1電子技術(shù)在綠色照明中的應(yīng)用

1.1直管熒光燈

直管熒光燈是一種應(yīng)用十分廣泛的照明設(shè)備，具有高光效、長(zhǎng)壽命、易使用的特點(diǎn)，與普通的白熾燈相比能耗顯著降低，但是對(duì)于T8熒光燈的研究尚且不夠深入，在“十一五”期間，國(guó)家投入大量資金進(jìn)行發(fā)展，如佛山照明研發(fā)生產(chǎn)的T8細(xì)管徑直管熒光等已經(jīng)符合國(guó)家高效節(jié)能的要求，并且經(jīng)過(guò)關(guān)鍵技術(shù)的公關(guān)突破，實(shí)現(xiàn)了使用壽命時(shí)間達(dá)到9000小時(shí)。

1.2緊湊型熒光燈

緊湊型熒光燈(CFL)是普通百姓家喻戶曉的節(jié)能產(chǎn)品，特別是配有電子鎮(zhèn)流器和選用E27螺口燈頭的一體化型產(chǎn)品，這類(lèi)產(chǎn)品簡(jiǎn)稱(chēng)為節(jié)能燈，而且公認(rèn)它為目前取代白熾燈唯一適宜光源。許多國(guó)家，包括我們中國(guó)在內(nèi)，為此還推出對(duì)優(yōu)質(zhì)的緊湊型熒光燈銷(xiāo)售給予補(bǔ)貼的政策。9W-15W的節(jié)能燈已完全可適宜家庭照明所用，18W以上緊湊型熒光燈可以直接取代100W以上的白熾燈，現(xiàn)還有85W和150W大功率緊湊型熒光燈產(chǎn)品的出現(xiàn)，可部分取代HID光源的使用。這類(lèi)燈所配用電子鎮(zhèn)流器已從分離元件，發(fā)展到使用貼片，甚至集成電路，功率因數(shù)達(dá)到0.98，總諧波失真含量（THD）小于10%，燈的壽命提高到了10000h。

1.3擴(kuò)大發(fā)光二極管

摘要：本文對(duì)電力電子技術(shù)進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)介紹了其在電路系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電、節(jié)能環(huán)節(jié)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù);電路系統(tǒng);應(yīng)用

電力電子技術(shù)是從上世紀(jì)開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的，也稱(chēng)為功率電子技術(shù)，它具有的特點(diǎn)是：小體積、小重量、大容量、低損耗、較長(zhǎng)的使用壽命，而且方便維護(hù)、有優(yōu)異的控制性能。電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍特別廣，涉及通信、電器等多個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用在電路系統(tǒng)是其中一個(gè)重要方面，因此，研究電力電子技術(shù)在電路系統(tǒng)中的應(yīng)用尤為重要。

1電力電子技術(shù)介紹

電力電子技術(shù)是一個(gè)由多種技術(shù)支撐的平臺(tái)，不僅包括功率半導(dǎo)體器件和現(xiàn)代控制技術(shù)，還包括計(jì)算機(jī)技術(shù)和電路技術(shù)。在近五十年來(lái)發(fā)展迅速，應(yīng)用的范圍也從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備以及電能質(zhì)量控制逐漸發(fā)展到新能源開(kāi)發(fā)，而且在民用產(chǎn)品方面也有較廣泛的應(yīng)用。在電力電子技術(shù)眾多的應(yīng)用方面中，應(yīng)用于電路系統(tǒng)，尤其是直流輸電的大功率電力電子技術(shù)是其中的重要方面。自本文分別介紹了將此技術(shù)應(yīng)用在電路系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、配電和節(jié)能這四個(gè)環(huán)節(jié)。

2電力電子技術(shù)在電路系統(tǒng)中的應(yīng)用

【摘要】聲光控制照明電路的設(shè)計(jì)研究和應(yīng)用，對(duì)于降低夜晚工廠、小區(qū)等場(chǎng)所的照明用電起到了很好作用。本文從運(yùn)用電子技術(shù)研發(fā)設(shè)計(jì)聲光控制照明電路的意義方面入手，對(duì)具體電路設(shè)計(jì)研究方案進(jìn)行了闡述及分析，以期與大家共同交流學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】電子技術(shù);聲光控制;照明電路;設(shè)計(jì)研究

