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电力电子技术核心精选(九篇)

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电力电子技术核心

第1篇:电力电子技术核心范文

【关键词】计算机电子信息工程技术 应用 安全管理

作为以计算机网络技术为基础,处理和控制电子信息的技术,电子信息工程主要就是用来应用、研发电子设备信息系统,处理和采集电子与信息。这一技术被广泛的应用在社会各行业,网络、手机等就属于其应用的成果。在应用的过程中,尤其需要注意信息安全问题。

1 计算机电子信息工程技术的应用优势

1.1 能够对管理效率进行提升

以往企业管理方法具有较差的管理效率,其管理也无法对时代和社会发展的需要进行满足。近些年来,我国部分城市具有较慢的发展和建设速度,同时也具有较低的经济水平,这就使得城市中很少应用计算机电子信息工程技术,各企业领导者也没有对计算机电子信息工程技术进行正确的认识。对此,我国有关部门应该将目前的情况进行分析,将电子信息技术的作用和重要性告诉企业和城市领导者,将培训工作对其展开,从而使得企业和城市之中能够广泛的应用计算机电子信息工程技术,对企业的管理质量和效率进行提升。

1.2 能够对管理水平进行提升

在社会各个行业中应用计算机电子信息工程技术,都能够对其管理能力进行提升。在设计各种工程的时候,对计算机电子信息工程技术进行应用,能够优化设计方案,提升工程设计的质量,从而有效控制成本,对工程企业综合实力和社会形象进行提升。

1.3 对计算机信息技术的发展进行推动

我国经济社会目前处速发展的阶段,与此同时科技也得到了很大的发展,这对计算机电子信息工程技术的发展也会起到推动作用。计算机电子信息工程技术的发展也会使得社会发展的越来越数字化、智能化、现代化和信息化,其能够在很大程度上促进计算机信息技术的发展。如果想要对国际社会中我国计算机信息技术的地位进行提升,就需要对计算机信息技术发展速度以及研发效率进行提升,从而使得我国计算机信息技术今后发展的更快更好。

2 计算机电子信息工程技术的安全管理

2.1 安全题

当今时代属于信息化时代,其网络信息繁杂多样。在这些信息中部分信息十分普通,其可以被社会群众进行浏览,部分信息则属于商业信息,公司企业的机密有许多都包含在商业信息之中,因此其会直接影响到企业公司的经营和发展。一旦企业被披露重大的商业信息,其同行业企业就有可能对这一企业发动攻击,被攻击的企业也丝毫不具有竞争优势。所以,目前许多企业和公司都十分重视网络信息安全。破坏信息、篡改信息、窃取信息是网络信息中主要存在的安全问题。造成这种信息安全问题通常有两种情况。

2.1.1 商业间谍

同行业企业通常会对黑客进行私下聘请,使得黑客对同行企业网站进行攻击,对其商业机密进行窃取,从而对自身竞争力进行提升。

2.1.2 恶作剧

部分具有较高计算机水平的人为了对自身水平进行彰显或为了恶作剧,往往会对企业网站进行攻击,或者对企业公司的商业信息进行搜集和公开,从而损害企业利益。这两种安全问题虽然存在不同的目的,但是由此却可以看出目前社会上的信息安全问题越发严重。

2.2 安全措施

对于安全问题,企业可以对防范措施进行应用。

(1)企业内部员工禁止对不知来源的移动设备进行使用,防止有病毒从移动设备向计算机转移,从而使得网络信息安全问题出现。

(2)企业可以备份商业信息。在此情况下,即使有黑客破坏企业商业信息,企业也能够将商业信息及时找回,对企业经营进行保证。

(3)企业员工在对资料进行下载的时候,需要对安全的网址进行选择,如果网址不安全,就很有可能有病毒存在。

(4)企业员工在对互联网进行浏览的时候,禁止对不明链接和非法网站进行点击,这些链接和网址往往安全性较低,在浏览过程中病毒就有可能进入到计算机中,从而泄露计算机中的信息。

(5)企业应该对防火墙进行安装,防火墙功能往往携带在杀毒软件之中,企业员工需要将防火墙功能开启,从而对外界攻击应用防火墙进行抵御。

(6)企业需要对杀毒软件进行安装,卡巴斯基杀毒软件以及360杀毒软件等都属于目前我国较为流行的杀毒软件。在对杀毒软件进行选择时,需要安装企业版,员工还可以针对时间在杀毒软件中进行设置,使得软件能够将杀毒自动定期开展,从而对企业网络环境和计算机环境安全进行保证。

(7)企业层次不同的员工应该存在不同的访问权,系统管理层需要将访问权进行分层设置,从而防止下属职员了解高层商业机密,并将机密泄露。

(8)企业员工需要将密码在重要文件中进行设定,访问者如果想要访问就需要将正确的密码输入进去,从而使得文件泄密可能性降低。

(9)企业需要对机房进行科学的设置,不仅需要防止电磁干扰机房,还需要防止振动过大影响到机房。

3 结语

本文就计算机电子信息工程技术的应用和安全管理进行了探讨。现阶段,我国计算机电子信息工程技术发展较大,但在技术的应用和发展上仍然远远落后于发达国家。我国目前需要做的就是不断的在社会领域和行业中应用计算机电子信息工程技术,从而不断完善这一技术。除此之外,还要在管理方面进行加强,从而使得信息安全性更高,更好地在人们生产和生活中提供服务。

参考文献

[1]李宝杰.计算机电子信息工程技术的应用与安全[J].现代工业经济和信息化,2016(24):86-87+96.

[2]陈永强.我国计算机电子信息工程技术的应用和安全[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014(08):236-237.

[3]恽凯.计算机网络技术在电子信息工程中的科学应用研究[J].信息与电脑(理论版),2015(23):88+90.

[4]史媛芳.计算机网络技术在电子信息工程中的应用[J].淮海工学院学报(自然科学版),2015(01):45-47.

[5]史媛芳,张心全.浅析电子信息工程中计算机网络技术的应用研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015(04):239.

