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关键词:人才需求;市场调研;培养目标;课程改革方案
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)22-0132-02
随着科学技术的迅猛发展,目前中国各行各业对电子技术专业人才的需求量越来越大,急需既掌握一定的理论知识又具有动手能力强的高技术、高素质技能型人才。天津市地处渤海湾是中国四大直辖市之一,其滨海新区已被国家纳入重点发展战略之首,滨海新区电子信息产业战略定位在:打造世界级高端电子信息产品制造基地。高等职业技术教育的发展是与行业企业的兴衰息息相关的,要想培养学生就业后能够受到企业的欢迎,教学改革势在必行,工学结合、校企合作办学是职业教育的重要特色,教学改革的首要工作就是进行社会市场调研,分析企业岗位群对学生的能力要求,使职业教育适应于市场经济,适应于岗位群的需要。
一、职业岗位群能力需求调研
以高职毕业生为主要对象,在电子、机电、冶金等行业中,进行了以电子人才需求为专题的社会市场调研。调研结果是:主要从事电子产品的装配工作的一线操作岗位占50%以上;主要从事生产调度、质量监督、人事管理、线段负责人等的管理岗位占25%;从事市场营销岗位工作约占15%;售后技术服务的技术岗位不足10%。
通过上述调研将用人需求归纳为七项典型工作岗位,与行业专家共同分析这七项典型工作岗位要完成的任务,及完成该任务应具备的能力,有的放矢地进行职业技能培养。如表1所示。
通过调查了解,企业对高等职业院校毕业生的技能操作水平的要求较高,持有技能证书的毕业生,就业容易,待遇较高,提拔较快。企业非常希望学校能培养较高综合能力和技能的人才,成为企业生产的技术骨干。并且无线电调试工中,高级实训课程是应用电子技术专业的核心课程之一,学生是必须通过考取技能证书获得职业资格证。
二、应用电子技术专业的培养目标
根据市场调研结果,确定出应用电子技术专业培养目标:使每一名高职毕业生成为具有无线电装接工和无线电调试工基本技术与技能的应用型人才。以电子产品制造、检测、维护与维修为培养方向,培养会组装、调试、维修电子产品和设备的专业高技能人才。
三、无线电装接与调试工实训课程改革方案
1.根据典型工作任务分析职业能力与行动领域和学习领域。应用电子技术专业的典型工作任务根据能力复杂程度进行整合,形成职业能力领域,通过企业调研,分析典型工作岗位,归纳典型工作任务,如表2所示。
2.基于典型工作过程明确教学思路。通过典型工作任务分析职业能力与行动领域和学习领域可以看出,电子线路分析与应用、电子产品组装与调试、通信技术及系统、高频电子线路、电视技术等课程是应用电子技术专业的骨干课程,而无线电调试工中、高级实训包括上述课程的技术与技能,所以在无线电调试工中、高级实训课程中应包括以下实训内容。
实训内容为:(1)电子线路分析与应用(20学时)。工艺文件识读能力,电子产品方框图、原理图、印制电路图识读能力,常用电子元器件识别和检测能力,焊接装配、压接装配、绕接装配、螺纹连接、胶接装配、穿刺装配、铆接装配等能力。(2)电子产品组装与调试(30学时)。SMT元器件识别与检测能力、印制电路板设计制作工艺装配能力、电子产品整机装配能力、电子产品检测与调试能力。(3)信技术及系统(20学时)。无线电通讯设备组装、调试能力,电子产品整机装配能力,电子产品检测与调试能力。(4)高频电子线路(20学时)。无线电通讯设备组装、调试能力,SMT元器件识别与检测能力,印制电路板设计制作工艺装配能力,电子产品维护维修能力。(5)电视技术(30学时)。电子产品质量检测与调试、产品异常分析、电子产品售后技术服务、电视机调试与故障排除能力。最后构成无线电调试工中、高级实训课程共120学时。
3.课程内容的设计思路。(1)实践性和职业性。以实际工作任务作为知识转化为职业能力的载体,构建教、学、做一体化的教学模式,实现其实践性。在企业环境中学习与工作,基于企业工作过程的实际工作情境下实施案例教学和岗位训练,实现课程的职业性。(2)开放性。网络课程对校内、外学习者开放,学习者可以在线测试、在线论坛,学习助学资料、相关职业标准,查看电子教案、拓展知识等学习资源。(3)螺旋式上升式课程内容设计。以企业电子产品的组装为教学载体,设计教学内容并适度提升其深度和广度。
在任务驱动下,学生为了工作而学习、在工作中学习、工作促进学习,教、学、做、思四位一体化,全面提升职业能力。
以企业生产岗位为训练平台,以零缺陷为质量目标,培养学生的职业能力,学会第一次就把事情做对的方法。
基于工作过程系统化设计教学过程,形成职业能力与认知水平螺旋上升式的学习领域课程的内容结构。
课程共分七个项目:项目一,简单电子电路为分析与安装;项目二,收音机组装与调试;项目三,信号发生器组装与调试;项目四,智力竞赛抢答电路的组装;项目五,电子秒表的电路的组装;项目六,电视机的组装与调试。以上六个项目是基本技能培养,为了使学生的能力可持续发展,并且在市场调研中有一部分学生将从事金融具机运营维护与维修工作,所以增加技能拓展内容――项目七ATM机的原理与维修。从而设计螺旋上升式的学习领域课程内容。
参考文献:
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(1.天津职业技术师范大学世界技能大赛中国研究中心 天津 300222;2.天津电子信息职业技术学院 天津 300350)
摘要:对职业技能竞赛专业标准和技术纲要的制定方法、模式和要素等进行研究,介绍了职业技能竞赛技术文件的制定过程,并以全国技工院校技能大赛无线电调试工工种为例分析了职业技能竞赛专业标准和技术纲要的内容及制定情况。
关键词 :职业技能竞赛;专业标准;技术纲要
中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)11-0016-03
作者简介:李杰(1965—),男,天津市人,硕士,天津职业技术师范大学世界技能大赛中国研究中心教授,研究方向为电子信息。
基金项目:世界技能大赛中国研究中心资助课题“职业技能大赛专业标准及技术纲要制订研究”(项目编号:KJSX-06)
近年来,职业技能竞赛活动在我国各行各业以及职业院校中广泛开展,极大地提高了职工技能水平。职业技能竞赛成为促进我国技术技能人才成长的有效途径之一。基于我国职业技能竞赛活动的蓬勃发展,2010年,中国正式申请加入世界技能组织。2011年5月,中国首次派出代表团参加41届世界技能大赛,参加了数控车床、焊接等6个项目的比赛,标志着我国职业技能竞赛水平的进一步提高。但国内职业技能竞赛研究起步较晚,特别是在职业技能竞赛专业标准和职业技能竞赛技术纲要方面缺乏系统研究。笔者拟以全国技工院校“无线电调试工”职业技能大赛为例,对职业技能竞赛专业标准和技术纲要的制定方法、模式和要素等进行研究。
职业技能竞赛技术文件的制定过程
职业技能竞赛是一种有组织的群众活动,如同体育竞技一样,是分级别和分项目进行的。在我国,职业技能竞赛按规模、重要性和影响力不同分为国家级、省级和地市级三级。由于我国企事业在职职工人数众多,而职工的素质和能力提升相关工作又归口人力资源和社会保障部门管理,所以由人力资源和社会保障部牵头组织的跨行业(系统)、跨地区的竞赛可冠以“中国”或“全国”名号,此类竞赛称为国家级一类竞赛。由国务院有关行业部门或行业(系统)组织牵头举办的竞赛,因为举办范围一般局限于某行业或某系统内,被称为国家级二类竞赛。其他由省或地方组织的本地区范围内的竞赛称为省级和地市级竞赛。近年来,在全国范围内开展的全国技工院校技能大赛、全国职业院校技能大赛、全国数控技能大赛、全国职工职业技能大赛等都属于国家级一类竞赛。
制定职业技能竞赛各项目的专业标准,最重要的依据是国家职业标准。该标准由国家人力资源和社会保障部相关部门牵头制定,主要内容是按照职业分类,根据职业(工种)的活动内容,对从业人员工作能力水平的规范性要求。它是从业人员从事职业活动、接受职业教育培训和职业技能鉴定以及用人单位录用、使用人员的基本依据。
职业技能竞赛技术文件制定工作的依据是竞赛专业标准,制定竞赛专业标准也是竞赛组委会和技术专家组主要工作之一。主要工作流程为:(1)竞赛组委会设立相应工种技术专家组,专家组成员主要来自企业、职业院校、研究机构等,具有丰富的本专业工作经验,并在本行业具有一定的影响力,熟悉国家职业标准,了解专业的现状和技术发展状况;(2)技术专家组召开会议,研读和学习竞赛工种的国家职业标准;(3)技术专家组根据竞赛工种的国家职业标准和竞赛主办方的场地、设备情况制定职业技能竞赛专业标准并报请竞赛组委会批准备案;(4)技术专家组根据职业技能竞赛专业标准制定本工种竞赛技术纲要并报请竞赛组委会批准备案;(5)竞赛组委会召开各工种竞赛主办方工作会,各工种竞赛主办方按竞赛技术纲要要求准备竞赛场地和设备;(6)竞赛组委会适时召开各竞赛队领队和指导教师参加的技术说明会,由技术专家组组长解读竞赛技术纲要。经过以上工作准备后,方可开展竞赛后期工作。
职业技能竞赛专业标准的制定