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于環(huán)保概念中的節(jié)能減排理念逐漸加深了認(rèn)同感，提倡節(jié)約資源，避免不必要的浪費(fèi)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展[1]。而在我們生活中，對(duì)于電能使用方面的節(jié)約就成了當(dāng)前電路設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)。小區(qū)、工廠等場(chǎng)所，在過(guò)去都是要提供整晚的照明，極大的造成了浪費(fèi)。而手持照明設(shè)備雖然可以降低一定的照明燈使用，但是卻極其不方便?；陔娮蛹夹g(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，一種新型聲光控制照明電路已經(jīng)逐漸被研發(fā)使用，真正的為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)做出了極大的貢獻(xiàn)。

一、基于電子技術(shù)的聲光控制照明電路設(shè)計(jì)研究的意義

我國(guó)傳統(tǒng)公共照明燈，要么為了方便人們夜晚活動(dòng)徹夜不關(guān)，要么就是采用手動(dòng)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)方式。前者會(huì)造成嚴(yán)重的電能資源浪費(fèi)，后者則給夜視能力欠佳的人造成了極大的困擾[2]。因此，聲控照明燈首先應(yīng)運(yùn)而生。相對(duì)于前面兩種情況來(lái)說(shuō)，聲控照明燈的使用，的確在一定程度上解決了人們的使用困擾，但是，聲控?zé)魺o(wú)法避免白天不受聲音的影響，還是會(huì)存在一定的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。接著，人們?yōu)榱私鉀Q聲控?zé)舻牟槐?，又研發(fā)出了定時(shí)開(kāi)關(guān)總電源，雖然解決了節(jié)能需求，但是又加大了管理方面的負(fù)擔(dān)。而聲光控制照明電路，顧名思義，就是從聲源以及光源兩方面對(duì)電路進(jìn)行雙重控制，極好的滿足了人們對(duì)于夜晚照明設(shè)備兼具照明使用及節(jié)能減排功能的需求。

二、基于電子技術(shù)的聲光控制照明電路設(shè)計(jì)研究的具體方案

1傳統(tǒng)課程設(shè)置中存在的問(wèn)題

“電路分析基礎(chǔ)“”模擬電子技術(shù)“”數(shù)字電子技術(shù)”作為電子信息工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它不僅為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程打基礎(chǔ)、提供知識(shí)儲(chǔ)備，更為重要的是使學(xué)生具有本學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)、終身自我發(fā)展和開(kāi)拓的能力，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的基本素質(zhì)、科學(xué)的思維方法及創(chuàng)新能力。在傳統(tǒng)的課程設(shè)置中“，電路分析基礎(chǔ)”被定義為“電路”理論的入門(mén)課，與“電子技術(shù)”課程的界限劃分嚴(yán)格，課時(shí)分配上更重視其獨(dú)立理論完整性和系統(tǒng)性，而較少考慮其實(shí)踐性和如何為后續(xù)課程服務(wù)；傳統(tǒng)的“電路分析基礎(chǔ)”課程內(nèi)容都不涉及與電子器件有關(guān)的內(nèi)容，只研究理想化元件模型構(gòu)成的電路，不討論其建模背景，課程重點(diǎn)過(guò)多集中于“列電流電壓方程求解”；導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)完該課程后宏觀層面沒(méi)有模塊端口特性、子電路抽象和分層分析處理的概念，微觀層面并不知道具體的理想器件和實(shí)際電路中的元件如何對(duì)應(yīng)（例如受控源和開(kāi)關(guān)）?！澳M電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”課程在大多數(shù)應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)方案中設(shè)置為第三四學(xué)期開(kāi)設(shè)，根據(jù)后續(xù)課程開(kāi)設(shè)順序前后次序有所調(diào)整。從三門(mén)課程內(nèi)容的前后承接關(guān)系考慮，課程開(kāi)設(shè)順序依次為“電路分析基礎(chǔ)“”模擬電子技術(shù)“”數(shù)字電子技術(shù)”，若考慮為“微機(jī)原理與接口技術(shù)”等第四學(xué)期開(kāi)設(shè)的課程服務(wù)，課程開(kāi)設(shè)順序依次亦可調(diào)整為“數(shù)字電子技術(shù)”在前“模擬電子技術(shù)”在后；但不同程度上均存在課程內(nèi)容前后銜接不緊密，部分知識(shí)點(diǎn)重復(fù)覆蓋，理論與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。為保障教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用和創(chuàng)新意識(shí)，將“電路分析基礎(chǔ)“”模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”三門(mén)課程納入“電子電路”課程體系進(jìn)行優(yōu)化改革是解決現(xiàn)有問(wèn)題的有效途徑。