作者简介

闵路(1995-),男,汉族,四川省内江市人。大学本科学历。现为成都理工大学信息工程专业在读学生。主要研究方向为信息工程的应用。

第2篇:电力电子技术核心范文

[关键词]电子档案信息;安全管理;技术措施

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.18.128

[中图分类号]G273 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)18-0-01

电子档案信息的安全管理是一个负载的管理过程,必须应用科学有效的管理模式与管理方法进行安全评价,以全面了解电子档案信息的整体安全状况,进而分析各种相关影响因素,以便有针对性地采取相应的安全措施进行补救,这对提升电子档案信息的整体安全水平具有重要的意义,也是不断健全电子档案信息安全管理机制的重要手段。

1 电子档案信息的安全要求

1.1 真实性

信息应出自真实的电子档案,因此,确保电子档案信息的真实性是基本安全要求之一。不管电子档案信息是否进行迁移、传送等操作,都要确保其数据的一致性,同时要避免人为损坏、修改、删除等不良情况的发生。

1.2 可用性

必须授予有效用户对电子档案信息的应用权,以提升电子档案信息的利用率,同时也能充分发挥有效用户的监督作用,以避免各种不法行为的发生。同时,要允许有效用户在应用电子档案信息后,将其分享给其他用户。

1.3 完整性

电子档案信息的完善性主要包括内容完整性、背景资料完整性、数据完整性等。与电子档案信息应用软硬件相关的介绍信息也应该确保其完整性。要保证电子档案信息的其使用、传送等操作过程中不会受损。

1.4 保密性

要设置访问权限与应用权限,对于有效用户而言,应允许其访问,并设置应用权限;对于非有效用户而言,应拒绝其访问。正常情况下,可以通过加密技术进行处理。

2 电子档案信息安全管理的影响因素

2.1 存储环境方面

存储电子档案信息的库房、相关设备以及管理者的工作环境等,都影响着电子档案信息管理的安全性。具体包括库房的温度、湿度、防水性能、防火性能、防盗性能、监控系统等;设备的防盗性能、防磁性能等;电源的安全等。若电子档案信息存储环境的安全性不高,电子档案就会有被盗、被删等风险。

2.2 管理制度方面

完善的规章制度与规范的操作流程,是确保电子档案信息管理安全的重要前提。如果存在电子档案信息管理者的操作不规范、应急处理预案的处理能力不强、无专业的管理者等现象,电子档案信息管理的安全性将会直接受影响。

2.3 网络系统方面

计算机系统以及网络系统的安全性非常重要,病毒、木马程序、黑客入侵等,均会增加电子档案信息修改、删除等风险,进而降低电子档案信息的完整性、保密性,使其安全性受到严重威胁。

2.4 技术管理方面

电子档案信息管理者的错误操作会产生较大的安全隐患,管理者的管理意识不高、责任心不强、缺乏相关技术认证、密码设置过于简单等情况,均会造成电子档案信息的安全隐患,数据库维护不当、杀毒软件未升级等,也会直接影响电子档案信息管理的安全性。

3 电子档案信息安全管理的技术措施

3.1 数字签名技术

将数字签名技术应用于电子档案信息安全管理中,其目的主要在于验证档案信息来源的真实性,以确保其内容的完整。目前,应用最为广泛的数字签名技术是证书数字签名,其原理是利用发送方不公开的密钥,对电子档案信息进行加密,形成字母-数字串后与电子档案信息一起保存、传送,同时还会传递给接收方一个公开密钥,使接收方可用特定的计算方法进行解密,进而读取电子档案信息。

3.2 加密技术

应用加密技术,可在一定程度上提升电子档案信息的公开性。当前常用的加密技术有很多种,“双密钥码”常于传送时应用,网络中各个加密通信者均获得两把密钥,一把是可公开的加密密钥,另一把则是需要严密保护的解密密钥,发送方使用接收方的公开密钥发送电子档案信息,接收方只能应用自己知道的解密密钥进行解密。这样,任何人均可使用公开密钥向接收方发送电子档案信息,而接收方则只能接收这些已加密的电子档案信息。因为加密与解密所用的密钥不同,所以能够有效预防不法分子从截获的文件中解出原文件,进而起到保护电子档案信息的最终目的。

3.3 身份验证

为了预防无关人员登陆系统访问电子档案信息,系统登陆者需进行身份验证。目前应用最广泛的身份验证方法是给每个有效用户一个由数字、字母或特定符合构成的“通行字”(Password),以代表此用户的身份,此用户登陆系统时必须先输入Password,经系统验证合格后方可进入系统,若身份验证不合格,则该用户无法登陆系统。

3.4 防火墙

防火墙是一种访问控制技术,能有效预防外部对内部电子档案信息的非法访问,也可阻止重要电子档案信息从内部向外部非法传送。防火墙的访问控制只限于网络边界,可利用网络通信监控系统监测所有通过防火墙的数据流,符合网络安全规定的电子档案信息则允许传递,不符合则拒之墙外,以此保障内部电子档案信息管理的安全性。

主要参考文献

第3篇:电力电子技术核心范文

关键词 MEMS;数字信号处理器;露点传感器

中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)18-0024-01

1 MEMS与数字信号处理器概述

1.1 MEMS

1)MEMS的技术途径。MEMS是微电子机械系统的简称,它是20世纪80年代末在欧美一些发达国家出现的高新技术,其基础是微电子工艺,主要的技术途径有以下几种:

①硅基微加工技术。该技术是以美国为代表,以集成电路工艺技术作为基础的一项加工技术。

②LIGA技术。该技术以德国为代表,LIGA是德文中光刻、电铸及注塑的缩写,它是一种基于X射线光科技束的MEMS加工技术。

③精密加工技术。该技术的代表国家是日本。

2)MEMS的构成。MEMS是由以下三个部分组成:即微型传感器、执行器以及处理电路。通常情况下,输入信号都是先经由传感器转换成电信号,再经信号处理,最后由执行器对外部发生相应的作用。简而言之,传感器就是将被监测系统的各种参数信息,如物理量、化学量、生物量等等,根据某种特定的规律转换为便于处理且易于输出的信号,如光信号、电信号等;执行器主要负责完成各种操作;处理电路则负责对信号进行转换、放电以及计算等处理。

3)MEMS的特点。MEMS的特点大体上可归纳为集成化、微型化、成本低、机械性能优良等几个方面。

1.2 数字信号处理器

数字信号处理是信号处理的子集,它是一种将信号一数字方式进行表达和处理的技术,其最终目的是对真实世界中的连续模拟信号进行测量或是滤波。数字信号处理器简称DSP,是一种进行数字信号处理的专用芯片,是集多种技术于一身的新型器件,具体包括微电子技术、数字信号处理技术、计算机技术等等。目前,数字信号处理器已经被广泛应用于诸多领域,如航空航天、通信系统、信号处理、军事、雷达、医疗等等。下面本文基于MEMS和DSP对露点传感器的具体设计进行研究。

2 基于MEMS和数字信号处理器的露点传感器设计

露点传感器是一种用于气象探测的仪器,在以往的实际应用中,采用的一般都是光学露点传感器,这种传感器的优点是测量精确度较高,但是仪器本身的价格却比较昂贵,并且很难应用于高空气象探测。为此,本文提出一种新的露点传感器设计,其设计思路是基于MEMS,并以DSP为核心,下面就具体设计进行介绍。

