现代电子技术发展前景论文
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电子技术在我国的应用及发展论文电子技术在我国的应用及发展论文1电子技术在我国各领域中的应用状况分析1.1电子技术在传感的技术领域中应用分析随着新的科技革命到来,当前世界已经进入了信息化发展时代。
而要有效的利用信息,首当其冲应解决获取准确可靠信息的途径上,传感器就是在自然及生产领域里边获取信息的重要手段与途径。
传感器它是一种信息检测装置,可以感受被测量信息,同时检测所感受到的测量信息,并将这类信息按照相关规律转换成电信号或者其他所需的形式输出信息,从而实现信息处理、传输、存储及显示记录与控制等目标。
通过遥感技术,可以满足自动检测与自动控制首要环节。
传感器还可以感应到被测量物,并获取所需信息,然后将这类信息转换为系统能够识别出的电子信号,最后通过传感器转换感应到的信息,输入至检测系统中,最终实现系统智能检测监控等功能,所以在各行业信息检测中的应用较为广泛。
电子技术就是把感应转换为可识别的信号元器件,普遍应用于不同领域及行业信息的检测中。
1.2电子技术在电子文档中的应用分析随着电子计算机等技术的不断发展,电子文档在当前各行业办公中的应用越来越广泛。
电子文档主要指的是人们在经济社会等活动中而形成的,利用计算机的固态硬盘、盘片、磁盘及光盘等各类化学磁性的物理材料作为应用载体。
电子文档的图片、文字等材料依赖于计算机的系统存取,并通过通信网络进行传输。
电子文档的形式包括了电子文书、报表、信件、图纸及纸质的文本的电子化文档版本。
它不同于传统纸质文档,是一种新型的信息处理与存储形式。
相比较于传统的印刷品类的文档来说,电子文档主要包含下列四个新特点,如容易被修改、删除、复制及容易被损坏等。
数字水印电子技术指的.则是将一些具有标识性的信息,如数字水印等直接嵌入到数字信息载体中,包括电子文档、多媒体及软件等当。
同时还不会影响到原载体使用价值,并且也不易被他人知觉系统,如听觉及视觉系统所察觉和注意到。
利用这类隐藏于载体中信息,来实现内容创建者的确认、购买者及隐秘信息的传送者判断信息载体是否已经被他人篡改等应用目的。
电子科学与技术的发展趋势与前景在当今科技飞速发展的时代,电子科学与技术无疑是推动社会进步的关键力量之一。
从我们日常使用的智能手机、平板电脑,到工业生产中的自动化设备、医疗领域的先进诊疗仪器,电子科学与技术的应用无处不在,深刻地改变着我们的生活和工作方式。
电子科学与技术的发展可以追溯到上世纪初。
自那时起,电子器件不断更新换代,性能日益提升。
从最初的电子管到晶体管,再到集成电路和大规模集成电路,每一次技术的突破都带来了电子设备的小型化、低功耗和高性能。
如今,芯片制造工艺已经达到了纳米级别,使得单个芯片上能够集成数十亿个晶体管,这为电子设备的强大功能提供了坚实的硬件基础。
随着技术的不断进步,电子科学与技术在多个领域展现出了令人瞩目的发展趋势。
在通信领域,5G 技术的普及只是一个开始。
未来,6G 甚至更高频段的通信技术将进一步提升数据传输速度和容量,实现万物互联的愿景。
低轨道卫星通信技术的发展也将为全球范围内的通信覆盖提供新的解决方案,使得偏远地区也能够享受到高速稳定的网络服务。
在计算机领域,量子计算的研究正逐渐从理论走向实践。
量子计算机凭借其独特的量子比特特性,能够在处理某些复杂问题时展现出远超传统计算机的计算能力。
这将为密码学、优化算法、人工智能等领域带来革命性的变化。
在显示技术方面,OLED 和 Micro LED 等新型显示技术正逐渐取代传统的液晶显示技术。
这些新技术具有更高的对比度、更快的响应速度和更低的功耗,为消费者带来更加出色的视觉体验。
同时,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术也在不断发展,有望在游戏、教育、医疗等领域开拓更广阔的应用空间。
在能源领域,电子科学与技术在新能源的开发和利用中发挥着重要作用。
例如,太阳能电池的效率不断提高,成本逐渐降低,使得太阳能在能源结构中的比重不断增加。
此外,高性能的电池管理系统和快速充电技术也为电动汽车的普及提供了有力支持。
在医疗领域,电子科学与技术为医疗设备的创新提供了强大的动力。
汽车电子技术发展趋势论文(精选13篇)在日常学习、工作生活中,大家或多或少都会接触过论文吧,论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。
写论文的注意事项有许多,你确定会写吗?以下是小编整理的汽车电子技术发展趋势论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