以全国技工院校技能大赛无线电调试工工种为例。无线电调试工主要是指使用测试仪器调试无线通信、传输设备和广播视听设备以及电子仪器、仪表的人员。职业等级共设四级,分别为中级(国家职业资格四级)、高级(国家职业资格三级)、技师(国家职业资格二级)、高级技师(国家职业资格一级)。现行的“无线电调试工国家职业标准”是由原劳动和社会保障部委托信息产业部组织有关专家制定的,自2005年2月施行。
在全国技工院校技能大赛项目中,无线电调试工主要进行高级(国家职业资格三级)组的比赛。根据“无线电调试工国家职业标准”,制定大赛专业标准时主要考虑以下内容:(1)基本要求,主要包括职业道德和基础知识。(2)工作要求,主要包括针对职业工作内容的知识和技能要求。其中,职业道德要求是与职业活动紧密联系的符合职业特点所要求的道德准则、道德情操与道德品质的总和,它既是对从业人员在职业活动中行为标准的要求,同时又是职业对社会所负的道德责任与义务。基础知识是指从业人员从事职业活动所应掌握的专业基础知识和相关法律法规知识。工作要求是指从业人员从事职业活动所应具有的技能要求。
按照无线电调试工国家职业标准,无线电调试工高级工的工作要求主要包括以下内容:(1)调试设备准备工作,指调试工作环境设置,包括清理工作环境卫生,按调试规程摆放系统测量用仪器、仪表及其附件,检查通排风及电源,检查电磁干扰环境,准备操作防护设施等。(2)调试文件准备工作,指准备和识读各类调试工艺文件,包括整机原理方框图、各分单元原理图、印刷电路板图、信号流程图、连线图、产品调试指标、产品说明书等。(3)装接质量检查工作,指按照相关行业标准对电子设备的各单元电路印刷电路板、机电部件及其相互连接导线等焊接质量进行检查,发现不良点或错误点并进行改接或改装。(4)电子设备调试工作,包括以下工作:根据被测电子设备调试指标要求,按照工艺文件准确连接各调试用仪器、仪表,正确使用相关工具;对被测电子设备进行外观检查和安全检查,对不符合安全防护要求之处进行更改或提出更改建议;按照被测电子设备功能要求对整机供电系统、信号输入及调理系统、信号处理系统、信号驱动执行机构等进行检查,确定是否符合功能要求,分析不符合要求的原因,指出不符合要求的具置,对异常或故障处提出解决方案并进行调整;按照被测电子设备指标要求对整机性能指标逐项进行测试,确定是否符合指标要求,分析不符合要求的原因,指出不符合要求的具置,对异常或故障处提出解决方案并进行调整。(5)指导低级工作人员进行相关工作。(6)调试的后处理工作,整理电子设备调试工作中形成的相关数据、表格、记录等,书写调试报告,对调试过程、检测点、故障(异常)原因、解决方案等进行全面分析和总结。
制定大赛专业标准,首先要保证“无线电调试工国家职业标准”职业功能的完整性,同时,考虑全国技工院校技能大赛参赛选手主要来自技工学校、技师学院等。制定大赛专业标准还要参照技工院校的教学大纲、实训教学条件和竞赛场地设备情况等。例如,对于调试工艺文件准备要求,针对技工院校教学中普遍使用电子电路CAD软件Protel的具体情况,大赛专业标准确定为“使用绘制电路原理图和PCB图”;对于功能调试要求,大多数技工院校都开设了51系列单片机课程,大赛专业标准具体确定为“使用51系列单片机相关编程软件修改程序、能应用在线下载方式下载程序”,等等。另外,由于技能大赛的时间要求和内容要求,还要设计、制作合适的电子产品作为比赛载体,此电子产品应尽量包含“无线电调试工国家职业标准”中调试部分所要求的技术和功能。
按照以上原则,制定的大赛专业标准如下页表1所示。
职业技能竞赛技术纲要制定
技术纲要制定亦是竞赛前的重要工作。技术纲要是竞赛专家组经过认真、充分研讨制定的,主要包括竞赛技术文件制定标准、竞赛内容和形式以及成绩计算、命题原则、竞赛范围和比重以及类型、主要参考资料、竞赛规则等内容。
竞赛技术文件制定标准是制定本文件所参考的关键性依据。例如,无线电调试工高级组的竞赛是以《无线电调试工国家职业技能标准》(高级)为基础,结合技工院校电子信息类相关专业课程标准制定。
竞赛内容规定了参赛选手主要完成的工作,包括测试选手技能水平的实际操作、测试选手专业理论水平的理论知识笔试和口试等。竞赛形式是指参赛选手以团体或以个人形式参赛。竞赛成绩计算则规定了竞赛内容的分值比重。
竞赛命题原则是技术纲要中指导命题工作的指南,命题原则要结合目前参赛单位的现状提出命题的依据以及通过命题体现出的大赛目的和意义。例如,无线电调试工高级组竞赛命题原则是“命题依据《无线电调试工国家职业技能标准》(高级),注重基本技能,体现现代技术,结合生产实际,考核职业综合能力,引领技工院校教育教学改革,并对技能人才培养起到示范指导作用。”
竞赛范围和比重以及类型是技术纲要的核心,是参赛单位和选手训练的重要参考。对于竞赛内容规定的项目应在此详细说明范围、试题比重、试题类型、竞赛时间和命题方式。除此之外,实操竞赛项目还要说明竞赛场地与设施、竞赛提供材料、参赛选手自带工具和评分办法等内容。
主要参考资料提供参赛选手应参考的书目,所列书目的依据应参考参赛单位的培训教材,并根据“竞赛范围和比重以及类型”条目中的内容加以筛选。主要参考资料应是正规出版并广泛使用的书籍。
竞赛规则是对参赛选手在赛前、赛中和赛后应遵循的规则和注意事项加以说明。
不同职业技能竞赛项目技术纲要内容不尽相同,根据需要,部分竞赛的技术纲要可以提供评分标准、标准样题等,技术纲要亦可对裁判员、监考员工作规范以及竞赛的保密工作等提出要求。
结语
职业技能竞赛专业标准和技术纲要的制定是竞赛前的一项重要工作,需要大赛组织部门、大赛承办单位、设备提供商等单位的协调和支持。同时,竞赛专家组成员是专业标准和技术纲要制定的承担人,其素质和专业水平直接影响竞赛质量,职业技能竞赛的专家应是来自于职业院校、行业和企业的高水平专家和技术能手。竞赛专家组讨论专业标准和技术纲要时应重点关注参赛选手的专业和技能平均水平,关注竞赛对参赛单位教育培训的引领作用,使得参赛单位能通过职业技能竞赛提升教育培训质量,提高职工或学员的整体素质,让职业技能竞赛真正起到促进职业教育发展的应有作用。
参考文献:
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根据劳动部《从事技术工种劳动者就业上岗前必须培训的规定》,结合我市实际,现将《北京市从事技术工种劳动者就业上岗前必须培训的实施办法(试行)》印发给你们,请按照本办法认真组织实施,试行中出现的问题,请及时与我局职业技能开发处联系。
附件1:
北京市从事技术工种劳动者就业上岗前必须培训的实施办法(试行)
第一条 为了提高劳动者的职业技能,增强就业能力和工作能力,根据劳动部《从事技术工种劳动者就业上岗前必须培训的规定》,结合我市实际,制定本办法。
第二条 本市用人单位、个体、私营经济组织、各类职业学校、职业培训机构、职业介绍机构,从事技术工种的劳动者适用本办法。
第三条 本市从事技术工种的劳动者就业上岗前必须经过职业学校教育或职业培训,并实行职业资格证书制度。
从事技术复杂、通用性广、涉及到国家财产、人民生命安全和消费者利益的技术工种(岗位)的劳动者,必须经职业技能鉴定考核,取得相应的职业资格证书后,方可就业、上岗。
技术工种的职业资格证书指中华人民共和国《技术等级证书》、《技师合格证书》、《高级技师合格证书》。
第四条 市劳动行政部门负责本市从事技术工种劳动者就业上岗前必须经过职业学校教育或职业培训,并实行资格证书的制度的统筹规划、综合管理、监督检查;确定实行职业资格证书制度的技术工种,并于每年第一季度公布;按照《中华人民共和国工种分类目录》、职业技能标准,认定实施培训的学校和培训机构的资格。
区、县劳动行政部门按本办法负责辖区内的综合管理和监督检查。各局、总公司、集团公司主管部门负责对所属单位执行本办法的管理和指导。
第五条 各职业介绍机构在推荐劳动者从事实行职业资格证书制度的技术工种就业和办理有关录用手续时,须审验相应工种的职业资格证书,对未取得相应工种职业资格证书的劳动者不予推荐就业,不得办理有关录用手续。
第六条 用人单位、个体、私营经济组织不得招用未取得相应职业资格证书的人员从事实行职业资格证书制度的工种(岗位)。
用人单位、个体、私营经济组织对已在实行职业资格证书制度的工种(岗位)工作而未取得职业资格证书的劳动者,应为他们提供必要的培训条件,在本办法实施一年内,取得相应的职业资格证书。
第七条 准备从事和已经从事实行职业资格证书制度的技术工种(岗位)的劳动者,应根据劳动力市场信息和工作岗位的需求,按照国家职业技能标准、鉴定规范的规定,主动到具备资格的职业学校、培训机构接受培训。
第八条 具备承担技术工种培训资格的职业学校和培训机构应按照国家职业技能标准、鉴定规范,对报名参加培训的人员进行入学资格审查,对具备资格的人员按规定的内容实施培训。
第九条 承担培训的学校、培训机构对培训期满的学员,应按照本市职业技能鉴定的有关规定,帮助学员到相应的职业技能鉴定机构进行职业技能鉴定申请。
第十条 职业技能鉴定机构应对申请参加职业技能鉴定的人员进行资格审查,对符合条件的按本市职业技能鉴定的有关规定进行鉴定,并对鉴定合格者颁发相应的职业资格证书。