2.1 露点传感器的构成及工作原理

本文所设计的露点传感器是由以下几个部分构成:MEMS电容传感器、DSP、ADC、制冷器、Pt电阻温度传感器等。该露点传感器的工作原理如下:一般情况下,当电容正对面积与电容版之间的距离保持不变时,电容值与环境的介电常数有关,露点传感器在正常工作状态时,在MEMS上降温,当环境温度降至露点温度时,被测环境中的空气为饱和状态,此时传感器的表面上便会出现一些非常微小的露珠,这样便会引起介电常数改变。利用电容检测电路采集MEMS的电容时,采集过程中,若是电容在某一个特定时刻得到预先设定好的平衡条件,则电阻检测电路采集到的Pt电阻值对应的温度值就是大气的露点温度。由于露点传感器常用于气象探测,故此要求传感器必须具备长期的稳定性,这也是设计中必须注意的重点问题之一。

2.2 主要模块设计

1)DSP模块。在露点传感器的应用过程中,迅速测量是对其最基本的要求,为此,处理器必须具备超快的相应速率。同时,在进行露点测量时,还需要借助PID对脉冲宽度进行调制来控制制冷器的通断。所以本文选用德州仪器所研制开发的TMS320F2812数字信号处理器,其最大的优点是处理速度快,主频的最大功率为150MHz,并且处理器采用的是低电压供电,能耗较低,以此作为露点传感器的处理器,可以较好地完成露点测量的工作要求。

2)温测模块。获取高精确度的测量数据是确保测量结果准确定的关键之一,想要确保测量数据的精确度,就必须采用分辨率高、噪声低、信号采集速度快的ADC进行模数转换。本设计中选用的AD7799是一款测量精度高、功耗低的ADC,其在10Hz的样本采集频率下,能够实现24位的采样精度,具有非常高的分辨率,这有助于微小变化的检测。此外,为了实现高精度的测温,本设计采用四线制将Pt电阻与AD7799进行连接,以ADC高精度的测量特性,对Pt电阻值进行检测,在将测量结果传输给计算机进行对比测试,其温测精度优于±0.1℃。

3)电容测量模块。本设计中的电容测量模块选用的是AD7746,这是一款专用于高精度电容采集的ADC,它的特点与AD7799基本相同,能够有效确保样本采集精度。可将MEMS与AD7746进行连接,这样便可以直接测量出实际电容值。

4)制冷模块。本设计中的制冷装置选用的是多级半导体制冷器,最高的降温值能够达到90摄氏度左右,该值符合露点温测要求。

5.显示模块。为方便用户对传感器进行调、测试,本设计采用了Lab VIEW软件在计算机上设计调试串口,并以串口RS232协议实现传感器与计算机之间的通信连接。传感器采集到的数据经由RS232串口传给计算机之后,各项数据均能够在可视化视窗中显示出来,有助于用户进行分析判断。

3 结论

综上所述,本文设计所设计的基于MEMS和数字信号处理器的露点传感器,已在一些气象观测工程中获得了应用,该传感器不但能够实现对大气露点的快速准确测量,而且传感器本身还具有体积小、响应速度快、造价低等优点,只要在现有的基础上,再进行进一步的完善,其必将会在气象观测领域当中获得广泛应用。

参考文献

[1]蒋庆仙.关于MEMS惯性传感器的发展及在组合导航中的应用前景[J].测绘通报,2009(6).

[2]彭述成.温志渝,温中泉.真空微电子加速度传感器结构的有限元分析[J].微纳电子技术,2010(11).

第4篇:电力电子技术核心范文

关键词 电力电子技术;工程应用;教学改革

中图分类号:G642.3 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)22-0098-02

Teaching Research of Course of Power Electronics Technology for Engineering Application//ZHAO Tao, SHEN Yaibin, XU You, XU Kaiyun

Abstract In this paper, according to the requirement of the society for the power electronic technology professionals, the teaching re-

form of the course of the power electronic technology have been im-

plemented from several aspects such as course contents, teaching methods, project design, practical innovation training, and gradua-tion project. The engineering application ability and consciousness of innovation of students is improved. Better results in teaching have

been achieved.

Key words power electronics technique; engineering application; teaching reform

1 引言

电力电子技术是对电能进行变换和控制的一门技术,是自动化及相关专业的一门重要的专业基础课[1-2]。随着科学技术的发展,电力电子技术应用已渗透到国民经济各部门。对电力电子技术的人才的需求越来越迫切,除了对相关理论知识的要求外,更强调对工程实践能力、工程设计、工程应用能力的要求。这些要求具有普遍意义,反映了对这类人才的通用标准。本文根据电力电子技术专业人才需要掌握的能力的要求,就如何提高学生工程应用能力、创新能力,从教学方法、教学手段、课程设计及大学科技活动和毕业设计等方面进行教学改革与实践。

2 面向工程应用的问题导向法

电力电子技术课程内容涉及知识面广、概念多。要在有限的教学学时内把电路、波形讲透,让学生都能理解,是件不容易的事情。此外随着信息技术的不断发展,知识也呈现碎片化的特点,其获取也越来越容易。在这一背景下,教师的角色需要由过去的知识传播者转变为引导者和激励者;过去是告诉学生所不知道的知识,现在应该引导学生运用正确的思维方法,自主获取知识,并使之系统化。为此,教学内容、教学方法和教学手段都应有所改变。

首先要激发学生的求知欲,将过去冰冷、枯燥和抽象的知识点融入工程应用中;发现问题、提出问题及解决问题,学生寻求解决问题的过程,也是获得知识的过程。在这一过程中,计算机仿真是不可或缺的学习手段。基于PSPICE、MATLAB、PSIM和MathCAD等软件,采用虚实结合教学方式,充分利用软件资源,提高学生求知欲及解决问题的能力[4-5]。利用仿真软件搭建仿真电路进行仿真实验,仿真实验不受时间、场地的限制,学生可以观测任意一点的电压和电流波形。为了取得良好的仿真实验效果,必须较好地掌握仿真原理、仿真操作和调试方法等。正确的仿真波形也是对学习的一种鼓励和奖赏。

3 基于工程项目的课程设计

课程设计是完成电力电子技术课程教学的重要环节。其目的是使学生掌握基本电力电子器件的性能和应用方法,以及基本电力电子电路的设计思路,培养学生在电力电子技术领域中独立分析和解决问题的能力。

