电子技术论文范文

电子技术论文篇1

实验教学是学生进行科学实验训练、强化理解理论知识、提高实践操作技能和科技创新能力的重要环节，对于提高学生的综合素质和培养学生的创新精神具有特殊意义。“电工电子技术”实验内容涉及面广，理论性和实践性较强，同时科学技术的迅猛发展促使实验教学内容进一步扩充，使得教学内容和授课学时的矛盾日益突显，在一定程度上阻碍了实验教学质量的提升，影响了学生综合素质能力的提高。只有重视“电工电子技术”课程的实验教学环节，注重更新实验教学内容，开设出一批新的设计性、综合性、创新性实验，才能激发学生学习兴趣，促进学生将理论知识转化为实践能力，有效提高实验教学质量和效果，有助于大学生向社会所需的应用型、创新型人才转变，为奔赴高新技术人才领域夯实专业基础。（1）多元化的培养教育模式。巩固基础理论知识，培养电工电子电路分析设计能力，训练实践操作能力，激发创新意识和培养创新能力，经过反复讨论研究确定实验教学实施方案。实验课程体系的教学内容体现多层次、模块化教学，合理利用课时资源，理论与实践紧密结合，强化工程实际应用以满足学生的个性发展需要。“电工电子技术”课程实验部分十个设计实例和两个综合设计项目，与理论教学同步进行，以此强化理论知识的学习，为工程实际运用打下良好基础。学生根据实验项目来完成实验任务，使学生熟悉了解科学研究的基本过程和方式方法，在进行实验设计时就能抓住重要步骤，有助于发挥学生自我导向性研究学习和自由互协作学习，激发学生的学习热情，增强学生的创新实践能力和综合素质能力。基础知识实验以教师分析讲解指导为主，便于学生理解理论教学内容，熟悉了解电工电子仪器的使用方法和注意事项。实验技能基础实训包括元器件检测、合理布局，电路的安装、调试等，该模块帮助学生巩固基础理论知识，掌握基本实验技能，培养学生科学的逻辑思维方式，逐步掌握科学的实验设计思想。综合设计性实验以学生实际动手操作为主，拟定设计型实验项目，提出设计要求，审查实验设计方案，利用Multisim仿真软件构造虚拟环境仿真，由学生自由选择实验器材实施实际硬件实验操作，教师从侧面进行必要的指导。这部分综合设计性实验实训项目涉及多学科理论知识，项目选题应与工程实际相结合，具有知识性、灵活性、综合性与创新性，难易程度应符合大多数学生的知识水平，并融入现代科学技术成果。在这一层次教学过程中，教师应特别注意启发式教学、情景式教学和任务驱动式教学方法的运用，引导学生充分发挥主观能动性和创造性，鼓励学生发挥个性自由组队、自主选题或自定题目、自定性能指标和设计方案、自行搭建电路测试实现，对学生自主提出的具有一定水平的和前瞻性的题目要给予大力支持，着重培养学生的知识综合应用能力、信息获取能力和实践创新能力。（2）建立开放式多媒体实验教学平台，进行协作学习。规划制作开放式的“电工电子技术”多媒体实验教学平台，它由理论课件教学、交流辅导中心、虚拟实验室等系统构成。在“电工电子技术”实验教学中利用计算机多媒体教学设备将实验教学内容以文字、图像等多种模式展现给学生，从基础理论、实验内容、实训操作、教书育人等方面给予充分的考量，把教学中的实验原理、实验方法等形象地表现出来，帮助学生获得示范性实验技能教学培训。建议和指导学生查阅电子制作、电子设计竞赛、最新电子产品、日常生活电器维修、最新芯片的应用等资料，结合本门课程的学习内容，掌握先进的专业技术和实验技能。校园网内学生可随时进入理论课件教学子系统学习多媒体课件，在交流辅导中心查阅任课教师的各类教学信息。如：所留作业、习题解答、仿真软件介绍、考试通知等，或与教师在BBS上以在线或者留言方式进行交流讨论，还可以进入虚拟实验室系统进行实验课程的预习和复习巩固。总之，建立开放式多媒体教学平台，进行协作学习极大的激发了学生的学习兴趣，转变传统教学观念，培养学生的自主学习习惯，通过多种途径使他们的各种智能得到尽可能大的发挥，提升学习能力。

二、教学培养模式多样化

随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，教学设施与软件设计平台日益完善，学生获取的知识是多样化的，而不再仅局限于课堂上。把先进的现代教育技术引入“电工电子技术”课程体系建设中，培养学生科学的设计理念，将理论、仿真和实践有机结合，从根本上转变传统的电工电子电路分析设计教学方法。当然，在实际的教学过程中不可重此轻彼，要做到理论与实践有机结合起来，引导学生更多地主动思考、主动探索、主动发现，加深对理论知识的认识，充分调动学生学习的积极性，有效提高学生的工程实践能力和创新能力。