第十一条 对违反本办法第五条、第八条规定的职业介绍机构、职业培训机构,市、区(县)劳动行政部门给予警告或通报批评,并责令改正。
第十二条 对违反本办法第六条招收、使用未取得相应职业资格证书的人员的用人单位、个体、私营经济组织,市、区(县)劳动行政部门给予警告,并责令改正。
第十三条 本办法自之日起施行。
第十四条 本办法由市劳动局负责解释。
附件2:
北京市首批须执职业资格证书就业上岗的工种目录
机械行业:12
钳 工 车 工 镗 工 铣 工 磨 工 铸造工 锻造工 电焊工 气焊工 电 工
模样工 热处理工
建设业:4
混凝土工 起重机驾驶员 塔式起重机驾驶员
电梯安装维修工
交通业:2
汽车维修工 汽车驾驶员
电子工业:6
无线电机械装校工 无线电装接工家用电子产品维修工 计算机调试工计算机文字录入处理员
无线电调试工
内贸行业:5
制冷设备维修工 家用电热器与电动器具维修工 办公设备维修工 眼镜验光员 熟肉制品加工工
农业:2
乳品检验工 农机修理工
矿山采选业:2
爆破工 瓦斯检查工
技术监督行业:3
长度量具计具检定工 衡器计量检定工 食品检验工
兵器工业:2
摩托车调试修理工 火炸药理化分析工
新闻出版行业:4
自动照相排版工 电子分色工 印刷机械维修工印刷电器维修工 图书发行员 音像发行员
新职业工种:2
音响调音员 推销员
中医药行业:6
中药材收购员 中药调剂员 中药验收员中药炮炙工 中药针剂工 中药质检工
广播电影电视行业:1
广播电视天线工
邮电行业:7
无线寻呼话务员 市内电话交换机务员市话线务员 用户终端维修员报刊发行员
邮政投递员 话务员
其他:8
中式烹调师 西式烹调师 中式面点师西式面点师 餐厅服务员 美容师美发师 按摩师
附件3:
劳动部关于颁布《从事技术工种劳动者就业上岗前必须培训的规定》的通知
(劳部发〔1995〕254号)
各省、自治区、直辖市劳动(劳动人事)厅(局),国务院有关部门劳动、教育管理机构,解放军总参谋部军务部、总后勤部司令部、工厂管理部,新疆生产建设兵团劳动局:
为适应经济建设的需要,发展职业培训,开发劳动者的职业技能,提高劳动者的素质,促进国家职业资格证书制度的建设,根据《中华人民共和国劳动法》第六十八条“从事技术工种的劳动者,上岗前必须经过培训”的规定,劳动部制定了《从事技术工种劳动者就业上岗前必须培训的规定》(以下简称《规定》),并确定了首批实行《规定》的五十个技术工种目录,现颁布施行。
从事技术工种劳动者就业上岗前必须培训的规定
第一条 为了适应经济建设的需要,发展职业培训,开发劳动者的职业技能,提高劳动者的素质,根据《中华人民共和国劳动法》,制定本规定。
第二条 从事技术工种的劳动者就业上岗前必须经过培训,并实行职业资格证书制度。
第三条 本规定所称技术工种,是指技术复杂、通用性广、涉及到国家财产、人民生命安全和消费者利益的工种(职业)。
技术工种目录由劳动部确定并颁布。
第四条 对从事技术工种劳动者进行的培训,必须按照国家职业技能标准、工人技术等级标准或岗位规范的要求进行。
从事技术工种的学徒,其培训期限应按照《中华人民共和国工种分类目录》所规定的培训期执行。
从事技术工种的转岗、转业人员,其培训期限应按岗位规范要求确定。
第五条 技工学校、职业(技术)学校、就业训练中心及各类职业培训实体的毕(结)业生,培训期满的学徒和转岗、转业人员,经职业技能鉴定机构鉴定(考核),取得职业资格证书(技术等级证书)或岗位合格证书方可就业和上岗。
特种作业人员的安全技术知识的培训、考核按照国家有关规定执行。
第六条 职业介绍机构和用人单位,在推荐、办理从事技术工种的劳动者就业或上岗的有关手续和订立劳动合同时,必须按照本规定执行。
第七条 县级以上各级人民政府劳动行政部门依法对职业介绍机构、用人单位以及职业培训实体执行本规定的情况进行监督检查。
第八条 对违反上述规定的职业介绍机构、用人单位和职业培训实体,劳动行政部门应提出警告并责令改正。
第九条 对违反上述规定擅自招收、录用未经培训和未取得职业资格证书人员的用人单位,劳动行政部门应提出警告并责令改正;逾期不改的,按有关规定给予处罚。
第十条 本规定自颁发之日起施行。
首批实行《规定》的50个技术工种目录
机械行业:12
钳工、车工、镗工、铣工、磨工、铸造工、锻造工、电
焊工、气焊工、电工、模样工、热处理工
建设业:4
混凝土工、起重机驾驶员、塔式起重机驾驶员、电梯安
装维修工
交通业:2
汽车维修工、汽车驾驶员
电子工业:6
无线电机械装校工、无线电装接工、家用电子产品维修
工、计算机调试工、计算机文字录入处理员、无线电调试工
内贸行业:5
制冷设备维修工、家用电热器与电动器具维修工、办公
设备维修工、眼镜验光员、熟肉制品加工工
农业:2
乳品检验工、农机修理工
矿山采选业:2
爆破工、瓦斯检查工
技术监督行业:3
长度量具计量检定工、衡器计量检定工、食品检验工
兵器工业:2
摩托车调试修理工、火炸药理化分析工
新闻出版行业:4
自动照相排版工、电子分色工、印刷机械维修工、印刷
电器维修工
其他:8
TSL2591产品系列具备600M:1宽广的动态范围,可检测高达880001x(明亮日光)的光强,从而提升设计灵活性,并为显示器设计工程师提供更高性能的环境光传感器。
针对显示应用,TSL2591光传感器产品系列采用奥地利微电子专有的双光电二极管架构,可以提供极其准确的环境光测量,即使放在传感器前面的材料衰减了99%的可见光,也能自动修正增加的红外成分引起的误差。为了消除涂敷在玻璃上的油墨参数变化的影响,采用低敏感度光传感器的智能手机或平板电脑需要严格而昂贵的设计,超高敏感度的TSL2591可以减少或消除这些严格而昂贵的设计。TSL2591也可被置于终端产品的更深处,提供有效且更低成本的解决方案,让产品设计者更加灵活地进行系统设计。
austriamicrosystems
电话:0512-6762-2590
http://
兼容WPC和PMA标准的双模无线电源接收器IC
IDTP9021是IDTP9020无线电源接收器的升级版本,除了支持wPC的“Qi”标准外也符合PMA的1类互操作规范,使客户能够将多芯片的配置合并到一个单芯片解决方案中。
IDTP9021集成了一个高效同步全桥整流器、高效同步降压转换器和控制电路,来无线接收来自相容发送器的交流电信号,并将它转换为一个规定的5V输出电压,为电子设备提供电力和充电。它能在WPC和PMA协议问自动切换,进行电能交换,无须用户任何操作。这有利于简化系统架构,确保在日常应用中实现无缝运行。器件在WPC和PMA模式下功率为5W,与标准保持一致。当与IDT的无线电源发送器匹配使用时,系统可使用内置于通信协议中的专用电源控制回路,使输出功率提高50%,达到7.5W。
IDT
电话:021-6495-8900
http://
面向毫米波无线回程传输的SiGe收发器
BGTxO器件采用标准塑料封装,一枚芯片可取代现有系统设计中采用的超过10个离散式器件。其搭载一个面向采用57~64GHz、71~76GHz或81~86GHz毫米波频段的无线通信系统的射频前端。此外,该系统解决方案还集成了基带/调制解调器功能,可减少占板空间,提高支持LTE/4G网络的基站所需的关键无线回程链路的可靠性,并降低其成本。
SiGe工艺出色的射频性能——包括输出功率高达18dBm的功率放大器、噪声系数低至6dB的低噪放大器,以及优于-85dBc/Hz(100kHz偏移)的VCO相噪,可让系统设计人员实现高阶调制方案。该器件的静电防护(ESD)性能超过1kV,可提高客户系统设计的鲁棒性,并简化设计任务。
Infineon Technologies
电话:021-6101-9000
http://
支持USB 2.0高速设备接口及同轴物理层的INIC
凭借其USB 2.0端口,包括USBPHY和高速芯片间接口(HSIC),0S81118有助于设计人员通过USB连接标准Wi-Fi/3G/LTE模块来创建MOSTl50网络的车载移动和Wi-Fi连接应用。除了光学物理层(oPHY)接口,0S81118还集成了一个同轴收发器,为M0ST物理层开辟了一个降低成本的途径。此外,这个同轴物理层(cPHY)可用于先进驾驶员辅助系统(ADAS)。
Microchip Technology
电话:021-5407-5533
http://
高性能时钟管理芯片时钟解决方案
双通道ZL30240和单通道ZL30241时钟发生器,主要用于包括通信设备、企业路由器和交换、网络存储设备和服务器等多种应用。该产品能够产生具有极低抖动、低功耗的高频输出时钟,这些双通道或单通道产品型款带有数控振荡器(NCO),能够产生具有0.1ppb的精细可调的任何频率。其他特性:2~4个可独立编程的输出,支持多种频率(高达940MHz)和多种信号格式;最多两个综合器以致能够同时支持两个不同中心频率的时钟组;抖动低至0.27ps(rms),满足严格的PHY抖动预算要求;低功耗(每通道低于300mW),以及节省空间和成本的7mm×7mm封装。
