电子元器件精密模具加工设备项目项目可行性研究报告
2009年2月
目录
第一章总论 (4)
一、项目概况 (4)
二、业主简介 (5)
三、编制依据及主要内容 (5)
四、主要技术经济指标 (6)
第二章项目背景 (7)
一、我国电子模具现状 (7)
二、本项目提出理由 (8)
第三章项目建设的必要性 (9)
一、符合国家工业鼓励发展方向 (9)
二、是企业发展壮大的需要 (9)
三、是缓解社会压力，促进社会和谐发展的需要 (10)
四、有利于带动相关产业的发展 (10)
第四章市场分析 (11)
第五章建设内容及规模 (13)
第六章项目选址及建设条件 (14)
一、项目选址 (14)
二、项目建设条件 (14)
第七章技术、设备及工程方案 (15)
一、技术方案 (15)
二、主要设备方案 (15)
三、工程方案 (16)
第八章安保、环保及消防 (17)
一、工业安全与卫生 (17)
二、环境保护 (19)
三、消防 (20)
第九章节能 (21)
一、设计依据 (21)
二、设计原则 (21)
三、能源种类 (21)
四、主要节能措施 (21)
五、节能效果评价 (22)
第十章组织机构与人力资源配置 (23)
一、组织机构 (23)
二、人力资源配置 (23)
第十一章项目进度计划及招投标 (25)
一、项目进度计划 (25)
二、招标方案 (25)
第十二章投资估算及资金筹措 (27)
一、投资估算范围 (27)
二、投资估算依据 (27)
三、计算期 (27)
四、项目投资 (28)
五、资金筹措 (29)
第十三章财务评价 (30)
一、评价原则、依据及参数 (30)
二、销售收入、销售税金及附加和增值税估算 (30)
三、成本费用估算 (31)
四、利润估算及分配 (33)
五、盈利能力分析 (33)
六、财务生存能力分析 (35)
七、盈亏平衡分析 (35)
八、财务评价结论 (35)
第十四章风险分析 (37)
一、技术风险 (37)
二、市场风险 (37)
三、经营管理风险 (37)
四、融资风险 (37)
第十五章社会效益评价 (38)
第十六章结论及建议 (39)
一、结论 (39)
二、建议 (39)
第一章总论
一、项目概况
（一）项目名称：电子元器件零部件精密模具加工设备技术改造项目
（二）项目地址：XX市北部新区经开园XXX号
（三）项目业主单位：XX市XX五金有限公司
（四）建设性质：技术改造
（五）建设内容及规模
在原有厂房的基础上进行扩建；引进进口设备精密数控电火花线切割机床1 台（套）、精密数控慢走丝线切割放电加工机床1 台（套），配套购置数控电火花线切割机床等国产设备3 台（套），用汇32万美元；配套建设环保、消防、职业安全卫生等辅助设施和给排水、供电等公用工程。形成新增年产电子模具600万套的生产能力。
（六）项目建设工期
本项目建设工期为2009 年6 月— 2010 年5月。
（七）项目总投资及资金筹措
1、项目总投资为540万元（其中用汇32万美元）。
2、资金筹措：
项目资金全部由业主自筹。
二、业主简介
XX市XX五金有限公司是一家制造、销售五金、机械产品、电子元件和配件，开发、设计、加工模具为主的民营股份制企业。公司主要生产手机滑轨，微型电机，五金部件和精密模具加工，年产值预计在1亿人民币以上。
公司从国内外引进当前世界最先进的生产和检测设备，在技术上公司具备国内外行业的领先水平，在生产经营上将实施现代化的管理，将严格按照ISO9001：2000国际质量管理体系和ISO14000环境体系进行控制。
三、编制依据及主要内容
（一）编制依据
●项目业主关于该项目建设的设想和目标；
●国家计委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》
（第二版）、国家计委颁发《投资项目可行性研究指南》；
●国家颁发的有关建筑、电气、消防、给排水等各专业设计规
程、规范和设计标准；
●国家和XX市其它相关规定和要求。
●项目业主的要求
（二）主要内容
本报告内容涉及项目建设的必要性，建设条件，产品市场预测、生产规模及产品方案，技术、设备及工程方案，环境保护，建设进度，
建设投资及项目效益分析等方面。本报告对项目的可行性进行综合分析、论证，得出合理、正确的结论，为项目业主及审批部门提供决策依据，并作为开展下一阶段工作的基础。
四、主要技术经济指标
主要数据及技术经济指标
第二章项目背景
一、我国电子模具现状
电子行业是一个飞速发展的行业，市场容量极其巨大，现如今我国已是全球第三大电子信息产品制造国，电子信息产品已经渗透到我们生活的各个角落。目前，人们对电子相关行业提出了更高的要求：精确、稳定、轻巧、保密、可靠，随着这一技术进步，相应地电子工模具行业也必然随之发展，以便于更好地从硬件上满足市场不断发展的需求。
我国电子模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。为了适应形势，我国电子模具行业近几年来加快了体制改革和机制转换步伐，装备水平和产品水平有了较大的提升，管理有了很大进步。许多企业已应用了CAD/CAM/CAE一体化技术、3D设计技术、ERP和IM3等信息管理技术以及高速加工、快速成型、虚拟仿真及网络技术等许多高新技术。
将高新技术应用于电子模具的设计与制造，已成为快速制造优质电子模具的有力保证。在精度、寿命、制造周期及能力等方面，我国与国际水平和工业先进国家相比尚有较大差距，仍需向国外借鉴一些先进的技术应用。比如，在许多欧美模具企业中CAD/CAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升电子模具工业的优越性；为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用的高速切削加工技术；
快速成型技术与快速制模技术的普遍应用。另外，欧美模具企业的管理经验同样值得借鉴，如在产品专业化、定位准，以及集成化管理等方面。
根据国内和国际电子模具市场的发展状况，未来我国的电子模具经过行业结构调整后，模具精度将越来越高，模具技术含量将不断提高，中高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化。
二、本项目提出理由
该公司是一家制造、销售五金、机械产品、电子元件和配件，开发、设计、加工模具为主的民营股份制企业，其中，电子模具为该公司主要产品。目前，该公司主要通过国外采购半成品模具进行加工制造，缺乏市场竞争力。通过本项目的实施，进口设备的引进及国产设备的购置，该企业将具备自身生产微电子元件、手机模具等电子模具的实力，从而打破了国外原材料的限制，提升企业自身的竞争力，为开发新手机模具、微电子元件等电子模具创造了条件。
第三章项目建设的必要性
一、符合国家工业鼓励发展方向
本项目符合《产业结构调整指导目录（2005年本）》中鼓励类第二十四“信息产业”第27条“电子专用设备、仪器、工模具制造”。二、是企业发展壮大的需要
在市场竞争日益激烈的今天，企业为了不断发展、壮大，满足社会对优质产品的需求，必然要根据企业的自身特点，依靠技术进步，使企业经济效益不断提高。随着我国改革的不断深化，为现代企业创造了发展、壮大的有利条件，同时市场竞争也将更加激烈。面对国家实施西部大开发战略和中国加入WTO的机遇，企业必须根据自身的特点和优势，加快技术进步，提高经济效益，增加市场竞争能力，适应市场经济发展需要。
XX市XX五金有限公司是生产电子元器件零部件精密模具的专营企业，其在推动我市电子元器件零部件精密模具制造业的发展上都起着举足轻重的作用。通过此次技术改造，必将提高XX市XX五金有限公司的实力，增强产品的市场竞争力。但由于目前国内生产电子元器件零部件精密模具用的切割技术较落后，也没有国产的切割设备，使得电子元器件零部件精密模具生产过程中的切割工艺都依靠进口设备。随着公司产量的日益提高，以及客户订单对产品品质的高要求，为了赢得市场，提高产品工艺水平，从国外引进先进的切割设备迫在
