应用电子论文范文

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二、电子书包在各学科的应用方法

1.语文：读书园地，累积语言

语文教学应该以语言应用为中心，大量阅读。而电子书包为语言的阅读与应用提供了便利条件。必读篇目、泛读篇目已经不能满足学生对阅读的渴望，在电子书包上开设读书园地活动可以满足学生的需求。可进行如下操作：

（1）各抒己见。

教师推荐值得阅读的同一主题或文体的篇目，大家自由阅读任何篇目，进行赏析或者批判。

（2）师生共读。

选择点击率最高的篇目进行师生共读，进行深度赏析。

（3）奖励阅读之星。

为了鼓励在读书园地活动中表现积极的学生，根据活动中的活跃度或者学生的推荐，推选出“推荐之星”（推荐篇目被选为师生共读篇目）、“阅读之星”（阅读篇目多）、“赏析之星”（赏析深入、透彻）。

2.英语：听说读写，全面贯通中国学生在学习英语时，因为缺少实际应用的环境，所以经常会出现“聋子英语”、“哑巴英语”的情况，但借助电子书包，可有效改变这一状况。

（1）改变作业形式，增加学生说的机会。

英语作业的传统形式一般是抄写单词，朗读预习等，但随着电子书包进入课堂后，学生逐渐掌握了录音、录像等操作。因此，教师可将作业形式改成“请读一读，说一说，并录下来”、“请演一演，并录下来”，让学生在完成作业的过程中有充分说的机会。同时，让平时胆怯的学生在全班同学面前展现自己开口说英语的成果，这样也可以帮助这些学生实现从“开口对自己说”到“开口对大家说”的逐步过渡。

（2）自主听读，自我检测，避免滥竽充数。

电子书包让学生能够享受到均衡的自主听读的机会。同时，在学生听读完后，教师应设置相应的题目检测其听读情况。这就避免了在集体听读中，部分学生滥竽充数的情况。

3.数学：复习检测，即时反馈

学生做题的速度和掌握程度各不相同，但数学课堂时间有限，教师无法全面掌控每位学生的学习情况，无法均衡地关注到每一位学生。但是，借助电子书包的数学题库中的即时反馈功能，可以很好地解决这个问题。因为大部分的数学题都有量化的标准答案，教师可借助电子书包了解每道题的班级整体掌握情况，也可以关注到个别仍然存在困难的学生，在下一阶段的学习中，教师再根据学生之前的学习情况，灵活选择辅导的方式。

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1．1项目载体是新知识的载体

学校教育首要的任务，就是向受教育者传播人类在长期生产、生活中积累的知识、经验和技术;学生的任务，就是不断地学习新知识。因此，教育的性质就决定了项目载体必须是新知识的载体。这个载体上所承载的知识类型必须与课程教学目标相一致，知识的深浅程度必须与学生接受能力相匹配。在传统的课堂教学模式下，学生多是面对课本和黑板，凭借教师的讲解来展开想象，内容缺乏形象性，学生很难建立起相应知识的概念。教师讲解费时费劲，学生听得枯燥乏味，教学效果极不理想。但在项目法教学中，采用了研究型学习模式，学生在“教中学，学中做”，极大地激发出了学生学习的原动力;最终通过项目的成功完成，使学生获得成功的体验，从而培养了理论与实践的综合应用能力和分析解决问题能力。为了达到课程教学目标，项目载体需要具有一定的知识体系，且涵盖一定的教学内容，把相关的知识点融入到项目载体的各个环节。例如在应用电子技术专业(电子产品制造技术方向)的《模拟电子技术》课程项目教学中，教师选择超外差式收音机为项目载体，在这个载体中，涵盖了正弦波振荡电路、共射放大电路(选频放大电路)、检波电路、射极输出器、功放电路等知识点，而这些都是教学计划内容，与课程教学目标相一致。在教学中，通过将项目分解成共射放大电路、正弦波振荡电路、射极输出器、功放电路等若干个子项目;采取先简单、后复杂的项目实施顺序，以适应学生的认知规律;既使各子项目所涵盖的知识紧密联系，同时又有一定的深度和广度，有利于学生形成系统的知识体系。采取先理论、后实践的项目实施方式，教师传授知识时紧密结合实践项目，让学生学有所用;由学生亲自进行项目制作，做到学以致用;让学生在操作中、实践中巩固所学的理论知识，做到融会贯通，培养分析和解决实际问题的能力。学生在完成一个个子项目的同时，既是对前面所学理论知识的消化及巩固的过程，也是新知识的学习过程，从而达到了通过这些项目载体向学生传授知识的目的。实践证明，合适的项目载体极大地激发了学生的学习兴趣，学生学习的积极性和主动性大大增强，提高了他们的专业素质和综合能力，教学效果很好。由于该载体所承载的知识深浅程度与初次学习《模拟电子技术》课程的学生现有的知识程度、认知水平和接受能力相适应，知识应用与实践获得了完美结合，因此把超外差式收音机作为知识载体进行项目教学是比较成功的。

1．2项目载体是新技能的载体

在“超外差式收音机装配项目”的教学中，学生直接参与项目全过程，每个子项目都由学生独立完成。学生根据电路原理、元器件的特性，进行元器件的检测、焊接;并进行电路调试，排除故障等。整个过程，学生不仅要懂得电路原理，而且从操作技能上也有一定要求，因为像收音机一类项目的实施过程中，很多电路故障都是由于焊接技能不熟练和调试错误造成的，所以，要顺利地实施项目，每个学生都要熟练掌握焊接和调试技能。通过这样的动手过程，使专业理论知识和动手操作能力有机地结合起来，实现了使受教育者既学到专业理论知识又掌握了相应的技能，从而达到了课程的培养目标。

1．3项目载体是新教学模式的载体

传统的课堂教学模式中，整个教学活动以知识为目标，以教师为中心，学生通过教师的传授间接获得知识。而以项目载体为基础的项目教学中，学生则是通过直接体验探索获得知识。由以教师为中心转变为以学生为中心，由以课本为中心转变为以“项目”为中心，由以理论教学为中心转变为以实训教学为中心，将学生的学习过程变为一个人人参与的创造性实践活动，它注重的不是最终结果，而是完成项目的过程。所以，传统的教师是“知识的传授者”角色已经不适应现代高职高专的项目教学。项目法教学体现了专题性、综合性和开放性的研究型学习特点，由此决定了项目法教学的教学模式较传统的教学模式有一个革命性的变化。由于整个教学活动始终在围绕项目进行，而项目载体所承载的信息必须要适合这种新的教学模式。还以超外差式收音机为例:电路的静态工作点在《模拟电子技术》中是一个非常重要且比较抽象的概念，使很多学生普遍感觉较难理解和掌握。采用了项目驱动教学法后，教师不再着重于静态工作点概念的讲解，而是通过项目载体，让其成为完成项目必不可少的工作内容，学生们通过反复测量、调整各级电路的静态工作点，自然而然地建立起对静态工作点的感性认识，再经过教师从理论上对其阐述和归纳，学生便很快牢固地掌握了电路静态工作点的概念。这种先感性、后理性的学习过程，彻底突破了传统的知识认知规律，颠覆了传统的教学模式，创新了职业教育的培养方法，使课堂教学的质量和效果得到更大幅度的提升。