汽车电子技术发展趋势论文篇1引言:随着现代电子技术的发展和微机技术在汽车上的应用,使得汽车的内涵和功能不断拓展和延伸,汽车电子化逐渐成为现代汽车的基本特征。
汽车电子化程度高低已经成为衡量汽车先进水平的重要标志。
专家估计,电子装置的平均成本已占整车成本的20%以上,高档车上达到50%甚至60%。
目前汽车电子技术的应用迅速增长,因此现代汽车采用先进电子技术已成为发展趋势。
一、汽车电子技术的发展历程。
汽车电子技术的发展大体分为4个阶段:1)从20世纪50年代初到70年代初,主要开发由分立元件和集成电路组成的汽车电子产品,代替传统机械部件,例如集成电路调节器、电子点火器等。
电子管收音机和晶体管收音机相继在汽车上安装,这是电子技术在汽车上应用的开始。
2)从20世纪70年代中期到80年代中期,主要发展专用独立系统,电子装置用于机械装置所无法解决的复杂控制功能方面,例如电子控制汽油喷射系统、巡航控制系统、制动防抱死系统ABS等。
3)从20世纪8O年代中期到90年代中期,主要开发多种功能的综合系统及各种车辆的微机控制,汽车上的电子装置不仅能自动承担基本控制任务,而且能处理外部和内部的各种信息,例如集发动机控制与自动变速器控制为一体的动力传动控制、制动防抱死与防滑转控制等。
4)从20世纪90年代中期开始,主要研究车辆的智能控制技术,模拟人的思维和行为进行控制,例如汽车自动驾驶系统、汽车自动导航系统等。
智能化集成传感器和智能执行机构也已付诸实用,数字式信号处理方式用于声音识别、安全碰撞、适时诊断、导航系统等。
二、国内外汽车电子技术的发展现状。
1、国外汽车电子技术发展现状。
目前,欧美发达国家生产的汽车,每辆汽车上电子装置的平均成本已占整车成本的30%~50%。
现代电子科学与技术(精选5篇)现代电子科学与技术范文第1篇[关键词]电子信息科学技术;进呈现状;进展方向;概况;光电子技术;微电子技术;网络技术依照现阶段电子信息科学技术的进呈现状与进展趋势分析,西方发达国家电子信息科学与技术财产体系以渐渐成熟。
跟随市场经济进展速度地提升及大量外资涌入,我国电子信息科学技术财产也得到了极大进展。
“十二五”规划中明确指出,应将信息财产列为重点扶植财产,电子信息科学技术的进展必将带动相关行业及国民经济的进展。
作为一门理工学科,电子信息科学技术是原有电子学、信息系统、无线电物理学及信息、电子科学的整合,以此构成全面新型学科。
因我国电子信息科学技术进展起步晚,为充足发挥电子信息科学技术的作用,相关工作人员及单位必须重视该技术的实际应用与进展,只有这样才略推动国民经济的可连续进展。
一、电子信息科学技术的概况数学家香农在其1948年发表的论文―通讯的数学理论中指出“信息是用来除去随机不定性的东西”。
作为一种普遍联系形式,在全部通讯与掌控系统内,信息是一切宇宙万物创建的最基本万能单位。
电子信息科学技术是指利用电子技术取得、传递、处置及应用信息的一项技术,传感技术、通信技术、计算机技术与信号处置技术等都是电子信息科学技术的的紧要构成部分。
跟随电子信息财产的快速进展,电子信息科学技术已经成为现阶段最活跃、渗透本领最强的一项科学技术。
在计算机进展的基础上,电子信息科学技术的特点如下:首先,智能化、集约化。
在科学的基础上进行计算机灵能讨论的建立,其中计算机进展的紧要方向就是智能化,现代网络信息技术科对人的感觉行为与思维活动等进行模拟,并进行集约化逻辑分析、综合处置信息。
其次,网络化、数字化。
跟随计算机技术的不绝进展,网络已经成为现代信息技术、计算机技术进展的产物。
在信息资源共享、交流互动中,利用计算机高清楚数字处置技术、网络化运行等即可实现。
最后,高效化、快捷化。
在开发、讨论与应用现代计算机网络技术的同时,可整合、存储各类信息资源,并利用计算机信息处置技术,实现高效、快捷处置信息的目的。
电子行业电子版论文1. 引言电子行业作为信息时代的基础产业之一,对现代社会的发展起到了重要的推动作用。
随着科技的不断进步,电子行业也在不断创新和发展。
本论文将对电子行业的现状和未来发展进行探讨。
2. 电子行业的发展历程电子行业的发展可以追溯到20世纪初。
初期的电子行业以电子管、电视机等为主要产品。
随着半导体技术的突破,电子行业迎来了爆发式的发展。
计算机、手机、平板电脑等智能设备的出现,进一步推动了电子行业的发展。
目前,电子行业已经成为全球最具竞争力的行业之一。
3. 电子行业的现状3.1 产业规模根据统计数据,电子行业在全球范围内呈现出持续增长的趋势。
截至2020年,全球电子行业的总产值达到了X万亿美元。
中国电子行业在全球电子行业中占据重要地位,是全球最大的电子制造中心之一。
