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1、现代电子技术随着时代的发展，科技日与聚新，同时延伸了电子电力技术的讨 论与拓展。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。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
2、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。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
3、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。 电子技术起源于上个世 纪 50 年代末 60 年代初，其在各种电气自动化系统和电控装置中的应 用也日益广泛，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成 的，综合运用于机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、 信息技术、传感测控技术、电力电子技术，接口技术信息变换技术以 及软件编程技术等群体技术，得到了我国乃至世界各国的认可和高度 赞扬和承认，在国民经济和社会发展中占有重要的地位。其采用电力 半导体器件，综合自动控制、计算机技术和电磁技术，器件不断涌现， 性能不断改替，容量也不
4、断增大。在多功能、高质量、高可靠性、低 能耗的意义上实现特定功能价值，截取电子技术的优点将，形成一种 高端技术，现代电子技术运用范围也从传统的工业、交通、电力等部 门扩大到信息及通信、节能、家用电器等各个领域，并发挥着重要的 作用，电子技术将会成为最有价值的工程技术。电子系统集成系统，包含有电子子系统和电子应用系统两个部分 研制和开发具有统一标准的电子技术产品单元是一项十分复杂且成 本高但又非常重要的任务，电子技术集成产品主要包括三个方面：现 代技术的集成、加工技术的集成和企业管理的集成。电子系统的集成 在于建立一系列的标准芯片或者是模块，是信息、智力、知识密集型 技术，其耗能低，污染少，从电
5、子产品的标准化、系列化带来的好处 也可以肯定，这要通过电子技术的集成来满足用户需要的智能化应用 系统，规模化将给电子技术企业带来美好的前程，从而更好地开拓新 电子技术领域，使得电子技术产品结构优化，性能达到最大化。 在 现代电子系统中，基本上都采用处理器。处理器主要类型有单片机、 DSP、CPLD/FPGA、ARM 和嵌入式计算机主板等。由于单片机集成了 CPU、ROM、RAM、I/O 口，有的单片机还集成有 A/D 、D/A 、PWM 输出、实时时钟、显示驱动和键盘控制等，有很强的接口性能，非常 适合工业测量与控制。DSP具有很强的运算能力，主要用于数字信号 处理，已经广泛应于通信、雷达、图
6、像处理、航空、家用电器、医疗 设备等领域FPGA/CPLD是最近发展较快的可编程逻辑器件，通过EDA 软件平台和自顶向下的设计思想，采用VHDL等硬件描述语言完成系 统功能的设计与实现。由于FPGA/CPLD可以通过软件编程对该硬件的 结构和工作方式进行重构，修改软件程序就相当于改变了硬件结构， 而且可以采用现成的IP核，非常有利于产品的快速开发和改进。FPGA/CPLD 已广泛应用于通信、医疗、工控、航天、消费电子、汽车 电子、数字电视等领域。作为一种16/32 位高性能、低成本、低功耗 的嵌入式RISC微处理器，ARM微处理器目前已经成为应用最为广泛 的嵌入式微处理器，其应用遍及工业控制、
7、消费类电子产品、通信系 统、网络系统、无线系统等各类产品市场。嵌入式计算机带有标准的 软驱、光驱、硬盘、irDA、并口、USB接口、串口、网卡、声卡、显 示接口和 PCI 扩展接口，方便用户自行扩展多种外接功能组件，而且 嵌入式计算机编程使用方便，且具有高速的数据缓冲和运算性能，非 常使用与工业控制、数字安全监控、医疗用计算机、POS和游戏机等 领域。在实际产品开发时，应根据数据来源、数据处理复杂程度和实 时性要求、存储速度、存储容量、接口数量和类型、结果输出方式、 使用环境和开发周期等因素选择合适的处理器。电子电路设计与仿真软件主要包括SPICE/PSPICE、Multism和 System
8、 View等。SPICE/PSPICE是功能强大的模拟和数字电路混合仿真 软件，可以进行多种多样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、 模拟控制、波形输出、数据输出，可以自行建立元器件。 Multisim 软 件具有更加形象直观的人机交互界面，其仪器表库中的万用表、信号 发生器、瓦特表、示波器、逻辑分析仪、失真度分析仪、频谱分析仪 等仪表与实际仪器仪表的操作界面完全相同；提供了常见的元器件、 模拟集成电路、数字集成电路，可以自行建立元器件；可进行VHDL 仿真和Verilog HDL仿真；为模拟和数字电路混合仿真软件。数字通 信即传输数字信号的通信，是通过信源发出的模拟信号经过数字终端 的心愿
9、编码成为数字信号，终端发出的数字信号，经过信道编码变成 适合与信道传输的数字信号，然后由调制解调器把信号调制到系统所 使用的数字信道上，在传输到对段，经过相反的变换最终传送到信宿。 数字通信以其抗干扰能力强，便于存储，处理和交换等特点，已经成 为现代通信网中的最主要的通信技术基础，广泛应用于现代通信网的 各种通信系统。程控交换技术即是指人们用专门的电子计算机根据需 要把预先编好的程序存入计算机后完成通信中的各种交换。程控交换 最初是由电话交换技术发展而来，由当初电话交换的人工转接，自动 转接、电子转接、程控转接技术，到后来，由于通信业务范围的不断 扩大，交换的技术已经不仅仅用于电话交换，还能实现传真，数据， 图像通信等交换。程控数字交换机处理速度快，体积小，容量大，灵 活性强，服务功能多，便于改变交换机功能，便于建设智能网，向用 户提供更多，更方便的电话服务。随着电信业务从以话音为主向以数 据为主转移，交换技术也相应地从传统的电路交换技术逐步转向基于 分组的数据交换和宽带交换，以及适应下一代网络基于IP的业务综 合特点的软交换方向发展。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。