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二、课程体系的职责

面对社会和个人对于职业教育课程发展的殷切期望，为了完善职业教育课程理论自身发展和实践的不足，本文创造性地将广泛采用的行动导向教学法的指导思想“行动导向的教育理念”引入到课程开发的研究领域和范畴，对行动导向课程模式的确立和实现进行初步的研究和尝试。在实践上，这一课程模式的提出，将对中国职业教育课程模式的研究和科学、先进的课程模式的推广产生积极、重要的影响，并将弥补职业教育理论界对宏观办学规模和微观教学改革的研究较多，而对中观的课程模式研究较少的现实情况，且解决了课程实践、课程教学改革缺乏科学的理论指导这一问题。

三课程体系内容

本课题以重庆工程学院2011级应用电子技术专业为实验班，将以实时培养为基础，从实际培养中得出客观结论，分析重庆职业教育中课程改革发展的地位和作用，探究其深层次原因，通过广泛的学术交流，以网络为手段，在借鉴全国课程改革研究的基础上，结合国内外经典案例，将大量存在的客观实际升华为精练的理论，提出可行的建议。简言之，即实地调研，理论分析——对比借鉴，数据分析——总结归纳，提出建议——现实应用，实践检验。通过班级实践，建立了以“双元”合作的“三阶段”为特征的课程体系。“双元”合作的“三阶段”为特征的开发机制是指学校与企业分工协作的两个部门，历经三个阶段所进行的开发机制。第一个阶段是以企业为主。企业内部的管理人员、技师和熟练的技术工人参与到课程开发当中，以企业的视角提出对新员工、对课程的期望和要求，制定出“企业”性质的课程。第二个阶段是以学校为主。学校内的教师和管理人员结合教育、教学本身的特点和规律对企业所制定的课程进行补充和完善，使企业所制定的课程更符合教育、教学的规律，更容易在学校内部开展和实施。第三个阶段是学校与企业会同学生、家长、政府部门等，对前两个阶段所给出的课程进一步开发和评估。所谓双元，具体体现在两个方面：（1）课程开发要在两个完全不同的教学环境中开展，企业（职业学校中的实习车间）和职业学校，并以企业的开发为起点。（2）将学生既定位为企业的学徒，又要定位为学校的学生。根据学徒和学生不同的身份特征，制定相应的课程。

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二、在验证性模拟实验中，有效应用白板的生成功能，真实再现实验操作

验证性模拟实验是通过用模拟实验的方式，验证已有的实验结果。这一实验结果是已知的、确定的，但需要教师、学生通过相似性原理，用模型代替原型去获得实验结论，并类推到原型，从而加以验证，揭示研究对象的本质和规律的一种研究方法。“模拟保护色的形成过程”就是一个典型的验证性模拟实验。在此模拟实验中，学生作为捕食者，利用不同颜色的纸张代表环境的色彩，多次重复捕食和生殖过程，得出与环境色彩越接近的生物存活率越高，最终形成生物的保护色。利用白板的无限克隆功能，能够很好地解决不同色彩的个体繁殖后代的数量问题，结合白板的定时功能、屏幕显示的色彩碎片的随机性和一致性，可以有效地统一学生的捕食行为，避免出现个别学生集中精力去寻找某些色彩纸片的问题。

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一、动态电子商务

电子商务主要有两种形式：B2C和B2B。B2B模式是企业级电子商务，电子商务更核心的是市场潜力比零售业大一个量级的企业级电子商务过程。企业级电子商务是一个将买方、卖方以及服务于他们的中间商(如金融机构)之间的信息交换和交易行为集成到一起的电子运作方式。而这种技术的使用会从根本上改变企业的计划、生产、销售和运行模式，甚至改变整个产业社会的基本生存方式。

动态电子商务是着重于B2B的综合性和基础设施组成上的下一代电子商务，通过调节因特网标准和通用基础设施为内部和外部企业计算创造最佳效益。动态电子商务实现的关键是WebService。WebService就是原来的组件技术思想在Internet时代中的进一步发展，它集成了CORBA、COM/DCOM等各种组件模型技术，是原有各种组件技术的继承和发展。它不仅已作为动态电子商务的基础，也是“电子商务随需应变”技术发展的基础。

二、WebService框架

Webservice是描述一些操作的接口，利用标准化的XML和SOAP消息传递机制可以通过网络访问这些操作，如图1所

示WebService与服务请求者通过SOAP交互。XML(可扩展标记语言)具有跨平台的特性，它作为数据交换和网络计算的基础，将无可非议的成为网络的通用语言，尤其是在电子商务的应用上的出色表现。

在WebService的世界里，三个操作都包含三个不同的技术。服务使用UDDI(统一描述、发现和集成)，查找服务使用UDDI和WSDL(WebService描述语言)的组合，绑定服务使用WSDL和SOAP。在三个操作中，绑定操作是最重要的，它包含了服务的实际使用，这也是容易发生互操作性问题的地方。正是由于服务提供者和服务请求者对SOAP规范的全力支持才解决了这些问题，并实现了无缝互操作性。

电子商务驱动了WebService的发展，WebService是高度可集成的、基于Web的对象，能够将你现有的企业应用使用SOAP包装、WSDL描述，从而企业的商务功能或商务数据。

Webservice使应用程序之间可以通过Web交互，而不管应用程序在不同的操作系统或用不同的语言编写。通过Webservice，应用程序间可以共享数据，在这种环境下，WebService成为应用程序集成的平台。

三、多层分布式应用程序

企业级的商用应用程序开发中，企业里经常都要把用不同语言写成的在不同平台上运行的各种程序集成起来，而这种集成将花费很大的开发的力量。你的应用程序经常都需要从运行在古老的IBM主机上的程序中获取数据；或者再把数据发送到主机或UNIX应用程序中去。即使是在同一个平台上，不同的软件厂商生产的各种软件也常常需要集成起来。通过Webservice，应用程序可以用标准的方法把功能和数据暴露出来，供其他的应用程序使用。用Webservice集成应用程序，可以使你公司内部以及公司之间的商务处理更加自动化。

与企业级应用程序相关联的概念基于一个常规分布式应用程序结构；Microsoft最近几年为降低企业范围内应用程序的复杂性而开发了这个结构。这一模型被称为“多层结构”(Multi-tier)，原因是它可以非常容易地按照逻辑分组来加以理解。

