電子技術(shù)論文范文大全
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電子技術(shù)是始于十九世紀(jì)末，發(fā)展于二十世紀(jì)的一門新興技術(shù)，是近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。學(xué)習(xí)啦小編整理了電子技術(shù)論文范文大全，有興趣的親可以來閱讀一下!
電子技術(shù)論文范文篇一
淺談電力電子技術(shù)
【摘要】電力電子技術(shù)正在不斷發(fā)展，新材料、新結(jié)構(gòu)器件的陸續(xù)誕生，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步為現(xiàn)代控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了有力的支持，在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究與實(shí)際工程也取得了可喜成績(jī)。
【關(guān)鍵詞】電力電子電路;電力電子;電子元件
電力電子技術(shù)誕生近半個(gè)世紀(jì)以來，使電氣工程、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)生了深刻的變化，同時(shí)也給人們的生活帶來了巨大的影響。目前，電力電子技術(shù)仍以迅猛的速度發(fā)展著，新的電力電子器件層出不窮，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)展。不論在全世界還是在我國，電力電子慢慢的被人所熟知，下面我們就電力電子電路和其應(yīng)用、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。
1.電力電子電路
1.1 電子電路的概念
電子電路時(shí)利用電力電子器件對(duì)工業(yè)電能進(jìn)行變換和控制的大功率電子電路。因?yàn)殡娐分袩o旋轉(zhuǎn)元、部件，故又稱靜止式變流電路，以區(qū)別于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式變流電路(由電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成的變流電路)。電力電子電路始見于20世紀(jì)30年代，包括由氣體閘流管和汞弧整流管組成的低頻變流電路和由高頻電子管組成的變流電路。它們構(gòu)成了第一代電力電子電路。60年代由晶閘管組成了第二代電路，泛稱半導(dǎo)體電力電子電路(又稱半導(dǎo)體變流電路)。80年代，由于可關(guān)斷晶閘管(GTO)和雙極型功率晶體管(GTR)等新型器件的實(shí)用化，又逐漸在不同領(lǐng)域中取代了普通晶閘管并形成第三代電路。由于它們具有控制極關(guān)斷和工作頻帶較寬的優(yōu)點(diǎn)，使電力電子電路具有更佳的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能，獲得了更為廣泛的應(yīng)用。
1.2 電力電子電路的特征
電力電子器件一般都工作在開關(guān)狀態(tài)導(dǎo)通時(shí)(通態(tài))阻抗很小，接近于短路，電壓降接近于零，而電流由外電路決定阻斷時(shí)(斷態(tài))阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，而管子兩端電壓由外電路決定電力電子器件的動(dòng)態(tài)特性(也就是開關(guān)特性)和參數(shù)，也是電力電子器件特性很重要的方面，有些時(shí)候甚至上升為第一位的重要問題。作電路分析時(shí)，為簡(jiǎn)單起見往往用理想開關(guān)來代替
1.3 典型電力電子電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
電力電子電路的系統(tǒng)包括以下三種：
(1)電力電子器件：如功率二極管、晶閘管、功率MOSFET、IGBT、MCT等，分為不控型、半控型、全控型三種類型。
(2)電力電子電路：包括整流(AC/DC變換)、逆變(DC/AC變換)、直流變換(DC/DC變換)、交流變換(AC/AC變換)四大基本類型的變換電路。
(3)電力電子電路的輔助電路：包括控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、緩沖電路、保護(hù)電路等幾大類電路。
1.4 電力電子電路的分類
按實(shí)現(xiàn)電能變換時(shí)電路功能分類，可分為4種。
①整流電路(AC/DC變換電路)：具有整流功能的電路。凡將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的過程泛稱為整流。
