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粉尘比电阻大于1011Ω·cm（高比电阻）时，采用传统工频、高频电源的电除尘器收尘，由于高电阻粉尘在电场中的高粘附力，使振打无法有效地将粉尘从收尘极板上除下，最终引成反电晕现象，降低了除尘器的除尘效率。脉冲电源独特的基础电压叠加脉冲电压的双电模式，相比于传统的工频、高频电源，能使粉尘的驱进速度明显提高，如图1所示，这使得同收尘面积的静电除尘器在使用不同电源控制系统时产生完全不同的除尘效果。增强系数H=Wp/Wdc，其中Wp为应用脉冲电源后的粉尘驱进速度，Wdc为应用常规电源后的粉尘驱进速度。从上图中看出，粉尘比电阻越高，应用脉冲电源后的效果越好，当粉尘比电阻为1013Ω·cm时，增强系数达到2.2倍，即脉冲电源对粉尘驱进速度的提高效果是常规电源的2.2倍，这就使得脉冲电源在高比电阻粉尘的除尘效率上完全优于常规电源。同时，脉冲电源的脉冲电流大，电压脉宽窄（≤120us），电除尘器电压上升率高，达2KV/us，荷电和电晕效果好，火花电压高，比常规电源提高几十KV，而基础电源电压总低于火花电压，能有效抑制反电晕和二次扬尘，有利于收尘。依据多年电除尘研究经验和相关工业应用，电除尘器电场越往后，粉尘比电阻越高。在除尘器后两级电场粉尘的平均比电阻一般都能达到1.0×1011～1.0×1013(Ω·cm)数量级。利用多伊奇公式η=1-e-w·A/Q及其他相关知识，可以计算出脉冲电源对不同比电阻粉尘的理论除尘效率，如表1所示。从表中可见，比电阻越高，脉冲电源的除尘效率越好，比电阻为1.0×1012～1.0×1013(Ω·cm)时，理论效率可达99.9934%。
2.脉冲电源的组成及结构
脉冲电源是适用于电除尘器的电源，目前在世界各地的电厂、钢铁厂及水泥厂的环保除尘机械设备中得到了广泛应用，除尘效果显著。它主要由控制柜和高压输出变压器两部分组成，分别放置于控制室和电除尘器顶部。脉冲电源系统一般由基础电压产生部分、脉冲电压产生部分、控制部分及通讯部分组成。其原理图如图2所示。1）基础电压Vdc产生部分三相交流电源输入至三相升压变压器，经三相整流桥和滤波电路后，产生一个高压直流电压，再经扼流电感L2和耦合电感L4送至电除尘器中，供应电除尘器ESP所需的基础电压。2）脉冲电压产生部分三相交流AC380V输入至三相升压变压器，经整流桥、滤波电路后，得到一个高压直流电压，经扼流电感L1给储能电容Cs充电。当高压IGBT（SW1）导通时，储能电容Cs、扼流电感L3、耦合电感L4、电除尘器ESP等效电容形成谐振回路，储能电容Cs内的电量在该回路内谐振，在电除尘器ESP两端形成一个脉冲电压。该脉冲电压与基础电压叠加，产生最终所需的加至电除尘器ESP上的电压波形，如图3所示。谐振后半部分，电量回充给储能电容Cs，节约电能。当高压IGBT关断时，谐振回路断开，电源继续给储能电容充电至原电压，等待下次脉冲的产生，如此循环。3）控制部分通过一个核心控制器（嵌入式系统），控制基础电压、脉冲电压的产生，并接收脉冲电源的反馈信号、监控关键位置的运行状况，调整脉冲电源的运行状态，使脉冲电源适应各种复杂工况的要求，产生最大的收尘效率及节能目标。同时采用快速、智能的火花响应、处理机制，保证火花状态下设备的安全、稳定运行。4）通讯部分通过以太网控制器，在通讯协议，比如Modbus的基础上搭建整个通讯系统，在上位机界面上监控各个脉冲电源的运行情况，并统一控制、调配，便于运行和管理，提高工作效率。
3.脉冲电源除尘的特点和优势
对于常规除尘器控制电源，脉冲电源具有如下主要优势：1）脉冲电源具有常规电源各种特性；2）在基准电压的基础上叠加脉冲电压，有效抑制高比电阻粉尘的反电晕现象，同时使电场获得尽可能大的电晕场强，使高比电阻粉尘充分实现电离、吸附、放电等过程；3）在获得较高场强的状态下，使得电耗最大可能的节省。对于电除尘器本体一类的改造，脉冲电源具有如下主要优势：（1）改造简便，可在不停炉、短期停电的状态下完成改造；（2）改造周期短，见效快；（3）故障时影响小，无需停炉整改；（4）改造成本低；（5）对于原本体小的除尘器有适当提效功能。综合考虑，脉冲电源较其他除尘器技术具有全面的、可靠的优势，采用脉冲电源对电除尘器进行改造是目前适应国家新环保标准的最佳改选方案。
4.脉冲电源工程应用及发展前景
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。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。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。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,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。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。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现,现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下,由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性,使器件性能对开关电源性能的影响减至最小,新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,从而可大大的提高工作频率,提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源。
