2024年应用电子技术论文 电子技术论文（优推5篇）

应用电子技术论文【第一篇】

不断发展成熟的科学技术是推动现代社会持续前进的动力源泉。随着我国社会主义现代化建设事业的深入推进，大量先进技术深入各行各业，在国民经济发展建设和改善人民生活方面发挥了巨大的作用。我国是以工业为主的社会主义国家，工业生产在国民经济体系中占据主导地位。工业也是先进科学技术应用范围最广，程度最深的领域之一。工业现代化是我国社会主义现代化建设的主要组成部分之一，也是我国现代化事业的重要基础。由于历史原因，我国工业现代化整体水平较低，和国外先进国家相比，差距尤其明显。改革开放30多年来，我国工业现代化建设事业实现了突飞猛进的巨大进步，在某些领域已经追上先进国家的脚步，甚至取得了一定优势。但整体水平的追赶，依然需要漫长的过程和时间。在工业现代化建设进程中，自动化控制是一项不可或缺，也无法规避的关口，自动化控制水平是一个国家工业产业发展水平和综合国力的重要体现，也是实现工业现代化的重要支撑。电子技术是自动化控制得以实现的技术基础，要推动工业自动化，就必须从发展电子技术着手。

电子技术是在自然科学完善和成熟过程中所形成并在自然科学发展到一定水平后正式确立的。电子技术的正式出现，起源于机械工业发展到极致，人们急需一种新的技术作为提高生产效率的方法的时期。电子技术的形成，契合了经济发展的规律，适应当时市场需求，一经出现就获得了快速的发展，成为人类发展史上一座里程碑。以此为开端，发展诞生出一系列在人类史上举足轻重的重要技术，计算机就是其中一项重要发明。计算机的出现，是数学和机械的高度融合，它标志着自动化控制得以实现的可能，宣告了信息时代的到来。电子技术短短一百来年发展历史中，经历了多次变革。每一次变革都是对电子技术的一次突破。电子技术依托电子元器件来实现功能，因而电子元器件的性能水平和工艺质量对于电力技术的发挥有着至关重要的影响。在电子技术刚刚出现的时代，由于设备技术水平不高，很多功能只能停留在理论阶段，没有在工业领域进行大规模应用。但就是这样，电子技术的优势也引起了人们的足够重视，随着科学技术的发展，特别是电子元器件质量的改进，电子技术在工业领域获得了越来越广泛的应用。

自动化是电子技术最大的优势和特点。电子技术的具体应用，往往通过智能芯片等设备来实现，如果在工业生产过程中，应用电子技术，对于提高生产效率十分有利。生产效率是现代化大生产高度重视的一项关键指标。电子技术这个特点，受到了相关技术人员和企业管理者的高度重视，大量资源被投入到电子技术研究开发工作中。随着电子技术在工业领域应用的发展，在生产效率之外，加工精度也成为电子技术发挥优势的一项内容。随着工业水平的提高，产品结构越来越趋于复杂，加工精度越来越高，传统的加工方式已经不能适应当前生产需求，比如最新的半导体加工工艺已经达到了纳米级别，这种级别的加工精度是人工机械加工所无法企及的，必须依靠电子技术。经由电子技术构成的精密系统对原料进行加工，达到设计的精度标准。电子技术的形成和发展，突破了传统机械加工技术的精度瓶颈，将生产力水平提升到一个前所未有的高度。电子技术出现后，工业产品生产效率和加工精度水平实现了飞跃，发展进程得以加快。

时至今日，电子技术已经广泛应用到工业生产的各个领域，在社会的各个方面都能够看到电子技术的身影。随着市场竞争日益激烈，对生产力有极大促进效用的电子技术受到企业家的广泛青睐，因而成为市场上的主流技术之一。电能作为现代社会最主要的能源种类，应用范围覆盖社会生产、人类生活的各个方面，这给电子技术的应用创造了宽阔的发挥空间。未来，电子技术在工业领域的应用发展趋势包括以下几个方面。