眉睫，所以引进进口切割机床等设备是十分必要的。
综上所述，此次XX市XX五金有限公司的电子元器件零部件精密模具加工设备技术改造项目是十分及时和必要的。
三、是缓解社会压力，促进社会和谐发展的需要
该项目的实施，能新增就业岗位30个。对缓解该地区的社会就业压力，促进社会和谐的发展起到促进作用。
四、有利于带动相关产业的发展
该项目的实施，不但使我市电子模具制造的技术水平得到提高，还会带动了相关电子产业与服务行业的发展。能产生很大的社会效益和经济效益。
第四章市场分析
据市场调研报告显示，2009年一季度全球手机出货量为2.448亿部，较去年同期下降了约15.8%，这是20多年来全球手机季度出货量下滑最大的一次。而今年一季度我国手机产量下降3%。与3G的发展机遇相比，这些数据并没有影响业内对我国手机产业的信心。天津市通信管理局副局长段玉奎表示，运营、整机、零部件等产业链各环节企业的合作，将积极推动行业的互动、融合和创新发展，为经济危机下的中国手机产业提升信心。进入2009年以后，随着我国三大电信基础运营商重组完成和3G牌照的发放，中国手机产业面临新的发展机遇。预计中国3G用户从今年下半年开始将快速增长，带动3G 手机产销量的大幅提高，这些将推动中国手机产业进入一个新的快速增长期。
智能化、个人化、媒体化和宽带化将是中国手机未来一段时间的发展方向。电信运营商将会进一步强化终端的定制工作，各大终端厂商会紧紧抓住3G和运营商定制的机遇，重现国内手机产业的辉煌，中国将成为名副其实的全球生产和销售第一大国。产业链上其他环节，如设计、芯片、渠道、测试等元器件企业，也将感受到产业兴旺带来的机遇。中国仍将成为全球手机元器件市场的夺目亮点。
以展览或论坛作为一个晴雨表即可看出，从北京到上海，从天津到广州，仅2009年上半年就有5个手机零部件相关的展览，还不说有很多大大小小相关的论坛。就在刚刚结束的2009天津手机展上，数十款亮相展会的新品手机、200多家零部件及设备生产商的云集，使手机展在4天的时间里，吸引了近20000人次的专业观众和买家，
以及15000人次的“看客”，手机的下游元器件厂商也在展会上担当了主角。展会期间，三大运营商手机定制的采购人员、来自北方和环渤海地区城市的150家省包和地包商、国内主流电视购物运营商、20
家海外买家、国内15家的手机巨头采购商（年度采购）等专业买家为整机、零部件和设备企业构建了深入的商贸价值。
3G嫁接手机元器件供货告急
相关数据显示，3G手机的嫁接，为手机连接器、pcb、LCD、电池等关键元器件带来了很大的市场成长空间。
目前手机产业链上游供货处于紧张状态，部分手机零配件（如显示屏|显示器件、手机连接器）一度缺货，手机存储卡由于货源紧张价格更是成倍增长，直接减缓了手机厂商推出新产品的速度，并增加了手机厂商的生产成本。由此看来，3G手机的发展热潮让手机元器件的市场需求骤升。
另外，中国电子报曾在相关报道中指出，手机连接器中，以电池连接器、SIM卡连接器、fpc连接器需求量最大，约占总需求量的50%。
第五章建设内容及规模
在原有厂房的基础上进行扩建；购置进口设备精密数控电火花线切割机床1 台（套）、精密数控慢走丝线切割放电加工机床1 台（套），配套购置数控电火花线切割机床等国产设备3 台（套），用汇32万美元；配套建设环保、消防、职业安全卫生等辅助设施和给排水、供电等公用工程。形成新增年产电子模具600万套的生产能力。
第六章项目选址及建设条件
一、项目选址
项目建设选址在XX市北部新区经开园C43-1号（原厂址内）。
二、项目建设条件
拟选址毗邻长安福特、力帆汽车、宝钢新建钢材加工配送中心，距江北五里坪的港城工业园内的XX海尔工业园也不远。符合接近市场、交通方便、满足用户并留有发展余地的选址要求。同时，XX北部新区经开园北邻XX机场，紧靠新建铁路中心枢纽站XX北站及龙头寺货运编组站，有210、212、319和主城环城四条高速公路以及轨道交通三号线穿过区内，离XX最大的寸滩集装箱码头约10公里，交通便利，地势平坦，位置优越。
XX北部新区经开园，已实现了“三通一平”，能源介质接点位置位于厂区红线边沿，能源介质进厂费用低，同时开发区有一定的优惠政策，因此，建厂条件比较优越。
第七章技术、设备及工程方案
一、技术方案
（一）技改原则
原则上保持现行机加工工艺不变，只作适当调整，增加设备，通过设备的引进提高生产效率及质量，迅速达到技改目标。
（二）技术工艺路线：
采购模具原材料—用铣床，磨床，快走丝，加工中心等设备进行粗加工—半加工产品发出热处理—用高精度磨床，电火花机床，慢走丝，加工中心等设备进行精加工—模具完成
二、主要设备方案
（一）生产设备选型
生产设备选型依据生产效率高、能耗低的原则。本项目的主要设备均选用具有目前机械行业技术水平比较先进的低能耗生产设备，这样相对降低了能耗。
（二）主要设备清单
根据项目工艺技术的要求，本着科学、先进、可靠、运行维护方便、节能、环保等原则，经过比较，本项目拟购置进口及国产设备5台/套，其中，进口精密数控电火花线切割机床1台（套），进口精密数控慢走丝线切割放电加工机床1台（套），购置数控电火花线切割机床、加工中心等国产设备3台（套），用汇32万美元。详细的设备
购置清单见下表：
进口设备清单单位：万美元
国产设备清单单位：万元
三、工程方案
该项目不新建厂房，利用现有厂房进行技术改造。厂房内预留有相关的安装位置，根据生产工艺调整需要，添加相关的设备基础，对车间地坪、内部隔间作相应改造即可。
第八章安保、环保及消防
一、工业安全与卫生
（一）设计遵循的标准、规范
1《关于生产建设工程项目上职业安全卫生监察的暂行规定》；
2《冶金企业安全卫生设计暂行规定》冶金部，劳动部；
3《生产设备安全卫生设计总则》GB5083；
4《中华人民共和国消防条例》；
5《建筑设计防火规范》GB50016-2006；
6《工业企业设计卫生标准》TJ36；
7《起重机械安全规程》GB6067；
8《采暖通风和空气调节设计规范》GBJ19；
9《工业企业噪声控制设计规范》GBJ19；
10《安全色》GB2893；
11《安全标志》GB2894；
12《工业与民用供电系统设计规范》GBJ52；
13《工业与民用电力装置接地设计规范》GBJ65；
14《电所设备安全设计导则》GB406；
15《建筑抗震设计规范》GB50011-2001；
16《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005。
（二）工程概况
本项目年生产能力为600万套手机部件。生产机组采用全连续生产方式。
（三）不安全因素及职业危害因素分析
根据工艺流程，本工程在生产过程中存在下列主要不安全因素及职业危害：
1、各电气设备的非带电金属外壳，如控制屏，高低压开关柜，变压器等。因漏电、短路、电荷积累等原因，当人员触及时，将会发生触电事故。
2、各种机械设备在生产运转中，其裸露的可动部分，如接手、废转轴等，有可能发生机械伤人事故。
3、各电气室、变压器室、电缆沟以及各易燃点，有可能发生火灾。
（四）主要防范措施
1、地震烈度为6度，本工程各建、构筑物按抗震烈度6度设计。
2、按《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）规定，对厂房及变电所等设置避雷系统。
3、各电气设备的非带电金属外壳，如高低压开关柜，控制屏，变压器等，采取接地或接零。
4、各裸露的传动机械部分，设置防护罩或防护栏杆。
5、电缆采用阻燃性电缆。
6、危险处均设置警示标志。
二、环境保护
（一）主要污染源和污染物
1、带钢生产过程中和运输过程中发出的机械噪声，一般不大于85分贝。
2、工业垃圾（切边、切头、切尾、捆带和拆包废料等）。
3、空压机、鼓风机发生的空气动力噪声约95分贝左右。
（二）设计采用的环境保护标准
大气环境质量标准，执行GB3095，厂外按二级标准，厂内按三级标准。地面水环境质量标准，执行GB3838。
工业企业厂界噪声，执行GB12348IV类。