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
(l)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
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张国君,男,1962年生,博士后,副总工程师,1997年5月于天津大学测控博士后流动站出站,现从事通信电源和电力直流操作电源系统的研究开发工作,并在清华大学电力电子研究中心进行第二站博士后研究工作。
---当今的大多数电子产品（从手持式消费电子设备到庞大的电信系统）都需要使用多个电源电压。电源电压数目的增加带来了一项设计难题，即需要对电源的相对上电和断电特性进行控制，以消除数字系统遭受损坏或发生闭锁的可能性。
---微处理器、FPGA和ASIC在上电和断电期间通常要求内核与I/O电压之间具有某种特定的关系，而这种关系在实际操作中是很难控制的，尤其是当电源的数目较多的时候。当不同类型的电源（模块、开关稳压器和负载点转换器）混合使用时，该问题会进一步复杂化。最简单的解决方案就是将电源按序排列，但是，在某些场合，这种做法是不足够的。一种更受青睐而且往往是强制性的解决方案是使各个电源在上电和断电期间彼此跟踪。
电源排序
---简单地按某种预先确定的顺序来接通或关断电源的做法一般被称为“排序”。排序通常能够通过采用电源监控器或简单的数字逻辑电路来控制电源的接通/关断（或RUN/SS）引脚而得以实现。图1a和1b示出了采用一个LTC2902四通道电源监控器来对4个电源进行排序的情形。
---不幸的是，单靠排序有时是不够的。许多数字IC都在其I/O和内核电源之间规定了一个最大电压差，一旦它被超过则IC将会受损。在这些场合，对应的解决方案是使电源电压彼此跟踪。
电源跟踪
---排序只是简单地规定了电源斜坡上升或斜坡下降的顺序，并且假定每个电源都在下一个电源开始变化之前转换。电源跟踪可确保电源之间的关系在整个上电和断电过程中都是可以预测。
---图2示出了三种不同的电源跟踪形式。最常见是重合跟踪（见图2a），此时，各电压在达到其调节值之前是相等的。当采用偏移跟踪时（见图2b），各电压以相同的速率斜坡上升，但被预先设定的电压偏移或延时所分离。最后，当采用比例制跟踪时（见图2c），各电压同时开始斜坡上升，但速率不同。
---实际上，随着设计精细等级的不断提升，能够使各电源相互跟踪。三种最常见的方法是（1）在电源之间采用钳位二极管；（2）布设与输出端串联的MOSFET；（3）利用反馈网络来控制输出。
---如欲将各电源之间的电压差保持在一个或两个二极管压降之内，则可在电源轨之间采用钳位二极管或晶体管，这种解决方案虽然粗暴，但却简单（见图3）。在低电流条件下，该技术会是有效的，然而在高电流水平时，采用这种方法的后果则可能是灾难性。同步开关电源能够供应和吸收大量的电流。如果电压较高的电源斜坡上升速率高于电压较低的电源，则二极管或FET将接通，以便对电压较低的电源进行上拉操作。电压较低的电源将因此而吸收较多的电流，从而会有巨大的电流流过。这有可能导致电源超过容许的电压差，甚至引发器件故障。完全依靠二极管或FET钳位来实现跟踪功能并非最佳的解决方案。
---另一种跟踪解决方案是在电源的输出端与负载之间布设串联MOSFET。在图4中，一个LTC2921跟踪三个电源。当首次施加电源时，MOSFET被关断且电源被允许以其自然速率斜坡上升。当电压稳定下来之后，MOSFET被同时接通，使得负载上的电压相互跟踪。这种技术需要用于驱动MOSFET和监视电源电压的电路，而且，当电流水平上升时，MOSFET中的压降和功耗便成为了一个问题。此外，这种拓扑结构还因为每个电源上的负载电容和负载电流可能有所不同的缘故，而使得电压的同步斜坡下降比较难以实现。
---第三种方法是利用反馈网络来调节输出电压，以此来使电源相互跟踪。最简单的实现方法是将电流注入电源的反馈节点。在图5中，一个LTC2923跟踪两个电源。生成了一个主斜坡，而且电路被连接至其他从属电源的误差放大器反馈节点，从而使其输出跟随该主斜坡。该电路还使得电压能够一同斜坡下降。该技术是最精巧的，因为它不需要采用串联MOSFET或钳位二极管。然而，并不是所有的电源都具有可以使用的反馈节点，而且，虽然许多电源模块都具有一个修整引脚，但是一般来说输出电压只能在一个很小的范围内调节。因此，大多数实际解决方案均要求采用了上述几类技术的某种组合。
设计实例
---图6中的电路在利用3.3V电源生成2.5V和1.8V电源的情况下实现了电源跟踪。在本例中采用了LTC2923，3.3V电源受控于一个N沟道MOSFET，而2.5V和1.8VDC/DC转换器则是通过其反馈节点得以控制的。