2基于課程體系建設(shè)的調(diào)整優(yōu)化

“電路分析基礎(chǔ)”、“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”三門(mén)課程的內(nèi)容前后聯(lián)系緊密，考慮課程之間的相互銜接，從課程體系角度對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和整合是目前較為有效的解決方案。

2.l課程銜接設(shè)置與內(nèi)容整合

課程內(nèi)容改革要從整體考慮，即應(yīng)著眼于課程體系建設(shè)為目標(biāo)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、整合和改革。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)保證課程的完整性和系統(tǒng)性避免重復(fù)性，將最基本的知識(shí)、技能傳授給學(xué)生是必須面對(duì)并設(shè)法解決的問(wèn)題。為保持課程體系的銜接和緊密聯(lián)系，陜西理工學(xué)院電子信息工程專(zhuān)業(yè)采用“電路分析基礎(chǔ)“”模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”課程開(kāi)設(shè)順序，為保證該課程體系與后續(xù)“微機(jī)原理與接口技術(shù)”等課程的前后銜接關(guān)系，將原培養(yǎng)計(jì)劃中的開(kāi)設(shè)時(shí)間前移。“電路分析基礎(chǔ)”設(shè)置為第二學(xué)期第三學(xué)期開(kāi)設(shè)，第二學(xué)期講授“電路模型和電路定律“”電阻電路的等效變換“”電阻電路的一般分析”“電路定理”“儲(chǔ)能元件“”一階電路和二階電路的時(shí)域分析”等基礎(chǔ)知識(shí)，并適當(dāng)引入二極管、三極管、集成運(yùn)放等電子元器件的介紹，且在課程中以例題形式說(shuō)明其基本的模型和分析方法，同時(shí)加強(qiáng)非常重要的戴維南定理的內(nèi)容，以便為第三學(xué)期開(kāi)設(shè)的“模擬電子技術(shù)”打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在學(xué)生學(xué)習(xí)完“模擬電子技術(shù)”后第四學(xué)期前十四周開(kāi)設(shè)“數(shù)字電子技術(shù)”課程，“微機(jī)原理與接口技術(shù)”設(shè)置為第四學(xué)期第四周開(kāi)設(shè)。通過(guò)優(yōu)化理順課程間的相互關(guān)系，此方案的實(shí)施不僅解決了課程理論學(xué)時(shí)壓縮的困境，而且有助于教學(xué)質(zhì)量的提高。

一、引言

電子技術(shù)是研究用電子電路對(duì)各種電信號(hào)進(jìn)行分析處理的技術(shù)，應(yīng)用面極其廣泛，具有自身的理論和實(shí)踐體系?！澳M電子技術(shù)基礎(chǔ)”作為電子技術(shù)方面入門(mén)性質(zhì)的課程，是電氣、電子信息類(lèi)等專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生必修的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課。該課程主要介紹半導(dǎo)體器件的基本特性、模擬電路及系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的基本理論、基本方法和基本技能。由于半導(dǎo)體器件和模擬電路種類(lèi)繁多，性能復(fù)雜，分析和設(shè)計(jì)方法具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，因此初學(xué)者往往感到這門(mén)課程很難學(xué)，戲稱(chēng)“模電”為“魔電”。究竟這門(mén)課程的學(xué)習(xí)難在哪？在教學(xué)中如何化解這些難點(diǎn)問(wèn)題，本文結(jié)合作者的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了一些探討。

二、模擬電子技術(shù)的主要學(xué)習(xí)難點(diǎn)