?、谀孀冸娐?DC/AC變換電路)：具有逆變功能的電路。凡將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的過程稱為逆變。
?、劢涣髯儞Q電路(AC/AC變換電路)：能將交流電能的大小和頻率加以改變的電路。前者稱交流調(diào)壓電路;后者稱變頻電路。
④直流變換電路(DC/DC變換電路)：能將直流電能的大小和方向加以改變的電路。由于采用斬波控制方式，故又稱直流斬波電路。
2.電力電子技術(shù)的應(yīng)用
自20世紀(jì)80年代，柔性交流輸電(FACTS)概念被提出后，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注，多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié)，列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。
2.1 在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第二次革命”，大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行特性。配電系統(tǒng)迫切需要解決的問題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對(duì)電壓、頻率、諧波和不對(duì)稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，即用戶電力(Custom Power)技術(shù)或稱DFACTS技術(shù)，是在FACTS各項(xiàng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電能質(zhì)量控制新技術(shù)?？梢詫FACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版，其原理、結(jié)構(gòu)均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場(chǎng)介入相對(duì)容易，開發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對(duì)較低，隨著電力電子器件價(jià)格的不斷降低，可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。
2.2 在節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用
在電氣設(shè)備中，變壓器和交流異步電動(dòng)機(jī)等都屬于感性負(fù)載，這些設(shè)備在運(yùn)行時(shí)不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質(zhì)量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應(yīng)保持無功平衡，否則，將會(huì)使系統(tǒng)電壓降低，設(shè)備破壞，功率因數(shù)下降，嚴(yán)懲時(shí)會(huì)引起電壓崩潰，系統(tǒng)解裂，造成大面積停電事故。所以，當(dāng)電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無功容量不足時(shí)，應(yīng)增裝無功補(bǔ)償設(shè)備，提高設(shè)備功率因數(shù)。
2.3 優(yōu)化電能的使用
通過電力電子技術(shù)對(duì)電能的處理，使電能的使用達(dá)到合理、高效和節(jié)約，實(shí)現(xiàn)了電能使用最佳化。例如，在節(jié)電方面，針對(duì)風(fēng)機(jī)水泵、電力牽引、軋機(jī)冶煉、輕工造紙、工業(yè)窯爐、感應(yīng)加熱、電焊、化工、電解等14個(gè)方面的調(diào)查，潛在節(jié)電總量相當(dāng)于1990年全國發(fā)電量的16%，所以推廣應(yīng)用電力電子技術(shù)是節(jié)能的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施，一般節(jié)能效果可達(dá)10%-40%。
3.電力電子技術(shù)目前在我國存在的主要問題
雖然我國電力電子的開發(fā)研究已有50年歷史，過去已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是與超大規(guī)模集成電路的發(fā)展一樣，該領(lǐng)域科技發(fā)展速度太快，加之我國財(cái)力和原有基礎(chǔ)薄弱等因素的限制，特別是當(dāng)前面臨國外高科技沖擊等原因，我國電力電子有種被“邊緣化”的趨勢(shì)：即各行各業(yè)都迫切需要它，但是，各應(yīng)用領(lǐng)域均沒將其作為研究重點(diǎn)，國內(nèi)解決不了的就依靠進(jìn)口!