---当3.3V输入电源接通时，晶体管Q1和两个DC/DC转换器被保持在关断状态。当3.3V输入上升（利用电阻器RONA和RONB在ON引脚上进行检测）之后，Q1的栅极由一个内部充电泵缓慢地接通。由于Q1被配置为一个N沟道源极跟随器，因此，RAMP引脚电平开始上升，并提供用于系统的主电压斜坡。
---当针对重合跟踪来对TRACK1和TRACK2引脚上的电阻器进行配置时，电流被强迫流入或流出DC/DC转换器反馈节点，这样其输出将跟踪RAMP引脚电平的变化。图2a中的示波器扫迹便是采用该电路生成的。
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--一旦达到最终电压，LTC2923的FB1和FB2引脚将呈高阻抗状态。如果ON引脚被一个漏极开路逻辑器件拉至低电平，则输出将尾随降至低电平。通过改变与TRACK1和TRACK2引脚相连的电阻器阻值，可使同一个电路进行比例制跟踪或偏移跟踪模式的斜坡上升。图2b和2c中给出的示波器扫迹便是以这种方式生成的。另一种电阻器选择能够采用3.3V电源作为基准电压斜坡来对1.8V和2.5V电源进行排序（见图7）。对于需要三个以上电源的系统，可通过RAMP引脚对多个LTC2923控制器进行菊链式连接，以便控制数目不限的电源。
---当不能使用DC/DC转换器模块的反馈节点时，可采用串联MOSFET来对电源进行跟踪。图8a中的电路采用LTC2922来跟踪三个电源。图8b示出了该电路的输出。当首次施加电源时，串联MOSFET被关断，且5V、3.3V和2.5V电源被允许上电。当电压稳定后，MOSFET被接通，输出电压一起上电。当输出电压达到其终值时，内部开关从输出端回接至模块上的正检测引脚。这将迫使模块对MOSFET的负载侧进行调节，以补偿FET两端的压降。采用一个检测电阻器来提供电路断路器功能，以保护主电源免遭短路故障的损坏，而一个电源良好（PowerGood）引脚用于指示跟踪已完成。
1．1基本拓扑
基本的拓扑包括BUCK、BOOST、BUCK－BOOST、CUK、正激变换器、反激、半桥、全桥、推挽变换器。在课堂教学中应该使学生熟练掌握其工作原理、应用场所、电流连续和电流断续的工作波形、拓扑中的关键参数的计算，为学生设计基本的开关电源电路打下坚实的基础，这是第一层次，要求学生必须熟练掌握。尤其要着重讲解基本拓扑BUCK变换器，因为很多拓扑结构甚至是基本拓扑都可以由BUCK变换器变换得来。如果能在课堂上重点讲解BUCK变换器，使学生完全掌握BUCK变换器的原理和波形，对学生后期的开关电源学习将会大有助益。第二层次是以基本拓扑为核心部分的主功率电路各部分参数计算，相当于电源工程师的项目计算书部分，这也是电源工程师必须掌握的基本技能。由于课上时间有限，教师在课上会把拓扑中关键器件主要参数的计算方法给出，不可能把所有的参数计算一遍，所以导致有些学生就停滞在这个层次上，没有在课下把所有的参数，尤其是关系到器件选型的参数进行设计，为了解决这个问题，在课程中后期安排学生团队制作实物开关电源，在这个过程中就必须要对每个计算参数都要反复核算，这个教学环节取得了较好的效果。第三层次是主功率电路器件选型和调试，基本上只有参加过实物制作、电子设计大赛、实习项目的学生有机会达到这一步，通过实际存在的问题，就问题去解决，才会在实践当中结合他们上课学习的电源理论切实地体会调试电路的乐趣。
1．2PWM和PFC控制芯片
这部分会通过调研报告的形式让学生先去搜集相关PWM和PFC控制芯片的最新信息，先让学生去感知、去了解现在出来最新的控制芯片已经可以做到哪些功能了，此外重要的是积累总结每一个拓扑可以有哪些控制芯片来控制。让他们自己去发现问题，感知问题，带着问题和好奇，在课堂上授课教师会深入讲解PWM控制芯片的基本控制原理，通过工程项目详细讲解如何快速掌握一个新的控制芯片每个引脚的功能，电路的设计方法、元器件参数计算方法，使学生掌握如何用控制芯片来控制变换器实现电能的变换，学会设计控制芯片与变换器的连接电路，即检测电路和功率管的驱动电路。在课堂上教会学生使用PWM控制芯片数据说明书设计控制电路达到层次一，在课程学时中专门安排学生学习控制芯片电路的设计方法和参数计算方法达到层次二，不仅让学生掌握一种控制芯片的电路设计方法，更重要的是举一反三，在以后的设计和工作岗位上面对新的平台和控制芯片依然可以设计出符合要求的电路。
1．3变压器和电感设计
授课教师在课堂教学中依据教学改革培养电源工程师为目标不仅要介绍变压器和电感的各个参数的计算方法，还会结合实际项目讲授变压器同名端和异名端在实际电源制作时的注意事项，变压器的制作方法，掌握电压器参数的测试方法和测试工具，掌握用示波器和信号发生器测试变压器的匝比和同名端的方法。变压器和电感的设计直接关系到隔离型变换器的性能，很多学生对变压器和电感磁路设计部分学习起来会有些困难，所以这部分将作为课程的难点来重点讲解。
1．4保护电路设计
课堂教学中一部分学时将用来着重讲解各种保护电路，包括输入输出过压保护、过温保护、过流保护、输入欠压保护等。将采用调研报告、启发式和讨论式等教学方法引导学生去积累这些保护电路，学会在不同平台、不同应用场合使用不同的保护电路。
1．5闭环电路调试