3.2 技术创新电子行业的快速发展离不开技术的不断创新。
从电子管到晶体管,再到集成电路,每一次技术革新都推动了整个行业的发展。
而近年来,、物联网、5G等新技术的涌现,进一步提升了电子行业的创新能力。
3.3 市场竞争电子行业是一个竞争激烈的行业。
全球范围内存在着众多的电子行业巨头,如苹果、三星、华为等。
这些企业在产品研发、营销推广等方面不断竞争,为整个行业带来了繁荣。
4. 电子行业的关键挑战4.1 环保压力电子行业的发展对环境产生了一定的影响。
电子废弃物的处理和回收成为了一个亟待解决的问题。
电子行业需要加大环保意识,积极推动可持续发展。
4.2 技术壁垒电子行业的发展离不开技术的支持,但某些关键技术在少数公司手中,形成了技术壁垒。
这给其他企业的发展带来了一定的阻碍。
电子行业需要加强技术交流和合作,提升整个行业的创新能力。
4.3 安全风险随着信息技术的发展,网络安全问题日益突出。
电子行业作为信息传输的基础,需要加强对安全风险的防范和管理,保护用户的隐私和数据安全。
5. 电子行业的未来发展趋势5.1 与电子行业的融合技术的快速发展将影响和改变电子行业的发展方向。
现代电子信息技术论文1.我国电子信息技术进展中存在的问题1.1专业的技术人员不足近年来,我国对电子信息技术的进展越来越重视,投入了大量的人力、物力、财力,也取得了一些不错的成绩,但是在我国电子信息技术的进展与发达GJ还存在一定的差距,在我国,电子信息技术的专业技术人才严峻缺乏,从而制约了我国电子信息技术的进展。
电子信息技术包括了家用电器、通信技术、计算机应用以及计算机XX络等重要领域,这就要求了电子信息技术方面的人才必须面面俱到。
尽管我国加大了技术人才的培养,但是随着社会的不断进展,我国在电子信息告高端技术方面的人才还是不能满足现代化电子信息技术进展的需要。
1.2市场环境恶劣随着信息时代的到来,利用电子信息技术能够带来巨大的经济效益以及社会效益。
在我国,许多企业以及事业单位认识到电子信息的重要性。
随着社会主义市场经济体制不断完善,市场竞争也在日益激烈,许多企业为了赢取市场,采纳恶性竞争手段,破坏市场环境,使得电子信息技术的进展缺乏环境资源。
在电子信息技术进展过程中,市场监管力度不严,越来越多的假冒伪劣产品不断涌现,非法倒卖电子信息技术的现象屡见不鲜,从而制约了我国电子信息技术的进展。
2.促进电子信息技术进展的措施2.1加大复合型人才的培养电子信息技术的进展所需要的人才是多方面的,不仅要有着专业的技术知识,同时还要有强烈的责任意识和道德素养。
随着市场竞争不断的激烈,为了促进我国电子信息技术的稳定进展,就必须加大电子信息技术方面的人才培养,加大复合型人才的培养,增设电子信息技术专业院校,从而为我国电子信息技术的进展提供可用的专业性技术人才。
2.2完善市场环境针对电子信息技术环境资源的缺乏主要是由于我国市场环境不够完善,因此,作为政府,就必须加大政府的宏观调控职能,规范市场行为,完善市场环境,从而为我国电子信息技术的进展提供健全的市场环境,保障电子信息技术的环境资源。
2.3加强对外联系我国电子信息技术的进展起步比较晚,与发达GJ相比,还存在的很大的差距,因此,我国必须坚持实行对外开放政策,加强与世界发达GJ的交流,引进发达GJ的先进经验和技术为我国电子信息技术的进展提供借鉴和参考。
未来电子工程的发展趋势与前景展望在当今科技飞速发展的时代,电子工程作为一门关键的学科领域,正经历着前所未有的变革和创新。
它不仅深刻影响着我们的日常生活,还在工业、医疗、通信、军事等众多领域发挥着至关重要的作用。
那么,未来电子工程将走向何方?又有着怎样令人期待的前景呢?首先,集成化和微型化将成为未来电子工程发展的重要趋势之一。
随着芯片制造技术的不断进步,电子元件的尺寸越来越小,性能却越来越强大。
从过去的大型电子设备到如今可以轻松握在手中的智能手机,再到未来可能嵌入人体的微型医疗设备,集成化和微型化的发展趋势使得电子工程能够在更小的空间内实现更复杂的功能。
这不仅为产品的便携性和智能化提供了可能,也为新的应用场景开辟了道路。
例如,微型传感器可以实时监测环境参数,为智能家居和智能城市提供精准的数据支持;微型医疗设备可以直接在体内进行疾病诊断和治疗,大大提高医疗效率和效果。
其次,智能化和自动化也是电子工程发展的必然方向。
随着人工智能技术的不断成熟,电子设备将具备更强大的智能处理能力。
例如,智能家居系统能够根据用户的习惯和需求自动调节室内环境,智能交通系统能够实现车辆的自动驾驶和交通流量的智能调控。
在工业生产中,自动化生产线将更加智能和高效,能够实现自我监测、故障诊断和自我修复,极大地提高生产效率和产品质量。