钢铁工业水污染排放标准，执行GB13456一级。
（三）污染源控制处理措施
在带钢生产线上设尼龙塑料衬垫以减少机械噪声强度；
空压机配消音器，值班室等处设置隔音门窗；
工业用水采用清、浊分流，循环利用的措施，排放的废水处理达标后；
工业性垃圾主要是金属废弃物（切边、切头、切尾、捆带和拆包废料等），废弃物可全部回收利用。
（四）绿化
拟利用场地的空地进行集中绿化，道路的两侧进行成片绿化，以达到美化环境、减少污染的目的；绿地率为16.3%。
电子元器件生产项目 计划方案 规划设计 / 投资分析
摘要说明— 随着我国国民经济的持续健康发展，居民的消费能力不断增强， 对智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备的需求不断增加。消费者对产品的追求从最初简单的使用功能向高技术含量、功能多样性、便携、时尚等方向转变，因此，在今后相当长的时期内，消费电 子产品仍具有较大的发展空间，消费电子功能性器件、消费电子防护 产品、消费电子外盒保护膜产业面临较好的发展机遇。 该电子元器件项目计划总投资6877.37万元，其中：固定资产投资5309.95万元，占项目总投资的77.21%；流动资金1567.42万元，占项目 总投资的22.79%。 达产年营业收入14180.00万元，总成本费用10782.38万元，税金及 附加137.45万元，利润总额3397.62万元，利税总额4003.71万元，税后 净利润2548.22万元，达产年纳税总额1455.49万元；达产年投资利润率49.40%，投资利税率58.22%，投资回报率37.05%，全部投资回收期4.20年，提供就业职位249个。 努力做到合理布局的原则：力求做到功能分区明确、生产流程顺畅、 交通组织合理，环境保护良好，空间处理协调，厂容厂貌整洁，有利于生 产管理和工程分区建设。
概述、项目背景及必要性、产业分析、项目建设规模、项目建设地分析、项目工程设计、项目工艺技术、项目环境保护分析、安全经营规范、 风险应对说明、项目节能方案、实施安排方案、投资估算、经济效益分析、综合评价结论等。
第一章项目背景及必要性 一、产业发展分析 （一）产业政策分析 （1）《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》 将新型元器件、智能手机、手持平板电脑、可穿戴终端设备、其 他通信终端设备等做为培育和发展的战略性新兴产业重点领域。鼓励 发展新型膜材料。 （2）《轻工业发展规划（2016-2020年）》 工业和信息化部2016年发布的《工业和信息化部关于印发轻工业 发展规划（2016-2020年）的通知》提出：重点发展光学膜、新型柔性/液晶显示屏、高阻隔多层复合共挤薄膜等功能性膜材料及产品。 （3）《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》 用高新技术改造和提升制造业。大力推进制造业信息化，积极发 展基础原材料，大幅度提高产品档次，优先发展新一代信息功能材料 及器件。 （4）《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2011年度）》
电力电子器件产业发展蓝皮书（2016-2020年） 中国宽禁带功率半导体及应用产业联盟 中国IGBT技术创新与产业联盟 中国电器工业协会电力电子分会 北京电力电子学会 二零一七年
目录 一、发展电力电子器件产业的重要意义 (1) （一）电力电子技术的基本涵义 (1) （二）电力电子技术的重大作用 (1) （三）电力电子器件是电力电子技术的基础和核心 (3) （四）电力电子器件简介 (4) 二、电力电子器件产业发展状况及趋势 (9) （一）国际发展状况 (9) （二）国内发展状况 (12) 三、电力电子器件的市场分析及预测 (15) （一）国际市场分析 (15) （二）国内市场分析 (16) （三）市场预测 (17) 四、2016-2020年电力电子发展重点 (20) （一）关键材料 (22) （二）关键电力电子器件 (23) （三）关键设备 (25) （四）技术标准 (27) 五、展望 (29)
一、发展电力电子器件产业的重要意义 （一）电力电子技术的基本涵义 电力电子技术（Power Electronics，又称功率电子技术）是能源高效转换领域的核心技术，它以电力电子器件为基础，实现对电能高效地产生、传输、转换、存储和控制，提高能源利用效率、开发可再生能源，推动国民经济的可持续发展。电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统控制三个方面，其转换功率范围小到数瓦（W），大到数百兆瓦（MW）甚至吉瓦（GW），其产业不仅涉及到电力电子器件、电力电子装置、系统控制及其在各个行业的应用等领域，还涉及到相关的半导体材料、电工材料、关键结构件、散热装置、生产设备、检测设备等产业。 （二）电力电子技术的重大作用 近年来，“节能减排”、“开发绿色新能源”已成为我国长期发展的基本国策。在我国绿色能源产业发展的推动下，电
第1、2课时课题: 电力电子技术绪论 教学目的和要求: 掌握电力电子技术等概念，了解电力电子技术的发展史以及电力电子技术的应用。重点与难点: 掌握电力电子技术等相关概念 教学方法: 图片展示，应用介绍，结论分析。 预复习任务: 复习前期学过的《电工技术基础》等课程的相关知识。 1什么是电力电子技术 电力电子与信息电子 信息电子技术——信息处理 电力电子技术——电力变换 电子技术一般即指信息电子技术，广义而言，也包括电力电子技术。 电力电子技术——使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，即应用于电力领域的电子技术。目前电力电子器件均用半导体制成，故也称电力半导体器件。电力电子技术变换的“电力”，可大到数百MW甚至GW，也可小到数W甚至1W以下。两大分支 电力电子器件制造技术 电力电子技术的基础，理论基础是半导体物理。
变流技术（电力电子器件应用技术） 用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行控制的技术，以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术。 电力电子技术的核心，理论基础是电路理论。 电力变换四大类：交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流 直流交流 输 出 输入 交流整流交流电力控制、变频、变相 直流直流斩波逆变 与相关学科的关系 电力电子学名称60年代出现。 与电子学（信息电子学）的关系 都分为器件和应用两大分支。 器件的材料、工艺基本相同，采用微电子技术。 应用的理论基础、分析方法、分析软件也基本相同。 信息电子电路的器件可工作在开关状态，也可工作在放大状态；电力电子电路的器件一般只工作在开关状态。 二者同根同源。 与电力学（电气工程）的关系 电力电子技术广泛用于电气工程中 高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、电镀、电加热、高性能交直流电源