1.计算机仿真与传统硬件实践相结合通过计算机仿真平台，由过去的简单验证实验现象、观察实验波形，转向深入分析电路设计思想，强调实验的真实性，尝试解决基本原理与工程实际相结合的难题，让学生在一个与实际工作相似的模拟环境下进行学习，培养学生科学思维、实验技能、设计能力和创新能力，增强他们走向社会的适应能力。Multisim仿真软件是ElectronicsWorkbench（简称EWB）的升级版本，它是加拿大的InteractiveImageTechnologies（IIT）公司于20世纪80年代推出的从电路仿真设计到版图生成全过程的电子设计虚拟电子工作平台，特别适合于电子电路的设计工作。[9]Multisim仿真软件最重要的特点是：（1）Multisim仿真软件中虚拟电子仪器可以对模拟、数字电路进行仿真，具有较强的电路仿真分析能力，元器件和仪器仪表与实际情况非常接近，采用内部提供的理想模型库构建电子电路，利用清晰明确的仿真过程使学生加深对基本理论知识的理解。[10]（2）Multisim仿真软件提供的电路模型可以帮助学生了解电工电子技术中典型电路的实验原理和测试仪器仪表的使用，尤其是在电路仿真分析时不必担心元器件和电子仪器的损坏。学生在设计电路过程中，可以修改电路及其参数，随时观察结果进行仿真调试，同时与理论结果进行对照，还可以对电路进行故障设置，以观察故障条件下电路的各种现象，这是真实实验环境中是难以做到的。

2.教学资源信息化和网络化的建设及应用现代教育信息技术的全方位应用，如：注重网络教学资源建设，建立课程教学网站和网络实验教学平台。学生可在任何时间、地点，通过校园网络进行自主学习和交流讨论，在课程教学网站中开辟教学讨论区，开展师生之间、同学之间交流讨论并为学生答疑解惑。教师可通过网络交互平台，实时课程教学信息、教学计划、考核要求，开展网络答疑、专题讨论和教学情况调查等教学辅助工作。建立网络实验教学平台，集成了实验教材、多媒体网络实验课件、电子教案、元器件数据手册、实验教学案例等立体化教学资源。创建一个多角度学习、多方位交流的平台，为学生提供丰富的网络信息资源，满足“电工电子技术”课程教学改革的需要，也为实行开放式实验教学模式奠定基础。

三、综合能力量化考核方式

在“电工电子技术”课程的教学实施过程中教师要给学生树立一个高标准，并始终严格要求学生。“严师出高徒”这则成语是前人授徒的经验总结，也反应出大众的普遍认知：高标准严要求才能教出好学生。这种高标准严要求主要体现在以下方面：一方面体现在教学过程中严格要求学生认真听课，掌握好重要知识点和理论分析方法，做好每次作业和每个实验。另一方面是课程考试考核评估严要求，考核不合格的学生坚决不予通过。教学过程中的高标准严要求需要教师在整个课程教学过程中通过各种方法督促学生努力达到。采用综合测评成绩体现学生对“电工电子技术”课程的整体掌握情况，考核方法可多选：学习完本门课程，独立设计制作电工电子电路，实物设计完成并符合要求，该门课程考核通过；参加本门课程组织的笔试，卷面成绩参与综合成绩评定。“电工电子技术”课程采用平时成绩与卷面考试成绩相结合的考核方式，课程综合成绩评定为：平时成绩（考勤成绩+作业成绩+课堂口试）和卷面考试成绩。考勤成绩：每堂课严格考勤，杜绝迟到、早退现象；作业成绩：按时按量交作业，及时批阅，准确修改订正；课堂口试：课堂随机提问，设计重点考查内容进行测试，在这一环节中设计课堂研讨活跃度和加分奖励制度。“电工电子技术”课程实验部分独立授课，以实验结果和实验报告为主进行考核，实验课程成绩评定包含：平时成绩、综合实验操作技能、综合实验结果和综合实验论文式报告。平时实验成绩：实验操作技能、实验结果和实验报告。在综合实验操作技能考核中主要考察学生电路设计、设计搭试、调试实现、仪器设备使用等情况。综合实验结果考核中主要考察学生数据测试与处理、实验结果分析等方面的综合能力。综合实验论文式报告鼓励学生向科学研究型人才方向发展。通过电子系统综合设计、科研训练项目、电子设计竞赛等学生科学实践活动，着重培养学生团队合作精神和科学探索能力，注意发现并选拔学习优秀的学生，教师对其理论学习和实践能力等方面进行全程跟踪指导，实验方面给予积极支持，以此推动综合素质教育全面展开。四、结论“电工电子技术”课程理论与实践相结合的探索研究具有下述创新点：构建循序渐进的“电工电子技术”课程教学体系，树立以学生为本的教学理念，确定课程教学目标，对课程内容进行系统分析，优化教学内容，注重培养学生创新意识和工程实践能力；现代教育技术全方位融入教学方法中，优化教学过程，符合教育教学规律和学生的认知规律，激发学生的学习兴趣；实施学习过程全程考核，采用综合能力量化考核方式，注重学生学习过程的强化，培养学生自我导向性学习和科学实践的能力，在课程教学实践中显著提高了教学效果，有效保证了学习质量。

电子技术论文篇2

光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信网的重要传输媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，到20世纪末将达到85%，但从目前光纤通信的整体水平来看，仍处于初级阶段，光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前，各种新技术层出不穷，密集波分复用技术（DWDM，在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号，以提高单根光纤的传输能力）、掺铒光纤放大器技术（EDFA，可将光信号直接放大，具有输出功率高、噪声小，增益带宽等优点）已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中，光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”，由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展，也日趋成熟，将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用，给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业，对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计，到2003年，光电子产业的总产值将达2000亿美元。

Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求，为满足需求的增长，人们可以铺设更多的光纤，或靠提高单路光的信息运载量（现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性设备）。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术，增加光纤内通光的路数（光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps）。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出：“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元，比去年增加23%；1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元，比去年增加33%；980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元，比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元，预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司（CIR）的研究预测，北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元，约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化，但是全光交换将在几年内成为市场主流，报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据，但仍有创新性公司进入的可能。