中间层采用Webservice，用户界面通过SOAP与Webservice通信。WebService的主要目标是跨平台的可互操作性，使用WebService给我们带来很大的好处：第一，应用程序的代码的可重用性比以前更高，当你完成一个WebService之后，任何已授权的且连接的设备或别的软件可使用它。第二，增强企业之间应用程序的交互能力，提高数据的集成。最新数据源的集成很简单，即使它距离你很远，你也可以很简单地把它拿来同别的数据一起，在你的决策系统和分析工具中使用。第三，相对于现在的软件，WebService可使你开发出能完成更加复杂功能的软件。你不仅可以使用一个节点的处理能力，你也可以使用与之相连的别的结点的及节点之间的处理能力。WebService的使用给软件业带来的革命好比是制造业中从手工转向流水线。安全，自由的数据流可提高效率，使你有机会接触或服务于更多的客户，产生新的合作关系。这些商业需求促使了WebService的发展。

四、下一代Internet服务模式

“电子商务随需应变”(e-businessondemand)。就是企业用户在需要企业管理程序、商业数据库资料时，不必再独立投资建立内部的全套软件和程序，只需到应用服务提供者提供的网上企业电子商务应用软件库(WebService)里去调一个出来用。这样做的好处很明显，首先，不用再付软件和程序本身的高额费用，而只需付软件使用费，成本大大降低，使用更加简便和经济。其次，企业的电子商务软件在使用过程中，可以更直接地得到专家的协助和技术支持，效率可以大大提高。

五、小结

本文介绍了WebService的动态电子商务。电子商务可以利用WebService创建多层分布式结构，这种分布式构建实现了跨平台的可互操作性，提高了软件模块的可重用性，减少应用程序的开发时间。WebService集成各种应用，为用户提供统一的界面，使得新型电子商务应用和动态服务集成能迅速发展，推动下一代Internet服务模式的开发应用。

［参考文献］

［1］JuvalLowy.WebServicesHurdletheFirewall［EB/OL］.Netmagazine，Nov.2001

［2］尚俊杰：《程序设计》，清华大学出版社、北京交通大学出版社2004年版。

［3］MicrosoftCorporation.GlobalXMLWebServicesArchitecture［EB/OL］.October2001

［4］吴增德、刘岩、马范援：《基于服务的电子商务应用集成框架研究》，《上海交通大学学报》2002年9月。

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电机驱动和控制装置要经受某些严酷的工作环境，而且要求能够连续和可靠地运行。现场的故障是无法避免的，选择正确的电路保护策略将有助于确保产品的可靠性，并将制造商和客户的维修成本控制在最低。采用泰科电子公司Raychem电路保护部提供的PolySwitchPPTC可复位电路保护器件，开发出更为稳固和可靠的产品，在电机的驱动和控制系统中能对某些常见的故障提供保护。

PPTC器件的小巧外形有助于节省宝贵的电路板空间，由于其具备自复式功能，因此可以允许布置在用户无法接触到的位置，这与传统保险丝需要布置在用户能够方便更换的位置相比具有明显的差异。由于PPTC器件是固态器件，因此还能够耐受机械冲击和振动，可为各种不同的应用场合提供可靠的电路保护。

电源保护

PolySwitch

图2：PPTC器件对输入/输出接口的保护。

PPTC器件一直以来应用于电源直流输出端的过载和短路保护。在开发出LVR系列产品后，目前PolySwitch器件已经可以应用在电源输入端的交流主电路中，将交流线路变压器和其它线路侧设备置于它的保护范围内。这些产品能够在中性线不小心处于断开状态或交流线电压用于24VAC输入端时，能够为电源提供保护。

LVR器件适用于电源系统，在120VAC和240VAC电压下，其最大输入电流可高达400毫安。而电流更大的电源系统可以将PolySwitch器件安置在次级端的输出电路，用于保护由于过电流状态所引发的电源故障(如图1所示)。

输入/输出接口的保护

许多驱动器和控制装置均配备了通讯和数据接口，用于各个系统元件之间的信息传输。而这些接口的接线有时会与交流或直流电源电缆并排敷设。这些线束可能由于正常的磨损、意外事故、安装接线错误或在中央配电箱上进行的误操作，而出现短路现象。如果电源电缆与通讯电线出现短路现象，PolySwitch器件能够保护任何与这条短路线路相连接的系统，以免造成通讯接口的损坏。在某些情况下，这种现象有可能影响到很多系统。而PolySwitch器件在保护接口处所起的作用，可以明显地降低设备常见故障的停运时间和修理成本(如图2所示)。

过热保护

由于PolySwitch器件能够对来自外部的热量和内部电流产生的热量所引发的温度上升作出响应，并可与高压设备建立起热量方面的联系，为高压设备提供过热保护。建立这种热量联系可以通过将这些器件布置成与高压设备发生接触或靠近高压设备的方式来实现。

此接触的方式使该器件能够很容易地与设备形成物理接触，从而提高了保护的效果。在这类设备中，变压器是一个很好的例子，PolySwitch器件可以捆绑在外部线圈上或外壳上(如图3所示)，从而建立起热量联系，还可以在设计时结合到电路中，使其具备在变压器过热时向控制器发送警告，系统马上停止运行。

近距离方式适用于电源半导体部件的保护，而且在小型的表面贴装PolySwitch器件与电源器件同处于一个铜底板时效果最好。这是一种成本低廉的热量联系方式，使PolySwitch器件能够在温度超过其动作点时进行动作，同时通知电源器件处于过热状态下时应该停止运行。

在这种应用中，会存在一定程度的热延迟现象，所以这一保护方案无法保护大电流部件以及部件在毫秒级的时间内就发生故障的电源器件。但是，对于绝大多数的过负载状态，这种配置均可以对电源器件提供保护。

运动机械均有可能出现堵塞或断裂故障，并可导致电机失速。在电机失速时继续供给电源会导致电机的损坏和/或驱动装置的损毁。将PolySwitch器件与电机驱动器串联起来(如图4所示)，可以保护电机和驱动电子电路，防止在失速或负载过大的状态下系统发生故障。在故障清除后(而且电源断开后)，系统可以重新开始正常的运行，无需进行维护或更换部件。多年以来，PolySwitch器件一直是汽车工业中最为常用的保护车座、车窗和其它电机的方案。

在这些应用中，使用PolySwitch器件要求考虑串联电阻的阻值和器件的最大保持电流额定值。室温下的最大工作电流为：16V以下为15A，30V以下为9A。

在这些应用中，当这些系统由于过电流或过热状态而导致外部故障时，PolySwitch器件能够允许电机驱动和控制器系统继续运行。其优点在于提供了一种功能强大和可靠的产品，在其它部件出现故障时可以保护系统。

汽车IEEE1394网络应用

在汽车工业中，家庭生活方式与汽车日益紧密的联系方兴未艾。采用由美国汽车多媒体接口协会(AMI-C)制订的标准化全球接口，就能方便地与各种消费电子设备相连，并为这些设备的快速安装提供便利。在消费电子业界称为IEEE1394串行总线的网络，在设计时以多媒体内容的传输为目标。这一针对汽车工业的附加标准被称为IDB-1394，由“1394联合汽车工作组”制订。