（1）电子技术的应用范围会进一步扩大，从电子技术自身所占产业，向相邻产业链逐步扩展，必将遍及工业生产和制造业的绝大部分。

（2）电子技术是门基础学科，它的发展和完善，对于许多先进科学技术都有促进作用。其中，通信技术和电子技术的发展水平结合程度很深，许多通信领域的难题都依赖于电子技术的发展来解决。计算机领域同样如此，电子技术与计算机技术进行有效结合，从而实现了软件技术以及单片机等远程技术的发展。

（3）随着社会的发展，特别是智能化的理论的出现，为电子技术指明了发展方向，也提出了更高的要求。电子技术必须实现自我突破，在更高的领域发挥自己的作用，从而实现占有更大的市场发展空间。综上所述，电子技术未来发展前景十分广阔，无论经济效益还是社会效益都非常令人期待。

一是在工业工程控制领域中的应用。大量电子技术的应用，使得信息化、自动化、智能化控制成为可能。国外先进国家的高水平生产力与其大量应用自动化控制管理有着密不可分的关系。我国自动化技术尚处于起步阶段，产业结构、制度保障、人才培养等相配套体系尚未建立，但经过几年的发展，也已经取得阶段性成效。根据企业生产实际，按照科学的设计方案，使用相应的电子元器件构件成一个系统，全面覆盖企业生产流程，从而实现对企业生产工艺过程的有效管理，促进生产效率的提高。二是在工业工程管理中的应用。将电子技术、信息技术、网络技术、计算机技术与企业管理向相结合，利用网络平台，实现企业内部各个管理节点间信息、指令的有效传递和反馈，从而将企业管理活动纳入有效的控制之中。电子技术在工业管理中的应用包括硬件设施和软件两个方面，在实际工作中，需要对这两个方面进行针对性设计，才能使其作用达到最大化。

经历了一个多世纪的发展历程，电子技术已经发展到较为成熟的阶段，在各行各业都有着很多应用，并建立了自己不可动摇的统治地位。就现阶段而言，自动控制、智能化是电子技术发展的主要方向。当前，我国正在积极推进工业现代化建设事业，电子技术的发展水平直接影响到现代化事业实现的速度和效果。电子技术工作者要充分认识到电子技术在国家发展中的重要意义，正视国内外发展水平的差距，全力以赴推动我国电子技术的发展。相信在大家的共同努力下，我国电子技术事业必将迎来一个发展的春天。

应用电子技术论文【第二篇】

原理是进行任何电子设计和设备组装的前提，只有保证原理的准确性与高效性才能保证完成实习的目的。因此，对于实习内容原理的讲述是实习环节的重中之重。对于简单的电子设计，教师可以让学生自己根据电路原理进行设计，对于缺乏经验的学生来说开始可能比较迷茫，此时教师应对学生进行充分的指导与帮助，使得学生可以完成准确的设计。在此过程中，学生可以重温课本知识，并将其运用于自己的设计之中，高效的达到了学习目的，并可以获得成就感，激发学习探索的兴趣。以简易半导体收音机实习为例，主要电路组成包括接收电路，调谐电路，检波电路，其电路原理如图1所示。在原理简述过程中，首先应结合课本基础知识，明确收音机接收电磁波的原理，调谐电路的工作原理和效果，检波电路的工作原理和效果，以及各个电路涉及的电子元件，每个电子元件的作用与连接方式。只有全面准确的使学生了解实习内容的原理才能确保高效的完成实习目的。