當(dāng)前存在的主要問題是：目前我國生產(chǎn)的大多數(shù)電力電子產(chǎn)品和裝置還主要基于晶閘管;雖然也能制造一些高技術(shù)的電力電子產(chǎn)品和裝置，但是它們均是采用國外生產(chǎn)的電力電子器件和組件多以組裝集成的方式制造的;特別是先進(jìn)的全控型電力電子器件則全部依賴進(jìn)口，而許多關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)命脈和國家安全的若干關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)、軟、硬件和關(guān)鍵設(shè)備，國外均是對(duì)我國進(jìn)行控制和封鎖的。特別是關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)命脈和國家安全的若干關(guān)鍵領(lǐng)域中的核心技術(shù)與國外先進(jìn)水平的差距更大，迅速改變這一現(xiàn)狀是我們面臨的挑戰(zhàn)和義不容辭的任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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電子技術(shù)論文范文篇二
淺談電子技術(shù)發(fā)展
摘要：電子技術(shù)是始于十九世紀(jì)末，發(fā)展于二十世紀(jì)的一門新興技術(shù)，是近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。電子技術(shù)主要是研究電子器件及其應(yīng)用，因此隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新型電子器件和產(chǎn)品層出不窮。從而使電子技術(shù)在人們生活中得到更多的應(yīng)用，滿足人們的生成和生活需求，也促進(jìn)了社會(huì)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：電子技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用
引言
二十一世紀(jì)，人類進(jìn)入以微電子技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)和因特網(wǎng)為標(biāo)志的信息時(shí)代，而電子電路是信息產(chǎn)生、存儲(chǔ)、傳輸和處理的物理基礎(chǔ)，因此電子技術(shù)在促進(jìn)人類社會(huì)各個(gè)方面的發(fā)展起到愈來愈重要的作用。電子技術(shù)是研究電子器件、電子電路及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)，是其他高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，因而電子技術(shù)的飛速發(fā)展是帶動(dòng)社會(huì)生成力水平提高的重要源動(dòng)力。
1、電子技術(shù)發(fā)展歷程
電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初發(fā)展起來的一種新興技術(shù)。由于物理學(xué)的重大突破，使得電子技術(shù)得以迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，并促使人類科學(xué)技術(shù)水平上了一個(gè)新臺(tái)階。
1883年美國發(fā)明家愛迪生發(fā)現(xiàn)了熱電子效應(yīng)，隨后在1904年J.A.Fleming利用這個(gè)效應(yīng)制成了電子二極管，并證實(shí)了電子管具有“閥門”作用，其首先被用于無線電檢波中。1906年美國的L.D.Forest在Fleming的二極管中加入了第三個(gè)電極――柵極而發(fā)明了電子三極管，從而樹立了早期電子技術(shù)上最重要的里程碑，即使人類進(jìn)入了電子管時(shí)代。
由于電子管制造成本高、體積大、能耗高、壽命短、噪聲大，并且制造工藝也十分復(fù)雜。為了解決這些問題，科學(xué)家們進(jìn)行了各種嘗試。1948年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的布拉頓、巴丁和肖克利所在的研究小組發(fā)明了一種點(diǎn)接觸晶體管。這是一種全新的半導(dǎo)體器件，它體積小，電性能穩(wěn)定，功耗低。這項(xiàng)發(fā)明自從1948年公布于世起，很快就應(yīng)用于通信、電視、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域，促進(jìn)了電氣和電子工程技術(shù)的飛速發(fā)展，從而使人類進(jìn)入了晶體管時(shí)代。
1958年，利用單晶硅材料，世界上第一片集成電路(Integrated Circuit，IC)在美國德克薩斯州誕生了，使人類進(jìn)入了集成電路時(shí)代。到20世紀(jì)60年代末，在大約四分之一英寸見方的小硅片上可以集成6800個(gè)晶體管和數(shù)千個(gè)其他元件。從20世紀(jì)70年代起，集成電路技術(shù)飛速發(fā)展，各種大規(guī)模集成電路(Large Intereated Circuit)和超大規(guī)模集成電路(Very Large Intereated Circuit)層出不窮。至今集成電路的集成度已提高了500萬倍，特征尺寸縮小200倍，單個(gè)器件成本下降100萬倍。由于集成電路成本低、尺寸小、可靠性高、電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，從而引起了工業(yè)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)以及生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)的革命性發(fā)展。
2、電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)階段電子技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r主要是以下三種技術(shù)為主：
(1)DSP技術(shù)
數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing簡(jiǎn)稱DSP) 是指將模擬信號(hào)通過采樣進(jìn)行數(shù)字化后的信號(hào)進(jìn)行分析、處理，它側(cè)重于理論、算法及軟件實(shí)現(xiàn)。要實(shí)現(xiàn)這些算法，特別是要實(shí)時(shí)的完成某些算法就需要有特殊的硬件支持，這就是數(shù)字信號(hào)處理器 (Digital Signal Processor)。DSP是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展，特別是數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理，以得到符合人們需要的信號(hào)形式。DSP產(chǎn)品將向著高性能、低功耗、加強(qiáng)融合和拓展多種應(yīng)用的趨勢(shì)發(fā)展，DSP芯片將越來越多地滲透到各種電子產(chǎn)品當(dāng)中，成為各種電子產(chǎn)品尤其是通信類電子產(chǎn)品的技術(shù)核心。