IDB-1394设计用于高速多媒体应用，即在车内快速传输大量的信息。这项开放式的标准允许便携式的电子设备与车载网络之间进行连接和互动操作，为两者建立了沟通渠道。

电源接口需要提供过电流保护，而现有的汽车体系所使用的电源标准是在多年以前颁布的。由于用户便利端口(CCP)用于传输信号和供电，所以必须对它进行保护，以防止由于各种故障，例如接触不良的电缆或接头插入到商品时，发生短路或造成下行设备的损坏。这种情况有可能经常发生，所以中央控制面板的短路保护必须有效而可靠。

应用综述

如图5所示，车载网络的架构可分为内嵌式网络和用户便利端口(CCP)。目前的技术规格将内嵌式塑料光纤(POF)车载网络定义为与现有的MOST(媒体定向系统传输)技术相似的规格。但是，前者的架构更加稳固、能够提供更高的数据传输速率，并且更易于实现。这个网络能够连接各种电子设备，例如DVD播放机、视频显示屏、导航系统、收音机接收设备、通讯设备，如无线电话或应急自动远程通信及信息处理技术术语，以及其它的多媒体应用。

这套视频-音频网络包括一个CCP，可供乘客将自己的CD机、游戏机和其它应用1394总线的设备和外设连接到网络中，所配电缆通用于家中和车上。

电路保护要求

在热插拔汽车环境中，由于客户经常要在电源接口上连接和断开各种外设，所以明显存在发生短路损坏的潜在危险。电源接口要求具备过电流保护的功能，而应用于目前汽车系统中的现有电源标准是多年以前制订的。因为用户便利接口用于传输信号和供电，所以必须对它进行保护，以防止由于各种故障，例如接触不良的电缆或接头插入接口时，发生短路或造成下行设备的损坏。这种情况有可能经常发生，所以中央控制面板的短路保护必须有效而可靠，而且最好是能够复位的。

图5：车载视频-音频网络架构。

电流限制可以通过使用电阻、保险丝、开关或PPTC器件来实现。目前很少采用电阻保护方案，因为它会在正常电流状态下产生过大的电压降。有可能采用一次性保险丝方案，但是这种保护易于损坏，而且必须在发生故障后予以更换。双金属开关的局限性在于它存在反复接通，并有可能导致触点熔连故障。在很多汽车应用中，最好的保护方案为PPTC器件，这种器件在正常工作状态下呈现低阻抗，而在发生故障时呈现高阻抗。

PolySwitchPPTC器件广泛用于IEEE1394应用，经常为计算机、外设和便携式电子设备提供可复位式电路保护。在汽车多媒体应用中，这种器件常用于为连接到汽车网络的GPS定位设备、CD换片机、音响和其它电子外设的输入输出接口提供电路保护(如图6)。

PPTC器件与传统的熔断器相似之处在于：能够在故障产生和持续状态下限制危险的大电流；而不同之处在于：在故障消除后和/或电路电源断开后，PPTC器件能够自行复位。另一项优点是这种器件较为小巧，能够直接安装在电路板上，并且可安装在电子模块、接线盒和配电中心部件内。

采用通用电子工业标准的车载产品能够有助于客户利用新面市的产品来升级汽车。而通用的总线也有助于汽车制造商在技术进步、不断超前汽车设计循环周期的情况中，解决由此引发的技术过时的问题。在热插拔汽车环境中，由于客户经常要在电源接口上连接和断开各种外设，所以明显存在发生短路损坏的潜在危险。而PPTC器件为这一问题提供了有效的过电流保护方案。这种可复位的电路保护器件也有助于制造商生产出安全可靠的产品，以满足管理机构的要求，并且降低产品保修和修理成本。

图6：PolySwitchPPTC器件可帮

助电路设计师满足电路设计的

安全需求，并为连接到车载网络

中的电源接口、远程信息处理设备和

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2）数字电视技术的应用。我们已经知道，数字电视能够将传统的模拟电视信号经抽样后转化成以二进制数表示的数字信号，该信号经计算机等处理之后能够形成一种可以用于监控的数字化广播系统。在生产过程中采用这种技术，可以达到许多意想不到的功能，科学家将该技术有机的融入到当代生活中，推广了它的应用功能。比如，采用数字技术可以使电视拥有比原始模拟电视更高级的功能和性能，电视图像的质量大大提升，甚至达到演播室的效果。其次，数字技术还有双向互动的功能，将观众很好地带入到电视的情形之中，增加了他们的感染力。另外，数字电视技术还被广泛地应用到国外的许多数字技术中，将电视技术推向一个崭新的时代。

2数字电视技术的发展现状分析

当今社会，信息技术与数字化技术已经成为科技发展的主流，它们的迅猛发展引导着整个技术领域的进步，而数字技术作为这一改变的主旨，对其发展有着更重要的作用。伴随着世界电视广播的大众化，数字电视在结合传统电视的功能后逐渐成为人们生活中必不可少的获取信息的主要工具。然而，根据2006年有关居民使用数字电视的调查结果显示，目前已有数千万人将数字电视应用到自己的日常生活中，但是他们提出了许多数字电视的不足之处，这引起了广大业内人士的重视。以下是科研人员对当代我国数字电视技术发展的现存问题分析：

1）由于我国数字技术起步较晚，而且整个国家处于发展中状态，这些国情都表现了我国的数字电视产业不可能一步到位。众所周知，数字化技术的开展需要大量资金的投入，目前我国还没有足够的资金供该领域使用，这就导致在对原先电台设备进行更换时进程受阻，电视节目资源紧张的局面也不免会发生。

2）数字电视本质上属于双向电视网络，而将现有的单项网络改为双项网络的成本较高，并且难度过大，我国目前技术还未成熟，实现数字电视技术仍存在较大困难。

3）我国各方面技术仍未成熟，数字电视的标准还未被很好的定位，科研人员在生产过程中无法把握数字电视的进程和发展方向。另外，国内有关数字电视研究的工作人员不够专业同样影响着数字电视的发展。

3改进电视数字技术的有效措施

数字电视在人们的日常生活中占有举足轻重的作用，面对我国当代数字电视技术发展中存在的诸多不足，相关管理部门必须加大管理力度，争取改变这种落后状态，以提高国家的综合国力。以下是针对上面陈述的问题提出的几点建议。

1）提高我国的整体经济水平，为数字电视技术奠定基础。经济基础决定上层建筑。数字电视技术要想得到快速发展，首先必须要拥有雄厚的经济基础，这样才能保障发展过程中设备和技术的更新不会受阻。国家在日常工作中要合理安排集体财产，尽量避免不必要的开销，将更多的资金投入到数字电视技术的发展中，以提高我国的科学技术水平，使人们的生活得到保障。