2我国的光电子技术和产业

近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展，在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离，个别领域还处于世界领先地位。

国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统（如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件）等已经占领了国内较大的市场份额，初步具备同国外大公司竞争的能力，在毫无市场保护的情况下，靠自己的力量争得了一席之地，市场营销逐年有较大的增长，个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白，打破国外产品在市场上的垄断地位，同时争取进入国际市场。

掺铒光纤放大器（EDFA）是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件，国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器，670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件，90%使用国产器件，国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件，占领了100%的国内市场。

但是，我们应当认识到在我国光电子技术发展中，光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分，但在整个系统和设备成本中所占的比重较小，其产值较低，目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段，光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破；国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求，导致国外器件占据国内市场相当多的份额；在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。

我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域，与世界发达国家几乎同时起步。但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限，而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段，留给我们的时间只有三到五年，如果我们不在目前产业化的技术发展阶段进入，就会失去大好时机。机不可失，时不再来，到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补，也许会彻底失去时机，受制于人。

如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力，就会给外国竞争者提供进入并占领下几代技术市场的机会。因而在关键器件、部件等方面，要通过引进社会资金和风险投资，知识产权入股、开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐，鼓励科研人员成果转化。只要贯彻有“有所为，有所不为”的方针，狠抓创新和高技术成果转化，打破行业界限，按市场机制联合国内相关研究和开发单位，共同作好光电子产业化的工作，就一定能发展我国的光电子事业，有望在研究上取得突破，在产业上形成规模经济，取得我国在该领域应有的市场份额。

论文关键词：世界光电子技术和产业的发展；我国的光电子技术和产业

电子技术论文篇3

文章从计算机辅助教学出发，讨论如何利用Proteus软件提高数字电子技术教学与实践效果。通过Proteus软件构建一些形象、直观的数字电路，演示仿真结果，“虚实”结合，让学生在有限的时间内，对数字电路中的组合、时序逻辑电路分析与设计有充分的理解和掌握。学生能够在很短实践掌握有关功能器件的特别和典型应用，以及注意事项，激发学生的学习热情、提高学生的实践动手能力、工程设计思想等。

1.1555组成的秒时基电路仿真

秒时基电路是时序逻辑电路中经常使用的单元块电路，可以通过555组成的多谐振荡器构成秒时基电路，只需要选择合适的电阻和电容值就实现。秒时基电路应用非常广泛，交通灯电路系统、LED数字显示的电子表电路等，均需要产生秒时基脉冲电路单元。在Proteus选择大小合适的图纸，建立图形输入仿真文件，根据理论计算确定有关电阻电容数值，选取器件，修改电路参数，连接元器件组成电路。通过波形可以很直观的看出设计是否满足要求为1秒的时基电路，同时修改有关电阻值可以在周期为1秒的前题下改变脉冲的占空比。使学生充分理解多谐振荡电路，并可以根据实际需要产生不同周期和占空比的脉冲，激发学生对555电路的深层次的学习，从真正意义上认识555电路特性，验证其组成设计单谐、多谐振荡电路以及有实际应用的触发报警、脉冲产生等电路。

1.2译码显示电路仿真

显示器件是数字电路一个重要部分，其中LED数码管应用尤为广泛。本例通过译码芯片74LS47和共阳极数码管来完成译码电路和显示电路的内容。输入数字为013（采用2进制000000010011）通过译码器件，译出相应7段ABCDEFG的高低电平，译码芯片与共阳极数码管连接，最终正确的输出相关显示内容。同学还可以利用其它译码芯片CD4511、74LS48和共阴极数码连接，在此基础上还可以加入计数器，脉冲电路，这样就能实现脉冲的自动计数及显示，效果直观。进行完一整套设计学生很有成就感，能进一步激发学生的学习兴趣。

2结束语

利用Proteus仿真软件，在数字电子技术的教学中有着广阔的应用天地，不仅可以利用基本门电路、触发器设计相关电路，还可以利用功能芯片，进行单元电路，数字系统电路仿真，进一步结合单片机构成软硬件相结合的系统。由于篇幅有限，文章不能列举很多实例，这里仅仅起抛砖引玉的作用。此种教学方式能很大的激励学生学习主动性，改善填鸭式教学模式，让学生作为学习的主导着，真正使学生把所学的理论知识，转化为实践能力，由被动学习变为主动学习，由接受式学习，变为开创式学习。

电子技术论文篇4

市场上ESP已在拓展自己的领地。在欧洲，2005年大约40的新注册车辆配备了ESP，在高档车上，ESP已经成为了标准配置，中档车上的装配率也迅速提高，在紧凑型车上装配率稍低。北美和日本的ESP装配率上升也很快。在中国，目前ESP的装配率还比较低，但是可喜的变化正在显现，以往通常只在高档车上才装配ESP，而今年上市的新车东风雪铁龙的凯旋一汽大众的速腾和上海通用的君越都配有ESP。

ESP的结构及控制原理

汽车电子稳定程序控制系统，英文缩写为ESP（ElectronicStabilityProgram）。虽然不同的车型，往往赋予其不同的名称，如BMW称其为DSC，丰田、雷克萨斯称其为VSC，而VOLVO汽车称其为DSTC，但其原理和作用基本相同。