(2)EDA技術(shù)
電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心就是EDA技術(shù)。EDA技術(shù)即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)( Electronic Design Automation)技術(shù)，是以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計(jì)載體，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以計(jì)算機(jī)、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷拈_發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具，通過有關(guān)的開發(fā)軟件，自動(dòng)完成用軟件的方式設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的一門技術(shù)。EDA技術(shù)是一種實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)或電子產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)的技術(shù)，與電子技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。同時(shí)它吸收了計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的大多數(shù)最新研究成果，以計(jì)算機(jī)作為基本工作平臺(tái)，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、拓?fù)溥壿媽W(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)等多種計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)科的最新成果而開發(fā)出來的一整套電子CAD通用軟件工具，是一種幫助電子設(shè)計(jì)工程師從事電子組件產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合技術(shù)。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了一場(chǎng)革命性的變化。
(3)嵌入式技術(shù)
嵌入式是一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是作為裝置或設(shè)備的一部分。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌入式控制器。事實(shí)上，所有具有數(shù)字接口的設(shè)備都使用了嵌入式系統(tǒng)，有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)是由單個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)控制邏輯。嵌入控制器因其體積小、可靠性高、功能強(qiáng)、靈活方便等許多優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、國防、科研以及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)各行各業(yè)的技術(shù)改造、產(chǎn)品更新?lián)Q代、提高生產(chǎn)率等方面起到了極其重要的推動(dòng)作用。
3、未來電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們開始從多個(gè)方面來發(fā)展半導(dǎo)體技術(shù)，通過發(fā)展電子技術(shù)來滿足社會(huì)生產(chǎn)的需要，而不僅僅局限于提高現(xiàn)有的工藝。這些途經(jīng)有：SOC技術(shù)、MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)等。
SOC(System on Chip)這一概念是從整個(gè)系統(tǒng)的角度出發(fā)，把處理機(jī)制、模擬算法、軟件、芯片結(jié)構(gòu)、各層次電路直至器件的設(shè)計(jì)都緊密結(jié)合起來，用一塊芯片實(shí)現(xiàn)以往由多塊芯片組成的一個(gè)電子系統(tǒng)的功能。SOC的出現(xiàn)，使得電子技術(shù)由電路集成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成發(fā)展。由于SOC技術(shù)能綜合并全盤考慮整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)情況，因此與傳統(tǒng)的多芯片的電路系統(tǒng)相比，在性能相當(dāng)時(shí)能降低電路的復(fù)雜性，從而使得電路成本下降，可靠性提高。所以，SOC是電子技術(shù)發(fā)展的新途徑。
MEMS則是微電子技術(shù)與其他學(xué)科結(jié)合的典型。其將傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和相應(yīng)的處理電路集成在一起。MEMS將電子系統(tǒng)與外界環(huán)境聯(lián)系起來，系統(tǒng)不僅能感應(yīng)到外界的信號(hào)，同時(shí)能處理這些信號(hào)并做出相應(yīng)的操作。MEMS是微電子技術(shù)的拓寬和延伸，它將微電子技術(shù)與精密加工技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了微電子與機(jī)械融為一體。MEMS技術(shù)及其產(chǎn)品開辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，它們不僅能降低機(jī)電系統(tǒng)的成本，而且還能完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)所無法完成的任務(wù)。
結(jié)束語
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，電子技術(shù)得到高度發(fā)展和廣泛應(yīng)用，它對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，也起著變革性的推動(dòng)作用。電子技術(shù)水準(zhǔn)是現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。
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