2）提高工作人员的专业素质。工作人员是否拥有较高的专业素质这很大程度上决定了产品的好坏。数字电视也不例外，操作人员高超的技术会大大提高数字技术的功能，并使其质量得到很好的保障。因此，相关工作部门必须在平时的工作中加强对业内人士专业素质的培养，多开展有关数字电视技术发展的讲座和活动，增加他们自身的工作意识，以此来提高数字电视的技术，使我国的数字化水平得以提高。

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1引言

电子商务（E-business）是在Internet开放的网络环境下，以在线的形式实现用户、合作伙伴、供应商以及员工进行交互的商业运营模式。今天，Internet为电子商务带来了飞速的增长，但现在的电子商务应用遇到了局限。目前，大多数商业网站都像是提供数据和逻辑的孤岛。它们不同其他的商业网站协同工作，当前在站点之间建立有用的交互是很痛苦的。通过用WebServices，使不仅两个站点，而是许多站点能够更容易地相互间协同工作[1]。

2动态电子商务

电子商务主要有两种形式：B2C和B2B。B2B模式是企业级电子商务，电子商务更核心的是市场潜力比零售业大一个量级的企业级电子商务过程。企业级电子商务是一个将买方、卖方以及服务于他们的中间商（如金融机构）之间的信息交换和交易行为集成到一起的电子运作方式。而这种技术的使用会从根本上改变企业的计划、生产、销售和运行模式，甚至改变整个产业社会的基本生存方式。

动态电子商务是着重于B2B的综合性和基础设施组成上的下一代电子商务，通过调节因特网标准和通用基础设施为内部和外部企业计算创造最佳效益。动态电子商务实现的关键是WebService。WebService就是原来的组件技术思想在Internet时代中的进一步发展，它集成了CORBA、COM/DCOM等各种组件模型技术，是原有各种组件技术的继承和发展。它不仅已作为动态电子商务的基础，也是“电子商务随需应变”技术发展的基础。

3WebService框架

Webservice是描述一些操作的接口，利用标准化的XML和SOAP消息传递机制可以通过网络访问这些操作[2]，如图1所示WebService与服务请求者通过SOAP交互。XML(可扩展标记语言)具有跨平台的特性，它作为数据交换和网络计算的基础，将无可非议的成为网络的通用语言，尤其是在电子商务的应用上的出色表现。

图1WebService与服务请求者交互

WebService体系结构基于XML，SOAP，WSDL和UDDI，图2展示了一个概念性Web服务协议，上面的几层建立在下面几层提供的功能之上[3,4]。Webservice体系结构基于三种角色（服务提供者、服务者和服务请求者）之间的交互，如图3。交互涉及、查找和绑定操作。

图2Webservice层次结构图3三种角色之间的交互

SOAP是一种基于XML的不依赖传输协议的表示层协议，用来在应用程序之间方便地以对象的形式交换数据。在SOAP的下层，可以是HTTP，也可以是SMTP/POP3，还可以是为一些应用而专门设计的特殊的通信协议。

服务提供者通过在服务者那里注册来配置和服务，服务请求者通过查找服务者那里的被服务的登记记录来找到服务，服务请求者绑定服务提供者并使用可用的服务。

在WebService的世界里，三个操作都包含三个不同的技术。服务使用UDDI(统一描述、发现和集成)，查找服务使用UDDI和WSDL(WebService描述语言)的组合，绑定服务使用WSDL和SOAP。在三个操作中，绑定操作是最重要的，它包含了服务的实际使用，这也是容易发生互操作性问题的地方。正是由于服务提供者和服务请求者对SOAP规范的全力支持才解决了这些问题，并实现了无缝互操作性。

电子商务驱动了WebService的发展，WebService是高度可集成的、基于Web

的对象，能够将你现有的企业应用使用SOAP包装、WSDL描述，从而企业的商务功能或商务数据。

Webservice使应用程序之间可以通过Web交互，而不管应用程序在不同的操作系统或用不同的语言编写。通过Webservice，应用程序间可以共享数据，在这种环境下，WebService成为应用程序集成的平台。

4多层分布式应用程序

企业级的商用应用程序开发中，企业里经常都要把用不同语言写成的在不同平台上运行的各种程序集成起来，而这种集成将花费很大的开发的力量。你的应用程序经常都需要从运行在古老的IBM主机上的程序中获取数据；或者再把数据发送到主机或UNIX应用程序中去。即使是在同一个平台上，不同的软件厂商生产的各种软件也常常需要集成起来。通过Webservice，应用程序可以用标准的方法把功能和数据暴露出来，供其它的应用程序使用。用Webservice集成应用程序，可以使你公司内部以及公司之间的商务处理更加自动化。

与企业级应用程序相关联的概念基于一个常规分布式应用程序结构；Microsoft最近几年为降低企业范围内应用程序的复杂性而开发了这个结构。这一模型被称为“多层结构”(Multi-tier)，原因是它可以非常容易地按照逻辑分组来加以理解。

平台提供了对多层结构模型的支持，用VisualStudio可创建基于WebService的多层结构的应用程序。使用.NET平台创建分布式应用程序的关键原则是将应用程序逻辑地分为三个层：图4表示了三层分布式应用程序体系结构[5]。

图4三层分布式应用程序体系

表示层为应用程序提供大量可视的，灵活的以及交互式的用户界面。商业逻辑层（也称为中间层）负责接收来自表示层的请求，并根据它包含的业务逻辑给表示层返回一个结果。在表示层所有发生的所有事情通常都会调用商业逻辑层。而逻辑层则需要调用数据层，获取其中能响应表示层请求的信息。数据层负责存储应用程序的数据，并在接收到请求时，把这些数据发送给逻辑层[5，6]。

中间层采用Webservice，用户界面通过SOAP与Webservice通信。WebService的主要目标是跨平台的可互操作性，使用WebService给我们带来很大的好处：第一，应用程序的代码的可重用性比以前更高，当你完成一个WebService之后，任何已授权的且连接的设备或别的软件可使用它。第二，增强企业之间应用程序的交互能力，提高数据的集成。最新数据源的集成很简单，即使它距离你很远，你也可以很简单地把它拿来同别的数据一起，在你的决策系统和分析工具中使用。第三，相对于现在的软件，WebService可使你开发出能完成更加复杂功能的软件。你不仅可以使用一个节点的处理能力，你也可以使用与之相连的别的结点的及节点之间的处理能力[7]。WebService的使用给软件业带来的革命好比是制造业中从手工转向流水线。安全，自由的数据流可提高效率，使你有机会接触或服务于更多的客户，产生新的合作关系。这些商业需求促使了WebService的发展。

5下一代Internet服务模式

“电子商务随需应变”(e-businessondemand)。就是企业用户在需要企业管理程序、商业数据库资料时，不必再独立投资建立内部的全套软件和程序，只需到应用服务提供者提供的网上企业电子商务应用软件库（WebService）里去调一个出来用。这样做的好处很明显，首先，不用再付软件和程序本身的高额费用，而只需付软件使用费，成本大大降低，使用更加简便和经济。其次，企业的电子商务软件在使用过程中，可以更直接地得到专家的协助和技术支持，效率可以大大提高。