Microsemi Corporation
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总线CAN/RS485/RS232协议接口收发模块
CAN/RS485/RS232隔离收发模块是集成收发芯片、隔离芯片及DC/DC隔离电源于一体的接口隔离收发模块,可完全取代传统的光耦隔离方案。过去需要收发芯片+隔离芯片/光耦+隔离电源才能实现的整个隔离收发方案,现在仅需要采用一个CAN/RS485/RS232隔离收发模块便可轻松实现,大大简化了客户的设计。
另外,集成的隔离收发模块相对以前的组合方案有以下优点:更小体积、更低功耗、更可靠、长期稳定性设计、更高端口防护能力、完整可靠性测试验证、完整的EMC防护推荐电路。
广州金升阳科技有限公司
电话:020-38601850
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具备双通道调制解调器的AISG收发器
单调制解调器AS C3011和双调制解调器ASC3012是低功耗,高集成度的AISG调制解调器,HVQFN64的小封装。这些调制解调器可以通过一个两线或三线的UART互相接口,或是与RS485收发器接口,调制解调器的参数可以通过一个I2C接口进行编程。最多可以有4个恩智浦AISG收发器(提供至多8个AISG OOK调制解调器)同时连接到一个单一的12C总线,根据各基站站点需要,每个调制解调器可以进行个别的单一编程设置。
带单调制解调器的AS C3101和带双调制解调器ASC3112是优化的AISG控制器,其中包括一个94MHz的ARMCortex-M3处理器,集成AISG调制解调器和控制天线设备所需的所有外设接口。这些外设包括6个PWM输出,以驱动RET天线电机,以及一些用于测量和控制功能的通用ADC/DAC。
NXP Semiconductors
电话:010-6517-2288
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单芯片数字收音机接收器
利用Silicon Labs专有技术的低中频数字接收器架构,Si468x系列产品可提供更好的RF性能。Si468x接收器支持自动校准的数字调谐和基于多种信号质量和带宽参数的FM搜台功能,提供灵活的音频处理特性,包括消除噪声、可配置的FM软静音、FM去加重和FMhi-cut滤波。
si468x系列产品集成数字收音机接收器系统所需的大多数外部元器件,包括RF调谐器、基带和立体声音频DAC等,使开发人员减少系统成本、尺寸和复杂度。其支持全球模拟FM收音机接收,并且具备支持欧洲无线电数据系统(RDs)和北美无线电广播数据系统(RBDs)标准的完整解码器,其包括所需的符号解码、块同步、错误检测和纠错功能。
Silicon Labs
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最低功耗AISG调制解调器收发器
SN65H VD62可调制解调逻辑(基带)与频率之间的信号,适用于基站与塔安装设备之间的AISG同轴链路等长同轴介质。
主要特性:提供待机模式与33mA电源电流;采用3mm×3mm封装集成发送和接收信号所需的所有组件,包括即便在有寄生频率组件时也能解调信号的有源带通滤波器;支持可调节输出功率级,不但可为50Ω同轴线缆提供0~6dBm的不同功率,同时还可帮助设计人员优化提供给应用的信号;应用无须外部滤波便可为蜂窝数据实现更高的信噪比,从而可减少数据错误和通话掉线。
Texas Instruments
电话:800-820-8682
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用于百万像素IP摄像机视频SoC
基于DM369的IP摄像机可在室内停车场、黑暗巷道等极低照环境下生成清晰的影像,从而可帮助用户捕获汽车牌照、人面以及其他可能帮助官方破案的特性。该摄像机可采用H.264/SVCT格式实时压缩并发送这些过滤掉噪声的动态范围增强型视频。
主要特性:支持高效率H.264压缩的500万像素及更高分辨率视频,可节省网络带宽与存储空间;同步多配置文件(基本/主流/高级)编码可提供极佳视频质量与兼容性;极佳集成型影像信号处理(ISP)技术支持逼真画质以及面部识别、视频稳定与鱼眼校正等特性。
Texas Instruments
电话:800-820-8682
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富士通半导体扩充FM3系列32位微控制器
富士通半导体扩展其采用ARM Cortex-M3处理器内核的FM3系列微控制器阵容,推出38款新产品,包括内置大容量储存器的MB9BF529TPMC和低引脚封装的MB9BFl21JPMC。该全新的产品阵容最适用于家用电器、办公自动化设备和工业设备的系统控制。
这次推出的38款全新产品强化了兼备高性能和低成本优势的标准产品系列阵容,其中包括内置高达1.5MB的大容量MB98520T/420T/320T/120T系列、32脚的低脚MB98120J系列,以及支持CAN通信功能的低功耗MB9A420L/120L系列。该全新的产品阵容最适用于家用电器、办公自动化设备和工业设备的系统控制。
富士通微电子(上海)有限公司
电话:021-6335-1560
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微型低功耗FPGA
微型、低功耗、低成本的iCE40LP384 FPGA拥有384个LUT,仅消耗2.5微瓦的静态核功耗,封装尺寸小至2.5mm×2.5mm,具有2.0mm×2.0mm的变迁路径。它能够使设计人员快速地添加新的功能,使成本敏感、空间受限、低功耗的产品差异化,该小尺寸FPGA对许多应用是理想的选择,诸如便携式医疗监护仪、智能手机、数码相机、电子书阅读器和紧凑的嵌入式系统。
iCE40 LP384 FPGA包括可编程逻辑、灵活的10,以及所需的片上存储器,以大于ASSP或伴侣微处理器的速度处理数据,同时降低功耗且成本相同。iCEcube2开发软件是一个针对iCE40 FPGA的功能丰富的开发平台,它集成了一个具有莱迪思的布局和布线工具的免费综合工具,还包括了Aldec的Active-HDL仿真解决方案,有波形查看器和RTL/门级混合语言仿真器。iCEcube2设计环境还包括有助于促进移动应用的设计过程的关键特性和功能。这些特性和功能包括项目导航、约束编辑器、平面规划、封装浏览器、功耗估计和静态时序分析仪。
莱迪思公司
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基于ARM技术的通信处理器
Axxia 4500系列是LSI首款为企业和数据中心网络应用以及向SDN演进而推出的基于ARM技术的通信处理器。Axxia处理器通过将LSI网络加速器和Virtual Pipeline技术,与ARM低功耗内核,以及可扩展互联技术完美结合,可充分满足新一代网络面临的性能挑战需求。
Axxia 4500处理器系列采用LSI业经验证的加速引擎,可充分发挥其几十年通信解决方案专业技术的优势。此外,新型处理器还基于采用28nm工艺的ARM 4核C ortex-A15处理器,并搭载ARM全新的CoreLink CCN 504高速缓存一致性互连技术。采用LSI ViSual Pipeline技术后,设备开发人员能针对每个数据包重新配置处理器,从而实现极佳性能。Axxia 4500处理器还具有高达100Gb/s的二层交换功能,同时在单板体积、成本等多方面都带来更大突破和提升。
LSI
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针对移动平台的晶体振荡器
该系列带有温度补偿的晶体振荡器(TCxO)中多款产品都增加了电压控制选项(VCTCxO),并且全部都针对为移动平台提供优异的性能、小体积、低功耗和价值而进行了特别的设计,这些移动平台包括智能手机、GPS、无线模组、便携式工业和医疗设备,以及更加传统的电信和汽车应用。
这些产品在-40℃~+85℃工业级温度范围内能提供优异的±0.5×10-6频率稳定性,所支持的频率范围从几MHz到最大值40MHz,几乎覆盖所有的应用需求。电源电压选择范围为1.8~3.3V。该新产品系列包括多个同时可由TCxO和压控温度补偿晶体振荡器(VCTCxO)两种产品形式提供的频率选项,其中VCTCxO选项是由外部处理器提供的电压来控制的。
该系列产品同时支持标准的3225(3.2mm×2.5mm)封装和小型化的2520(2.5mm×2.0mm)封装,分别为:WT325 3225封装尺寸的TCXO;WC325 3225封装尺寸的VCTCxO;WT255 2520封装尺寸的TCxO;WC255 2520封装尺寸的VCTCXO。
关键词:变电站,设计,环保措略