（一）元器件特性難理解電子電路是由二極管、三極管等半導(dǎo)體器件和電阻、電容等無(wú)源元件組成的實(shí)用電路，包含模擬電路和數(shù)字電路兩大類(lèi)。模擬電子技術(shù)主要學(xué)習(xí)模擬電路的分析計(jì)算方法，其基本思想是運(yùn)用線性電路的基本理論和方法，通過(guò)求解電路中電壓、電流等物理量，來(lái)分析模擬電路的各項(xiàng)性能指標(biāo)，或確定電路中元器件的參數(shù)值。由電路理論我們知道：基爾霍夫電壓電流定律（KVL、KCL）和元器件的電壓電流關(guān)系（VAR）是求解電壓、電流的兩個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)。因此模擬電子技術(shù)課程首先介紹半導(dǎo)體器件的基本特性及VAR。常用的半導(dǎo)體元器件有二極管、三極管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管等。對(duì)器件工作特性的理解，涉及到半導(dǎo)體PN結(jié)微觀機(jī)理、器件端口非線性VAR、電容效應(yīng)、主要參數(shù)和溫度特性等諸多內(nèi)容，尤其是三極管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管是三端元件，端與端之間的VAR更加復(fù)雜。這些半導(dǎo)體元器件表現(xiàn)出的非線性VAR的復(fù)雜性及溫度特性讓初學(xué)者感到頭緒亂、難理解。

（二）工程近似方法難適應(yīng)在接觸模擬電子技術(shù)之前，學(xué)生被訓(xùn)練成的思維模式是習(xí)慣用精確計(jì)算方法分析解決問(wèn)題。而在模擬電子技術(shù)中，常采用工程近似方法，即根據(jù)實(shí)際情況采用不同的簡(jiǎn)化方法分析各種電子電路。近似體現(xiàn)在具體情況具體分析，突出主要矛盾，簡(jiǎn)化電路的分析計(jì)算模型，這種近似雖然會(huì)造成計(jì)算精度上的誤差，但可以大大地簡(jiǎn)化分析計(jì)算的難度和工作量，而且也完全符合實(shí)際電子電路的精度要求。在模擬電路的分析計(jì)算中，有多種近似處理方法，如基本放大電路的交直流分析，對(duì)三極管采用不同的近似模型；運(yùn)放應(yīng)用電路的分析，對(duì)運(yùn)放采用理想化的近似；功放電路的功率計(jì)算，采用大信號(hào)圖解分析對(duì)功率管做有效的近似，等等。學(xué)生頭腦中本來(lái)還沒(méi)有這種工程近似分析的思維方式，一下子面對(duì)這么多近似化簡(jiǎn)的具體情況，容易不知所措，難適應(yīng)。

（三）交直流的作用和相互影響難想象最基本的模擬電路是放大電路，即對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行放大處理。放大電路也是構(gòu)成各種功能模擬電路的基本電路。在分析放大電路時(shí)，一般用正弦波表示輸入的模擬信號(hào)，而電路要起到正常的放大作用，需要加直流電源，以保證電路中的三極管處于放大的狀態(tài)，同時(shí)還需要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，以保證能對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。因此在實(shí)際的放大電路中，直流電源的作用和交流信號(hào)的作用總是共存的，但在分析計(jì)算時(shí)，往往采用分別計(jì)算方式，即在直流等效電路中計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)，在交流等效電路中計(jì)算動(dòng)態(tài)參數(shù)。在這些分析計(jì)算中，交直流電壓電流是如何相互影響的？何處體現(xiàn)出了這種影響？對(duì)用圖解法定性分析這種影響，學(xué)生往往不容易理解。另外模擬電路都是反饋電路，放大電路引入負(fù)反饋以改善電路的性能，信號(hào)產(chǎn)生器電路引入正反饋以實(shí)現(xiàn)振蕩。由于反饋?zhàn)饔?，輸出端的電壓電流?huì)影響輸入端的電壓電流，有的只有交流影響，有的只有直流影響，有的交直流影響共存，這種電壓電流相互影響關(guān)系使得電路分析計(jì)算更加復(fù)雜，學(xué)生更是難以想象這種作用對(duì)電路性能的影響。