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文章分类:文章中心人气:37 次访问时间:2024-03-29 21:03

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电子技术专业的发展趋势

在电力电子技术和各种电源系统的应用中,开关电源技术处于核心地位。 对于大型电解电镀电源,传统电路体积大、重量大。 如果采用高登开关电源技术,其体积和重量将大大减小,可以大大提高电源利用效率,节省材料,降低成本。

在电动汽车和变频驱动中,更离不开开关电源技术,通过开关电源改变电源频率,从而达到近乎理想的负载匹配和驱动控制。 高频开关电源技术是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光电源、电动操作电源等)的核心技术。

高频

理论分析和实践经验表明,电器产品的变压器、电感、电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。 因此,当我们将频率从50Hz提高到20kHz,即400倍时,电气设备的体积和重量一般会下降到工频设计的5~10%。 无论是逆变整流焊机还是通信电源的开关整流,都是基于这个原理。

同样,传统“整流行业”中的电镀、电解、电加工、充电、浮充、电源开关等各种直流电源,也可按此原理改造成为“开关转换电源”,其主要材料可节省90%以上,节电30%以上。 由于电力电子器件工作频率上限的逐渐提高,许多原本使用电子管的传统高频设备得到固化,带来了显着的节能、节水、节材的经济效益,并且可以甚至体现技术含量的价值。

模块化的

模块化有两层意思,一是指功率器件的模块化,二是指电源单元的模块化。 我们常见的器件模块,包括一单元、二单元、六单元到七单元,包括开关器件和反并联续流二极管电子节电器有用吗,本质上都是“标准”功率模块(SPM)。

近年来,一些公司将开关器件的驱动保护电路安装到功率模块中,形成“智能化”功率模块(IPM),不仅减小了整机体积,而且便于设计和制造整个机器。 事实上,由于频率的不断增加,引线寄生电感和寄生电容的影响更加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过压和过流毛刺)。

为了提高系统的可靠性,一些厂商开发了“客户定制”电源模块(ASPM),将整机几乎所有的硬件以芯片的形式安装到一个模块中,这样就没有了组件之间需要。 有传统的引线连接,此类模块在热、电、力学等方面都经过严格合理的设计,达到最佳完美。

它类似于微电子学中的用户专用集成电路 (ASIC)。 只要将控制软件写入模块中的微处理器芯片,然后将整个模块固定在相应的散热器上,就构成了一个新的开关电源装置。 由此可见,模块化的目的不仅是为了方便使用和减小整机尺寸,更重要的是取消传统连线,尽量减少寄生参数,从而最大限度地降低对器件的电应力并提高了系统的可靠性。

另外,大功率开关电源,由于器件容量的限制以及增加冗余度和提高可靠性的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共享负载电流一起。 如果一个模块发生故障,其他模块均分负载电流。

这样,不仅提高了功率容量,而且在设备容量有限的情况下满足了大电流输出的要求,并且通过增加相对于整体功率较小的冗余功率模块,大大提高了系统的可靠性。系统,即使出现单个模块故障,也不会影响系统的正常运行,并提供充足的修复时间。

数字化

在传统的电力电子技术中,控制部分是根据模拟信号来设计和工作的。 在 1960 年代和 70 年代,电力电子技术完全基于模拟电路。

但是,现在数字信号和数字电路越来越重要,数字信号处理技术也越来越成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理和控制,避免了模拟信号的失真和失真,并降低寄生信号的风险。 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。

因此,在 1980 年代和 90 年代,模拟技术对于各种电路和系统的设计仍然有用,特别是:例如印制板布局、电磁兼容性(EMC)问题和功率因数校正(PFC)等问题的解决方案是离不开模拟技术的知识,但是对于需要计算机控制的智能开关电源来说,就离不开数字技术。

绿化

供电系统的绿色化有两层意思:一是显着节电电子节电器有用吗,就是节约发电量,而发电是造成环境污染的重要原因,节电可以减少环境污染; 其次,这些电源不能(或​​更少)对电网造成污染,国际电工委员会(IEC)制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IEC1000等。

事实上,许多电力电子节能装置往往成为电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,降低总功率因数,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现角丢失和变形。 20世纪末,诞生了各种有源滤波器和有源补偿器,校正功率因数的方法也多种多样。 这些为2l世纪各种绿色开关电源产品的大量生产奠定了基础。

现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。 随着适合更高开关频率的新型电力电子器件和电路拓扑结构的不断出现,现代电源技术将在实际需求的推动下迅速发展。 在传统的应用技术下,开关电源的性能受到功率器件性能的限制而受到影响。

为了最大限度地发挥各种功率器件的特性,最大限度地降低器件性能对开关电源性能的影响,新的电源电路拓扑结构和新的控制技术可以使功率开关工作在零电压或零电流状态。 大大提高工作频率,提高开关电源的工作效率,设计出性能优良的开关电源。

总而言之,电力电子和开关电源技术因应用需求而不断进步,新技术的出现将更新很多应用产品,开辟更多新的应用领域。 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,实现高效用电与优质用电的结合。

近年来,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国内市场需求超过20亿元,吸引了国内外大量科研人员和技术人员对其进行开发和研究。 开关电源取代线性电源和相控电源是大势所趋。 因此,国内同样具有数十亿产值需求的电动操作电源系统市场正在起步,并将快速发展。 还有很多其他以开关电源技术为核心的特种电源和工业电源等着人们去开发。

电子技术专业人员的就业前景

电子技术专业毕业的学生有的考取研究生继续深造,有的出国攻读研究生学位,有的在社会就业。 就业渠道主要包括:网络软件开发设计、网络设备研发、电子信息产品开发。 通信网络的设计、维护和管理、信息系统集成等。学生毕业后可从事电子设备和信息系统的设计、应用开发和技术管理工作。

例如,作为一名电子工程师,设计和开发一些电子和通讯设备; 作为软件工程师,设计和开发与硬件相关的各种软件; 作为项目主管,规划一些大型系统,需要大量的经验和知识; 你可以继续学习成为一名教师,从事科研工作等。

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