国家电网公司推行的“两型一化”变电站,要求变电站设计注重资源节约、环境友好、工业化。在此着重谈一下变电站设中的环保措略,因为处理好变电站与环保之间的关系,解决好电站噪声、无线电干扰、电磁污染、环保建材的应用以及景观等境问题不仅具有经济效益,而且具有社会效益。
1降噪措略
1.1控制噪声源
变电站的噪声源,主要有断路器、变压器和轴流风机。断器有电冲击或电击噪声,变压器有持续交流噪声,轴流风机有械振动噪声,为减弱噪声,应选用低噪声设备。
1.2控制传播途径
1)对轴流风机安装消声器和吸声管道,使排风口的噪声降到最低程度。2)对采用风机降温的主变进线柜,母分等大电柜,设计时要选择合适的风机或在柜内做吸声处理。
2降低无线电干扰措略
2.1保持一定的防护间距
在确定输电线路路径时,要根据GB 7495-1987架空电力线与调幅广播收音台的防护间距和《航空无线电导航台电磁环境求》中的有关规定,架空输电线路与广播收音台、机场导航台和向台等保持一定的防护间距。如遇到特殊困难,应与当地规划门商量更改路径,或将有影响的通信、信号线或输电线改为电缆。
2.2增大输电线直径
由于工频电磁场衰减很快,对无线电几乎不造成影响,因而输电线路对无线电、电视的干扰主要指电晕放电引起的干扰。在超高压输电线路设计时,应使导线半径或等值半径不小于电晕的半径,以避免出现电晕现象。
2.3选用干扰水平低的设备
为避免干扰变电站内计算机显示器,应尽量避免将主控室与电容器室相邻或楼上楼下布置,这是因为电容器装置中串联有空心电抗器,它会产生较大的漏磁,使计算机显示屏出现抖动或模糊。设计时要选择漏磁小、基本上可以忽略不计的铁心电抗器,或选择电抗值较小的电感电阻型限流器。
3电磁污染的防护
3.1减小输电线下场强的措略
为降低地面场强,设计一般采用抬高导线架设高度的方法,其高度在10 m~15 m时有明显效果,但超过15 m,效果越来越低;对于超高压双回路输电线,同相序布置时场强最大,逆相序布置时场强最小。因此,超高压双回路线路逆序布置是减小输电下场强的重要措略。另外,在设计新线路时应优先选择三角形布置形式,这对减小输电线下场强和节省线路走廊有利。
3.2静电屏蔽措略
静电屏蔽措略主要有两种措略:一种是把电场限制在金属屏蔽体内,将金属屏蔽体外表面上所感应的电荷导入大地,使外界弱电装置或人体免受金属屏蔽体内电场的影响。另一种是将弱电装置装设在金属机壳内,使电力线不能穿入到金属机壳内,免受电场的影响,对变电站一次设备进行保护、监测、控制用的自动化装置,都装设在金属机壳内,设计有良好接地线,对于分散安装在就地开关柜上的自动化装置,其抗电磁干扰等级要求达到Ⅳ级。
4废水、废气和固体废物处理措略
变电所的三废排放按阶段可分为工程实施期及运行期两个阶段。1)施工期间对环境的影响主要来自施工机械设备运行产生的噪声,其设备主要有打桩机、挖掘机、推土机、混凝土搅拌机、混凝土振捣机、压路机、自卸卡车等,机械设备工作时可能对所址周围的声环境质量产生影响。废水污染源主要为生产废水和生活污水。施工期间大气污染物主要为施工扬尘,其次有施工车辆排放少量的污染物。按“两型一化”建设要求建设变电站后,通过工艺优化平面布局,使得变电站用地面积,主控楼建筑面积都较常规变电站缩小,对建筑物,围墙,电缆沟,构支架推行工厂化制作,现场装配式施工,以一个110 kV户外变电所(主变容量3×50MVA, 110 kV 2回进线, 10 kV 36回出线)为例,围墙内用地面积仅为3. 7亩,主控楼建筑面积仅为360 m2(单层),由于房屋层数,重量减少,使得桩机等重型机械的取消成为可能,对混凝土搅拌机,振捣机等机械入场作业时间也压缩至最短,因此施工噪声对周围的声环境影响很小。生活污水排放量,生活垃圾总量较常规减少。对周围环境影响也减至最少。对于施工扬尘可以通过下面措施来控制: a.废土方应随挖随运,防止引发扬尘; b.施工场地及时洒水,抑制扬尘; c.运输车辆严格限载,车厢保持严密和清洁,防止起尘和泄漏。2)目前110 kV变电站按无人值守, 220 kV变电站按少人值守设计,只有极少量的生活垃圾。变电站内设有化粪池,生活污水在化粪池中泥水分离,污泥储存在化粪池,废水自流排入调节池并存储,由运行单位联系环卫部门落实罐车,定期外运废水至污水处理厂处理或外运至附近农场复用,真正做到“零排放”。
变电站正常运行状况下,根据GB 50060-2008 3 kV~110 kV高压配电装置设计规范7. 3. 5条规定:屋内气体绝缘金属封闭开关设备配电装置宜配备SF6气体回收装置,当发生事故时以免造成人员损伤和空气污染。主变事故排油应通过设置在站内具有油水分离功能的废油井进行回收处理,因此不存在废油或油污水的排放。蓄电池为充电型,可循环充电使用,其使用寿命约10年,超过使用寿命就需要更换蓄电池,报废蓄电池。报废的蓄电池储放不当,会产生蓄电池废液。目前生产运行部门蓄电池一般使用6年~8年予以更换,报废时按规定处理。
5消防器材的选择
室内移动消防器材,宜选用对空气和电气设备无污染的气体灭火器,如手提式CO2灭火器。主变压器消防采用排油充氮灭火装置。淘汰对大气有污染的卤代烷灭火器。
6环保建筑材料的应用
1)建筑内外墙建筑材料采用节能、环保型建筑材料,如粉煤灰中型砌块、粉煤灰砖、轻质加气混凝土等。2)内墙装修应以保护墙体,延长耐久性为目的,采用普通环保型乳胶漆,不采用花岗岩、大理石板材、铝塑板、木装修材料。3)外墙装饰材料采用普通环保型乳胶漆喷涂。4)主控室地面面层采用普通环保材料,如普通地砖。配电室地面面层采用环氧砂浆。5)变电站内生产、生活用家具宜采用环保耐用复合材料。6)站内检查井采用整体式高密度聚乙烯检查井。7)站区围墙采用预制装配式围墙。8)采用无机复合(水泥基)材料的电缆槽及电缆槽盖板以取代传统的砖砌电缆沟和钢筋混凝土盖板。9)采用工厂预制轻型装配式围墙以取代传统的砖砌围墙。
7可回收性的设计
可回收性设计是指以资源高效利用和循环利用为核心,以“三R”为原则(即减量化Reduce、再使用Reuse、再循环Recycle),充分考虑土地再利用和设备、材料回收。为了避免资源过快开发、过量消耗和环境污染,在设计初期就应该考虑回收利用。
1)设备安装基本采用螺栓连接,因此具备可更换可拆除的特点。2)构、支架采用拆卸方便的钢结构,钢柱与基础、钢柱与钢梁构件之间的连接尽量采用螺栓连接,既方便安装也方便拆卸。3)围墙、电缆沟及盖板、建筑物采用工厂预制轻型装配式结构构件,即尽量使用可回收材料;同时对构、支架、电缆沟及盖板、建筑、围墙进行标准化设计,使新旧工程的结构部件实现可替换性,利于报废变电站的构件拆除后部分复用。4)采用Low-E真空玻璃、断条铝合金等门窗保温技术,全部采用可回收。5)对废弃的混凝土探索再生利用途径,可以用作新建变电站的道路、路基、路面砖等工程,可以交给专门回收公司再生利用,避免露天填埋对环境影响和耗用垃圾清理等建设经费。6)施工时宜采用钢模板等可重复使用的模板,不采用木质模板。
8景观和美化
在变电站景观和美化设计中,要遵循一条原则:变电站与周围景观要协调统一。
8.1优化总平面布置
变电站总平面布置要科学、紧凑。这样不仅大大节省土地资源,降低工程造价,而且还能减少对周围电磁场及无线电干扰的影响,有效改善景观。
1)合理布置配电楼,通过距离衰减,减小电磁场对周围无线电干扰的影响。2)合理简化主接线,减少间隔,间距尺寸;将间隔层保护、监控单元分散布置在开关柜上,减小主控室面积;合理布置值班室,减小辅助用房,压缩占地面积。3)进出线采用地下电缆,电缆绝缘层外加屏蔽或用带铠装电缆,将电磁场屏蔽在电缆内。在进行总平面布置设计时,不仅要考虑工艺与结构要求,还要综合考虑朝向、采光、通风、防噪、防潮、防振、交通、施工检修等,严格按规划要求,与周围建筑保持一定的间距,并与周围建筑物协调统一。
8.2艺术化处理
变电站建筑布置要求整齐、清晰、功能划分明确。按使用要求合理确定建筑面积。立面处理上主次分明,有层次;建筑风格上要简洁、稳重、实用,体现工业化设计。对配电室事故排风用的轴流风机要加以掩蔽处理。另外站区围墙要通过精心选择造型、材料与尺寸,并加以装饰。当然在考虑美观的同时,也要注重经济因素,通过技术经济比较选择最佳方案。建筑色彩能唤起人们的第一视觉印象,能给人以温暖、庄重、距离和时间感,因此要注重建筑外墙装饰,要与变电站周围建筑色彩协调统一。变电站内配电装置场地硬化采用200 mm厚碎石地坪,地坪下150 mm厚3∶7灰土夯实,压实系数不小于0. 95。站内路边绿化采用经济型绿篱,既能净化空气,又能美化环境。
【关键词】RS485接口电能表;无线电子表;载波电子表
1.引言
随着电力工业的发展和电力商业化运行的需要,传统的手工抄表,费时,费力,准确性和及时性得不到可靠的保障。数据的准确度和及时性,直接影响营销及相关部门进行更深层次的分析,电力企业对电能表数据的自动抄读和计量管理信息系统的应用日益重视。电能表数据自动抄读的及时性和正确性直接影响到电力企业的工作成本和计费效率,因此随着科技的不断发展,越来越多的电能表数据抄读技术被开发并投入使用。要配合的相应自动抄读技术的使用,首先就需要电能表数据传输技术方面的相应发展。为配合多元化抄读技术的试验和实施,计量部在2009年检定的单相电子式电能表就有RS-485接口单相电子式电能表、单相载波电子式电能表和单相无线电子式电能表。