WebService的核心就是集成，他们把计算机的处理能力从台式机传到数据中心，通过无处不在的Internet作为媒体，把应用程序连接起来创造更大的价值。WebService实现了应用的集成，为客户调用远端的对象提供了一整套的Internet规范，而使远程调用轻松方便。基于WebService的使Internet更能发挥作用的框架，将是下一代Internet服务模式。

6小结

本文介绍了WebService的动态电子商务。电子商务可以利用WebService创建多层分布式结构，这种分布式构建实现了跨平台的可互操作性，提高了软件模块的可重用性，减少应用程序的开发时间。WebService集成各种应用，为用户提供统一的界面，使得新型电子商务应用和动态服务集成能迅速发展，推动下一代Internet服务模式的开发应用。

参考文献：

1JuvalLowy．WebServicesHurdletheFirewall[EB/OL]．.Netmagazine，Nov.2001

2尚俊杰．程序设计[M]．北京：清华大学出版社、北京交通大学出版社，2004

3MicrosoftCorporation．GlobalXMLWebServicesArchitecture[EB/OL]．/team/XMLwebservices/gxa_overview.aspx，October2001

4吴增德,刘岩,马范援．基于服务的电子商务应用集成框架研究[J]．上海交通大学学报，2002，36(9)：1341-1345

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车用电力系统日渐短缺迫切需要新元件及新设计

越来越多的汽车电子设备，或电子系统导入车内应用之后，车用电力供应逐渐呈现不足的现象，使得汽车制造厂必须开始面对功率的控制，以及功率转换技术提出更高的要求，借以推动车用功率半导体、相关封装技术，能够更进一步的往前发展，这当中所包含的领域，也不再只是功率大小，还是MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransister；MOSFET）晶体管、绝缘闸极晶体管（InsulatedGateBipolarTransistor；IGBT）及控制与保护回路整合模块（IntelligentPowerModule；IPM）等问题。

归纳其主原因，是因为车上所使用的功率半导体元件与一般较常用的功率半导体元件比较起来，不论是对电压或电流、开关频率、功率损失、动态特性，甚至对于元件保护程度，都是相当严苛的；再加上汽车产业对于「用电的规范，已经开始从12V提升到42V，所以对于汽车用电的要求也就更高了。另一方面，必须具备也可进行高频切换动作及电能处理，才能使车上的电子产品，更能够发挥轻薄短小的应用优势，甚至是具有车上所需的高效率、信赖度与可靠性等要求。

汽车对于用电控制管理的概念成熟之后，其应用层面也越来越多；比方说，利用电力来作为汽车的制动及转向等运用，使得汽车电力、电子技术领域开始进行革新动作，而在这场汽车电力变革的过程中，将以电子转向或集成式启动器交流发动机（IntegratedStarterAlternator；ISA）作为主要架构。因为这是一种完全可逆的电机系统，又可称为交流伺服电动机，它是一种具有自动平衡式显示设备，藉由随动系统来确实执行元件，将放大器的输出电压（控制电压）转变为机械能，驱动滑动触点，除了能够让系统持续保持在平衡状态，还可以在高效率的状态下，实现许多需要很大峰值功率的电子功能。

以实际例子来说明：比方说，当驾驶者在红灯要转为绿灯可前进时，在第一时间将发动机关闭，主要是因为当驾驶者踩下油门时，交流发电机促使汽车能够很快地加速前进，如此一来，汽车不但能够降低排放有害气体，同时还能减少油料的用量。在这一方面，还能使用多余的电力来进行的各项控制，包括：电子动力转向（EPS）、主动式悬挂系统、电子透平机辅助设备、电子阀门控制、变速空调等，因此，这对集成式启动器交流发动机是非常重要的。

从技术门槛的角度来看，汽车集成式启动器交流发动机主要的技术困难在于，大功率的电子控制系统是采取部分设计方式，在执行上有它的困难。换句话说，由于汽车集成式启动器交流发动机是一个三相逆变器／整流器，除了负责对42V负载进行供电作用，或者当整流器在进行工作时，也能为36V电池进行充电之外，还必须在发动机起动时，能以逆变器方式为起动电动机进行供电的动作。从这边就能看得出来，为了让汽车电子系统能具有稳定的供电设计，就必须先厘清大功率电子元件，在不同应用阶段应该要有不同的工作诉求。

MOSFET晶体管改造汽车电源供应系统

再来，谈谈功率型金属氧化层场效晶体管（简称为功率MOSFET晶体管），这是一种属于多载式导电的单极型电压控制元件，其特性就是：开关速度快、高频率性能好，输入阻抗高、驱动功率小、热稳定性优良、无二次击穿…等优点，可以提供给设计者一种高速度、高功率、高电压，以及高增益的元件，因此在各类型小功率开关电路的应用非常广泛。

图说：PowerMOSFET是一种功率集成元件，它是由成千上万个小型MOSFET并联而成，图中所示为N通道的MOSFET单元结构剖面示意图。（资料来源：交通大学电子电力芯片设计与DPS控制实验室）

这对汽车用电系统来说，由于功率MOSFET晶体管具有很强的电流管理能力，才能够满足集成式启动器交流发动机必须兼具最大负载的效果及要求。换句话说，就是让汽车能在低温度的环境下，使内燃机具有较强的冷起动功能。不过，大部分汽车制造厂普遍认为，车用交流发动机大概只需要10kW就已经足够，过去也许是如此；不过，这对使用42V功率系统的10kW系统，这样肯定是不够的，这是因为逆变器在最后产生适当的输出电压与马达相联之后，一方面要调节马达的频率，另一方面还要调节马达电压，所以每个开关接口至少要超过400A来通过峰值电流的能力，才能因应越来越强大的车用电力系统。

图说：MOSFET晶体管提供了一个非常稳定安全操作区域（SafeOperatingArea；SOA），因为MOSFET再顺向偏压时，不需苦于二次崩溃所产生的效应，此直流与脉波的SOA优于BJT。（资料来源：交通大学电子电力芯片设计与DPS控制实验室）

借以降低电压功耗设计提升汽车发电机工作效率

要如何提高汽车发电机工作效率？若从降低正向电压来思考，这或许不失为一个方法，可以藉由降低寄生电感来减少切换时产生的电压尖脉冲。由于元件对于封装电流感度很灵敏，因此很多人都认为模块设计是最好的方式。不过，因为一般的模块封装设计方式，将影响到通过电流的能力。值得注意的一点是，虽然汽车发动机在「热车阶段，不需要很大的电流支持，但是功率MOSFET晶体管的限定电流会因为温度上升而有所下降，因此交流发动机的功率电路部分温度，必须保持在比较低温的状态，才能维持稳定的电压。另外，为了尽量提高额定电流，必须使用RDS（ON）较低的MOSFET晶体管，才得以满足车用电力需求。