在电子技术的实习过程中，为使学生有效的学习电子技术知识，掌握实用的操作方法，教师应当在实习过程中关注细节，适宜的穿插一些关于电子器材操作、电子元件知识等，帮助学生扩大知识面，增强实用操作技能。1）电子器材的操作：在实习过程中，肯定会涉及一些电压、电流的测量，电阻的选择和测量，电容的选择等。遇到这些问题时，教师可以结合课本上的具体内容，安排学生使用电表。同时，可以引入一些复杂电子器材的使用，比如万能表等。掌握这些基本器材的使用是学好电子技术的基本要求；2）电子元件知识：在实习过程中，肯定会涉及多种电子元件的使用，如二极管、三极管、电容、电阻、变压器等。这些电子元件是电路的基本组成部分，在实习过程中应该使学生充分掌握它们的原理、作用以及使用方法。

在电子技术的实习过程中，不可能所有的学生都可以一次性顺利完成实习任务，肯定会或多或少的出现一些故障。每当此时，学生不能一味依赖教师的指导，首先应该自己想办法判断故障，解决故障。此时，教师可以讲述判断解决故障的相关方法，让学生自己来操作。这样可以有效的提高学生的实际操作能力，并从另一个角度巩固理论知识。

在电子技术实习结束后，还要安排学生完成实习报告。实习报告是实习过程的总结，可以帮助学生回顾实习过程，巩固涉及的理论知识与操作方法，同时还可以帮助学生反思实习过程中出现的问题以及应对方法。因此，实习报告同样也是电子技术实习的一个重要环节。教师应要求学生规范全面的完成实习报告，同时提出一些具有启发性的问题，帮助学生深入理解实习过程。在实习报告写作完毕后，教师要对实习报告进行仔细的审查，并及时反馈。

（一）培养学生创新能力。

电子技术的`实习不仅要培养学生的专业知识和操作技能，还应该培养学生的创新能力。作为综合素质的重要体现，创新能力对于学生的发展有着至关重要的意义。在电子技术的实习过程中，创新能力的培养可以体现在很多方法，包括提高学生的观察能力、想象能力，以及思维的关联性和敏捷性等等。因此，在电子技术实习过程中，教师应有效的引导学生去观察，去思考，去理解，充分发挥学生的主观性。在综合素质的教育中，教师从教授者的角色应慢慢转变为参与者，相比于具体的知识，应更加关注方法，这样才可以最大程度的激发学生的创造性。

（二）加强师生间的沟通。

电子技术的实习过程是师生共同参与的过程，教师不能完成自己的讲授任务之后就不参与学生的实习了。对于经验不足的学生来说，教师的引导与合作是非常有意义的。因此，在实习过程中，教师应加强与学生的沟通和交流，对于出现的问题要及时解决，对于学生的提问要有效回答。师生间有效的沟通是保证实习顺利完成的重要方法。

三、结语。

电子技术的实习对于学生的发展具有重要意义。本文讨论了电子技术实习的内容选择，分析了电子技术实习过程中的各个环节，并讨论了电子技术实习的要点，为电子技术实习提出了详细的教学指导。

应用电子技术论文【第三篇】

电子技术是一门以电力技术和控制技术为主的新学科，这门学科发展始于上世纪五十年代的晶闸管的发明，六七十年代经历了整流器时代，七八十年代经历了变频器时代，八九十年代主要以高压和大电流为主的功率半导体器件为主，这也是传统电子技术的低频技术处理往高频技术处理发展的一个重要转折时代。电子技术在我国各领域已经被广泛的应用，有着非常特殊和重要的存在价值，它所包含的内容也在日益完善，现如今已经进入了一个非常鼎盛的时期，各项先进的技术也在一天天的实现。

（1）伴随着计算机技术的迅速发展，电子技术也进入了电子和电气设备领域，电子技术中的高频开关电源主要应用于通信业，成为通信供电系统的重要部分，通信领域中常用到的整流器也被叫做一次电源，而直流变换器则被成为是二次电源，一次电源在应用时，主要是将单相或是三相交流电转换成具有48v的直流电。不过现在很多交换机中所使用的一次电源中，高频开关电源已经代替了传统的稳压电源，关于高频开关电源在工作时，通常是控制在50兆赫到100兆赫的范围之内，最终实现小型化和高效率，近年间，开关整流器自身的功率容量也在日益扩大。在通信设备中，通常采用的是高频隔离的电源模块，从母线电压转换为各种直流电压，不仅方便维护、易于安装还能够大大减小损耗等。