目前,有不少院校开设了电力电子技术课程设计,但课题多是进行理论计算和设计,主要完成参数计算、电路设计和仿真等。严格地说,该类课程设计对学生实践能力、工程应用能力的培养效果有限。电力电子技术课程设计实际课题开设较少的一个主要原因是实验安全性和设备耐用性差。而课程设计一般为开放性的,其主要任务之一是让学生完成焊接、调试电路,不宜采用课内实验用的集成的实验装置。因此,如何在课程设计过程中保障学生的人身安全和设备安全,是实施课程设计的一个难}。

南京工程学院自动化学院于2013年重新开设电力电子技术的课程设计。为了解决上述难题,针对电力电子技术应用最为广泛的DC-DC变换和DC-AC变换的两种变流电路[6],

结合数字化控制的发展趋势,开发了开放式的DC-AC变换和DC-DC电能变换通用实验平台。图1给出AC-DC电能通用实验平台结构图,学生通过该平台,可以进行SPWM逆变器设计,也可以实现直流电动机的四象限的控制,掌握交―真―交变流电路的结构,单、双极控制,SPWM调制等控制技术。

拟定课程设计课题,主要考虑5个原则:1)注意内容的先进性、综合性和实践性,反映电力电子技术发展的新水平;2)应适合实践教学和启发创新;3)内容不应太简单,难度要适中;4)能够结合工程实际应用,并且具有一定的实用价值;5)成果最好具有相对的完整性和可考核性。表1为电力电子技术课程设计的部分课题。

由于课题贴近工程应用,学生兴趣比较大,能够独立完成电路设计,主电路和驱动电路的制作、焊接和调试,及磁性元件的计算与选择。经过三届学生的实践情况,取得良好效果,为后续的课程和毕业设计打下坚实的基础。

4 三位一体实践能力培养

电力电子技术工程应用人才培养的定位最终要落实到培养过程之中。具体来说,就是以现代电力电子技术为工程应用背景,结合计算机技术、控制理论及其他相关理论和技术,开设不同层次不同类型的选题。通过课程设计、课外科技活动和毕业设计,三位一体培养学生工程应用能力,做到点、面结合。图2给出教学、科技创新和毕业设计三位一体的能力培养框图。

以电力电子装置典型的工程项目为对象,分解为核心模块、提高及创新模块、系统模块、辅助模块。课程实践环节可以完成核心模块的设计和调试,科技创新和毕业设计可以完成提高及创新模块、系统模块。辅助模块通过相关课程完成。对学有余力的学生通过科技创新和毕业设计环节,进行系统设计及算法研究,保证项目的连续性。三位一体的设计大大激发了学生的创新精神,拓展了学生的视野,提高了学生的综合设计能力,在各种竞赛上取得优异成绩。实验内容与课程设计、毕业设计相互关联。学生工程实验能力得到提高。

5 结束语

经过几年的实践表明,以工程应用为导向的电力电子技术教学重构,打破了以理论知识传授为主要特征的课程模式,以电力电子技术工程应用为核心,建立分类分层的课程实践、科技创新和毕业设计三位一体的实践能力培养模式,既突出优秀学生能力培养的点,又兼顾多数学生基本工程实践能力的面,以点带面。改变学生的被动学习与被动实践,为学生主动学习能力和主动实践能力的培养提供机会,提高学生的综合素质,对学生实践动手能力的培养及就业和深造等都有较大帮助。参考文献

[1]王兆安,刘进军.电力电子技术[M].5版.北京:机械工业出版社,2009.

[2]Rashid M H. Power Electronics: Circuits, Devices, and Application[M].北京:人民邮电出版社,2007.

[3]陈建业.电力电子电路的计算机仿真[M].北京:清华大学出版社,2007.

[4]w涛,张永号,刘启新,等.MathCAD在“电力电子技术”教学中的应用[J].电气电子教学学报,2013,35(3):55-58.

第5篇:电力电子技术核心范文

关键词 数字功率模块;控制板;保护

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2015)134-0096-02

0 引言

在大功率短波发射机中,功率模块由于数量多、工作电压高、工作电流大、开关动作频繁,故其稳定性直接关系到发射机运行的稳定。为了与DMR2000数字调制器更好的配合工作,从而达到最佳的电声指标,实现优质播音的目标。由无线电台管理局开发处自主研发设计了新型数字功率模块和控制板。为了便于改造工作的进行和后期的维护,新型数字功率模块和控制板的外形和安装尺寸均与模拟的功率模块和控制板保持一致。但是全新的数字电路系统带来了全新的工作原理尤其是大幅提高对于功率模块的保护效率,使功率模块的运行更加稳定。

1 典型故障解析

1.1 发射机加高压后大量功率模块出现故障指示

故障现象:发射机加高压后,初始D7、D8板(调制接口板)所有功率模块工作指示灯(绿灯)正常全部亮起,随后几秒钟后功率模块工作指示(绿灯)相继灭掉,故障指示灯(红灯)亮起,随着故障指示灯亮起数量增加,调制器判断损坏功率模块数超过最高限值(15块)从而是发射机落高压。

故障分析:

1)过流保护:由于从调制器总体输出到高末电子管屏极的整个回路中出现短路导致功率模块上电流超过限定阀值,引起过流保护。

过流保护原理:通过功率模块上的高速电流传感器(取代模拟功率模块上的康铜丝,相比于康铜丝电流传感器的精度更高,响应快:在1us内将功率模块的过流信息传递给模块控制板)对功率模块的工作电流进行实时检测,并将电流采样值(电流传感器以1:1000的比例对采样电流进行转换,次级输出电流为25mA,可以通过调节测量电阻改变次级输出到控制板的信号电压值,从而调节过流保护阀值。)与参考电压值进行比较,结果传送给模块控制板的控制逻辑(CPLD)判断,当出现电流超限时,切断功率模块输出,保护功率器件。

2)失步保护:调制器总体输出到高末电子管屏极的整个回路中出现开路可能会导致功率模块关闭后在无负载的情况下IGBT中DC管的输出电荷(杂散电容)泄放不掉,使系统判断功率模块仍然打开,触发失步保护,关闭功率模块进行保护。

失步保护原理(图2):

实时采样功率模块(IGBT)的开关情况,信号经光藕后输入CPLD与光收器收回的数字调制器控制信号(进过整形、延时)进行异或比较,结果由CPLD判断,当出现失步保护时切断功率模块输出,保护功率器件。另会传送一组失步脉宽信号经过ADC后给到单片机,最终经光发器发送数据(功率模块的状态以及采样电压值)给数字调制器进行功率模块的状态指示并停止参加模块循环队列。