2.三种单相电子式电能表的抄表方式
电能表的抄读技术大致可以分为本地抄表技术和远程抄表技术两大类,这两种抄表方式并不完全分立,在一个电力管理系统中是可以同时存在。就计量部2009年检验的三种单相电子式电能表而言,基本上都可以实现本地抄表和远程抄表,在实际工作中这两种方式各有侧重,互为补充。
2.1 RS485接口单相电子式电能表抄表方式
广州地区从2006年开始安装RS485接口单相电子式电能表,至2009年底已完成了将近九十万只电能表的检定和配送工作,数十万只电能表已经在现场投入运行,是广州地区应用最为广泛的单相电子式电能表,下文将从本地抄表和远程抄表两个方面进行分析。
2.1.1 本地抄表方式
RS485接口单相电子式电能表本地通信抄表技术,是利用RS485总线将小范围的电表连接成网络,通过红外或RS485设备进行现场抄表。RS485技术是传统的总线式联网方案,该技术在多功能电能表和关口电能表中有较为广泛的使用。其RS485抄表构成技术示意图如图1。
由采集器通过RS485网络对电能表进行电量抄读,并保存在采集其中,再由抄表器定期抄读采集器内数据,抄表器与计算机管理系统进行通信,实现电量的最终抄读。RS485抄表技术可以很容易和其他抄表手段相结合,能更有效的实现集中抄表目的。
2.1.2 RS485总线式远方抄表系统
RS485总线式远方抄表系统采用RS485网络通信方式,相关技术在我国电力行业中有一定程度的使用。其系统构架框图举例如图2所示。
抄表集中器通过RS485采集带RS485接口的电能表电量,抄表集中器可通过RS485专线传送给中继器,由中继器通过通信网络将有关数据传给中心计算机。总线式抄表系统的主要特点是数据通道稳定,传输速率快,不受外界温度等环境变量或负载变化的干扰,并能实时监控电能表使用状态,可远程人工点击软件按钮拉闸断电和合闸送电,方便电路检修。
2.2 单相载波电子式电能表抄表方式
电力载波通信是一个很早就已经提出并且已经应用的技术,最大的优势就是可以利用电力线网络作为一种传输介质,抄表系统简洁,成本低廉,如果技术成熟,将是电力抄表系统的最佳通信资源。单相载波电子式表是应用电力线载波通讯技术与电子电能计量技术研制的低压电力线载波自动抄表电能表,其与电力线载波抄表集中器和中继器及管理主站一同组成低压电力线载波自动抄表系统,完成计量数据远距离传输和通断电控制功能。
载波抄表是通过中心计算机把信号发送到抄表集中器后,其通过电力线将信号发送到载波芯片,载波芯片动作后将数据通过电力线返回到抄表集中器存储,中心计算机再从抄表集中器读取数据,如图3。
但由于载波式远方抄表有线路阻抗无法匹配、线路衰减大、时变性和区域性大等问题,在实际使用中采用了过零点点至技术和直序扩频通信技术等方法,为实现在低压电力线上可靠传输数据而改进。低压载波抄表技术及产品自90年代中期进入我国,经过多年的发展部分产品水平已达到实用要求,也已经部分地区居民用户集抄中占有一定比例。
2.3 单相无线电子式电能表抄表方式
无线通信技术是传统的数据抄收手段,该技术在多功能能电能表和关口电能表中有一定程度的使用,近年来因居民单相表计数量上的增加和对抄表及时性的要求,广州地区也开始引进单相无线电子式电能表,该表可利用无线通讯技术与微机实现通讯,具有计量准确、通信可靠、抄表方便,可以远程监控、远程维护。其工作技术构成如图4。
无线抄表系统可以摆脱人工抄表的麻烦,利用数据通讯协议传输数据。可以很容易地和其他抄表手段相结合,能更有效的实现抄表目的。同时也可以通过现场通信手段的改造,较为容易地实现远程抄表。
3.三种单相电子式电能表的检定情况
3.1 RS485接口单相电子式电能表检定情况
广州城区自从2006年开始引入RS485接口单相电子式电能表,截止2009年底共对近九十万只该类型电能表进行首检工作,涉及的电能表生产厂家从原来的一家发展到2009年的六家,而历年的首检合格率如图5所示,合格率都稳定地保持在99.94%-99.95%,表示各厂家的RS485接口单相电子式电能表的生产工艺相对已经较为成熟,产品的技术参数都较为稳定。
通过对在首检过程中发现的505只故障电能表分析,并对其故障原因进行整理得下图6。
由上图可以看出电能测量基本误差不合格占电能表故障原因的一半,经分析发现造成该情况主要牵涉到电能表内部的几个元器件和组装焊接工艺等方面;其次是直观检查和通电不合格项及多功能试验不合格,涉及到电能表的外壳损坏、开路、485芯片故障等多个方面因素。
3.2 单相载波电子式电能表检定情况
广州地区从2009年开始引入单相载波电子式电能表,第一年度计划共为4275只,其中首检发现不合格电能表1只,合格率达到99.98%。不合格电能表的判定原因为“不发脉冲”,据分析是其内部电能计量专用芯片发生故障所致。
3.3 单相无线电子式电能表检定情况
2009年广州地区第一次购买了630只单相无线电子式电能表,其首检合格率为100%,并未发现不合格电能表。
由于单相载波电子式电能表和单相无线电子式电能都是首次、而且是小批量进入广州地区,因此其首检量并未有足够的代表性。但我们可以通过对上述三种单相电子式电能表的工作、特别是抄表方式的差异去进一步研究它们各自的技术特性,在其后的首检过程中继续有针对性地积累关键元器件的运行数据机故障情况,为日后的检定及现场运行、电能数据抄读等工作做好技术准备。
4.结束语
随着电能计量的要求提高,电能表数据抄读的技术发展,各种抄读方法特别是居民用户的远程集中抄表技术将逐渐成熟,并将陆续投入实际运行中使用。因此可以预见的是,将会有更多带有新抄读方式的电能表进入广州地区。作为电能表的首检部门,除了要继续提高自身对电能表本身技术参数的认识外,还应该对各种电能表运行和抄读知识进行了解。只有明白电能表在运行中和抄读中的工作原理和状况,才能对每一个检定项目的具体作用有清晰的了解,提高自身工作的认识和针对性。随着社会的发展和用户对电能要求的提高,电力供应部门也将要不断提升自身的服务质量,电能表除了对电能进行计量外还将通过各种远程抄录数据方式对电网和用户用电情况进行远程监控和管理,建立一个高效完善的电能计量管理信息系统。
参考文献
[1]电子式标准电能表技术条件.DL/T 585-95.
[2]陈向群.电能计量——技能考核培训教材[M].
作者简介:
关键词:便携式;手持设备;设计应用
便携式手持设备的市场需求不断增加,使得其功能和外形都需要不断改进和完善,例如多芯片等的开发设计和组装,都需要从传统的设计中进行创新,向着轻型高效的方向迈进。人们开始对更加先进的技术产生了追求和以来的心理,这就是市场给工业产品带来的机遇和挑战。
1、便携式手持设备的产品分类
从实用和功能上进行分类,便携式设备可以分为两大功能产品,一类是娱乐类,一类是工具类。
娱乐类的产品一般包括移动手持设备,以手机为代表的智能化便携式手持设备拥有的共E包括运算能力和娱乐能力等[1]。
工具类手持设备包括了数据采集器,如条码扫描终端,手持采集器 、手持条码数据扫描终端等等,手持采集设备提供给用户的是一个小型查询系统,载体就是手持终端设备,这些设备拥有者无线传输和接收信号的功能,能够将工作中产生的故障电流、线路节点参数等进行查询和监测,使得故障点的准确位置被精确地监测出来。
还有IC卡手持终端,包含了读写的功能,通过集成接触和非接触的终端等,目前主要应用在IC卡读写器和手持IC卡数据采集器上。
手持指纹采集终端主要实用指纹识别系统,对指纹进行采集,收录于手持终端加以识别。
另外,还有一些手持终端广泛应用在公共事业数据记录和采集上,如电力抄表等。
2、便携式手持设备的外观设计
便携式手持设备的面板的设计上,与其他工业设备的主要区别在于具有便携性和可操作性。通过人机进行操作,能够对手握区域、外部接口区域、显示和操作区域进行接触,同时,手持检测设备的外观设计,还要能够与人体结构相契合,达到手持的舒适度等。
2.1传统的便携式设备在造型上多实用平板式设计。这种设计在功能上具有工I性能,造型较为中庸,不时尚和前卫,制造上本着节约成本的原则,广泛应用在批量生产上,能够适应在多种环境下使用,缺点是亲和力不强,造型不够吸引人,在市场中的竞争力较弱。
2.2在传统的平板设计上加以创新后,一种弯曲式的造型设计吸引了人们的眼球,这种设计的优势在于将把手部位进行了设计,让人在使用的时候倍感舒适,缺点在于工业感较差,与日用产品类型较为贴近[2]。
2.3对把手进行了设计,采用了适合人的握力的长把手的设计,形成整体和长条的造型。人的单手就能掌握,缺点是这种设计方式在功能使用上较为有限,不会有很多的案件和输入设备的模块设计,因此这种造型适用于单手操作。
2.4将手持设备的优点加以融合后,也可以进行多种场景的单手操作的就是改良后的枪式造型设计,这种设计人性化十足,能够满足功能要求的基础上,在气场上有所突破,缺点是体积较大,不易携带,运输包装成本较高。
2.5翻盖式造型设计,设备功能完善,但是随着触摸式造型设计的出现,逐渐正在淡出市场。