《单片机技术》课程设计任务书 一、设计题目：数字电子钟、数字频率计、数字电压表、交通灯、抢答器、密码 锁、波形发生器、数字温度计、计算器、数字式秒表。 二、适用班级： 三、指导教师： 四、设计目的与任务： 学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。 五、设计内容与要求 设计内容 1、数字电子钟 设计一个具有特定功能的电子钟。该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。 2、数字频率计 设计一个能够测量周期性矩形波信号的频率、周期、脉宽、占空比的频率计。该频率计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态。按频率测量键则测量频率；按周期测量键则测量周期；按脉宽测量键则测量脉宽；按占空比测量键则测量占空比。 3、数字电压表 设计一个能够测量直流电压的数字电压表。测量电压范围0～5V，测量精度小数点后两位。该电压表上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入测量准备状态，按测量开始键则开始测量，并将测量值显示在显示器上，按测量结束键则自动返回“P.”状态。 4、交通灯 设计一个具有特定功能的十字路口交通灯。该交通灯上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。按开始键则开始工作，按结束键则返回“P.”状态。要求甲车道和乙车道两条交叉道路上的车辆交替运行，甲车道为
电子器件冷却技术概况与进展1．引言 随着科技的发展，人们平时生活普遍用电子产品。这些给人们带来了很大的方便。所以人们现在最热门研究科目之一就是电子产品的性能提高。电子器件的冷却是非常重要的。由于高温导致的实效在所有电子设备是小中所占的比例大于50%，传热问题甚至成为电力电子装置向小型化发展的瓶颈。电子器件用于 电子计算机容量和速度的快速发展以及导弹，卫星，宇宙探索和军用雷达等等。这些对高性能模块和高可靠大功率器的要求，一方面器件的特征尺寸愈小愈好，已从微米量级向亚微米发展；另一方面器件的集成度持续快速增加。空间微尺度和时间微尺度条件下的流动和传热问题的研究显得十分重要。 传热是最普遍的一种自然现象。几乎所有的工程领域都会遇到一些在特定条件下的传热问题，包括有传质同时发生的复杂传热问题。现代科学技术突飞猛进，传热学的工程应用研究也已跨越传统的能源动力，工艺过程节能的范畴，在材料的制备和加工、航天技术的发展、信息器件的温控、生物技术、医学、环境净化与生态维护、以及农业工程化、军备现代化等不同领域都有所牵涉。特别是高技术的迅猛发展，正面临着温度场、速度场、浓度场、电磁场、光场、声场、化学势场等各种场相互耦合下的热量传递过程和温度控制，从而使传热学迅速发展为当今技术科学中了解各种热物理现象和创新相应技术的重要基础学科。现就电子器件冷却方面的传热学最新研究动态作简要的介绍。 2．冷却技术 （1）微通道冷却技术 微通道换热器是指在基体上用光刻或其它刻蚀法制成截面尺寸仅有几十到上百微米的槽道,换热介质在这些小槽道中流过与换热器基体并通过基体与别的换热介质进行换热. 换热器的基体材料可以是金属、玻璃、硅或其它任何合适的材料. 这种换热器的突出优点是: ① 热系数大,换热效果很好。由于几何尺寸极小,流体流过通道时 的流动状态与常规换热器有很大区别。雷诺数一般增大一个数量级,因 而换热系数明显增大. 换热介质与基体之间温差很小。 ② 体积很小,特别适合电子器件的冷却。 ③ 制造工艺采用电子器件制造工艺,有利于降低成本、批量生产。 ④ 由于换热介质与基体间温差小,槽道间距离短,所以基体本身的 导热系数对总的换热导数影响小,所以,基体导热系数差一些也影响不大,因此可以选用多种材料作换热器。
电力电子器件的最新发展趋势 现代的电力电子技术无论对改造传统工业（电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等），还是对新建高技术产业（航天、激光、通信、机器人等）至关重要，从而已迅速发展成为一门独立学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门，毫无疑问，它将成为本世纪乃至下世纪重要关键技术之一。近几年西方发达的国家，尽管总体经济的增长速度较慢，电力电子技术仍一直保持着每年百分之十几的高速增长。 从历史上看，每一代新型电力电子器件的出现，总是带来一场电力电子技术的革命。以功率器件为核心的现代电力电子装置，在整台装置中通常不超过总价值的20%～30%，但是，它对提高装置的各项技术指标和技术性能，却起着十分重要的作用。 众所周知，一个理想的功率器件，应当具有下列理想的静态和动态特性：在截止状态时能承受高电压；在导通状态时，具有大电流和很低的压降；在开关转换时，具有短的开、关时间，能承受高的di/dt和dv/dt，以及具有全控功能。 自从50年代，硅晶闸管问世以后，20多年来，功率半导体器件的研究工作者为达到上述理想目标做出了不懈的努力，并已取得了使世人瞩目的成就。60年代后期，可关断晶闸管GTO实现了门极可关断功能，并使斩波工作频率扩展到1kHz以上。70年代中期，高功率晶体管和功率MOSFET问世，功率器件实现了场控功能，打开了高频应用的大门。80年代，绝缘栅门控双极型晶体管(IGBT) 问世，它综合了功率MOSFET和双极型功率晶体管两者的功能。它的迅速发展，又激励了人们对综合功率MOSFET和晶闸管两者功能的新型功率器件- MOSFET门控晶闸管的研究。因此，当前功率器件研究工作的重点主要集中在研究现有功率器件的性能改进、MOS门控晶闸管以及采用新型半导体材料制造新型的功率器件等。下面就近几年来上述功率器件的最新发展加以综述。 一、功率晶闸管的最新发展 1．超大功率晶闸管 晶闸管（SCR）自问世以来，其功率容量提高了近3000倍。现在许多国家已能稳定生产8kV / 4kA的晶闸管。日本现在已投产8kV / 4kA和6kV / 6kA的光触发晶闸管(LTT)。美国和欧洲主要生产电触发晶闸管。近十几年来，由于自关断器件的飞速发展，晶闸管的应用领域有所缩小，但是，由于它的高电压、大电流特性，它在HVDC、静止无功补偿（SVC）、大功率直流电源及超大功率和高压变频调速应用方面仍占有十分重要的地位。预计在今后若干年内，晶闸管仍将在高电压、大电流应用场合得到继续发展。 现在，许多生产商可提供额定开关功率36MVA ( 6kV/ 6kA )用的高压大电流GTO。传统GTO的典型的关断增量仅为3～5。GTO关断期间的不均匀性引起的“挤流效应”使其在关断期间dv/dt必须限制在500～1kV/μs。为此，人们不得不使用体积大、昂贵的吸收电路。另外它的门极驱动电路较复杂和要求较大的驱动功率。但是，高的导通电流密度、高的阻断电压、阻断状态下高的dv/dt耐量和有可能在内部集成一个反并二极管，这些突出的优点仍使人们对GTO感到兴趣。到目前为止，在高压（VBR > 3.3kV )、大功率（0.5～20 MVA）牵引、工业和电力逆变器中应用得最为普遍的是门控功率半导体器件。目前，GTO的最高研究水平为6in、6kV / 6kA以及9kV/10kA。为了满足电力系统对1GVA以上的三相逆变功
第二讲常用电子元器件及应用 2.1电阻器 2.1.1电阻器的分类及特点 1?薄膜类 RX线绕电阻 有机实芯电阻 RJ金属膜电隔 RT碳膜电阻 热敏电阻
（1） 金属膜电阻（型号：RJ ） o 在陶瓷骨架表面，经真空高温或 烧渗工艺蒸发沉积一层金属膜或合金膜。其特点是：精度高、稳定 性好、噪声低、体积小、高频特性好。且允许工作环境温度范围大 （-55?+125°C）、温度系数低（（50?100） X 10'6/°0）。目前 是 组成电子电路应用最广泛的电阻之一。常用额定功率有1/8W 、 1/4W 、1/2W 、1W 、2W 等，标称阻值在10Q ?10MQ 之间。 （2） 金属氧化膜电阻（型号：RY ） o 在玻璃、瓷器等材料上，通 过高温以化学反应形式生成以二氧化锡为主体的金属氧化层。该电 阻器由于氧化膜膜层比较厚，因而具有极好的脉冲、高频和过负荷 性能，且耐磨、耐腐蚀、化学性能稳定。但阻值范围窄，温度系数 比金属膜电阻差。 （3）碳膜电阻（型号：RT ） o 在陶瓷骨架表面上，将碳氢化合物 在真空中通过高温蒸发分解沉积成碳结晶导电膜。碳膜电阻价格低 廉，阻值范围宽（10Q ?10MG ）,温度系数为负值。常用额定功 率为1/8W ?10W,精度等级为±5%、±10%、±20%,在一般电 子产品中大量使用。 III III 1=.