解决办法:连接调制器D5板(综合算法板)串口后,在发射机加起高压后实时采集(保护瞬间)的数据,以”FF”为数据包头,字节56~183为模块电压值,其中每两个字节代表一个模块电压(有效位14bit,其中高4位为状态位,低10位为电压值),共64个模块,只用前48个。如果高四位为0011,则代表目前模块处于失步保护状态;如果高四位为1001,则代表目前模块处于过流保护状态。清楚了引起保护的具体原因则可有针对性的查找问题源头。

1.2关于数字系统需要充分放电的问题

故障描述:当发射机落高压与再次加高压的间隔时间小于1.5s时,会出现大面积的功率模块的工作指示灯不亮而故障指示灯亮,甚至导致发射机落高压保护(故障模块超过15块)。

故障分析:功率模块关闭后,功率模块上的数字功率模块控制板的供电电路中滤波电容需要充分放电。在数字系统中,如果电容放电不完全即开始重新充电工作,会导致数字系统进入一个不稳定状态,数字芯片本身进入死锁状态,从而导致控制板工作不稳定给出故障指示。

解决办法:每次发射机落高压到下次加高压的间隙大于1.5s以上,给与电容充分放电的时间即可。

1.3功率模块保护过于灵敏的问题(欠饱和保护)

故障描述:发射机加高压后,加调幅至70%~90%时,功率模块开始陆续出现故障指示而退出工作,直至超出最大可损坏功率模块数的限制,发射机自动保护落高压。

故障分析:调幅度增大带来发射机输出电流增大,功率模块输出电流增大,数字功率模块控制板的失步电平进一步增大,失步脉宽变宽,导致消隐C3电容充电速度变快;当消隐电容C3端电压充电至6.5V时(阀值),IGBT仍然不能充分导通,此时经MC33153芯片内部比较器判断给出欠饱和故障指示,功率模块控制板控制功率模块停止工作。

欠饱和工作原理:当功率模块控制板的光收器收到来自于数字调制器的打开信号后,在无其他故障保护前提下,经过光藕进行光电隔离后输入IGBT驱动芯片MC33153,经芯片输出驱动IGBT打开与关断。当当前信号为关闭IGBT指令时,芯片输入端为高电平,输出驱动级为低电平,而此时位于芯片内部消隐比较器旁的NPN三极管输入为高电平,三极管导通从而钳位比较器的输入,防止出现故障指示;当IGBT打开后,MC33153芯片的8脚(欠饱和输入引脚)内部的电源经过8脚外部的二极管D1、D2进行泄放,从而保证8脚的无积累电压; 当IGBT栅极为高电平,IGBT打开,8脚外部的二极管关短,此时芯片8脚内部的消隐比较器输入端的电源开始为消隐电容C3进行充电,当C3端电压达到6.5V(消隐比较器阀值)时,如果IGBT仍没有充分打开,此时消隐比较器会给输出低电平信号并与芯片输入信号相与后馈入短路和过流锁存器,过流锁存器会在剩余周期内关闭IGBT。同时由芯片7脚输出故障指示信号经过光电隔离后给到CPLD,进行欠饱和保护,关闭模块,保护功率器件。

解决办法:设计之初的控制板消隐C3电容值为10pf,设计目的是以保护为主,可能会使控制板的欠饱和保护工作在临界状态,会比较容易造成超出临界状态而保护的现象,将消隐电容C3值改为2.2nf(标准设计),延长消隐时间,提高了发射机功率模块关断门限电平,即可解决此问题。

2 结论

由于新型数字功率模块控制板出色的保护设计,当功率模块运行过程中出现故障时可以在第一时间进行快速保护,不仅可以更好保证发射机的运行不受故障功率模块的影响,从而保证了发射机的稳定运行。同时也有效的延长了功率模块的使用寿命。推广运行几年来,故障损坏率低,运行稳定。

第6篇:电力电子技术核心范文

关键词:电力电子;技术;发展;应用

Abstract: the power electronic technology, also called the power electronic technology, is born in 20 (superscript th) century and a new technology, the main research of all kinds of power electronic devices, and these power electronics device's structure of all kinds to effectively finish to the electric power of the transformation and control of a circuit or device. This paper discusses the power electronic technology development and application.

Keywords: power electronics; Technology; Development; application

中图分类号:TN29 文献标识码:A文章编号:

电力电子技术是与电子 、控制、 电力紧密相关的学科,对电能进行变换和控制。随着科学技术的发展,电力电子技术已逐渐发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。现在,电力电子技术的应用领域愈来愈广泛,对国民经济产生了日益显著的技术效益和经济效益。

一、电力电子技术的发展

传统电力电子技术是以低频技术处理的 ,现代电力电子的发展向着高频技术处理发展。其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代 ,在不断的发展中促进了现代电力电子技术的广泛应用。电力电子技术在 1947 年晶体管诞生开始形成 ,接着1956 的晶闸管的出现标志电力电子技术逐渐形成一门学科开始发展 ,以功率 MOS-FET 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的出现 ,表明已经进入现代电子电力技术发展时代。

1、晶闸管整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机来提供的,在应用过程中,大约有20%的电能是以直流形式消费的,譬如电解(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)、直流传动(轧钢、造纸等)等几大领域。大功率硅整流器能够高效率的把工频交流电转变为直流电,在20世纪60年代和70年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用快速发展。国内曾经掀起了各地大办硅整流器厂的热潮,当前我国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家大多是那个时代建设的。这一时期称之为电力电子技术的晶闸管时代。

2、逆变器时代

20 世纪 70 年到 80 年代期间成为逆变器时代 ,该期间的电力电子技术已经能够实现逆变 ,但是仅局限在中低频范围内。当时变频调速装置因为能节能大量普及 ,巨型功率晶体管(GTR)、门极可关断晶闸管(GTO)和大功率逆变用的晶闸管成为当时电力电子器件的主流。它们属于第二代电力电子器件。

3、变频器时代

20世纪80年代后,大规模和超大规模集成电路技术得到了广泛的应用,为电力电子技术的快速发展打下了良好的基础。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应用。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以及以低频技术处理问题为主的传统电力电子学正在向高频技术处理问题为主的现代电力电子学转变。这种现象表明,传统电力电子技术已经进入现代电力电子变频器时代。这一

时期,各种新型器件应用大规模集成电路技术,向复合化、模块化的方向发展,让电力电子器件结构紧凑、体积缩小,同时能够综合不同器件的优点。这些新型器件的发展,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,同时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打下了重要的技术基础。

4、现代电力时代

20 世纪以来 ,电力电子作为自动化、节材、节能、机电一体化、智能化的基础 ,正朝着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的现代化方向发展。在 1995 年 ,功率 MOSFET 和GTR 在功率半导体器件出现并广泛被人们应用 ,功率器件和电源单元的模块化 ,使用方便 ,缩小整机体积 ,器件承受的电应力降至最低 ,提高系统的可靠性。电子电力技术具有全控化、电路形式弱电化、集成化、高频化和数字化的特点。更能带来节能、节省材料和减少污染的经济效益和生态效益 ,能控制精度高、避免模拟信号的畸变失真 ,减小杂散信号的干扰 ,改善了工作条件。