结合自动控制原理课程的相关知识，着重讲解开关电源闭环电路的设计和分析，尤其是PID调节器的调试方法，结合实际项目演示电源工程师闭环电路调试过程，激发学生学习开关电源的学习兴趣，通过实物和仿真软件让学生体验调试的乐趣，这部分是开关电源课程重点讲解的内容，要联系实际项目，是课程的核心内容。以上5个部分是课程的主要教学内容块，完全按照培养电源工程师的目标下制定的教学计划，可以做到较好地给学生从课堂到就业的过渡，而不再是到了工作岗位上感觉课堂学习的东西和实际工作联系不紧密，什么知识什么技能都要工作之后学习。在课堂上，保证学生完全掌握第一个层次，通过课后作业、课堂实际项目案例、电源制作等形式的教学方法使大部分学生掌握层次二，在平时的教学中注意动手能力强或者电路设计能力强的学生，通过带学生电子设计大赛、创新大赛，或者学生在项目中辅助教师担任研发助理的工作等，使一部分学生研发能力可以快速提高，培养成具有基本技能的初级电源工程师。
2课程考核方式改革
考虑到开关电源课程的实践性强的特点，着重考核学生掌握所学的基本电路拓扑理论和技能，能综合运用所学知识和技能去分析电路、调试和测试电路、分析电路故障及排除电路故障的能力。
2．1制作电源实物
基于课堂系统的理论学习，独立制作75W单管正激变换器实物的能力考核，该正激变换器采用何种磁复位技术不限，根据班级人数，3～4名同学为一个小组，明确不同分工，共同制作出一款正激变换器。同时培养学生的团队合作意识，考核的内容也要增加当该团队遇到分歧和困难的时候，是如何解决的。
2．2课堂表现
主要是包括回答问题的情况，对问题分析的程度，出勤率，在平时小组讨论时的表现和活跃程度。
2．3科研报告、口头汇报
通过让学生搜索近3年国内外开关电源、尤其是通信电源技术和产品的最新发展概况，增强学生的自我学习能力，在以后的学习和工作中掌握更新自己开关电源知识体系的能力，这是我们教学的重点，不只是教会学生电源的基本知识，还要教学学生学习探索开关电源领域的学习方法。选取部分优秀学生的科研报告由学生浓缩成5分钟的口头汇报结合PPT、实物动画等多媒体展示方法在上课前5分钟做口头汇报分享给学生们。不仅较好地激发学生学习开关电源的兴趣也能够充分锻炼学生的公开演讲能力。
2．4作业
作业着重在学生是否是自己独立完成的电路设计，而不是应付了事。哪怕学生的设计内容很少，但是只要是他们自己经过思考得来的就要比其参考其他人的作业效果要好很多。
3开关电源技术教学改革反思
1．1外观及结构
移动电源结构一般由电压转换电路、可充电电芯或电芯组、外壳组成。其中电压转换电路分为充电电路、升压电路、管理控制IC以及保护电路。充电电路用以保证输入端能以恒流和恒压的方式为电芯充电。升压电路的作用是将电芯电压提升到输出端额定电压。管理控制IC起到电量监控和开关控制的作用。保护电路用以提供过充电、过放电等保护作用。电芯根据电解质材料不同大致分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池两大类。外壳的主要作用包括机械防护、散热和阻燃等。各组件应当以适当的方式连线、支撑并固定。使用人员可接触区应当有适当保护，以保证不会产生机械危险。
1．2电性能输出
电压为移动电源最基本的参数，电压过高、过低都会对被充电设备造成一定程度上的损害。测量时移动电源应在达到充电饱和状态30min后，空载情况下使用功率计测量其输出电压。测量的输出电压值与额定电压容差为±5%［2］。常温放电性能是移动电源最为重要的参数，此参数标志着移动电源的实际输出容量。移动电源应在23±2℃环境温度下，以额定输入电压和电流进行充电，直至饱和状态。静置30min后，以额定输出电流进行放电，直至移动电源放电输出终止，记录放电时间［3］。输出容量等于放电电流乘以放电时间。测量的移动电源输出容量应不低于其额定容量。转换效率测量时使用直流电源模拟电芯接入电路板输入端，直流电源输出电压调至电芯组标称电压。电路板输出端连接电子负载，调节电子负载使得电路板输出为额定输出。仪表连接示意图见下图1。电流表和电压表测量得到输出端Iout和Uout、输63入端Iin和Uin可以通过公式η=Uout·IoutUin·Iin(1)计算得到转换效率，转换效率应不小于85%。
1．3安全性
移动电源的安全性包括:过充电保护、过放电保护、短路保护、发热和防火等［4］。1)过充电保护。测量移动电源过充电保护时，移动电源在充电饱和状态下，使用直流源输入，持续加载充电12h，设置直流源输出电压为移动电源额定输入电压的1．2倍，输出电流为移动电源额定输入电流。整个过程中移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。2)过放电保护。移动电源放电至输出终止状态下，测量其过放电保护性能。在输出端接30Ω负载，持续加载放电24h。整个过程中移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。3)短路保护。短路保护为防止使用中正负极短路时提供的保护。测量时使移动电源在充电饱和状态下，将输出端正负两极，使用0．1Ω电阻短路24h。整个过程中移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。4)发热。移动电源在工作状态时，不应对使用人员造成热危险。测量其发热温度应在正常负载条件下工作直至温度稳定，使用数据采集器和热电偶测量移动电源外壳温度值。接触温度限值是塑料外壳为95℃，金属外壳为70℃，玻璃、瓷料和釉料为80℃。测量温度应低于各使用材料的发热限值［5］。5)防火。移动电源外壳应当使用V-1级材料进行阻燃防火保护。试验样品选用移动电源外壳，试验火焰顶端与样品相接触，施加燃烧30s，然后移开火焰停烧60s，然后不管样品是否还在燃烧，再在同一部位重复烧30s。合格判据为在试验期间，当试验火焰第二次施加后，样品延续燃烧不得超过1min，而且样品不得完全烧尽。