（2）电子技术中的dc变换器可以将固定直流电压转换成可变直流电压，此技术已经在电车等的无级变速中应用。用直流斩波器替代变阻器能节约电能，不但可以调压，还能够控制不必要的电流噪音等作用。关于二次电源中的dc变换器已经变得商品化，它的模块利用pwm的高频技术，伴随着我国电子技术集成电路的不断发展，对于电源模块的要求也越来越高，要求电源模块要以小型化为主，对它的功率密度也要较高的要求。

（3）电子技术中的变频器电源，它主要在交流电机中完成变频调速的工作，在整个电气系统中有着日益显著的地位，并取得了较大的节能效果，它的主电路一般采用的是从交流直流再到交流的方案，通过整流器转化为固定直流电压，再通过具有较大功率的晶体管共同组成高频的变换器，把直流电压转换成可变频率的交流输出。

（4）电子技术中的电源供电系统还有分布式的，这种供电系统主要是通过小功率模块以及大规模的控制电路两种基本部件，采用新理论和新技术，完成智能化较大功率的开关电源系统，将强弱电有效地结合一起，将大功率的元器件的压力大大降低，将生产效率有效地提高。这种供电方式还具有高效节能等优点，也被广泛的应用于各通信设备和计算机的系统等，对于低电压电源，它还是一种较为合适的供电方式，在电解电源和电机驱动电源等大功率领域，也被广泛的应用，具有很广阔的发展空间。

我国电子技术已经开始走入高频化和智能化的时代，电器产品提高自身的频率就能省材还能节能，电子技术要不断地发展和创新，才能更好的'适应于这个变幻多端的高技术时代，电子技术要往高频化不断地发展，同时注重标准模块器件的不断发展，这也是电子技术发展的一个主导方向。我国目前比较先进的模块已经和多个单元共同实现了器件标准化以及所有产品的系列化等，它们之间已经达到了完全统一和较高水平。电子技术中一个重要部分就是开关电源技术，它们之间共同发展不断创新，随之不断发展起来的新技术也会推动着越来越多的新技术不断地更新换代，并且还会不断地开拓出越来越多的崭新的应用领域。开关电源的模块化和高频化等技术的发展，会带动着整个电子技术领域的发展和成熟，使具有高效率和高品质的用电，两者更好的结合，开关电源将代替更多类型的电源，这会成为一个必然的发展趋势。

4结语。

本文主要从电子技术的主要概括、电子技术的应用问题分析、电子技术的发展和应用趋势分析三个方面，对电子技术进行了阐述。电子技术的应用日益广泛，随着新技术的不断发展，更多的电子技术产品也会随之不断的更新换代，加上电子技术新元器件的不断发展，使之能够应用于更多行业领域，为我国经济的发展做出一定贡献。电子技术的发展和重大改革，也将成为新世纪电力研究的新方向，从而更好的为人类发展和社会的进步做更大贡献。

参考文献。

［1］吴大江.电力电子技术在电力系统中的应用探讨［j］.科技传播，，（05）.

［2］张子午.试论现代电力电子技术的发展趋势及应用［j］.科技传播，2011，（13）.

［3］钟秀伟.现代电力电子技术应用发展分析［j］.科技传播，2011，（13）.

［4］韩建设.浅谈电力电子技术的发展及应用［j］.硅谷，，（03）.