此外,智能化的电子设备还将更好地理解和响应人类的语言和情感,为人们提供更加个性化和贴心的服务。
再者,绿色环保将成为未来电子工程发展的重要考量因素。
随着全球对环境保护的重视程度不断提高,电子工程领域也在积极寻求更加节能、环保的解决方案。
在电子设备的设计和制造过程中,将更加注重材料的可回收性和低能耗特性。
例如,研发高效节能的芯片和电源管理技术,降低电子设备的能耗;采用环保材料制造电子元件,减少对环境的污染。
同时,废旧电子设备的回收和再利用也将成为一个重要的产业,通过有效的回收处理,不仅可以减少电子垃圾对环境的危害,还能实现资源的再利用。
浅谈电子工程的现代化技术发展趋势研究摘要:电子工程是我国现代科技领域的一个重要分支,它主要是以电子技术为核心,结合计算机技术、自动控制技术等多项现代科学技术的应用,将现代化的信息和通信技术应用于电子工程领域。
随着社会经济的不断发展,我国的电子工程也在不断地向前发展。
因此,本文将对电子工程的现代化技术未来的发展趋势进行简要分析,希望能为相关人员提供一些参考。
关键词:电子工程;现代化技术;发展趋势在经济不断发展的今天,电子工程在现代社会中起着越来越重要的作用。
目前,我国在电子工程领域有很多企业,而且还有很多企业在不断地开发和研究,这不仅满足了人们的需求,还满足了国家发展的需要。
电子工程是一个新兴技术领域,所以我们必须不断地提高它的水平。
一、电子工程的现代化技术发展趋势1.多元化、微型化的发展趋势随着经济全球化的不断发展,我国电子工程现代化技术也在不断地向多元化的方向发展,这是一个非常好的发展趋势。
电子工程现代化技术的多元化发展主要是指电子工程现代化技术可以运用于多个领域,包括医疗、教育、农业等。
因此,在未来社会中,我国电子工程的现代化技术将会逐渐向多元化方向发展,从而满足人们对信息和通信技术的需求。
随着科学技术的不断发展,微型化已经成为当前电子工程的一项重要发展趋势。
它的出现有效地推动了电子工程技术的发展,也为电子工程技术提供了新的发展空间,促使其朝着更高、更快、更强的方向发展。
未来,微型化将会朝着低功耗、高集成度等方向发展,这也是未来电子工程现代化技术的一个重要发展趋势。
1.自动化、智能化和集成化自动化技术主要是利用电子工程的一些设备,对设备中的某些环节进行自动控制,从而达到对设备运行状态进行实时监控的目的。
例如,在对汽车进行控制时,汽车可以通过传感器和 GPS等技术,对汽车行驶路线进行自动控制,从而使汽车行驶更加安全和稳定。
智能化是电子工程发展的一个重要趋势,因为它是现代科学技术的重要组成部分,也是我国科技水平不断提高的结果。
电子信息工程现代化技术论文摘要:要进一步强化在电子信息工程领域的投入与研发工作,通过对电子信息工程现代化技术的合理应用,实现其与企业自身产品的充分融合,达到面向市场经济的重要目的。
本文针对有关电子信息工程现代化技术及应用过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。
前言随着科学技术的发展,电子信息工程的研究范围正在不断扩展,并在实际应用中与其他科学技术出现了交叉与融合,推动了新的应用技术发展。
这种电子信息工程的发展不但对我国社会和经济产生了深远的影响,而且对我国政治、法律等工作开展形式产生了很大的影响,因此,推动电子信息工程尽早实现现代化,是我国整体发展的一种客观要求,对我国社会发展具有实际意义。
一、电子信息工程简论电子信息工程已经成为了现代社会发展所不可缺少的媒介,基于对电子信息工程的发展和应用,电子信息产业的发展也为我国经济的发展做出了重要贡献,因此,在未来的社会经济发展中,电子信息工程发展现状远远不能够满足社会发展需要,因此,要积极推动电子信息工程实现现代化。
电子信息工程是“通过使用网络等现代的信息技术达到对电子信息的控制及处理的一种科学。
”电子信息工程这门学科研究的主要内容为“信息的获得与处理,以及电子设备和信息系统的线管设计、开发与应用、集成等。
”随着科学技术的发展,电子信息工程的研究范围正在不断扩展,并在实际应用中与其他科学技术出现了交叉与融合,推动了新的应用技术发展。
这种电子信息工程的发展不但对我国社会和经济产生了深远的影响,而且对我国政治、法律等工作开展形式产生了很大的影响,因此,推动电子信息工程尽早实现现代化,是我国整体发展的一种客观要求,对我国社会发展具有实际意义。
二、我国电子信息工程现代化技术发展现状1、电子信息产业是新兴产业,产品相对缺乏创新我国部分先进技术都是自国外引进,所以我国电子信息产业在国际上处于弱势。
如今,在电子信息工程和现代化技术上,我国缺少一个属于自己的发展体系,这些都制约我国电子信息工程与现代化技术良性发展的因素之一,使我国在国际电子信息产业中没有主导优势。