二、电力电子的应用

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。20世纪80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、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。

3、国防装备

目前,电力电子技术在现代化国防中得到越来越多的应用,已成为该领域的核心技术之一,它应用在现代化国防种供电电源、电力驱动、推进和控制等领域 。在快中子堆、磁约束核聚变、激光、航空航天和航母等前沿技术中,超大功率、高性能的变流器及其控制系统是必不可少的核心部件和基础。

以舰船为例,目前国外舰船上的发电、 舰船电力推进、特机和辅助机械电力拖动、武器装备、通信导航、电池充电、照明及生活用电等几乎所有电力、通信设备都己大量采用电力电子技术。目前在 2-3 万吨级核动力破冰船和航母上都己有几万千瓦级的整流器供电的直流电力推进装置和几千千瓦的交交变频装置,在数千吨级的潜艇上己有几千千瓦级的逆变器供电的交流电力推进系统,以大功率半导体静止型逆变器为基础的 400Hz 中频电源在个别舰艇上己形成电网,相应的 UPS 在舰艇上的应用己达到上百千瓦。在舰船通信和武器装备中开关电源己被广泛使用,几十千瓦以下的特辅机变频调速传动系统也有较多应用。

4、 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。

电力电子还有一个很重要的应用是在交通方面,如航天、电动汽车、混合式电动汽车、用燃料电池的电动汽车等。

综上所述,电力电子技术是智力信息知识密集型技术,从基础研究开发研究到生产试制,各个环节均具有较高的技术含量和智力投人。以电力半导体器件及变频技术为核心的电力电子行业,在国家政策的强力支持下将会走向更加辉煌的明天。

第7篇:电力电子技术核心范文

【关键词】电力电子技术;电力系统;应用

引言

电力电子技术的不断发展下,在实际生产生活中起到的作用也愈来愈突出,尤其是在当前电力系统中的电力电子技术应用下,对电力系统的整体质量水平得到了提高。通过从理论层面加强电力系统中电力电子技术的应用研究,就能从理论上为实际技术应用提供支持。

一、电力系统中电力电子技术应用重要性和技术特征

(一)电力系统中电力电子技术应用重要性分析

电力系统中电力电子技术的应用比较重要,有助于电能优化使用。在电力系统运行中,要想将系统运行效率整体提高,在新技术的应用上就比较重要,电力电子技术对电力系统的正常优化运行,以及资源的合理科学应用有着积极意义,在电能层面的优化作用发挥比较突出。在电力系统中,电力电子技术应用,能有助于机电一体化的生产发展,从整体上提高电力系统的安全稳定性。

电力系统中的电力电子技术科学化应用,可有效提高电力系统的智能化发展,促进电力系统的二次改革发展,对高频化以及变频化发展也有着积极促进作用。通过电力电子技术应用下,就能有助于电力系统综合运行能力优化。

(二)电力系统中电力电子技术应用特征分析

电力系统运行中的电力电子器件以及技术的特征都比较鲜明,从电力电子器件自身的特征上来看,在电力电子器件的高耐压水平以及高频化和大工作电流等特征上比较鲜明。这就对电力电子技术的优化发展有着促进作用。电力电子技术的应用中,也有着鲜明特征呈现,主要体现在,集成化特征方面,和传统的电力电子器件分立方式有着不同,在全控型器件方面,都是多单元器件实施的并联集中在基片上,所以在集成化的特征层面就比较突出。

电力系统当中的电力电子技术应用特征中的全控化也比较突出,主要是通过半控型普通晶闸管进行逐步发展形成的。在自断器的应用下,从而实现了全控化,在电路层面有了很大程度的简化。电力电子技术应用中的高效率以及高频化特征也比较突出,对导通损耗有了很大降低,使得整体运行效率有了很大程度提高,在高频化的作用发挥上也比较突出。

二、电力系统中电力电子技术具体应用和发展

(一)电力系统中电力电子技术具体应用

电力系统当中的电力电子技术应用体现在多层面,在电力系统发电环节中的应用上比较重要。大型的发电设备系统的运行中,就涉及到诸多的应用设备,其中发电机组励磁技术的应用,对电力发电系统的良好运行就有着保障作用,在这一电力电子技术应用上有着多项优势发挥,其中的调节速度快以及控制简单的特征比较突出,能对发电厂的整体工作效率和电力运行的效率有效提高。发电机组在对交流励磁技术相结合下,就可实现动态性调整,在电力系统的动态化运行上能加以有效促进。而在风力发电中的电力电子技术应该用,以及光伏电站的电力电子技术应用上,也能有助于发电的效率提高,对无功功率调节和故障穿越等积极作用都能有效发挥。

电力系统输电中的电力电子技术应用,也能提高输电的整体效率。对于轻型直流输电和直流输电技术的应用,也能有助于输电的质量提高。在直流输电方面的可控性比较强,在输电的容量上相对比较大,有着高稳定性的特征。技术水平的进一步提高下,对直流输电的技术优化作用发挥也有着促进作用,其中的柔流输电技术应用,就能对电力系统的稳定安全运行有着促进保障作用。柔流输电技术的设备种类比较多,在无功功率的独立可控性作用方面比较突出。还有就是采取分频输电的技术应用,对交流输电线路电气距离就能有效减少,对电力系统的电能传输能力可有效提高。

配电环节中的电力电子技术应用也比较重要,对配电中的诸多不稳定因素的消除就比较重要。从电力技术层面的解决,是对配电系统的优化重要方法。FACTS技术的应用和其它的技术相结合已经成为发展趋势。电力电子技术在对电力系统的节能环节中的应用也是一个重要方面,这是对电能浪费的重要举措,在节能技术应用方面对发电机组的优化以及新技术的应用等层面,都要进行完善和科学化呈现。

(二)电力系统中电力电子技术应用发展

电力系统中的电力电子技术应用中,要注重施可靠性的评估,这是对电力电子装置安全可靠性保障的重要基础,对电力系统的优化作用发挥也比较突出。通过电力系统的可靠性评估,对电力电子装置的优化设计和运行管理的水平提高比较有利,能在可靠性评估工作实施下,对电力系统的可控性预测上有效提高。在具体的可靠性评估过程中,能从元件以及系统多层面实施建模,在功率器件以及电解电容的核心元件建模方面进行优化。