2?合金类 （1）线绕电阻（型号：RX）。将康铜丝或镰锯合金丝绕在磁管上, 并将其外层涂以珪琅或玻璃釉加以保护。线绕电阻具有高稳定性、高精度、大功率等特点。温度系数可做到小于10-6/°C,精度高于±0.01%,最大功率可达200W。但线绕电阻的缺点是自身电感和分布电容比较大，不适合在高频电路中使用。 （2）精密合金箔电阻（型号：RJ） o在玻璃基片上粘和一块合金箔，用光刻法蚀出一定图形，并涂敷环氧树脂保护层，引线封装后形成。该电阻器最大特点是具有自动补偿电阻温度系数功能，故精度高、稳定性好、高频响应好。这种电阻的精度可达±0.001%,稳定性为±5X10-4%/年，温度系数为土10-6/0 可见它是一种高精度电阻。 3?合成类 （1）金属玻璃釉电阻（型号：RI）o以无机材料做粘合剂，用印刷 烧结工艺在陶瓷基体上形成电阻膜。该电阻具有较高的耐热性和耐潮性，常用它制成小型化贴片式电阻。
随着消费者对更小、更快要求的进一步加强，在解决密度日益提高的印刷电路板（PCB）散热问题方面出现了艰巨的挑战。随着堆叠式微处理器和逻辑单元达到GHz工作频率范围，高性价比的热管理也许已经成为设计、封装和材料领域的工程师亟需解决的最高优先级问题。 制造3D IC以获得更高的功能密度已经成为当前趋势，这进一步增加了热管理的难度。仿真结果表明，温度上升10℃会使3D IC芯片的热密度翻一倍，并使性能降低三分之一以上。 微处理器的挑战 国际半导体技术蓝图（ITRS）的预测表明，在今后三年内，微处理器内难以冷却区域中的互连走线将消耗高达80%的芯片功率。热设计功耗（TDP）是评估微处理器散热能力的一个指标。它定义了处理器达到最大负荷时释放出的热量以及相应的壳温。 Intel和AMD公司最新微处理器的TDP在32W至140W之间。随着微处理器工作频率的提高，这个数字还会继续上升。 拥有数百个计算机服务器的大型数据中心特别容易遭遇散热问题。根据一些估计数据，服务器的冷却风扇（可能消耗高达15%的电能）实际上已经成为服务器中及其本身的一个相当大的热源。另外，数据中心的冷却成本可能占数据中心功耗的约40%至50%.所有这些事实对局部和远程温度检测及风扇控制提出了更高的要求。 热量管理挑战在遇到安装包含多内核处理器的PCB时将变得更加艰巨。虽然处理器阵列中的每个处理器内核与单内核处理器相比可能消耗较少的功率（因而散发较少的热量），但对大型计算机服务器的净效应是给数据中心的计算机系统增加了更多的散热。简言之，在给定面积的PCB板上运行更多的处理器内核。 另外一个棘手的IC热管理问题涉及到芯片封装上出现的热点。热通量可以高达 1000W/cm2,这是一种难以跟踪的状态。 PCB在热管理中发挥着重要作用，因此需要热量设计版图。设计工程师应该尽可能使大功率元件相互间隔得越远越好。另外，这些大功率元件应尽可能远离PCB的角落，这将有助于最大化功率元件周围的PCB面积，加快热量散发。 将裸露的电源焊盘焊接到PCB上是常见的做法。一般来说，裸露焊盘类型的电源焊盘可以传导约80%的通过IC封装底部产生并进入PCB的热量。剩下的热量将从封装侧面和引线散发掉。 散热帮手 设计工程师现在可以向许多改良的热管理产品寻求帮助。这些产品包括散热器、热导管和风扇，可以用来实现主动和被动的对流、辐射和传导冷却。即使是PCB上安装芯片的互连方式也有助于减轻散热问题。 例如，用于将IC芯片互连到PCB的普通裸露焊盘方法可能会增加散热问题。当把裸露的路径焊接到PCB上时，热量会很快逸出封装并进入电路板，然后通过电路板的各个层散发进周围的空气。 德州仪器（TI）发明了一种PowerPAD方法，能把IC裸片安装到金属盘上（图1）。这个裸片焊盘将在制造过程中支撑裸片，并作为良好的散热路径将热量从芯片中散发出去。
温度控制器的工作原理 据了解，很多厂家在使用温度控制器的过程中，往往碰到惯性温度误差的问题，苦于无法解决，依靠手工调压来控制温度。创新，采用了PID模糊控制技术，较好地解决了惯性温度误差的问题。传统的温度控制器，是利用热电偶线在温度化变化的情况下，产生变化的电流作为控制信号，对电器元件作定点的开关控制器。电脑控制温度控制器：采用PID模糊控制技术*用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar（比例、积分、微分）三方面的结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。 传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主，两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时，通常达到1000℃以上，所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械，其控制温度多在0-400℃之间，所以，传统的温度控制器进行温度控制期间，当被加热器件温度升高至设定温度时，温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃，发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热，即使温度控制器发出信号停止加热，被加热器件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时，温度控制器又开始发出加热的信号，开始加热，但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候，这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定。通常开始重新加热时，温度继续下降几度。所以，传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象，但这不是温度控制器本身的问题，而是整个热系统的结构性问题，使温度控制器控温产生一种惯性温度误差。 要解决温度控制器这个问题，采用PID模糊控制技术，是明智的选择。PID模糊控制，是针对以上的情况而制定的、新的温度控制方案，用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar三方面的结合调整，形成一个模糊控制，来解决惯性温度误差问题。然而，在很多情况下，由于传统的温度控制器温控方式存在较大的惯性温度误差，往往在要求精确的温控时，很多人会放弃自动控制而采用调压器来代替温度控制器。当然，在电压稳定工作的速度不变、外界气温不变和空气流动速度不变的情况下，这样做是完全可以的，但要清楚地知道，以上的环境因素是不断改变的，同时，用调压器来代替温度控制器时，必须在很大程度上靠人力调节，随着工作环境的变化而用人手调好所需温度的度数，然后靠相对稳定的电压来通电加热，勉强运作，但这决不是自动控温。当需要控温的关键很多时，就会手忙脚乱。这样，调压器就派不上用场，因为靠人手不能同时调节那么多需要温控的关键，只有采用PID模糊控制技术，才能解决这个问题，使操作得心应手，运行畅顺。例如烫金机，其温度要求比较稳定，通常在正负2℃以内才能较好运作。高速烫金机烫制同一种产品图案时，随着速度加快，加热速度也要相应提高。这时，传统的温度控制器方式和采用调压器操作就不能胜任，产品的质量就不能保证，因为烫金之前必须要把烫金机的运转速度调节适当，用速度来迁就温度控制器和调压器的弱点。但是，如果采用PID模糊控制的温度控制器，就能解决以上的问题，因为PID中的P，即Pvar功率变量控制，能随着烫金机工作速度加快而加大功率输出的百分量。 有机械式的和电子式的， 机械式的采用两层热膨胀系数不同金属亚在一起，温度改变时，他的弯曲度会发生改变，当弯曲到某个程度是，接通（或断开）回路，使得制冷（或加热）设备工作。