1．4环境适应性
移动电源环境适应性包括:高温放电、低温放电、温度循环、恒定湿热、振动、自由跌落、重物冲击和机械冲击［6］。高温放电测量中，移动电源在充电饱和后，放入55±2℃的温度试验箱中恒温放置2h，最后以额定输出电流进行放电，直至移动电源放电输出终止，记录放电时间，计算输出容量，其容量应不低于额定容量。低温放电测量中，移动电源在充电饱和后，放入－10±2℃的温度试验箱中恒温放置2h，最后以额定输出电流进行放电，直至移动电源放电输出终止，记录放电时间，计算输出容量，其容量应不低于额定容量。温度循环测量中，移动电源在充电饱和后，放入温度为75±2℃的温度试验箱中，保持6h后，将温度试验箱温度设置为－40±2℃，并保持6h，温度转换时间不大于30min，上述过程循环10次，如图2所示。温度循环试验结束后，取出在环境温度23±2℃的条件下搁置2h，以额定输出电流进行放电，直至移动电源放电输出终止，记录放电时间，计算输出容量，其容量应不低于额定容量。图2温度循环示意图恒定湿热测量中，移动电源在充电饱和后，放入温度为40±2℃，相对湿度为90%—95%的温度试验箱中搁置48h后，再取出在环境温度23±2℃的条件下搁置2h，以额定输出电流进行放电，直至移动电源放电输出终止，记录放电时间，计算输出容量，其容量应不低于额定容量。振动测量中，移动电源在充电饱和后，将其安装在振动台台面上，按以下所述振动频率和振幅对振动台进行设置，X，Y，Z3个方向每个方向从10—55Hz循环扫频，持续时间为3h，扫频速率为1oct/min。频率在10—30Hz范围内时，位移幅值为0．38mm，频率在30—55Hz范围内时，位移幅值为0．19mm。振动结束后，移动电源应不泄露,不破裂，不起火，不爆炸。结果位置跌落到水平表面试验台上，跌落高度为1000±10mm，试验次数为3次。水平表面试验台应当是由至少13mm厚的硬木安装在两层胶合板上组成，每一层胶合板的厚度为19—20mm，然后放在一水泥基座上或等效的无弹性的地面上。跌落试验结束后，移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。重物冲击测量中，移动电源放置于平面，并将一个Φ15．8±0．2mm的钢柱置于电池中心，钢柱的纵轴平行于平面，让质量9．1±0．1kg的重物从610±25mm高度自由落到中心上方的钢柱上，样品纵轴要平行于平面，垂直于钢柱纵轴，试验次数为1次。重物冲击试验全过程中，移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。机械冲击测量技术中，移动电源在充电饱和后，采用钢性固定的方法固定在冲击试验台上。在3个相互垂直的方向上各承受一次冲击。冲击在最初的3ms内，最小平均加速度为735m/s2，峰值加速度应在1225m/s2和1715m/s2之间，脉冲持续时间为6±1ms。机械冲击试验结束后，移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。
1．5电磁兼容性
移动电源应满足静电放电抗扰度［2］要求。使用静电放电模拟器施加干扰信号，严酷等级为接触放电±4kV，空气放电±8kV。静电放电抗扰度试验全过程，移动电源应不泄露，不破裂，不起火，不爆炸。
2总结
通信电源专业课程群的总体规划，课程群划分的标准与其他通信专业方向划分类似，都是以能否适应通信企业的需求为导向。高职通信电源专业开设了通信电源设备维护方向和开发方向。通信电源和电子技术课程联系化教学设计规划首先应在通信电源设备维护方向尝试，因为高职学生以后就业方向就是上岗应用。在经过实践后，开始向通信电源专业方向其他知识关联的方向延伸，最后扩大至其他通信专业教学的范围。对跨课程联系库的项目资源进行通盘设计既要考虑理论知识的传授，又要关注基本技能的掌握，同时也要定期更新教学资源库，及时了解学生掌握知识的能力，使课程之间的联系、老师和学生之间的联系更具有灵活性。例如在整流UPS的教学中为了保证学生教学的学习积极性，要经常介绍新的控制技术的发展、高智能化集中监控系统的动向。将电子技术的新发展和通信电源专业的发展有机地结合来讲授。项目库最好是每两年更新一次。在高职的教育中主要是突出学生的动手能力和理论联系实际的能力，高职通信电源的学习也是如此。通信电源的每一次大发展都和电子技术的大发展是分不开的。例如在电子技术中采用大功率开关管的高频开关整流电源电路，与传统采用工频变换技术的相控电源相比是一次很大的电子技术上的突破，导致通信电源变换技术的大发展。学生在领悟通信电源技术的基础上，要求能了解电子技术的发展动向，突出学生在电子技术方面的动手能力。针对通信电子技术课程内容多课时少的特点，将通信电子技术的内容分为有机的几个部分，提出了新的课程内容设置思路，即：以模拟电子技术的放大电路、负反馈为基础，讲述通信电源的变换电路。以电路与信号的傅里叶级数为基础，讲述通信电源调制与解调的应用。以数字电子技术的逻辑电路为基础，讲述通信电源的油机、不间断电源的控制应用。