电子技术在现代社会的应用与发展趋势随着科技不断进步,电子技术的应用也不断扩展和更新。
在2023年的今天,电子技术已经渗透到现代社会的方方面面,从人们的日常生活到各行各业都离不开电子技术的支持和应用。
本文将结合当下最新的科技发展趋势,探讨电子技术在现代社会的应用和未来的发展趋势。
一、电子技术在个人生活中的应用在现代社会,人们的生活与电子技术密不可分。
电子设备如手机、平板电脑、智能手表等已经成为人们日常生活中必不可少的物品。
这些设备不仅为人们提供了便利,同时也成为人们日常娱乐和学习的工具。
如今,这些设备更加便携和智能化,让人们的生活更加方便和高效。
同时,家居电器和智能家居也越来越普及。
人们可以通过智能家居系统控制房间里的灯光、温度、音响等等。
这种方式让生活更加便捷,而且可以在各种场合下,持续不断地控制和管理房间的一切。
二、电子技术在工业和制造业中的应用电子技术在工业和制造业中的应用也愈发广泛。
随着技术的进步和智能化程度的提高,工厂生产线的自动化程度也越来越高。
可以帮助生产商完成很多重复性、繁琐和危险的任务,而且可以提高生产效率和降低生产成本。
另外,智能制造等现代制造技术的应用也在不断发展和普及。
这些技术可以让生产过程更加智能化,有效提高生产质量和效率。
三、电子技术在医疗和生物学领域中的应用电子技术在医疗行业也有着广泛的应用。
近年来,诸如智能口罩、智能药盒、智能病床等等产品相继推出,为人们的健康保障提供了一系列有效的手段。
通过这些设备,身体健康数据可以实时传递到医疗团队,让医生得到及时信息,提高诊断和治疗效率,大大提高患者的生活质量。
同时,电子技术在生物学领域也有着广泛应用,如基因编辑等技术已经在生物医学领域内逐渐得到普及。
这些新技术将重塑人类的生命和健康,从而帮助更多患者康复。
四、电子技术的未来发展趋势电子技术是一个不断创新发展的行业。
在未来几年里,随着计算机技术、技术的发展,电子技术的应用领域将得到进一步扩展,而技术的智能化程度也将进一步提高。
现代电子技术发展前景论文关键字:技术发展模块年代开关电源电力直流功率高频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。
一、电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。
电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。
八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。
大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。
当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。
变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。
在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。
类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。
这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。
将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。
MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。
据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。
新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
二、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通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。
高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。
在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。
一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。
目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz 范围内,实现高效率和小型化。
近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。
一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。
因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
2.3直流-直流(DC/DC)变换器DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。
用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。
直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。
随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
2.4不间断电源(UPS)不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。
交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。
为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。
微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。
超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5变频器电源变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。
变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。
工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。
八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。
至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。
变频空调具有舒适、节能等优点。
国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。
预计到2000年左右将形成高潮。
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,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6高频逆变式整流焊机电源高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。
由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。
50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。
采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
2.7大功率开关型高压直流电源大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。
电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。
进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。
德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。
并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。
在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
2.8电力有源滤波器传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。
滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。
与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。