电子器件散热技术现状及进展 随着电子及通讯技术的迅速发展，高性能芯片和集成电路的使用越来越广泛。电子器件芯片的功率不断增大，而体积却逐渐缩小，并且大多数电子芯片 的待机发热量低而运行时发热量大，瞬间温升快。高温会对电子器件的性能产 生有害的影响，据统计电子设备的失效有55 %是温度超过规定值引起的，电子器件散热技术越来越成为电子设备开发、研制中非常关键的技术。电子器件散 热的目的是对电子设备的运行温度进行控制(或称热控制)，以保证其工作的稳 定性和可靠性，这其中涉及了与传热有关的散热或冷却方式、材料等多方面内容，目前主要有空气冷却技术和液体冷却技术两大类。 1 空气冷却技术 空气冷却技术是目前应用最广泛的电子冷却技术，包括自然对流空气冷却技 术和强制对流空气冷却技术。自然对流空气冷却技术主要应用于体积发热功率 较小的电子器件，利用设备中各个元器件的空隙以及机壳的热传导、对流和辐 射来达到冷却目的。 自然对流依赖于流体的密度变化，所要求的驱动力不大，因此在流动路径中 容易受到障碍和阻力的影响而降低流体的流量和冷却速率。对于体积发热功率 较大的电子器件，如单一器件功耗达到7 W(15~25 W-cm-2)，板级(印制电路板) 功耗超过300 W(2~3W-cm-2)时，一般则采用强制对流空气冷却技术。强制散热或冷却方法主要是借助于风扇等设备强迫电子器件周边的空气流动，从而将 器件散发出的热量带走，这是一种操作简便、收效明显的散热方法。提高这种 强迫对流传热能力的方法主要有增大散热面积(散热片)以及提高散热表面的强 迫对流传热系数(紊流器、喷射冲击、静电作用)。对一些较大功率的电子器件，可以根据航空技术中的扰流方法，通过在现有型材散热器中增加小片扰流片，
电子器件冷却技术概况与进展 1．引言随着科技的发展，人们平时生活普遍用电子产品。这些给人们带来了很大的方便。所以人们现在最热门研究科目之一就是电子产品的性能提高。电子器件的冷却是非常重要的。由于高温导致的实效在所有电子设备是小中所占的比例大于50%，传热问题甚至成为电力电子装置向小型化发展的瓶颈。电子器件用于电子计算机容量和速度的快速发展以及导弹，卫星，宇宙探索和军用雷达等等。这些对高性能模块和高可靠大功率器的要求，一方面器件的特征尺寸愈小愈好，已从微米量级向亚微米发展；另一方面器件的集成度持续快速增加。空间微尺度和时间微尺度条件下的流动和传热问题的研究显得十分重要。传热是最普遍的一种自然现象。几乎所有的工程领域都会遇到一些在特定条件下的传热问题，包括有传质同时发生的复杂传热问题。现代科学技术突飞猛进，传热学的工程应用研究也已跨越传统的能源动力，工艺过程节能的范畴，在材料
的制备和加工、航天技术的发展、信息器件的温控、生物技术、医学、环境净化与生态维护、以及农业工程化、军备现代化等不同领域都有所牵涉。特别是高技术的迅猛发展，正面临着温度场、速度场、浓度场、电磁场、光场、声场、化学势场等各种场相互耦合下的热量传递过程和温度控制，从而使传热学迅速发展为当今技术科学中了解各种热物理现象和创新相应技术的重要基础学科。现就电子器件冷却方面的传热学最新研究动态作简要的介绍。 2．冷却技术（1）微通道冷却技术微通道换热器是指在基体上用光刻或其它刻蚀法制成截面尺寸仅有几十到上百微米的槽道,换热介质在这些小槽道中流过与换热器基体并通过基体与别的换热介质进行换热. 换热器的基体材料可以是金属、玻璃、硅或其它任何合适的材料. 这种换热器的突出优点是: ①?? 热系数大,换热效果很好。由于几何尺寸极小,流体流过通道时的流动状态与常规换热器有很大区别。雷诺数一般增大一个数量级,因而换热系数明显增大. 换热介质与基体之间温差很小。②?? 体积很小,特别
电子元件的焊接方法 如何焊接电子元件 在电子制作中，元器件的连接处需要焊接。焊接的质量对制作的质量影响极大。所以，学习电于制作技术，必须掌握焊接技术，练好焊接基本功。 一、焊接工具 （一）电烙铁。电烙铁是最常用的焊接工具。我们使用20W内热式电烙铁。新烙铁使用前，通电烧热，蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝， 使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做，可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑，可用钢挫挫去表层氧化物，使其露出金属光泽后，重新镀锡，才能使用。电烙铁要用220V交流电源，使用时要特别注意安全。应认真做到以下几点： 1．电烙铁插头最好使用三极插头。要使外壳妥善接地。 2．使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。
3．电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱甩，以防烫伤他人。 4．焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。 5.使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收回工具箱。 （二）焊锡和助焊剂 焊接时，还需要焊锡和助焊剂。 1．焊锡。焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。 2．助焊剂。常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。使用助焊剂，可以帮助清除金属表面的氧化物，利于焊接， 又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。 （三）辅助工具 为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。同学们应学会正确使用这些工具。 二、焊前处理 焊接前，应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理（见图
《电力牵引交流传动及其控制系统》报告——各种电力电子器件技术特点的比较及其应用