兼顾当前技术发展，这种内容设置方法有利于学生掌握课程核心内容，这样在教学过程中即能让学生理解通信电源的应用又能兼顾通信电子技术课程内容多课时少的特点，从而优化课堂教学内容。在通信电源课程展开前一定要让学生建立通信电子技术的概念。普通的电子技术教学和通信电子技术的教学是有所不同的。通信电子技术更具有针对性，通信电子技术针对的是本通信专业所需的电子技术的内容，概念深奥难懂，电路复杂多变，学生基础差，很容易产生厌学的情绪，所以在实践中要注重学生对本专业培养，激发学生对通信电子技术的学习兴趣，如开设“对讲机”“发射机”通信电子技术实验。“通信电子技术”是通信技术、电子技术两者交叉的新兴学科，是通信电源、通信工程及其移动通信专业的专业基础课，是一门理论与应用相结合，实践性很强的课程，也是发展很快的学科，它不仅能为通信工程及其移动通信等各相关专业的在校学生打下坚实的理论基础，同时也可为从事与电能变换、柴油机、开关电源、电力系统等相关领域工作的工程技术人员提供现代高新技术的重要基础知识，在通信专业人才培养中占有重要地位。由于通信电子技术的电路原理复杂、概念深奥难懂，应用变换多样，学生们在学习过程中会觉得难学难懂，因此，我们对课程进行了教学方法、教学内容、教学实验和教学手段等环节的改革，除了让学生掌握课程知识外，更重要的是提高自学能力、创新能力以及团队协作能力，在实际操作过程中，安排专人负责制度。例如作为下一代通信核心机房（NGN系统、5G系统）的供电设备应该是要求极高的供电设备，其供电方式必须做到能消除单点的供电故障，电源质量要求高、可靠性好、效率高、监控完善。能满足下一代通信核心机房的供电设备要求的非直流电源（-48V系统）不可。在教学过程中要引导学生如何很好掌握新一代通信电源的基础知识，引导学生把握信新一代通信电源发展变革方向，鼓励学生自学新知识、学习新技术。
2高职通信电源中电子技术课程联系化教学设计举例
通信电源和电子技术有很强的联系性和依赖性，这种联系性和依赖性虽然也能跨越到其他通信专业课程，但通信电源和电子技术的联系性和依赖性更高。高职学生的特点之一是学习不积极、高中理科基础差、自学能力低，对知识的连贯性掌握技能就更差。项目库中每个项目的实施需要相关课程群合作完成，例如将电子技术中的功率因数概念的教学和通信电源的直流不间断电源中的有源功率因数校正电路结合起来讲，学生更易于对功率因数概念的理解，也能很好地掌握通信电源的直流不间断电源中的有源功率因数校正电路的原理。通信电源课程根据教学计划需求就能完成对应电子技术基础教学任务。在相关通信电源知识群中由项目驱动完成电子技术基础教学任务后，通信电源教学任务也同步完成最终结果。因此，教学设计者应能够依据人才培养方案来建立通信电源和电子技术课程间联系构架和设计跨课程的教学项目，在教学活动中，动态地将通信电源和通信电子技术课程进行联系，形成具有活力的知识连贯体，并根据与通信电源课程群的知识联系性来设计电子技术课程的项目库。通过对高职通信电源专业联系化教学的现状分析和对通信电源专业的人才培养方案和教学计划剖析后，我们应首先对通信电源和通信电子技术进行联系化设计，提出对电子技术教学的设计方案，例如将电子技术专业课程中的电路与信号、模拟电子技术融入通信电源的配电和防雷来讲授，将数字电子技术融入通信电源的UPS和整流来讲授。电子技术的应用、电子技术实训、电子产品设计与制作与通信电源的设备实训相关联，进行项目关联设计试点。基于联系需求将通信电源和电子技术课程的这些环节紧密相关，层次清晰，环环相扣。从而实现，在高职通信电源专业技能培养的生命周期过程中的前后紧密联系，并最终形成通信电源专业的教学表现结果。
3结论
高职《电子技术》选用的教材大多是本科教材的简化版，如《模拟电子技术》内容主要包括，二极管及其应用电路、晶体管及其放大电路、场效应晶体管及其放大电路、多级放大电路、放大电路的频率响应、集成运算放大器、放大电路中的负反馈、波形发生和变换电路、功率放大电路以及直流稳压电源等。《数字电子技术》内容主要包括：数制与码制、逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、触发器、脉冲波形的产生与变换，数模和模数转换。同样的教学内容、同样的老师，考题越来越简单，不及格率却越来越高。原因在于近年来参加高考的考生逐年减少，各高等学校招生比例却不断增加，导致最后招生的高职院校生源质量不断下降，以西安航空职业技术学院电子工程学院为例，近10年来考生的入学分数从2006年、2007年的400多分降低为2014年的260多分。电子技术日新月异，中大规模集成电路、数字信号处理技术、嵌入式系统、EDA技术在飞速发展，但部分教师对高职教育的认识还有些模糊，教学的理念相对保守。部分课程教学仍采用传统模式，教学方式为“一支粉笔、一块黑板、三尺讲台”，讲授的内容也十年如一日，不能与时俱进。教师一味地按照教学进度教学，学生只是普通的听众、观众，老师受累、学生也难受，难以真正激发学生学习的积极性主动性，更谈不上对学生创造能力和实践能力的培养。学生对知识的实用性和实践性不够重视，听不懂课、看不懂电路图无法将学到的理论知识应用于实际电路的分析以解决实际的问题，导致学与用脱节，对讲的和做的兴趣不大或者基本上是应付了事。对学生的考核方式也大多是参加期末考试的笔试，只注重了结果没有注重学习的操作过程和实践的掌握程度。
2改进的措施