改进的方式则能够以先进的封装技术，借以提高通过电流的能力，或者是使用分离元件等技术来达成，同时还能够尽量降低寄生电感（ParasiticInductance），良好值约为10uH20uH之间。除此之外，在电流切换过程还有更进一步的要求；简单说，就是要针对所使用的开关频率（一般为数千Hertz）进行最佳化动作，使逆变器或整流器能够在很高频率或环境温度高达150℃的情况下，还能提供全部的功率。

如何以特殊设计方式解决车上电流需求

在多种类型的汽车中，包括：汽车、大客车、卡车…等，最主要的动力来源大都是来自于内燃机系统来供应，它的模块设计大都是由半桥电路所组成，让车上的元件能够控制或驱动半桥电路中的高／低阶开关设备。另外，还能控制该桥次级端上的同步整流器MOSFET，使具有两个功率MOSFET晶体管芯片（每个为150mm），其电源母线不会受到任何电源装置发展故障的时候而受到影响，还能在42V的电源母在线，对600A的电流进行切换动作，藉此完成匹配性的设计。

其次，则因为汽车内部的温度或者是电压、电流过大容易造成温差的问题，易使车内电子设备中的材料受到影响，导致设备产生压应力或张应力。因此，为了减少汽车电子设备的热应力问题，通常会将MOSFET晶体管芯片安置在陶瓷基片上，这是因为陶瓷基片的温度系数与矽的温度系数能够完全匹配，若采用较为先进的导线压焊技术，特殊的架构不但能改善热源分布，进而加强整个模块系统的低热组性能，使模块能承受汽车所处的多变环境与电压功率起伏。

再来，就是如何降低杂散电感，使杂散电感低于8nH，这对消除尖峰电压是非常重要的。在一般设计上，为了降低电磁干扰（EMI）带来的影响，包括：栅极驱动电路、感测电路或保护电路，都装在一块很小的印刷电路板（PCB）上，而后将印刷电路板盖在模块上，使驱动电路能够以20kHz频率之下，驱动这些MOSFETT晶体管，其中涉及的参数感测和转换，都是在这块电路板上进行。因此，除了可以降低基板及散热器之间的抗热阻效能之外，在与传统模块相比，还能够使内部杂散电感降低60％以上，使设计及安装过程更为简单。

大功率MOSFET晶体管体现汽车电动转向系统

针对汽车采用大功率逆变器／整流器等元件技术，虽然说这是最理想电路设计和实施。不过，截至目前各界还没能够有个最后的定论，主要的问题还持续存在著。不过，42V的集成式交流发动机将是未来电动转向（EPS）汽车系统的关键所在，相信这点是不容质疑。不过，由于电流能力又会因为受到分离式的MOSFET晶体管塑料封装技术，而有所限制。这些限制对已经在汽车市场逐渐成熟的电动转向系统来说，将促使设计人员，将不同分离元件并联起来一同使用，或者采取模块的方式，才能提高分离封装通过电流的能力，借以降低中档及低档电动转向的系统成本。

大多数汽车系统中所使用的模块，目前大部分都都是采用绝缘金属基片（IMST）的设计方式。而在陶瓷基片方面，则是采用直接覆铜（DBC）的方式，并在厚膜基片及电流较小的情况下，才会改印刷电路板的模块设计方式。最后，在功率逆变器封装方面，对于中等功率和低功率，一个新的构想是将芯片封装在引在线，这时没有单独的基片，MOSFET晶体管可直接安装在同一个模塑引在线，用引线架构形成连接端子，进行外部连接到模块的外壳上，便能达到较佳的电源管理。

图说：因应汽车上的电源朝向低损耗化、小型化和超薄化需求，实现了优于传统系列的超低导通电阻特性和高耐击穿性依靠低导通电阻特性，并可以降低功耗，因而最适合用作电机驱动器、点滴器、DC/DC变换器等的开关元件。（资料来源：东芝半导体）

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关键词:电力电子技术,绿色照明,电子镇流器,

目录

摘要

目录

第1章前言

第2章电子镇流器的工作原理

2.1、高频交流电子镇流

2.2、常用高频交流电子镇流器电路与改进

2.2.1单级半桥谐振式

2.2.2双级谐振式高频交流电子镇流器

2.2.3无源功率因数校正

2.2.4常用高频交流电子镇流器调光

2.3、单级高性能、高功率因数高频交流电子镇流器

2.3.1高功率因数、低电磁幅射、具有宽调光范围的电子镇流器

2.3.2一种改进电荷泵功率因数校正（CPPFC）的电子镇流器

2.3.3一种用于紧凑型荧光灯的新型自激E类电子镇流器

2.3.4一种改进单级电子镇流器起动特性的新方法

2.3.5采用反激推挽集成变换器的电子镇流器

2.3.6基于单级高功率因数的电子镇流器

2.3.7一种新型单级恒功率高功率因数电子镇流器

2.3.8基于反激变换器的单级高功率因数电子镇流器

第3章智能照明控制系统的应用

3.1实现照明控制智能化

3.3可观的节能效果

3.4提高管理水平，减少维护费用

3.5智能照明控制系统的重要性

3.6智能照明控制系统的优点

第4章结论

致谢

参考文献

第1章前言

目前，我国电力工业发展速度很快，但是电力供应不足和用电效率低的状况依然比较严峻，这在今后相当一段时期内将继续存在。推行终端节电技术节约电能，是改善电力负荷紧张状况的主要途径。我国照明用电量约占总发电量的10%左右，且以低效照明为主，是终端节电的主要对象之一。照明用电大都属于峰时用电，因此，照明节电具有节约电量和缓和高峰用电的双重作用。同时，我国用电浪费和电耗高的问题相当严重，是造成企业经济效益不高和污染环境的主要因素，如1995年全国电厂二氧化硫的排放量占全国总排放量的1/3，所以照明节电对提高企业经济效益、保护环境也具有重要意义。

民用荧光灯(日光灯)交流电子镇流器在20世纪的70年代就开始了研究，到80年代就有许多企业投入了生产，但其质量的可靠性和稳定性在当时确实令人生畏。到90年代，随着国外用于电子镇流器的专用功率开关器件和控制集成电路(IC)新器件的不断出现，我国引进了如APFC技术。这才使得日光灯电子镇流器质量可靠性和稳定性有了技术上的突破。目前在日光灯中，电子镇流器几乎全部取代了电感镇流器。同时，电子镇流器光效高、功耗低、重量轻、无噪声、无频闪和提高荧光灯使用寿命等优点更显突出。“日光灯下看书会影响视力”已成为过时的常识。

绿色照明产业在世界的兴起使得电子镇流器倍受青睐。相关企业都看准了电子镇流器中蕴藏着的巨大商机。在民用荧光灯的交流电子镇流器取得突破性进展的同时，一些企业对我国道路上的高压钠灯所潜藏的节能潜力大为关注。据统计，若将全国高压气体放电灯都换上电子镇流器，全国全年可节电246亿千瓦时，可解决目前全国1/3的电力缺口。第2章电子镇流器的工作原理