ESP系统由电子控制单元（ECU），方向盘转角传感器，轮速传感器，横摆角速度传感器，横向角速度传感器及液压系统组成，ESP除了具有ABS和TCS的功能之外，更是一种智能的主动安全系统。

ESP的ECU通过高度灵敏的传感器时刻监测车辆的行驶状态，并通过计算分析判定车辆行驶方向是否偏离驾驶员的操作意图。ESP能立刻识别出危险情况，并提前裁决出可行的干预措施使车辆恢复到稳定行驶状态，ESP的干预措施包括对车轮独立的施加制动力；在特殊工况对变速箱的干预措施；通过发动机管理系统减小发动机扭矩。

ESP三大特点

1．实时监控：ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、路面反应、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。

2．主动干预：ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干预作用，但不能调控发动机。ESP则可以通过主动调控发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足。

3．事先提醒：当驾驶者操作不当或路面异常时，ESP会用警告灯警示驾驶者。换句话说ESP实际上是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。

P研究的关键技术

ESP系统的开发有赖于以下几个关键技术的突破。因此科研人员要在以下几个方面多下功夫，争取研究开发出更加完善和优化的ESP系统。

1．传感技术的改进

在ESP系统中使用的传感器有车辆横摆角速度传感器、横向加速度传感器、方向盘转角传感器、轮速传感器等，它们都是ESP中不可缺少的重要部件。提高他们的可靠性并降低成本一直是这方面的开发人员追求的目标。随着价格低廉的微机械（Micro—Machined）加速度和横摆角速度传感器的出现，为这项技术的广泛应用创造了一定的条件。

2．体积小质量轻及低成本液压制动作动系统的结构设计

这方面BOSCH公司在ESP系统中采用的结构有一定的代表性，其液压作动系统由预加压泵PCP（PrechargePump）压力产生装置（PressureGeneratorAssembly）液压单元HU5.0所构成。

3．ESP的软硬件设计

由于ESP的ECU需要估计车辆运行的状态变量和计算相应的运动控制量，所以计算处理能力和程序容量要比ABS系统大数倍，一般多采用CPU结构。而ECU软件计算的研究则是研究的重中之重，基于模型的现代控制理论已经很难适应ESP这样一个复杂系统的控制，必须寻求鲁棒性较强的非线性控制算法。

4．通过CAN完善控制功能

ESP的ECU（电子控制单元）与发动机、传动系的ECU通过CAN互联，使其能更好地发挥控制功能。例如自动变速器将当前的机械传动比、液力变矩器变矩比和所在档位等信息传给ESP，以估算驱动轮上的驱动力。当ESP识别出是在低附着系数路面时，它会禁止驾驶员挂低档。在这种路面上起步时，ESP会告知传动系ECU应事先挂入2档，这将显著改善大功率轿车的起步舒适性。

目前国外，特别是欧洲，越来越多的车型已将ESP系统作为其标准配置，国内一些中高档车型也逐渐将其作为标准配置。据报道，2004年中国新车的ESP系统装备率为3，欧洲的新车装备率为35。2005年欧洲出产新车ESP装备率达到40，中国达到4。ESP正在向一般的商用车及重型卡车普及，多家商用车生产厂商和重型卡车生产厂商正在推出带ESP系统的车型。现在正是欧美汽车工业界推广应用ESP系统的高潮时期，国内也正处于迅速的推广普及阶段。

可以预见，ESP汽车安全产品不久将成为多款中、高档轿车和其它车型的标准配制，掌握ESP技术，就掌握了竞争未来汽车安全技术的主动权。所以攻克ESP设计的理论与关键技术，对提高国产汽车的自主开发能力、缩短与发达国家的差距具有重要的现实意义。它将为我国汽车工业的繁荣发展以及促进其它相关工业的繁荣发展起着重要作用，并能带来巨大的社会效益和经济效益。

生产企业

当前，全球共有6家主要汽车零部件制造商生产ESP，他们是德国博世、日本电装、德国大陆Teves、美国德尔福、日本爱信精工和美国TRW公司。

电子技术论文篇5

随着信息技术在贸易和商业领域的广泛应用，利用计算机技术、网络通信技术和因特网实现商务活动的国际化、信息化和无纸化，已成为各国商务发展的一大趋势。电子商务正是为了适应这种以全球为市场的的变化而出现的和发展起来的，它是当今社会发展最快的领域之一，同时也为全球的经济发展带来新的增长点。电子商务正在改变着人们的生活以及整个社会的发展进程，贸易网络将引起人们对管理模式、工作和生活方式，乃至经营管理思维方式等等的综合革新。对贸易和商业领域来说，电子商务的发展正在改变着传统的贸易方式，缩减交易程序，提高办事效率。现在，许多网站都提供有“商城”，供网民在网上购物。可以说，电子商务应用将越来越普及。然而，随着Internet逐渐发展成为电子商务的最佳载体，互联网具有充分开放，不设防护的特点使加强电子商务的安全问题日益紧迫，只有在全球范围建立一套人们能充分信任的安全保障制度，确保信息的真实性、可靠性和保密性，才能够打消人们的顾虑，放心的参与电子商务。否则，电子商务的发展将失去其支撑点。