针对学生学习的现状，首先强调《电子技术》课程的重要性，不必拘泥于教材的知识，以及电路内部复杂的结构，多强调元件、电路的功能和作用，以及在实践调试中的注意事项。有条件的可以进行一体化教学，两小节课程，第一小节理论讲解，第二小节学生操作训练，增强了学生对电子元件和电路的感性认识，还可以熟练掌握万用表、示波器、直流稳压电源、信号源等仪器仪表的操作，通过一体化教学使得教学目标明确，提高了教学效果。根据学生学习掌握的状况，训练其创造性思维能力，根据电子技术的发展方向和学生的知识结构进行科学合理的安排内容。如适当引入数字信号处理技术（DSP）、嵌入式技术（ARM）、电子设计自动化技术（EDA）技术，以及未来电子技术的发展方向微电子技术、纳米电子技术。在当今日新月异的世界里，《电子技术》讲授的内容也应该与时俱进，因此教师应该不断的学习新理论、新技术、新方法，使培养的学生毕业后尽快与社会同步接轨。还可以考虑引入PPT、视频、动画等教学方法及手段，突出重点、突出难点，提高教学效果。在实验教学方面，在保证基本的实验技能和操作能力培养的前提下，适当减少基础性验证实验，增加设计性实验内容。如数字电路实验中的智力竞赛抢答装置，它具有公共置0端和公共CP端；F2为双4输入与非门74LS20；F3是由74LS00组成的多谐振荡器；F4是由74LS74组成的四分频电路，F3、F4组成抢答电路中的CP时钟脉冲源，抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S，74LS175的输出Q1～Q4全为0，所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与非门F2送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止。若学生掌握的操作技能，则学生就掌握了触发器电路、逻辑门电路、振荡器电路、分频电路、时钟电路、发光二极管电路等多个电路知识。做好《电子技术》教学还要重视师资队伍建设，有了好的老师、好的教学方法、好的教学理念才能教出好的学生。应该打破传统的理论教学教师与实验教学队伍的界限，理论任课教师也应该积极参与实验教学、实验项目的改造和实验室建设，将理论教学与实践教学有力地结合在一起，积极参与科研课题的申报与实施，使理论与实践教学与时俱进。鼓励教师参加一些权威部门组织的教学改革研讨会，利用好假期时间参加一些国培项目，鼓励教师深造学习，深入生产、建设、服务第一线，及时了解行业发展的动态，结合实践教学开展科研活动，撰写科研论文，不断提高教学水平。教师的教学效果与考核相挂钩，可以提高教师学习的积极性。近期，西安航空职业技术学院电子工程学院组织教师积极参与微课的制作与教学，取得了较好的教学效果。利用仿真软件教学可以补充硬件教学资源的不足，节约教学经费，使学生较容易的掌握各种仪器的基本使用方法、电路参数的测试方法，使每个人都能亲自动手接触电路，进行元件接线、参数设定、数据测量并与理论计算结果进行对照，增强对电子线路的感性认识，提高教学效果。《电子线路》常用的教学仿真软件有EWB、Protrus、Multisim、虚拟仪器等，为Protrus软件连接的八路彩灯仿真效果图。Protrus软件连接的八路彩灯仿真效果图重视学生社团的建设与发展。学生社团的成员们具有相同的兴趣和爱好，他们来自不同的专业、不同的年级，知识结构、能力结构具有交叉性和互补性，可以按照自己的意图和方案进行设计创新。此外，学生社团活动方式的实践性与灵活性、自由宽松的氛围、平等的师生关系都为实践创新训练提供了有利的条件。西安航空职业技术学院电子工程学院电子俱乐部2003年5月成立，是在原来便民服务小组基础上发展起来的，本着“服务大家，提高自己”为宗旨，以锻炼为主导、以求知为目标、发扬雷锋精神、充实自己、服务于人的思想，适时开展义务维修活动，普及电子科普知识。社团经过12多年的发展，现拥有创作部、维修部、电脑部、宣传部、技术团等5个部门，300多名社员。电子俱乐部自成立以来，在学院、团委、电子工程学院等部门的领导及指导教师的关怀下，以及全体社员的共同努力下，多次在校园、社区开展便民电器义务维修活动，多次进行三下乡电器义务维修、支教活动；以电子俱乐部成员们多次参见校园、省级、国家级电子技术类竞赛，取得了骄人的成绩。2006年电子俱乐部获得了“省级优秀社团”的光荣称号，2007年、2010年电子俱乐部获得“院级优秀社团”的光荣称号。对于课程的考核不应该仅仅局限于期末考试笔试的成绩，应该增加平时成绩的比例，老师可以参考学生平时的作业、实验实训操作的情况，电子技术类竞赛获奖的学生成绩可以适当加分，对现在的考核方式进行适当的调整，可以激发学生学习的积极性与主动性。
3总结