3、便携式手持设备的色彩设计
手持设备的应用伴随着新材料新工艺的不断演进,也不断地花样翻新。随着材料的多样化发展,人们注意将生活与制造紧密结合,越来越多的新材料和新工业被加以运用。产品的色彩开始变得更加绚丽多姿,手持设备的色彩搭配随着造型的变化也不断涌现出让人眼前一亮的创意,与机械类手持设备的黑白灰颜色相比,亲民的手持设备在用色上更加大胆,利用彩色的注入不但让产品更加富于个性,而且也能够起到一定的警示作用。
4、便携式手持设备的结构设计
防护套、主机、收发天线等是便携式手持设备的标配,一般采用组合排列的方式进行拼装,实用无线信号进行设备的检测。
便携式手持设备的结构主要包括了外壳、显示、操控和信号处理等部分。同时每台便携式设备中拥有了输入、输出接口,充电接口和音频接口等。每种接口的位置各有不同,如充电接口位于主机的下部,音频输出接口则被设置在主机的上部。
5、便携式手持设备的电气设计
便携式手持设备的电气发生互联,从结构上对形态加以分析,可以分为动态和静态电气的互联,采用动态电气的互联能够在工作或者非工作状态下,对便携式手持设备进行旋转或者平移,同时经过互联网的插件的运动,静态的电气互联设备本身拥有整体和组合体,使得内部电气的互联能够在使用中不断地发出高频和低频的信号,使得电气的插件能够保持静止的互联的状态[3]。
5.1便携式手持设备的电气互联设计,包括了低频和高频的信号互联,能够将板卡直接按额对板进行互联,解决互联设计中一些微型连接器由于尺寸小、成本低带来的空间的占用面积过小的问题。
5.2采用低频信号进行互联设计,可以让细间距的柔性电路发生印刷接触。这种接触可以讲电路连接器具紧密封装在一起,使得柔性印刷电路的连接能够达到尺寸紧凑,对空间进行达到的节约。柔性印刷电路连接器的信号处理是在显示屏的模块和操作按键之间进行互联的。这种连接的优势在于能够重复循环实用,磨损度小。而且柔性印刷单路的连接器的印刷线间距的不同导致了驱动的推拉和轻弹,将预组装的盖子连接在了连接器和FPC的端子之间。
在电路来凝结其的单面接触的和双面接触的便携式设备的电路设计中,双面的接触连接器,不仅节省了大量的空间,也节省了价格,底部接触和顶部接触的设计,使得便携式设备能够对各种环境适应,独有的FPC锁定达到了电缆定位要求的良好效果。
5.3高频信号的静态互联合设计,是便携式手持设备采用了多针轴线路板对接得到的效果。这种设计具有柔性和半刚性的同轴线,能够解决电磁干扰的问题,而且半刚性的同轴线自带屏蔽层,可以在屏蔽措施发挥的情况下占据大量的空间。
5.4动态的电气互联是便携式手持设备采用微小型板进行动态电气互联设计的一个重要的设计理念。通过该设计,低频信号实现了互联,高频信号在便携式设备互动和旋转的区域能够与低频信号进行互转,实现细间距的柔性印刷电路连接器的紧密封装和连接。这种功能作用在信号处理和显示屏的模块中的操作与互联上,缺点是运行可靠性低,带线在滑动和旋转后容易发生断裂。
结语:
无论是从外观设计还是从工业设计、功能设计的角度,便携手持设备都是人性化和美观性、智能化的统一综合体,经过产品在市场的投放后,一些产品受到了消费者的欢迎,尤其是在外观造型上人性化的色痕迹,市场占有份额逐渐增大,再加上经过对美观性和操作性的研发以及评估软件的开发,多功能高度综合化的便携设备已经成为了一个发展趋势,集中了多种功能于一身,而且实现了超轻量化、低功耗和高效散热。
参考文献:
[1] 胥继锋.新型嵌入式RFID便携设备的研究与设计[J].山东工业技术,2014,(10):118-118.
[2] 便携式测向机R&S DDF007手持式设备实现无线电监测和测向[J].中国无线电,2011,(8):75-76.
关键词:电学史;教学;应用;
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0086-02
“电工电子技术”是很多高职专业都开设的基础课程,大都安排在新生入学的第一学年进行。从近年来的教学实际情况来看,很多学生缺乏学习兴趣,课程学习的效果不好。在后续专业课教学中,学生的电工电子基础知识薄弱,影响了后续职业的发展。为了改变这种现象,笔者在教学初始阶段尽量还原人类认识电、使用电的历史,以此激发学生的学习兴趣,不仅有利于学习,也有利于利用文化育人对学生的全面素质进行培养。经过实践摸索,笔者将电学发展史分为三个层次呈现――发现之旅、智慧之光和飞越之梦。
一、发现之旅
1.静电魔力
电是自然界最神奇的力量之一,壮观的闪电,滚滚的惊雷,摄人心魄。从远古到现在,人类一直梦想着控制这种自然力量,探索电的脚步千百年来从未停歇,电力创造了现代文明。很难想象,如果世界没有了电,生活将会怎样?黑暗、寒冷、寂静、恐惧,如同回到三百年前。1705年,35岁的豪克斯比被牛顿任命为伦敦皇家学会首席实验师,他主导了许多标新立异的实验。比如制造了一个能旋转的空心玻璃球,用空气泵抽去玻璃球里的空气,并在这台仪器上安装了一个手柄用来旋转玻璃球。当礼堂里的蜡烛一一熄灭,豪克斯比把手放在旋转的球上,在玻璃球里出现了一道朦胧的光,这束光芒围着他的手婆娑流动。一道蓝色的光晕,勾勒出豪克斯比手的轮廓,仿佛生命在此起舞。那是在三百年前,欧洲人还习惯将种种自然现象理解为上帝的杰作。豪克斯比在无意间已然推开了电学的大门。
2.存储电荷
豪克斯比的实验装置成为最早的静电起电机,随后盖伊在卡尔特修道院进行了深入的电学实验。他在大厅里立起了一个木头架,上面用丝绳系着两个秋千,用起电装置产生静电。在许多观众面前,他让修道院的一名孤儿躺在两个秋千上,并且把几片金叶子和羽毛放在孩子面前。然后盖伊开始“发电”,通过一根导线的连接,把静电输送到男孩身上。预料之中的“奇迹”如约而至:金叶子还有羽毛纷纷飞向男孩的指尖。一些观众回忆,甚至看到了男孩手指上发出的火花,景象十分引人入胜。盖伊已经开始思考实验的意义――电是可以转移的。
毫无疑问,静电从起电器转移到男孩的身上,直到他的双手,但悬挂着秋千的绳却让它停了下来。于是盖伊将世界上所有物质分为两大类:绝缘体和导体。他认为绝缘体将电能存留在其中,并阻止它自由移动;而导体则允许电流经过。接下来的任务就是寻求储存电能的方法,莱顿大学教授慕欣布罗克认定电是像水一样可以四处流动的,那么储存水的方法应该也适用于储存电。1745年,他制作了一个可以储存电能的玻璃瓶,从这个瓶中涌出的电能,威力空前巨大。1746年,这个瓶子登上了法国皇家科学院学报,一位法国物理学家诺莱特将其命名为莱顿瓶,以纪念其诞生地。
3.捕捉闪电
莱顿瓶声名大振,迅速向世界各地传播。富兰克林留下了人们熟知的故事――在雷雨天放风筝。这本该是18世纪科学史上最著名的一幕,受到上帝的眷顾而毫发无伤的他,最终证明闪电就是电――Lightning is Electricity。不过实际上,富兰克林设计了这个实验,却从未将其付诸实践。1753年5月23日,按照富兰克林的实验原理,在法国的马利镇,高高竖起的金属长杆在雷雨中捕获闪电,然后把它输送到下面的莱顿瓶中。火花揭示了闪电的真面目,它和人为制造出的电并无二致,这是里程碑式的一刻。
二、智慧之光
1.蛙腿论战
大航海时代的地理大发现让世界终于联系起来,早期崛起的海上帝国不断地进行着海外扩张,大量新奇的东西从世界各地源源不断进入欧洲。一种称之为“电鳐”的生物,令电学家们大吃一惊,于是开始了长达半个世纪之久的“蛙腿论战”。论战的一方是解剖学家伽伐尼,他认为动物体本身存在着区别于静电的“动物电”,每一个肌肉纤维就是一个小电容,只要用一种以上的金属与之接触,这种电就能激发出来。同时,动物电可以使神经、肌肉活动,脑是分泌“电液”的重要器官。论战的另一方是年轻的伏特,他在实验中将伽伐尼两块性质不同的金属板换成同种金属板,而瞬间青蛙的抽搐停止了。伏特认为使蛙腿抽搐的电能不是来自动物细胞组织,而是来自两块不同性质的金属接触。刚开始,伽伐尼在论战中占了上风,电鳐之类的生物给这个理论提供了坚实的后盾。而伏特坚信自己从实验中得来的理论,他将一块铜板放到一张浸过稀酸的纸板下面然后再叠上另一块金属板,做成了一叠金属堆,后来被称作“伏特电堆”。伏特不断改进实验方法,用两种不同的金属和电解液接触进行实验,终于证明不论有无动物细胞组织,只要将两种不同的金属同时插入电解液中,并将其另一端连接形成闭合回路,都会有电流产生。而在伽伐尼的蛙腿实验中,蛙腿中的液体起了电解液的作用,蛙腿本身只充当了验电器。伏特在实验中不但证实了电流来自两种不同性质的金属,而且找到了金属的起电序列,还首先引进了“电动势”这一重要的物理名词。
2.智慧之光
伏特电堆所发的电是持续的,它可以不借助机械力量产生电流,而是作为一个纯粹的电子设备独立存在。电池的发明,使人类第一次获得了稳定而持续的电流,为电学研究从静电阶段跃进到动电阶段创造了坚实的物质基础,人们可以对未来世界大展宏图。
1808年在伦敦的英国皇家研究所里,一个新时代即将到来。戴维亲手制造了史上最大的电池,它占据了研究所地下室的一整个房间。这枚电池由800个独立的伏特电堆组成。黑暗的房间中闪烁着古老的烛光,戴维将碳棒连接在电池两端,然后让碳棒相互靠近,电池中持续流出的电流,通过碳棒后产生了一道持久耀眼的火花。这是千百支蜡烛都无法比拟的明亮,从此黑暗不再,曙光破晓,人类开启了光明的新时代。