要加强电子商务的安全，需要企业本身采取更为严格的管理措施，需要国家建立健全法律制度，更需要有科学的先进的安全技术。

在电子商务的交易中，经济信息、资金都要通过网络传输，交易双方的身份也需要认证，因此，电子商务的安全性主要是网络平台的安全和交易信息的安全。而网络平台的安全是指网络操作系统对抗网络攻击、病毒，使网络系统连续稳定的运行。常用的保护措施有防火墙技术、网络入侵检测技术、网络防毒技术。交易信息的安全是指保护交易双方的不被破坏、不泄密，和交易双方身份的确认。可以用数据加密、数字签名、数字证书、ssl、set安全协议等技术来保护。

在这里我想重点谈谈防火墙技术和数据加密技术。

一、防火墙技术。

防火墙就是在网络边界上建立相应的网络通信监控系统,用来保障计算机网络的安全,它是一种控制技术,既可以是一种软件产品,又可以制作或嵌入到某种硬件产品中。从逻辑上讲,防火墙是起分隔、限制、分析的作用。实际上,防火墙是加强Intranet(内部网)之间安全防御的一个或一组系统,它由一组硬件设备(包括路由器、服务器)及相应软件构成。所有来自Internet的传输信息或你发出的信息都必须经过防火墙。这样,防火墙就起到了保护诸如电子邮件、文件传输、远程登录、在特定的系统间进行信息交换等安全的作用。防火墙是网络安全策略的有机组成部分,它通过控制和监测网络之间的信息交换和访问行为来实现对网络安全的有效管理。从总体上看,防火墙应该具有以下五大基本功能:(1)过滤进、出网络的数据;(2)管理进、出网络的访问行为;(3)封堵某些禁止行为;(4)记录通过防火墙的信息内容和活动;(5)对网络攻击进行检测和告警。

新一代的防火墙产品一般运用了以下技术：

(1)透明的访问方式。

以前的防火墙在访问方式上要么要求用户做系统登录,要么需要通过SOCKS等库路径修改客户机的应用。而现在的防火墙利用了透明的系统技术,从而降低了系统登录固有的安全风险和出错概率。

(2)灵活的系统。

系统是一种将信息从防火墙的一侧传送到另一侧的软件模块。采用两种机制:一种用于从内部网络到外部网络的连接;另一种用于从外部网络到内部网络的连接。前者采用网络地址转接(NIT)技术来解决,后者采用非保密的用户定制或保密的系统技术来解决。

(3)多级过滤技术。

为保证系统的安全性和防护水平,防火墙采用了三级过滤措施,并辅以鉴别手段。在分组过滤一级,能过滤掉所有的源路由分组和假冒IP地址;在应用级网关一级,能利用FTP、SMTP等各种网关,控制和监测Internet提供的所有通用服务;在电路网关一级,实现内部主机与外部站点的透胆连接,并对服务的通行实行严格控制。

(4)网络地址转换技术。

防火墙利用NAT技术能透明地对所有内部地址做转换,使得外部网络无法了解内部网络的内部结构,同时允许内部网络使用自己编的IP源地址和专用网络,防火墙能详尽记录每一个主机的通信,确保每个分组送往正确的地址。

(5)Internet网关技术。

由于是直接串联在网络之中,防火墙必须支持用户在Internet互联的所有服务,同时还要防止与Internet服务有关的安全漏洞,故它要能够以多种安全的应用服务器(包括FTP、Finger、mail、Ident、News、WWW等)来实现网关功能。为确保服务器的安全性,对所有的文件和命令均要利用“改变根系统调用(chroot)”做物理上的隔离。在域名服务方面,新一代防火墙采用两种独立的域名服务器:一种是内部DNS服务器,主要处理内部网络和DNS信息;另一种是外部DNS服务器,专门用于处理机构内部向Internet提供的部分DNS信息。在匿名FTP方面,服务器只提供对有限的受保护的部分目录的只读访问。在WWW服务器中,只支持静态的网页,而不允许图形或CGI代码等在防火墙内运行。在Finger服务器中,对外部访问,防火墙只提供可由内部用户配置的基本的文本信息,而不提供任何与攻击有关的系统信息。SMTP与POP邮件服务器要对所有进、出防火墙的邮件做处理,并利用邮件映射与标头剥除的方法隐除内部的邮件环境。Ident服务器对用户连接的识别做专门处理,网络新闻服务则为接收来自ISP的新闻开设了专门的磁盘空间。

(6)安全服务器网络(SSN)。

为了适应越来越多的用户向Internet上提供服务时对服务器的需要,新一代防火墙采用分别保护的策略对用户上网的对外服务器实施保护,它利用一张网卡将对外服务器作为一个独立网络处理,对外服务器既是内部网络的一部分,又与内部网关完全隔离,这就是安全服务器网络(SSN)技术。而对SSN上的主机既可单独管理,也可设置成通过FTP、Telnet等方式从内部网上管理。SSN方法提供的安全性要比传统的“隔离区(DMZ)”方法好得多,因为SSN与外部网之间有防火墙保护,SSN与内部网之间也有防火墙的保护,而DMZ只是一种在内、外部网络网关之间存在的一种防火墙方式。换言之,一旦SSN受破坏,内部网络仍会处于防火墙的保护之下,而一旦DMZ受到破坏,内部网络便暴露于攻击之下。

(7)用户鉴别与加密。

为了降低防火墙产品在Ielnet、FTP等服务和远程管理上的安全风险,鉴别功能必不可少。新一代防火墙采用一次性使用的口令系统来作为用户的鉴别手段,并实现了对邮件的加密。