随着社会经济的不断发展，电力在社会发展中的作用逐渐凸显出来，对社会与经济的稳定发展带来了严重的影响。目前我国城市建设正在如火如荼的发展之中，各种电力设备被广泛的应用在各个领域中，电力行业的发扎过程中需要对电力营销进行实施，集中处理各种用电信息，这样才能对电力企业的安全供电进行保证，从而更好的为我国社会经济发展与城市建设提供电力方面的保障。在电力市场不断发展的过程中，需要展开电力营销，将电力用户的需求作为中心，为用户提供安全可靠的电力产品，同时促进电力服务质量的不断提高。在实施电力营销的过程中，主要利用网络技术与通信技术，对信息管理网络进行构建，在此基础上利用该信息管理网络对电力信息展开集中的处理。可以通过电力营销实现采集电力信息、管理电力行业业务、处理各种店里工作等，同时面对用户的电力需求，及时的作出响应，进而使用户的需求得到满足。在电力企业的发展过程中，电力营销的应用极大的推动了企业与用户之间良好业务关系的建立，为电力企业创造了巨大的经济效益，在电力企业发展过程中起到了十分重要的作用。远程用电检查技术主要是由各种应用软件以及用电采集软件组成的，在电力行业发展过程中，远程用电检查技术以其快捷、方便等特点广泛应用与电力营销中，可以完成对用户各种用电信息进行快速的采集和整理，并完成电费计算。远程用电检查技术的应用在电力行业发展过程中，主要通过制约技术与远程技术等实现对用电设备运转情况的监测，对信息数据进行采集，并实现资源共享，进而对用电信息的安全性与可靠性进行保证。在实际应用电力营销远程用电检查技术过程中会受到一些因素的干扰，因此在实际应用过程中应该加强对系统安全的建设。
2电力营销中远程用电检查在工作中存在的问题
2.1技术、设备问题远程用电检查技术与设备
在不同位置、不同地区存在一定的差异，这也为技术的应用以及维护增加了很大的难度，正因为在设备与技术上存在这些差异，所以远程用建设与电力营销之间的连接也增加了很大的难度，对电力营销中远程用电检查技术各项功能的正常发挥带来了一定的阻碍。
2.2采集终端问题采集终端存在的差异性
主要表现在环境适应能力与实际工作环境间存在的不同，正因为存在这种差异性使得采集终端的安全运行受到影响，同时数据的准确性也受到了影响。
2.3通信问题远程用电检查技术的实际
应用过程中，通信方法也是对技术应用效果产生影响的重要因素之一，在不同通信方法之间存在着不同的优势与不足，现阶段主要使用的通信方式有无线传输、通信光线等，这些通信方在传输过程中会受到不同强度的干扰，同时通信的可靠性也会受到影响。
2.4应用问题远程用电技术
在电力营销中的应用还存在应用上的问题，例如管理和技术人员较少，系统的功能不能得到正常发挥等，这些问题的存在使得远程用电检查技术的正常应用受到了严重的影响。
3电力营销中远程用电检查技术的应用
3.1对统一的用电检查设备进行使用
从现阶段远程用电检查技术在企业电力营销中的应用现状尅看出，所述电力企业现在应经形成了属于自己的远程用电检查系统，但是该系统在实际应用过程中在技术上始终存在一定的差异性，使得用电数据信息的采集受到了严重的影响，为了对用电信息检查的准确性进行保证，需要对统一的远程用电检查设备进行使用，将电力系统和用电检查系统紧密的联合在一起，并对目前的电力营销方式进行适当的调整，对良好的远程用电检查系统进行构建，这样就能创建一个良好的用电环境，对远程用电检查技术功能的发挥进行保证。
3.2使用电子电表
电表是对用户用电量进行计量的一种设备，目前在对电表进行使用过程中，电表的工作状态会受到各种因素的音响，为了对这一问题进行解决，可以对电子电表进行使用，这种电子电表在使用过程中计算电量的准确度更高，减少维修工作量，同时对其进行远程用电监控也比较便利。
3.3对通信方式进行合理选择
在应用远程用电检查技术的过程中会受到通信方式的严重影响，在电量传输过程中不同通信方式会受到不同因素的影响，每种通信方式的优势与不足都不同，为了使远程用电检查技术的各项功能得到更好的发挥，电力企业应该与自身的工作、供电环境相结合，对最佳的通信方式进行选择，进而使电量在传输过程中受到的干扰得到降低，最终促进电量传输质量得到提高。
3.4对电力营销管理体系进行完善
在电力企业中有一个良好的管理体系能够保障营销工作得到正常进行，同时保证远程用电检查技术得到高效的运用，因此在电力工作中应该对电力营销管理相关制度进行完善，保证远程用电检查工作得到顺利的开展。在电力营销工作中，应该不断对各项制度进行完善，以便于各项店里工作的顺利开展，同时加强供电服务制度建设，更好的为电力工作提供良好的制度环境。
4结语
1仿真模型构建
起动Matlab软件，打开Simulink仿真模块，通过拖拽元件构建单相桥式全控整流电路电阻性负载和电感性负载仿真模型。仿真电路中主要的元件的提取路径如下所示。
2单相桥式全控整流电路电阻性负载触发角度为450仿真
利用3.1中描述的元件的提取，根据单相桥式全控整流电路电阻性负载原理图，对所选择的仿真元件进行连线，仿真模型如图1所示。模块参数设置分别针对电源、触发脉冲、负载电阻进行设置。电源电压为100V，50HZ交流电；VT1、VT4触发脉冲设定为幅值为10、周期为0.02S、延时时间为0.0025S；VT2、VT3触发脉冲设定为幅值为10、周期为0.02S、延时时间为0.0125S；电阻R=2、H=0、F=inf；晶闸管为默认值设定。开始时间设置为0，终止时间设置为0.05，算法设置为ode23tb。参数设定完毕后进行仿真，仿真波形如图2所示。
3单相桥式全控整流电路电感性负载触发角度为45̊仿真
模块参数设置分别针对电源、触发脉冲、负载电阻进行设置。电源电压为100V，50HZ交流电；VT1、VT4触发脉冲设定为幅值为10、周期为0.02S、延时时间为0.0025S；VT2、VT3触发脉冲设定为幅值为10、周期为0.02S、延时时间为0.0125S；电阻R=2、H=0.1、F=inf；晶闸管为默认值设定。开始时间设置为0，终止时间设置为0.05，算法设置为ode23tb。电感性负载不带续流二极管和带续流二极管仿真模型和仿真波形如图3、4所示。
4结论