三、飞越之梦
1.电磁魔力
1820年4月,奥斯特将磁针放在导线的侧面,当他接通电源时发现磁针轻微地晃动了一下,他意识到这正是他多年盼望的效应。此时不满30岁的法拉第正在英国皇家研究所做化学研究工作,他不断重复奥斯特的实验,最终得出结论――“在电线与磁针之间,必定有一股力在流动。”在实验过程中他发现了一个新现象,他定下了一个更大的目标:要通过磁和运动来产生电流。直到1831年,当法拉第在一个线圈中把一块磁铁抽出时,他探测到一股在线圈中流动的微弱电流从一个方向变成另一个方向。这微弱的电流意义非凡,影响了19世纪科技的发展,电和磁终于走到了一起。法拉第对电磁学的贡献不仅是发现了电磁感应,他还在大量实验的基础上创建了电力线思想和场的概念,为麦克斯韦电磁场理论奠定了基础。
2.电报机
生活在蒸汽时代的法拉第,试图向世界揭示电的本质;而与此同时,一种真正具有实用价值的电子设备呈现在世人面前,首次让“电”走出了实验室,这就是――电报机。
电报机的原理其实并不复杂,那就是电磁铁。这是一种由电流控制的磁铁,通电时铁棒能吸起比它重20倍的铁块,而当电源切断后,铁棒就什么铁块也吸不住,重新成为一根普通的铁棒。这种远程操控电磁铁的能力,成为科学史上最有用的发现之一,如果电的效果能够不受距离的制约,那么即时通讯便成为了可能。
莫尔斯是一名享有盛誉的美国画家,他在笔记本上记下这样一段话:“电流是神速的,如果它能够不停顿走十英里,我就让他走遍全世界。电流只要停止片刻,就会出现火花,火花是一种符号,没有火花是另一种符号,没有火花的时间长又是一种符号。这里有三种符号可组合起来,代表数字和字母。它们可以构成字母,文字就可以通过导线传送了。这样,能够把消息传到远处的崭新工具就可以实现了。”
随着这种伟大思想的成熟,莫尔斯成功地用电流的“通”、“断”和“长断”来代替了人类的文字进行传送,这就是莫尔斯电码。电报缩短了信息传递的时间,随着横跨大西洋电报线路的建立,世界一下变小了,电力推动着整个世界前进。
3.飞越之梦
麦克斯韦是继法拉第之后,集电磁学大成的伟大科学家。他利用数学公式表达了奥斯特、法拉第等人的研究成果,并把电磁感应理论推广到了空间。此后,赫兹利用实验证实了电磁波的存在,其意义是不仅仅证明了麦克斯韦理论的正确性,更重要的是诞生了无线电,开辟了电子技术的新纪元。
赫兹发现电磁波的消息传到俄国,一位正从事电灯推广工作的青年波波夫兴奋地说:“用我一生的精力去装电灯,对广阔的俄罗斯来说,只不过照亮了很小一角,要是我能指挥电磁波,就可飞越整个世界。”1894年,波波夫改进了无线电接收机并为之增加了天线,使其灵敏度大大提高。1896年,波波夫成功地用无线电进行莫尔斯电码的传送,距离为250m,电文内容为――“海因里斯・赫兹”。此后,另一位研究无线电的年轻人――马可尼,改进了无线电传送和接收设备,在布里斯托尔海峡进行无线电通信并取得成功,把信息传播了12km。由此,电力进入了其蓬勃发展的时代,电磁波使“电”长出了一对坚强的翅膀,可以飞越高山,横跨海洋。
四、应用为先
本文所涉及的典型事件仅仅是电学史初期的内容,随着课程深入,还有很多案例可供使用,比如爱迪生和特斯拉的“交直大战”等等。还原人类认识和使用电的过程是笔者在高职“电工电子技术”课程教学的初衷,毕竟在“飞越之梦”讲授完毕时,电的本质――电子,还没有被发现,可电的“魔力”却已经成功应用。
这样的一个事实也可以促进对职业教育的思考。职业教育,应用为先,或许电学史的发展过程,正是“应用为先”的过程,在这一点上中国的确有很多要学习借鉴西方世界的东西。还原电学发展的历史,相信能促进“电工电子技术”教学工作有效发展,更有利于学生综合素质的提高。
参考文献:
在信息娱乐系统中广泛使用了自复PPTC(聚合物正温度系数)器件,用它们保护精密的电子元件及周边设备。在自复功能不可取或不实际的应用系统中,通常使用片式表面贴装熔断器。
信息娱乐设备也容易因为过高的瞬变电压而损坏,其中包括它所在的工作环境及周边设备产生的静电放电(ESD)脉冲。通常使用ESD保护器件、金属氧化物变阻器(MOV)和齐纳二极管来保护汽车电子设备,例如天线、背光加热器、电池、按键、电路板上的印制线、CD/DVD播放器,数据线端口、硬盘驱动器以及输入/输出端口和触摸屏。
对于汽车电路保护器件在设计上的考虑
PPTC过流/过热保护
广为流行的PPTC器件具有自复功能,可以把它装在汽车中便于接近的位置。它有很多种不同电气性能和尺寸的产品,便于实现各种精确的保护设计方案。而在选择PPTC器件时,主要考虑的问题是,器件的保持电流额定值要和设备在正常工作时的初级电流匹配。
ESD保护器件
高速输入/输出端口要求使用电容小的ESD保护器件,尽量保持信号质量不会下降。选用的器件应当适合高速数据传输线路和无线电频率数据线路,能够经受无数次的ESD瞬变电压。要符合RollS和IEC61000-4-2的要求,电容要小、触发电压要低、响应时间要短,这些也是ESD保护器件的重要特性。
表面贴装熔断器
电流大、尺寸小的表面贴装熔断器有熔断快和慢的两种产品,它们的熔断特性都应当干净利落,整个熔断过程在封装里面进行。它们抑制电弧的特性应当良好,并且能够承受冲击和振动。
金属氧化物变阻器
金属氧化物变阻器(MOV)有各种直径和电压范围的产品。MOV器件可以流过很大的电流,能够吸收很大的能量,从而实现过压保护。在选择MOV时,主要根据钳位电压电平(受抑制的电压额定值)和响应时间。
直流电源端口的保护
汽车电源总线很“脏”,这是大家都知道的。汽车电源的额定值是12V,但是在正常工作时,会在8~16V的范围内变化。还有,电池的电流会超过IOOA,而且会因为继电器动作或者熔断器熔断而中断,因而在电源总线上产生很大的感应电压尖脉冲,电压会增大5倍以上。
汽车电源在运作过程中,会因为电池接错或者在双电池启动时接到电压高一倍(24V)的电池上而造成损坏。有一种情况称作“抛负载”,它可能会在电源总线上产生很高的电压。典型的第三方电源转换器会把它滤掉一些,但是泰科电子公司的测试表明,这些电源转换器抑制瞬变电压的能力变化很大。通常USB接口充电的装置一般不是针对这种类型的电压波动而设计的,因而需要过压保护。
在车内充电的便携设备对过流和过压保护的需求越来越大,很多公司为此推出了新器件,泰科电子的新型PolyZen器件就是其一。这种器件与类似于齐纳二极管的保护器件一起使用时,具有协同保护的作用,能够承受功率非常高的故障情况。
如图2所示,微型PolyZen器件中包含一个稳定的齐纳二极管和一层非线性的电阻性PPTC层。齐纳二极管能够精密地对电压进行钳位,而电阻性的PPTC层会对二极管的发热或者过电流事件作出响应,从低电阻状态转变到高电阻状态。
对于电感性电压尖脉冲的钳位和平滑,PolyZen器件特别有效。在出现电感性尖脉冲时,齐纳二极管把电流旁路到地,直到电压降低到正常的工作范围。在供电电压出错的情况下,PolyZen器件对电压进行钳位,把过大的电流旁路到地,防止电源的错误造成影响。PolyZen器件的电压与电流响应特性比较平坦,有利于对输出电压进行钳位,即使输入电压和电源电流同时变化的情况下也能做到这点。
因为在汽车应用系统中电流有可能会很大,要很小心谨慎,保证有妥善的保护。对于选用的器件,要检查它的IFLT最大值和Vout峰值,确保器件能够提供所需要的保护能力。
保护电子模块的PCB板
市场要求更多的电子器和更多的内部空间,面对这个要求,汽车制造商把更多电路装到更小的封装里面。为了用更小和更密集的印刷电路板面积提供越来越多的功能和连接线,必须减少电路板上的印制线宽度。
这些控制模块是个“黑盒子”,现在用来控制越来越多的大功率配件,例如电动车窗、电动座椅、遥控车门锁,以及无线电收音机和GPS天线。因为这些配件的电源是由电流很大的电路提供的,而印刷电路板上印刷线很细,又要流过很大的电流,烧坏的可能性增大了。
印刷电路板上的印制线起的作用是把电流从一个地方送到另一个地方。一般使用自复PPTC器件来保护电路板上这些细小的印刷线,因为这类器件能够迅速而有效地把电流限制在安全的数值上,同时尺寸又很小,可以直接装到电路板上。利用这项技术,模块中的每一个单独电源电路都可以用一个PPTC器件来保护,把电流限制在一个安全的数值上,不会将它烧断。
在图3和图4中对熔断器和PolySwitch器件作了比较。这里我们假定,电路板设计人员把印制线的最高温度规定在100℃。因此,随着印刷线的温度接近100℃,它上面可以流过的电流越来越小。
图3所示是一个35μm、2.5mm的印刷线,用了一个插装PolySwitchTM器件AGR500来保护。在图3中,印制线的宽度减少到0.5mm,用一个PolySwitch系列表面贴装器件ASMD150来保护它。
PPTC电路保护器件得到广泛的采用,作为一种实用的、经济有效的解决办法,在电子模块中用作过流和/或过热保护。在GPS、DVD或者收音机和汽车通信信息系统(telematics)的电路板中,常常用这种器件来限制电流。