能夠保證可再生能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的正常。但是,互聯(lián)網(wǎng)開放程度較大,很容易受到攻擊,所以,把電力網(wǎng)絡(luò)全部暴露在互聯(lián)網(wǎng)中并不安全和可靠。因此,在具有較高安全性要求的應(yīng)用當(dāng)中,一定要建立其同互聯(lián)網(wǎng)物理隔離的另外一套通信體系,確保信息的傳輸是安全可靠的。而電力線通信是最佳選擇,電力線路與電力網(wǎng)絡(luò)都是封閉的,同互聯(lián)網(wǎng)是物理隔離,很難受到攻擊,具有極高的安全性和可靠性。將電力線作為重要載體,利用PLC來控制可再生能源互聯(lián)網(wǎng)。然而,PLC芯片本身存在問題,而且,可再生能源互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模比較大,信息采集點(diǎn)比較多,所以,只是依靠PLC是很難將全部通信需求覆蓋的。所以,可以采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)當(dāng)作PLC的補(bǔ)充。這樣一來,信息采集就可以配備無線傳感通信芯片,而且,部分無線傳感通信芯片還可以在電力線處獲得電能,但是也有部分無法獲得電能。所以,需要將低功耗芯片技術(shù)同微型超級(jí)電池相結(jié)合,進(jìn)而使芯片的使用壽命更長(zhǎng)。

4 結(jié)束語

綜上所述,在可再生能源互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中,微電子具有支撐作用,而且在可再生能源互聯(lián)網(wǎng)的多個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。文章對(duì)可再生互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的微電子技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地分析,希望可以加快微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,并促進(jìn)可再生能源互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步。

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