电力系统运行中的电力电子技术应用的故障管理方面需要加强。在遇到比较重要的应用场合,电力电子的装置故障维护工作就显得比较关键,其中的功率器件的故障对整体电力系统的良好运行就有着很大影响。在故障运行管理层面的加强就显得比较重要,故障管理工作的实施中,在故障预测以及故障诊断是比较常用的方法。电力电子器件以及系统故障出现的时候,就能在这些方法的应用下得以有效诊断和及时性解决。

三、结语

综上所述,加强电力系统中电力电子技术的科学应用,就要注重从实际出发,对电力系统的整体质量提高打下基础。通过此次对电力系统中电力电子技术的应用研究以及发展策略的简析,能从理论上对实际发展提供理论依据,从而更好的促进实际发展。

参考文献:

[1]陈j权,李旭升.现代控制技术在电力系统控制中的应用[J].科技风,2016(01)

[2]邵鹏.电力系统中电子电力技术的应用[J].电子技术与软件工程,2015(15)

[3]唐静娴.浅谈电子电工技术在电力系统的应用[J].机电信息,2014(30)

第8篇:电力电子技术核心范文

1.完善实践教学条件“电力电子技术”课程具有很强的工程性和实用性,而实验是培养学生理论联系实际、动手能力、严谨的态度和科学研究方法的重要手段。因此,以营造真实的、先进的工程环境为目标,紧密结合工程实际应用,投入100多万元建设和完善了电力电子技术实验室。现实验室拥有实验设备24台套,开发了电力电子技术仿真研究平台,构建了电力电子技术实践教学体系(包括课内实验、课外实验、课程设计、生产实习和毕业设计等),编制相关的教学文件。实验室向学生全面开放,学生以团队的形式开展自主性实验和学科竞赛培训,并为学生提供实际工程技术资料、仿真实训教学软件,培养工程实践应用能力。

2.精心设计实验内容课程组精心设计了实验教学项目和内容,引导学生从问题出发,逐步由基础实验走向设计性和综合性实验,再过渡到创新性实验。开设了晶闸管整流、逆变的验证性实验,使学生对本课程的应用有初步认识;对直流斩波、交交变换以及PWM控制技术部分的实验,则由教师给出电路参数要求,由学生自行设计主电路、驱动电路等,完成设计性实验,培养学生分析问题,解决问题的能力;软开关技术的实现等具有较高实用价值的实验项目,密切联系着当今电力电子技术发展的最前沿技术,并且在国民经济发展中起着重要作用。通过实验学生了解了电力电子新技术的发展动态,同时对本课程的应用领域、可以解决的问题有了更直观感性的认识。实验项目与科研、工程、社会应用实践密切联系,形成良性互动,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合,有利于学生创新能力的培养和自主训练。

3.增设课程设计与调试环节开设了1周“电力电子技术”课程设计与调试实践环节,以完整的电力电子系统为载体,将电力电子器件选择以及电力电子主电路、驱动电路、保护电路、检测电路、控制电路等内容有机地结合起来,使学生通过设计、组装、实验和调试“四位一体”的训练,培养学生的实践能力和创新能力。同时,在教学中使用计算机仿真软件Matlab/Simulink搭建各种常用电力电子电路,且可方便地调整电路的参数进行仿真,培养学生应用计算机处理复杂电力电子电路的能力,也为日后从事工程设计和科学研究打下良好的基础。

二、改进教学方法与手段,调动学生学习主动性和积极性

在实际教学实践中,笔者始终坚持以学生为主体、教师为主导、能力为主线的教育理念,根据课程内容合理采用不同的教学方法组织课堂教学,将“理论+实践+应用能力”的教学模式贯穿在整个教学活动中,由传统的教师满堂灌唱独角戏变成了教师学生共同参与的互动学习,教与学融为一体。教师有所教,学生有所学,极大地调动了学生的学习积极性,加深了学生的理解,加快了学习步伐。通过启发教学法、案例教学法、任务驱动教学方法等,增强学生主观能动性,活跃课堂气氛,挖掘学生潜力,增强专业素养,逐渐让学生由“学会”变成“会学”,由被动变主动汲取知识。

为了分析电力电子器件和电路的工作状态,使学生弄清电路中能量的变换和传递,笔者制作了本课程比较完善的多媒体教学课件。利用多媒体技术将实际应用中的电路和电力电子装置做成影音资料带到课堂上,结合典型工程实例,并把电力电子前沿的研究状况、最新的研究成果以图表、图片等方式充实到教学课件中,提高学生的感性认识,激发学生学习的兴趣,不断提高教学效果及教学质量。同时,建设了本课程的教学网站,网站资料丰富,包括教学资料和典型工程实例等,学生可以在网上学习,教师可以在网上进行答疑,激发了学生学习的兴趣,提高了教学效果。

三、改革考核方式,提高学生对知识的综合运用能力

1.考试过程全程化教师根据“电力电子技术”课程性质和不同阶段的教学要求,通过课堂提问、讨论、平时作业、单元测验、实际操作、撰写报告或论文等方式加强形成性考试评价,并安排阶段性考试以强化学生平时对课程教学内容的学习和掌握,弱化期末终结性考核。

2.考核内容能力化考核内容围绕应用能力和工程素质培养为核心这个目标设置,结合新的“电力电子技术”教学内容体系,加大电力电子器件特性分析、实际电路分析、应用案例分析、实践技能的比例,侧重考查学生对知识的综合运用、解决问题的能力。

3.考核方式多元化根据不同阶段的教学要求,考核采取口试、笔试(开卷、闭卷)、开发设计相结合的形式,变单一形式的考核为多种形式的考核。

四、组织课外科技创新活动,探索课内与课外培养的有效机制

按照课内培养与课外培养相结合的原则,把培养学生实践创新能力固化在教学任务中,成立了课外科技活动小组,注意引导和鼓励学生积极参加各种科技竞赛活动。依托电力电子实验室的硬件设施,积极组织学生参加全国大学生电子设计大赛和“挑战杯”竞赛,以培养和提高学生的自学能力、实践能力和创新意识。在运行中,加强课外实践活动的组织和管理,制订《大学生课外科技创新实践活动运行管理办法》和《实验室开放运行管理办法》,对大学生第二课堂教育的条件保障、激励政策、管理办法、评价办法等做了明确规定,形成了有效的大学生科技创新实践活动保障体系。

五、加强青年教师培养,提高课程组教师整体水平

师资队伍建设是课程建设的关键,课程组教师的理论教学水平、工程实践能力、科研水平直接关乎“电力电子技术”课程建设水平。按照校内培养与校外培养相结合、教学培养和科研培养相结合的原则,通过建立青年教师“导师制”、定期开展教学研讨和教学观摩、实行青年教师实验室坐班制、深入工业企业生产实际、选派教师参加新技术培训等措施,不断提高青年教师教学水平、学术水平和实践能力。