(8)用户定制服务。

为了满足特定用户的特定需求,新一代防火墙在提供众多服务的同时,还为用户定制提供支持,这类选项有:通用TCP、出站UDP、FTP、SMTP等,如果某一用户需要建立一个数据库的,便可以利用这些支持,方便设置。

(9)审计和告警。

新一代防火墙产品采用的审计和告警功能十分健全,日志文件包括:一般信息、内核信息、核心信息、接收邮件、邮件路径、发送邮件、已收消息、已发消息、连接需求、已鉴别的访问、告警条件、管理日志、进站、FTP、出站、邮件服务器、域名服务器等。告警功能会守住每一个TCP或UDP探寻,并能以发出邮件、声响等多种方式报警。此外,防火墙还在网络诊断、数据备份保全等方面具有特色。

目前的防火墙主要有两种类型。其一是包过滤型防火墙。它一般由路由器实现，故也被称为包过滤路由器。它在网络层对进入和出去内部网络的所有信息进行分析，一般检查数据包的IP源地址、IP目标地址、TCP端口号、ICMP消息类型，并按照信息过滤规则进行筛选，若符合规则，则允许该数据包通过防火墙进入内部网，否则进行报警或通知管理员，并且丢弃该包。这样一来，路由器能根据特定的刿则允许或拒绝流动的数据，如：Telnet服务器在TCP的23号端口监听远程连接，若管理员想阻塞所有进入的Telnet连接，过滤规则只需设为丢弃所有的TCP端口号为23的数据包。采用这种技术的防火墙速度快，实现方便，但由于它是通过IP地址来判断数据包是否允许通过，没有基于用户的认证，而IP地址可以伪造成可信任的外部主机地址，另外它不能提供日志，这样一来就无法发现黑客的攻击纪录。

其二是应用级防火墙。大多数的应用级防火墙产品使用的是应用机制，内置了应用程序，可用服务器作内部网和Internet之间的的转换。若外部网的用户要访问内部网，它只能到达服务器，若符合条件，服务器会到内部网取出所需的信息，转发出去。同样道理，内部网要访问Internet,也要通过服务器的转接，这样能监控内部用户访问Internet.这类防火墙能详细记录所有的访问纪录，但它不允许内部用户直接访问外部，会使速度变慢。且需要对每一个特定的Internet服务安装相应的服务器软件，用户无法使用未被服务器支持的服务。

防火墙技术从其功能上来分，还可以分为FTP防火墙、Telnet防火墙、Email防火墙、病毒防火墙等等。通常几种防火墙技术被一起使用，以弥补各自的缺陷和增加系统的安全性能。

防火墙虽然能对外部网络的功击实施有效的防护，但对来自内部网络的功击却无能为力。网络安全单靠防火墙是不够的，还需考虑其它技术和非技术的因素，如信息加密技术、制订法规、提高网络管理使用人员的安全意识等。就防火墙本身来看，包过滤技术和访问模式等都有一定的局限性，因此人们正在寻找更有效的防火墙，如加密路由器、“身份证”、安全内核等。但实践证明，防火墙仍然是网络安全中最成熟的一种技术。

二、数据加密技术

在电子商务中，信息加密技术是其它安全技术的基础，加密技术是指通过使用代码或密码将某些重要信息和数据从一个可以理解的明文形式变换成一种复杂错乱的、不可理解的密文形式（即加密），在线路上传送或在数据库中存储，其他用户再将密文还原成明文（即解密），从而保障信息数据的安全性。

数据加密的方法很多，常用的有两大类。一种是对称加密。一种是非对称密钥加密。对称加密也叫秘密密钥加密。发送方用密钥加密明文，传送给接收方，接收方用同一密钥解密。其特点是加密和解密使用的是同一个密钥。典型的代表是美国国家安全局的DES。它是IBM于1971年开始研制，1977年美国标准局正式颁布其为加密标准，这种方法使用简单，加密解密速度快，适合于大量信息的加密。但存在几个问题：第一，不能保证也无法知道密钥在传输中的安全。若密钥泄漏，黑客可用它解密信息，也可假冒一方做坏事。第二，假设每对交易方用不同的密钥，N对交易方需要N*(N-1)/2个密钥，难于管理。第三，不能鉴别数据的完整性。

非对称密钥加密也叫公开密钥加密。公钥加密法是在对数据加解密时，使用不同的密钥，在通信双方各具有两把密钥，一把公钥和一把密钥。公钥对外界公开，私钥自己保管，用公钥加密的信息，只能用对应的私钥解密，同样地，用私钥解密的数据只能用对应的公钥解密。具体加密传输过程如下：

（1）发送方甲用接收方乙的公钥加密自己的私钥。

（2）发送方家用自己的私钥加密文件，然后将加密后的私钥和文件传输给接收方。

（3）接收方乙用自己的私钥解密，得到甲的私钥。

（4）接收方乙用甲的公钥解密，得到明文。

这个过程包含了两个加密解密过程：密钥的加解密和文件本身的加解密。在密钥的加密过程中，由于发送方甲用乙的公钥加密了自己的私钥，如果文件被窃取，由于只有乙保管自己的私钥，黑客无法解密。这就保证了信息的机密性。另外，发送方甲用自己的私钥加密信息，因为信息是用甲的私钥加密，只有甲保管它，可以认定信息是甲发出的，而且没有甲的私钥不能修改数据。可以保证信息的不可抵赖性。