电力电子器件及其应用装置已日益广泛，这与近30 多年来电力电子器件与电力电子技术的飞速发展和电力电子的重要作用密切相关。20 世纪80 年代以后，电力电子技术等)的飞速发展，给世界科学技术、经济、文化、军事等各方面带来了革命性的影响。电子技术包含两大部分：信息电子技术(包括：微电子、计算机、通信等)是实施信息传输、处理、存储和产生控制指令；电力电子技术是实施电能的传输、处理、存储和控制，保障电能安全、可靠、高效和经济地运行，将能源与信息高度地集成在一起。 事实表明，无论是电力、机械、矿冶、交通、石油、能源、化工、轻纺等传统产业，还是通信、激光、机器人、环保、原子能、航天等高技术产业，都迫切需要高质量、高效率的电能。而电力电子正是将各种一次能源高效率地变为人们所需的电能，实现节能环保和提高人民生活质量的重要手段，它已经成为弱电控制与强电运行之间、信息技术与先进制造技术之间、传统产业实现自动化、智能化改造和兴建高科技产业之间不可缺少的重要桥梁。而新型电力电子器件的出现，总是带来一场电力电子技术的革命。电力电子器件就好像现代电力电子装置的心脏，它对装置的总价值，尺寸、重量、动态性能，过载能力，耐用性及可靠性等，起着十分重要的作用。因此，新型电力电子器件及其相关新型半导体材料的研究，一直是电力电子领域极为活跃的主要课题之一。 一个理想的功率半导体器件，应当具有下列理想的静态和动态特性：在阻断状态，能承受高电压；在导通状态，能导通高的电流密度并具有低的导通压降；在开关状态和转换时，具有短的开、关时间，能承受高的d i/d t 和d u/d t，具有低的开关损耗；运行时具有全控功能和良好的温度特性。自20 世纪50 年代硅晶闸管问世以后，功率半导体器件的研究工作者为达到上述理想目标做出了不懈努力，并已取得了世人瞩目的成就。早期的大功率变流器，如牵引变流器，几乎都是基于晶闸管的。到了20 世纪80 年代中期，4.5kV 的可关断晶闸管得到广泛应用，并成为在接下来的10 年内大功率变流器的首选器件，一直到绝缘栅双极型晶体管的阻断电压达到 3.3kV 之后，这个局面才得到改变。与此同时，对GTO 技术的进一步改进导致了集成门极换流晶闸管的问世，它显示出比传统GTO 更加显著的优点。目前的GTO 开关频率大概为500Hz，由于开关性能的提高，IGCT 和功率IGBT 的开通和关断损耗都相对较低，因此可以工作在1~3kHz 的开关频率下。至2005 年，以晶闸管为代表的半控型器件已达到70MW/9000V 的水平，全控器件也发展到了非常高的水平。当前，硅基电力电子器件的水平基本上稳定在109~1010WHz 左右，已逼近了由于寄生二极管制约而能达到的硅材料极限，不难理解，更高电压、更好开关性能的电力电子器件的出现，使在大功率应用场合不必要采用很复杂的电路拓扑，这样就有效地降低了装置的故障率和成本。 1电力电子器件 电力电子器件又称为功率半导体器件，主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件（通常指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上）。 电力电子器件目前的制约因素有耐压，电流容量，开关的速度。电力电子器件的分类多种多样。按照电力电子器件的开关控制能力，电力电子器件可分为三类：不可控器件、半控型器件、全控型器件。按照驱动电路加在电力电子器件控
电子系统设计实验报告温度控制系统的设计 姓名：杨婷 班级：信息21 学校：西安交通大学
一、问题重述 本次试验采用电桥电路、仪表放大器、AD转化器、单片机、控制通断继电器和烧水杯，实现了温度控制系统的控制，达到的设计要求。 设计制作要求如下： 1、要求能够测量的温度范围是环境温度到100o C。 2、以数字温度表为准，要求测量的温度偏差最大为±1o C。 3、能够对水杯中水温进行控制，控制的温度偏差最大为±2o C，即温度波 动不得超过2o C，测量的精度要高于控制的精度。 4、控制对象为400W的电热杯。 5、执行器件为继电器，通过继电器的通断来进行温度的控制。 6、测温元件为铂热电阻Pt100传感器。 7、设计电路以及使用单片机学习板编程实现这些要求，并能通过键盘置入预期温度，通过LCD显示出当前温度。 二、方案论证 1、关于R/V转化的方案选择 方案一是采用单恒流源或镜像恒流源方式，但是由于恒流源的电路较复杂，且受电路电阻影响较大，使输出电压不稳定。 方案二是采用电桥方式，由电阻变化引起电桥电压差的变化，电路结构简单，且易实现。 2、关于放大器的方案选择 方案一是采用减法器电路，但是会导致放大器的输入电阻对电桥有影响，不利于电路的调节。 方案二是采用仪表放大器电路，由于仪表放大器内部的对称，使电路影响较小，调整放大倍数使温度从0到100度，对应的电压为0-5V。 三、电路的设计 1、电桥电路 通过调节电位器R3使其放大器输出端在0度的时候输出为0实现调零，然后合理选择R1、R2的阻值配合后面放大器的放大倍数实现热电阻阻值向电压值的转化。 通过调节电位器R3使其放大器输出端在0度的时候输出为0实现调零，然后合理选择R1、R2的阻值配合后面放大器的放大倍数实现热电阻阻值向电压值的转化。本次实验中：R1=R2=10KΩ，R3为500Ω的变阻器。
电子制造工艺基本知识大全 电子产品制造工艺基础知识问答 1、什么是工艺？电子工艺学的研究领域是哪些？ 答：工艺是生产者利用生产设备和生产工具，对各种原材料、半成品进行加工或处理，使之最后成为符合技术要求的产品的艺术（程序、方法、技术），它是人类在生产劳动中不断积累起来并经过总结的操作经验和技术能力。 就电子整机产品的生产过程而言，主要涉及两个方面：一方面是指制造工艺的技术手段和操作技能，另一方面是指产品在生产过程中的质量控制和工艺管理。我们可以把这两方面分别看作是“硬件”和“软件”。研究电子整机产品的制造过程，材料、设备、方法、操作者这几个要素是电子工艺技术的基本重点，通常用“4M+M”来简化电子产品制造过程的基本要素。 2、电子工艺学有哪些特点？ 答：作为与生产实际密切相关的技术学科，电子工艺学有着自己明显的特点，归纳起来主要有以下几点： 1）涉及众多科学技术领域 电子工艺学与众多的科学技术领域相关联，其中最主要的有应用物理学、化学工程技术、光刻工艺学、电气电子工程学、机械工程学、金属学、焊接学、工程热力学、材料科学、微电子学、计算机科学、工业设计学、人机工程学等。除此之外，还涉及到数理统计学、运筹学、系统工程学、会计学等与企业管理有关的众多学科。这是一门综合性很强的技术学科。
电子工艺学的技术信息分散在广阔的领域中，与其他学科的知识相互交叉、相辅相成，成为技术关键（know how）密集的学科。 2）形成时间较晚而发展迅速 电子工艺技术虽然在生产实践中一直被广泛应用，但作为一门学科而被系统研究的时间却不长。系统论述电子工艺的书刊资料不多，直到上世纪70年代以后，第一本系统论述电子工艺技术的书籍才面世，80年代初在高等学校中才开设相关课程。 随着电子科学技术的飞速发展，对电子工艺学业提出了越来越高的要求，人们在实践中不断探索新的工艺方法，寻找新的工艺材料，使电子工艺学的内涵及外延迅速扩展。可以说，电子工艺学是一门充满蓬勃生机的技术学科。与其他行业相比，电子产品制造工艺技术的更新要快得多。经常有这样的情况发生：某项新的工艺方法还未能全面推广普及，就已经被更先进的技术所取代。 当今的世界已进入知识经济的时代，大到一个国家，小到一个公司，经济、市场的竞争往往表现为关键工艺技术的竞争。从法律的角度，通过专利的手段对关键技术的知识产权进行保护；在企业内部，通过严格的文件管理、资料授权管理把企业的关键工艺技术掌握在一部分人手里，行业之间、企业之间实行技术保密和技术 1 封锁，是非常普遍的现象。因此，获取、收集电子工艺的关键技术是非常困难的。 3、电子工艺技术培养目标是什么？ 答：通过对电子产品制造工艺的理论教学和实训，使学生成为掌握相应工艺技能和工艺技术管理知识、能指导电子产品现场生产、能解决实际技术问题的专业技术骨干。在课程设置和实训环节的安排方面，不仅培养学生掌握电子产品生产操作的基本技能，充分理解工艺工作在产