应用电子技术论文【第四篇】

如何提高教师自身业务素质？下面是电子技术教学论文，看看如何成功采用直观教学法、边缘知识法、应用eda技术辅助教学、采用先实验后讲课的教学方法、注重实训课等教学方法。

电子技术课程，在高等职业技术学院开设的电子、通信、计算机及其他理工专业的课程中，它是一门极为重要的专业基础课。它既有自身的体系，又是实践性和实用性都很强的特点，学生对这门功课掌握得怎样，将直接影响着其它专业课的学习。由于这门课概念多，元器件多，公式多，电路千变万化，所以常使学生感到抽象、零散、枯燥、难以掌握。而对这样的现状，应如何采用切实有效的方法来保质保量完成教学任务，使学生能基本掌握电子技术这门课程呢？笔者通过总结长期的教学实践过程中积累的经验教训，提出以下建议和方法。

一、提高教师自身业务素质和专业水平，与时俱进。

电子技术专业课教师必须努力钻研专业理论知识，开拓视野，丰富教学内容，完善自身的知识结构和提高层次。教师要注重相关专业课程的学习，例如《电工基础》、《计算机基础》、《电子线路》、《电力电子技术》、《脉冲与数字电路》等的学习。随着科学技术的不断发展，电子技术的发展更是突飞猛进，这就要求教师不断充电，扩充自己的专业知识水平及专业技术能力、教学科研能力、实验、实训能力，了解科技的前沿，关注本学科的最新动态，防止知识的老化。

二、激发学生的学习兴趣，增强学生的学习动力。

心理学研究表明：学生的学习规律总是意向心理占主导地位；兴趣是意向心理中最现实、最活跃、最积极的认知驱动力。学习兴趣是学生学习生活中的一个重要心理因素,它能引发学生探求知识的欲望。在教学中采用直观教学法，充分利用演示实验、录像片、挂图、模型等直观教学手段，结合实物，具体分析原理、性能等，让学生获得具体形象的感性认识。向学生介绍当今电子技术的发展现状，如电子技术在军事工业方面和与日常生活紧密相关的家庭文化生活方面的应用技术，向学生介绍电路板上常用的电子元器件和部分电路的作用，特别向学生讲解集成块的规模和作用。从而在直观上引起学生对电子技术这门课的兴趣。同时，在教学中还经常注意适当地利用“边缘知识”来提高学生的学习兴趣。比如：全球计算机硬件产业两大巨头intel与威盛的cpu之争，诺基亚是如何从文具小商店成长为全球屈指可数的通信巨头之一。在教学中，传授电子学边缘知识，营造信息学氛围，可以促进学生极大拓宽知识面，有效增强信息意识。

三、运用现代化教学手段辅助教学，提高教与学的效率。

电子电路的计算机辅助设计与分析（eda）技术已成为电子电路系统分析和设计的有力工具。如引入专门用于电子电路仿真的虚拟“电子工作平台”计算机软件——multisim。由于multisim2001具有直观的仪器设备，参数设置和分析显示，可以建立各种模拟、数字及混合电路并进行仿真，对学生不易接受的、比较抽象的、实验现象相对不明显的内容，制作出相应的仿真实验，既弥补实验仪器和元器件的缺乏，排除了材料损耗和仪器损坏的可能，也使某些不易观察到的现象进行了仿真。例如：讲解到晶体三极管时，利用multisim2001的直流扫描分析（dcsweepanalysis）和后处理器配合，可直接得出晶体管的输入、输出特性曲线及相关参数；也可以利用波特图仪测出幅频和相频特性曲线，曲线和参数的直观显示，多种测定方式，既节省时间，也加深了学生的印象，这样既提高了学生的学习兴趣和设计欲望，也方便学生在设计过程中进行调试、修改，更有效地掌握电子技术理论。