公开密钥加密典型的代表是RSA算法，它是由Rivest、Shamir、Adleman三人于1977年提出的一个公钥加密算法。但是RSA的加密解密要两次，处理和计算量都比较大，速度慢，所以只适合于少量数据的加密。因此，在当前的加密应用中，经常使用对称密钥来对文本加密和解密，用非对称RSA加密体系对私钥加密和解密。发送方把密文和加密后的私钥一起发送给接收方。使用这种联合加密法，不仅可以确保数据的保密性，而且还可以实现一种名为数字签名的认证机制。发送者私钥加密的数据可以提供对发送者身份的认证，接收者私钥加密的数据可以提供对接收者身份的认证。

电子技术论文篇6

1.电子病历的复制、粘贴导致的错误。a、一般项目矛盾：常常出现同一份病历中姓名、性别、年龄、个人史、家族史等描述出现差异，有的甚至出现同一病人转科日期早于入院日期等时间逻辑错误；b、医生将电脑中已经建立的体格检查体检内容的模版直接套用，忽略病人的阳性体格检查或对阳性体征的标注张冠李戴套；c、鉴别诊断无分析：在鉴别诊断中随意粘贴模板中保存的条目，只是简单的罗列疾病名称而未结合本病例特点做详尽的分析；d、病程记录中各级医师查房记录一致或雷同，病历中不能体现三级查房的意义。诸如此类的情况导致病历描述缺乏病例个案的特征性，影响了病案的内涵质量，丧失了病案保留的科学价值，且存在着更大的医疗纠纷隐患。

2.病历书写、打印不及时。因为电子病历的特殊性，我院实行电子病历与纸质打印病历共同保存的的管理方式。为此院内要求医生在按时完成病历书写的同时，及时将病历内容进行打印，但在临床现岗病历检查中不仅会发现病历未及时完成的现象，有的甚至出现病人已经住院一周其病程记录等内容仍未打印。一旦发生医疗纠纷，患方要求立即封存病历就会使院方措手不及。

3.ID号使用混乱。为加强电子病历的监管，医院为具有资质的不同医生设置不同的ID号码，密码由个人自行设置，要求专号专用，但实际工作中就会发现以下问题：a、实习医生和来院进修医生使用带教医师的ID码，这样在带教老师审查不及时或不严格的情况下，就会出现病历记录内容错误；b、在检查过程中通过核对医生排班本与电子病历中医嘱的下达人就会发现有时两者并不相同，而且在电子病历医嘱中一个病区几个病人连续几天的24小时医嘱都是一个医生下达的。

4.电子病历的法律效力问题：尽管实行了电子病案，纸质病案仍然是不能完全取消的，如手术知情同意书、麻醉知情同意书、各种有创操作的知情同意书、授权委托书以及当病人病情变化需要进行及时沟通的记录等等，这些都是必须要用纸质病历打印出来让患方签字认可的，这是电子病历永远不可能完全取代的。在现行情况下一般采用电子病案与经医生手写签名的打印病历并存的保存模式。

二、防范措施

1.加强教育。通过对医务人员开展真实、典型的案例教育，让医务人员提高责任意识与法律意识，能按照病历书写要求客观、真实、准确、及时、完整、规范的完成电子病历的录入、修改、打印等事项，逐步增强医务人员的证据意识，使其充分认识到电子病历在一系列涉医诉讼中的重要作用。

2.健全病案质量监管体系，认真执行病案的三级监管措施。医院建立由科室病案质控小组、职能科室（医务科、护理部、信息科）、病案管理委员会组成的三级质控监督体系，逐级加强对病案的质量控制和监管，不断提高院内病案的整体质量。

3.对不同的人员开展有针对性的培训。对新入职的医务人员以及来院进修、实习人员进行必要的培训，内容包括《病历书写基本规范》、《电子病历基本规范（试行）》、岗位责任制、职业道德教育、《医疗事故处理条例》和《侵权责任法》等法律法规及医院规章制度，安排有经验的医师对病历书写要求进行规范的讲解和讨论。培训结束进行相关内容的考核，合格后方可上岗。

4.提高电子病历的技术管理水平。建立复制、黏贴操作记录数据库，由职能部门不定期随机将任一文本的操作时间、操作人、操作内容通过数据库数据整理进行分析、通报，以加强电子病历的质量监管。同时按照《病历书写基本规范》及《电子病历基本规范（试行）》的要求，利用电子病历的远程控制功能，在电子病系统中对书写时限进行预警提醒设置，如果未按时书写，系统自动将信息提醒发送到医生的手机上。对于超过病历书写时限仍未完成的病历，系统将直接限制录入，病历书写负责人只能请求医务科放开权限，医务科将对情况进行记录，并依情况对医生进行警告、罚款等处罚。

电子技术论文篇7

1.1班级人数较多。大部分班级在45人左右，教师无法面面俱到，只能顾及少数同学，大部分同学只能处于跟随的状态，学习效果较差。

1.2课堂时间有限。课时安排有限，加之学生的接受能力较差，课堂教学推进缓慢，学生接受起来较为吃力，仅凭课堂上的45分钟进行教学，如果班级有45个学生，教师进行逐个指导的话，每人才1分钟，学生能学到什么，可想而知。

1.3学生学习兴趣不高。学生学习兴趣不高，主动性不够，学习能力不强，只依靠老师讲授，不愿意去学，是当前普遍存在于职业学校学生在学习电工电子技术课程时的问题，电工电子技术课程容量较大，涉及到的知识面较广，而且有些内容层次较深。