《电子产品制造技术》 第一章 电子元器件 1、试总结电子元器件大致分为几代；对电子元器件的主要要求是什么？ 答：电子元器件大致分为三代：电子管时代，半导体晶体管时代，半导体集成电路时代。对电子元器件的主要要求是：可靠性高、精确度高、体积微小、性能稳定、符合使用环境条件等。 2、电子元器件的主要参数有哪几项？ 答：电子元器件的主要参数包括特性参数、规格参数和质量参数。特性参数用于描述电子元器件在电路中的电气功能；描述电子元器件的特性参数的数量称为它们的规格参数，规格参数包括标称值、额定值和允许偏差值等；质量参数用于度量电子元器件的质量水平，通常描述了元器件的特性参数、规格参数随环境因素变化的规律，或者划定了它们不能完成功能的边界条件。 4、电子元器件的规格参数有哪些？ 答：电子元器件的规格参数包括标称值、允许偏差值和额定值、极限值等以外，还有其特定的规格参数。 8、举例说明电子元器件的主要质量参数的含义。 答：质量参数用于度量电子元器件的质量水平，通常描述了元器件的特性参数、规格参数随环境因素变化的规律，或者划定了它们不能完成功能的边界条件。 电子元器件共有的质量参数一般有温度系数、噪声电动势、高频特性及可靠性等，从整机制造工艺方面考虑，主要有机械强度和可焊性。 温度每变化1℃，其数值产生的相对变化叫做温度系数，单位为1/℃。温度系数描述了元器件在环境温度变化条件下的特性参数稳定性，温度系数越小，说明它的数值越稳定。 通常，用“信噪比”来描述电阻、电容、电感一类无源元件的噪声指标，其定义为元件内部产生的噪声功率与其两端的外加信号功率之比，即 噪声功率 外加信号功率信噪比=。 对于晶体管或集成电路一类有源器件的噪声，则用噪声系数来衡量： ) /()/(00N S N S i i 输出端信噪比输入端信噪比 噪声系数=。 一切电子元器件工作在高频状态下时，都将表征出电抗特性，甚至一段很短的导线，其
论电力电子器件及其应用的现状和发展 发表时间：2019-03-12T16:14:19.577Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：宗思邈 [导读] 摘要：电力电子器件我们也称之为功率半导体器件，以下简称为电子器件，主要作为电力设备中的大功率电子器件的功率转换和控制。 （东文高压电源（天津）股份有限公司 300220） 摘要：电力电子器件我们也称之为功率半导体器件，以下简称为电子器件，主要作为电力设备中的大功率电子器件的功率转换和控制。目前，电力电子器件已广泛应用于机械行业、冶金业、电力系统等一系列领域中去。并扩展到汽车、家用电器、医疗设备和照明等各个生活领域中。二十一世纪，随着技术的不断更新，它作为信息产业与传统产业之间的桥梁，一定会迎来一个新的发展趋势。并且在国民经济中占有非常重要的地位。 关键词：电力；电子器件；应用 1电力电子技术的产生和发展 1.1电力电子技术的产生 电力电子技术产生于二十世纪，美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为电力电子技术的诞生标志，电子电力技术设备在不同领域中的广泛应用，为社会发展带来了传动技术，其中晶闸管是电力电子技术的主要运用表现，开启了电力电子技术的新纪元。因为晶闸管的出现，可控型的整流装置被研制出来，从此电力系统逐渐进入了变流器时代，加速了电力电子技术的发展。 1.2电力电子技术的发展 电力电子技术的产生促进了电力系统的发展，产生多代电力电子器件，其中第一代电力电子器件主要以晶体管和晶闸管为典型代表。晶闸管出现后，因为它比较良好的电气性能和控制性能，使之很快取代了对人体有害的且电压落差极大的水银整流器，并且其使用范围迅速扩大。二十世纪七十年代，以门极可关断晶闸管、电力双极型晶体管为主导地位的全控型器件高速发展，这些全控型器件具有既可让门极开通也可让门极关断的功能，且它的开关速度比晶闸管快很多，所以全控型器件通常用于开关频率较高的场所。它又将电力电子技术推向了一个新的发展阶段。在二十世纪八十年代，以绝缘栅极双极型晶体管为代表的复合型器件的出现，因为具有驱动功率小、开关速度快、通态压降小、载流能力大、可承受电压高等优点，使其迅速成为现代电力电子技术的主导器件，这些复合型器件常常综合了多个器件的优点，在大量电力系统场合中得到了大量运用。 2电力电子器件的应用发展 自上世纪50年代以来，世界上诞生了第一台晶闸管，它标志着电力电子器件在现代电气传动的历史舞台上的到来。基于可控硅的可控硅整流器成为电力传动行业的一个变革。 到了上世纪70年代，晶闸管已经发展成能够承受高电压和高电流的产品。这一代的半控装置被称为第一代电子电气设备。然而，晶闸管的缺点是不能关闭。随着电力电子器件的不断进步，研制了一种全控型的GTR、GTO和MOSFET。这种类型的产品被称为第二代电力电子设备。 之后便出现了第三代电子器件，主要为绝缘栅双极晶体管。第三代电子器件具有频率快、反射速度快、能耗低等特点。近年来，微电子技术与电力电子器件开始相结合，创造出一种多功能、更智能、更高效的全控性能集成器件。电流整流器可以改善电性能、降低电路能量损耗和提高电流效率方面起着重要作用。 上世纪70年代，GTR产品推出时便大获成功。它的额定值达到当时非常高的标准，同时拥有非常强大的灵活性，而且还具备开关能耗低、时间短等多个优点。它在中等容量和频率电路中起着很重要的作用。第三代绝缘栅双极晶体管可以控制电压，具有输入电阻大、驱动功率小的优点，有非常大的发展潜力。 3电力电子器件的具体应用 首先太阳能光伏发电对于电力电子器件的发展来说是比较重要的，光伏建筑一体化应用对于电力电子器件的完善也发挥了独特的作用。光伏电池发电和建筑物外电池存在很多问题，虽然这类电池原件的成本比较低，但是总的来说这类电池和电子元件适合低日照水平，电池转换效率高，原材料比较易得。但是某些电力电子器件的转换效率一般，淘汰的产品还会污染环境。电力电子器件的开发和利用促进了光伏建筑一体化的进程，土地成本过高和二氧化碳的排放量过高等问题都可以得到有效解决，而且我国最新研发出的电力电子器件可以节省光伏电池支撑结构，节省光伏电池的具体安装成本，帮助相关建筑工作人员实现土地资源的合理利用。与此同时，电力电子器件可以将太阳能和建筑物进行有效结合，帮助相关工作人员解决电能供给的难题，而且也丰富了电力电子器件的原材料。首先我们可以发现，在进行电力电子器件的研究与开发时候，运用碳化硅制造的电子器件已经成为主要的研究方向。这主要是因为碳化硅电力电子器件的高压和高温的特性与我国传统的电力电子器件相比，具有很大优越性，完全可以保障新型电力电子器件的成本和质量。尤其是碳化硅的耐高压和高温，足以帮助相关工作人员展开对于新型电力电子器件的研究。 4浅析电力电子器件发展趋势 4.1对破化硅的应用 碳化硅作为一种创新性较高的宽带半导体材料，得到人们的广泛关注。它本身带有一定的电性能，并且物理材质稳定，属于上等的电力电子器件原材料。与原始型的制作材料相比，具有耐高压和耐高温的优势。将碳化硅合理应用于电力电子器件的原材料中.能够推动电力电子器件的整体发展。但是现阶段，由于生产成本相对较高、产难以保证等原因，导致碳化硅难以被广泛生产使用。因此，应加强对电力电子器件材料的深人探究，及时改进、解决存在的问题，使碳化硅的良好性能得到充分开发与利用。 4.2对氮化稼的应用 氮化稼是电力电子器件生产过程中较为常见的原材料，它与碳化硅存在很多不同点。虽然氮化稼是一种较为优良的电力 电子器件原材料，但是在实际制作过程中，应以碳化硅的晶片或者蓝宝石作为生产底料，因此这一因素限制了氮化稼的发展速度。近几年，这一问题得到了有效缓解，随着氮化稼在LED照明装置中的广泛运用，也促使氮化稼的异质结外延技术得到了进一步的强化。除此之外，因为氮化稼的实用性较强，其应用范围不断拓展，基于氮化稼的半导体材料具备优异的物理性能和化学性能，所以其不仅在LED市场中被广泛应用，更是逐步拓展到了更多的应用领域。但是由于氮化稼电子器件的耐高温性能较差，一旦温度超过1000摄氏度，就会产生