2.1高频交流电子镇流

由于气体放电灯（如荧光灯、霓虹灯、卤素灯、金卤灯等）是一种负阻性电光源(特性曲线如图1所示)要使其正常稳定工作，需加一个限流装置。这个限流装置叫做镇流器。目前气体放电灯使用的镇流器有两种：（1）电感式镇流器；（2）高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在市电频率，体积大、笨重，还需消耗大量铜和硅钢等金属材料，散热困难、效率低、有频闪，所以现在一些电光源界的科技工作者纷纷寻找新的镇流方法，而高频交流电子镇流器就是一种有效方法。

电子镇流器采用高频开关变换电子线路的方法实现镇流，具有无频闪、效率高、体积小、重量轻、可调光，不使用大量铜材和硅钢材料的特点，所以自20世纪70年代以来，高频交流电子镇流器一问世，由于它的体积小、发光效率高、无频闪效应，适应供电电压范围宽、节能的一系列优点，受到了用户的欢迎。

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1.2为课程群建设、产学研相结合的进一步探索研究奠定基础电力电子技术已逐步发展成为一门由现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术多学科相互渗透的综合性技术学科。通过课程改革，为电力电子技术精品课程建设、课程群建设奠定良好基础。此外，通过课程改革，探索适用于我校的电类专业卓越工程师特色培养模式，并促进教科研和企业项目合作与承接等工作的深入开展。

2教学改革方案的实施与主要特色

为努力改变该课程原有的难教难学的状况，教学改革方案从以下几个方面实施：

2.1重新编排教学内容，突出课程实用性和趣味性改变传统教学中对四大变流电路孤立、单一的学习模式，引入生活中常见电路以及电子小制作的实例，通过一系列具体电路系统设计过程的演示，将《模拟电路》、《电机与电气》等前期专业课程的知识与《电力电子技术》所学理论知识相联系，展现课程强弱电结合、多学科融合的特点。并且，在保证理论基础扎实前提下，增加日常电路分析和设计实践环节在整个教学过程中所占比重，以实例激发学生自主学习兴趣，以兴趣带动能力培养，在这一过程中培养学生的读图、分析、画图、简单电源电路设计等能力，实现理论与应用相辅相成、有机结合，最终提升学生工程应用方面的综合素质。

2.2采用引导型教学方式，注重教学过程中的互动性和学生分析解决问题能力的培养授课过程中注意开展互动，通过采用提出启发性问题—共同讨论—获得结论—实验验证的方法，在教师“教”与学生“学”的过程中不断发现问题和新的突破点，将学生被动接受知识的过程转化为其不断解决问题的过程，使学生主动学习、开放思维，并在此过程中加深相关理论的理解，训练其分析和解决问题的能力。

2.3充分发挥多媒体教学优势，改变理论教学抽象、刻板的现状电力电子技术重视对电路波形的分析。课程原有的单一的板书或简单PPT课件加板书的传统授课形式课堂信息量较少，不够直观，不能解决学生缺乏学习兴趣，接收效果较差等问题。利用PowerPoint、Flash、视频等多媒体手段，不仅能使波形分析更为直观，还能方便地展示电路在不同条件下的工作状态，以及课程内容在实际生产中的应用。既可使教学内容更加丰富，还使分析过程不再枯燥抽象，分析结果生动醒目，便于学生理解。

2.4以实际系统分析为手段，提高学生知识融会贯通的能力改变对变流技术中各典型电路孤立的讲解，通过带领学生进行典型的电力电子系统分析，结合系统供电、控制等模块电路结构、原理的介绍，体现该门课程电力、电子和控制学科间的交叉性，使学生学会将与课程相关的专业课内容灵活运用于电路分析和设计应用中，提高他们对所学知识的融会贯通能力。

2.5引入专业常用仿真软件，激发学生学习兴趣，培养基本专业技能专业仿真软件在现代工业设计及应用中的作用越来越显著，掌握一至两种仿真软件工具将成为工科学生应具备的基本素质之一。同时，在教学过程中，利用仿真软件对电路工作情况进行仿真，可以使分析过程更为直观，有利于激发学生学习兴趣。目前，电力电子仿真软件主要有Matlab、Pspice、SIMetrix/SIMPLIS和Saber等，其中Pspice和Matlab在开关电源开发应用中具有重要作用，被相关企业广泛运用[4]。在教学改革中，通过在课堂教学和实验环节中引入建模的基本原理与过程，既能使课堂教学和实验更加生动直观与安全，还能引导学生学习软件的应用，使他们具备基础建模能力，有助于满足企业对于学生基本专业技能的要求。

2.6开发一批设计性、综合性研究实验，培养学生的应用、创新能力利用学校电力电子实验室和软件仿真的资源，结合当前热门课题和企业需求，开发一些设计性、综合性较强的实验，或通过课程设计、毕业设计的方式指导带领学生进行研究设计。实验的开发以培养学生应用创新能力为主要目的，既有助于学生巩固所学知识，提高知识综合运用能力，又可为电子设计大赛等专业比赛人才选拔奠定基础。

2.7以课程改革为契机，积极拓展校企合作途径，开发产学研项目，提升教师科研水平在课程改革中，积极寻求校企合作的新途径，深化校企合作的内容，将企业实际项目作为教学的实践、提升环节，依托学校的实验实训中心，以教师为主导，学生进行设计、验证配合，不仅可以极大地激发学生学习和实践的兴趣，同时也有利于教师自身科研水平的提高。

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一、前言

电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。

二、电力电子技术的应用

自20世纪80年代，柔流输电(FACTS)概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电力电子技术的应用研究和现状。

(一)在发电环节中的应用

电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备，电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。

1大型发电机的静止励磁控制

静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。

2水力、风力发电机的变速恒频励磁

水力发电的有效功率取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组)，机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。

3发电厂风机水泵的变频调速

发电厂的厂用电率平均为8％，风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65％，且运行效率低。使用低压或高压变频器，实施风机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。

(二)在输电环节中的应用

电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”，大幅度改善了电力网的稳定运行特性。

1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术

直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器，标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。

2柔流输电(FACTS)技术

FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可实现对交流输电功率潮流的灵活控制，大幅度提高电力系统的稳定水平。

20世纪90年代以来，国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单，控制方便，成本较低，所以较早得到应用。

(三)在配电环节中的应用

配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求，还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，即用户电力(customPower)技术或称DFACTS技术，是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器件价格的不断降低，可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。

(四)在节能环节的运用

1变负荷电动机调速运行

电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面，只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前，交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速，我国正在推广应用中。:

变频调速的优点是调速范围广，精度高，效率高，能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小，定子、转子的铜耗也不大，节电率一般可达30％左右。其缺点主要为：成本高，产生高次谐波污染电网。

2减少无功损耗，提高功率因数