1.4教学目标不能很好的完成。不少学生对电工电子技术课程基本知识的掌握不够，思考问题解决问题的能力不足，学习的态度不够端正，学习的方法存在着一定的偏差。而教育的过程是循序渐进的，需要教师和学生两方面相配合。

1.5学生的心理情况。因为大部分学生在此前的学习过程中基本没有接触过电工电子技术的相关知识或者是根本没有学习过相关课程。还有一部分学生的基础知识很差，这就使得学生从心理上、思想上对这门陌生的课程有了畏难情绪，觉得这门课是一门难学的课程，吃力的课程，结果就会有厌学的情绪，从而不能深入的学习，最后的不良结果就是学不好这门课。

2微时代下“微教学”的现状分析

目前来看，国内外对于微教学单元方面的研究多集中于课堂应用方面。

2.1从国内研究来看，吴玉龙在《“微教学单元”高职教学策略研究———以“知识点”和“技能点”》就针对高职科目中的微教学单元进行阐述。王世群在《“微波炉”加热教育--微博在教学中的应用探析》一文中介绍了作者于实习期间在所处班级进行的微博实验教学活动。

2.2从国外研究来看，R.W.Lucky于2010年发表的“ToTwitterOrNottoTwitter?”，用情境导入的方式，介绍了微博教育前景。KellyWalsh在文章“100WaystoTeachwithTwitter”中则花费了大量的精力总结他人的研究成果，列举推荐关于微博教育应用的100多种方法。纵观国内外的研究，学者都是将微教学单元侧重于微博教学上。而对于电工电子技术课程的教学研究是将课堂的微教学与借助于移动互联网平台的现代网络微教学相结合，更具有研究价值和实践价值。

3“微教学”在电工电子技术课程中的作用研究

目前来看，职业学校的学生几乎每个人都有一部手机，基本每部手机都正常上网，而且学生对于现代移动互联网平台工具的应用炉火纯青，如何根据学生的实际情况，有效的借助于移动互联网平台，把“微教学”在电工电子技术课程中的教学与辅导作用有效的利用起来，拟从以下几个方面构建微教学单元：

3.1微课堂：针对电工电子技术课程某一知识点，开展5~10分钟的针对性攻略，让学生在短时间内集中精力，展开学习。慢慢地，在课题研究的过程中，通过课堂实施总结出一套更加适合电工电子技术课程学生情况的教学方式。举例：5分钟时间，集中学极管的伏安特性，举一反三，深入渗透。

3.2微辩论：针对电工电子技术课程教学，开展3分钟微辩论，将学生分为正方与反方，鼓励学生大胆发言。对于中职学生来说，他们的好胜心比较强，当被冠以“角色”的担子，他们会积极准备，认真学习，参与微辩论。举例：液晶电视与高清电视的区别在什么地方。

3.3微实训：电工电子技术课程是一门实践性很强的专业，因此，在教学中需要将理论与实践相结合。在实践教学上，我们就某一点知识，开展微实训教学。举例：就三极管开关电路实验为标准，让学生3人一组，组内进行实践训练。

3.4微竞赛：可以就某一电路设计或者某一知识点进行微竞赛，通过微竞赛来提高学生的参与度，不仅考核学生的知识，更是让学生感受到了学习的乐趣。与日常竞赛不同，微竞赛的重点在于知识趣味性。举例：就三极管放大电路的安装展开小组竞赛，既有组内合作，也有组组之间竞赛。

3.5微考核：在课堂上，就学生表现和教学进程进行阶段性考核，这样的考核一改传统的“以考试成绩为衡量标准”的方式，随时开展动态考核能够让学生随时保持考核的状态。举例：针对二极管整流电路这一节内容，让学生在课堂上做出一个整流电路的作品来，并检验其结果。

3.6微信圈：通过微博、微信等新媒体强化学生与教师、专家甚至企业家的沟通，通过媒体来获取信息资源，在很大程度上可以开拓学生的视野。教师也通过微信圈及时的对学生做出的成绩给予表扬，对学生还存在的问题给予纠正和点评。举例：在13高职电子班建立微信圈，老师随时发出问题，学生也可随时和老师沟通。

4“微教学”在电工电子技术课程中研究目标

“微教学”在电工电子技术课程中的研究目标主要包括以下方面：

4.1培养学生学习电工电子技术课程的兴趣。通过微教学单元在电工电子技术课程中的改革研究进一步提高学生参与电工电子技术课程学习的积极性，培养学生学习兴趣，提高学生学习能力。一改传统教学模式，让学生能够更主动投入到学习中去。

4.2提高学生电工电子技术课程的知识技能。通过微教学单元的构建，让学生的实践能力、团队协作能力、沟通能力及技能水平等都有较大的提升，有效达到技能目标。这就要求教师针对具体的课程内容，从学生角度出发，针对学生在学习该课程中可能出现或已经存在的问题，最后要让学生真正掌握并能有效的应用电工电子技术知识。

4.3教学目标进一步提升。微教学单元是一种全新的教学方式，电工电子技术课程教学的研究能够进一步引导教师结合学生实际情况，创新教学方式，克服以往教学中存在的问题，促进素质教育的发展。

电子技术论文篇8

关键词：电力电子技术；开关电源

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。

1.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。

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。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

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、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。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。

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。

参考文献：

[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992。

[2]季幼章:迎接知识经济时代,发展电源技术应用,电源技术应用,N0.2,l998。