六、结语

第9篇:电力电子技术核心范文

【关键词】高职院校 电力电子技术课程 教学改革 CBE理念

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)09C-0146-02

在高职院校的电气自动化教学中,电力电子技术是一门必不可少的课程,在学生职业能力培养中有着不可或缺的作用,但教学内容比较广泛,涉及到知识较多,学生的学习有一定的难度。而在当前,社会对电气自动化人才的质量提出了更高层次的要求,传统电力电子技术教学模式已经难以满足学生综合素质与职业能力培养的需要。高职院校电力电子技术课程教学亟待改革,但改革不能盲目进行,需要融入相关的教育理念。CBE(能力本位教学理念)强调学生能力的培养,尤其注重学生实践能力的培养,将其应用到高职电力电子技术课程教学改革中,有利于对传统的教学模式进行转变,为学生提供更多动手实践的机会,使学生实践能力得到有效提高,进而提高电力电子技术教学的有效性,提高学生职业能力。

一、传统电力电子技术教学现状

首先,课程内容设置不具科学性,主要表现为课程内容较为滞后,与当前实际发展不相适应,在目前工程领域中不适用。另外,课程内容与高职学生基础水平不相符合,难以实现因材施教,不利于应用型技能人才的培养。其次,教学方法不具丰富性,传统教学方法为讲授式,辅以必要的多媒体,学生自主实践操作的机会不多,尚未将当前较为先进的simulink仿真演示应用到教学中。最后,缺乏系统性实训教学,电力电子技术课程的实践性无需赘述,但在目前的高职院校电力电子技术教学中,大部分学校的实践教学仍然以演示性、验证性项目为主,通常引导学生搭建基础性电力电子电路并进行测试,难以将学生学习兴趣与积极性调动起来,不利于学生实践能力的培养。总之,传统教学模式已经难以提高学生技术水平与实践能力,高职教师应该充分应用CBE理念对电力电子技术课程教学进行改革,进一步提高教学有效性。

二、CBE理念在高职电力电子技术课程教学改革中的应用

(一)创新教学方式。在高职院校电力电子技术课程的教学改革中,相关教师应该积极融入CBE理念,以培养学生的能力为核心,注重学生主体性的发挥,对教学方式进行创新。具体来说,教师应该积极引入互动式、启发式教学方法,为学生组织一系列自主性教学活动,并引导学生积极参与到其中;运用理论与实践相互交融、渐进的教学模式,为学生营造轻松、充满探究性与创新性的学习环境,将学生学习主动性充分调动起来,进而提高教学有效性。在具体教学过程中,一方面,教师应该组织、引导学生自主对教材进行阅读与探究,并进行归纳和总结,明确职业能力应具备的理论知识,并进行学习与掌握;另一方面,教师应该给学生设置相应的学习任务,并在进行相应的技能示范后,鼓励学生自主动手操作,从而提高学生职业能力。

以“开关电源的制作”这一部分的教学为例,首先,教师在对知识能力进行分析的基础上,给学生布置相应的学习任务,让学生自主对教材进行阅读,了解LCBT、MOSFET的原理、特征、使用方法等。其次,设置互动环节,对学生进行分组,并提出相应学习任务。再次,引导学生以小组的形式对电路进行自主创建、调试与整定。最后,对学生的学习过程与结果进行评价,评价以鼓励式为主,以增强学生自主学习信心,保证接下来的教学活动能够顺利开展。这样一来,不但能够使传统的教学模式得到转变,促进“培养学生技术应用能力”这一教学目标的实现,而且能够让学生全过程参与到教学活动中,从而提高学生职业能力培养的有效性。

(二)优化课程的知识结构。在电力电子技术课程教学改革中,教师应该对课程进行开发,将知识结构进行重组,对课程知识结构进行优化。在高职院校电力电子技术教学中,新编的教材中增加了一些关于电力电子技术发展新动态、新技术方面的概念,对课程知识结构体系进行重组,坚持以能力培养为本位,以提高学生技术应用能力为目标,教学内容的设置更加得当,有利于学生对理论知识、核心技术进行系统学习。因此,在教学改革过程中,教师应该注意新教材的应用,并再次对新教材中的知识结构与课程内容进行优化,对CBE理念中的学习包进行借鉴,编写出“理论、实践一体化的电力电子技术与应用课程”的学习资源包。在引导学生自主对这些学习包进行学习的基础上,应用这些学习包为学生组织相应的学习活动,以丰富学生的知识结构,让学生学习到与将来工作岗位息息相关的知识与能力,进而使学生职业能力得以提升。

(三)细分教学流程。在应用CBE对高职院校电力电子技术课程进行改革时,教师应该注重DACUM(课程开发图表)的应用,在综合分析电力电子技术能力岗位要求的基础上,对教学内容进行优化设计,将教学内容分解成不同的模块,以便于教学活动的顺利开展。与此同时,教师还应该对学校现有的实训室教学资源进行合理运用,以学习资源具体情况为依据,给学生设置相应的实践操作活动,将理论讲授与技能训练有机结合在一起。比如,在“调光灯的设计”这一模块教学中,教师应该以学生能力为依据,对知识点进行凝练,将电力电子器介绍、单相半波可控整流电路等理论知识融入到教学实践中,并对学时进行规划,具体如表1所示。

在上表中,教师能够明确看到教学任务,学生能够明确了解学习任务,而且强调了学生自主学习的模块,在教师根据课程图表中的任务给学生讲解相应的理论知识后,将相应的学习方法告知学生,组织学生自主学习理论知识,自主进行实践操作。这样一来,不但能够使学生在学习中的主体性得到充分发挥,提高教学效率,而且能够促进教学目标的实现,使学生实践能力得到有效培养,进而提高学生将电力电子技术应用到实际生活中的能力。

总之,目前传统的电力电子技术课程教学模式已经难以满足学生技术应用能力及职业能力培养的需要,高职院校电力电子技术课程教学改革势在必行。在改革过程中,相关教育工作者应该注重CBE理念的应用,以学生实践能力培养为核心,注重学生在教学过程中的参与度,增强理论教学与实践操作的一体化,让学生在自主实践操作中提高技术应用能力,进而提高学生的职业能力,让学生在毕业后能够得到更好的发展。

【参考文献】

[1]蒋伟,李玉秋,陈震等.高职院校《电力电子技术》课程教学改革实践[J].黑河学院学报,2014(6)

[2]李金彦,马国军.基于工作过程导向的高职电力电子技术课程设计与教学组织[J].职业教育(下旬),2015(8)