四、采用先实验后讲课的教学方法。

教师在讲理论之前，先让学生做实验，然后再通过总结提高为理论，即采取先做实验后讲课的方法。这种方法是：在做实验之前，教师必须向学生提出要求，要求学生观察什么现象，并提出有关问题让大家在实验过程中去观察和思考。在亲自动手的基础上，加深对组成电路元件的认识，从而激发起学习兴趣，增强主观能动性，同时，在做实验的过程中，鼓励和启发学生大胆质疑，提出问题。实验结束后，教师再对实验中观察到的现象，提出的问题进行必要或适当的讲解。即采取观察现象——提出问题——解答问题的步骤进行。例如：我们在学放大电路这一章时，可以先让同学们做一个单共射放大电路的实验。在实验之前教师提出几个问题：1、此电路由哪些元件组成，各元件的作用是什么？2、静态工作点包括哪几个量？如何测定？3、观察输入波形，输出波形，调节静态工作点，输入、输出波形是否有变化？4、输入波形与输出波形有什么不同？5、为什么波形会出现削顶和削底的情况？是在什么情况下出现的？6、如何使输出波形不失真？等等。带着这些问题同学们在做实验的过程中就会认真观察思考。通过做实验同学们对放大电路有了初步的认识，并对各元件之间的关系有了初步的了解，对放大电路有了整体框架。教师再对理论进行详细深入的讲解：输出波形比输入波形幅值大是因为三极管的放大作用。这样，通过教师的详细讲解，同学们对放大电路这一章的理论知识就有了更深的理解。这种带着问题去学习，在动手中学习的方法，既增加了同学们对放大电路的.感性认识，全局认识，建立起各元件之间的相互联系，又提高了他们学习的兴趣，增强了学习的自信心。对理论的理解和掌握也变得简单而容易。这种先实验后讲课的教学方法效果相当好。

五、注重实训课，培养学生理论联系实际的实操能力。

高职学院的培养目标是务求学生既有基础理论知识，更要具有操作能力。因此，实训是一个重要教学环节，通过实训，不仅使学生学会一技之长，而且还可以在实训中增强不同学科知识的相互渗透，交叉运用。例如：学生在组装收音机的实训过程中要进行以下几个步骤：1、从一大堆零散的元器件中，选出所需要的元器件。这就要求他们对组成收音机的元器件的名称、型号、形状、识别方法、用途等要有所认识和了解。2、利用焊接技术将所需元器件焊接在主板上。在这个过程中对学生的焊接技术要求较高，必须先在练习板上苦练焊接技术。3、安装调试。将扬声器、天线、电池、开关等元器件安装在收音机箱体内，细心地调节中周到合适位置。学生通过组装收音机的实训操作，使他们掌握了对电子元器件的焊接操作技术，对放大电路，集成电路，调谐电路等的组成和作用有了更深刻的认识和理解。对电路的分析、安装、排除故障、调试等能力都得到了训练和提高。当通过他们亲手安装的收音机能收到电台时，成功的喜悦无法用语言来表达，他们自身的价值得到了体现和释放。

通过对上述教学方法的探索和运用，学生的积极性，主动性普遍提高，教学质量得到加强，收到了比较好的效果。总之，教学是一门艺术，教师在教学过程中只有精心策划、组织，充分挖掘学生潜力，调动学生的主观能动性，才能全面提高教学质量，才能真正把学生培养成为新时代所需要的复合型的人才。

参考文献：

1、王廷才、赵德中《电工电子技术eda仿真实验》北京机械工业出版社。

2、吕国泰、吴项主编《电子技术》第二版高等教育出版社.1.

3、张友汉主编《电子技术》高等教育出版社

应用电子技术论文【第五篇】

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。

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变频器时代六剑客职教园（最大的免费职教教学资源网站）。

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.外围设备，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。

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年左右将形成高潮。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，精编功能组件，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。

电压高达50~l59kv，电流达到05a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。

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。另外，大功率的开关电源，由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑，一般采用多个独立的模块单元并联工作，采用均流技术，所有模块共同分担负载电流，一旦其中某个模块失效，其它模块再平均分担负载电流。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，电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。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。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。

现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现，现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下，由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性，使器件性能对开关电源性能的影响减至最小，新型的电源电路拓扑和新型的控制技术，可使功率开关工作在零电压或零电流状态，从而可大大的提高工作频率，提高开关电源工作效率，设计出性能优良的开关电源。

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。

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