時間:2023-03-20 16:27:22
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1)實時性。快速反應并不是實時性的核心內(nèi)涵,快速性僅是系統(tǒng)實時能力的表現(xiàn)。當系統(tǒng)不能滿足實時性要求時,必須提高系統(tǒng)的運行速度,而運行速度的提高會帶來系統(tǒng)功耗加大、電磁兼容性下降等負面效應。因而在設計具體的控制系統(tǒng)時,在保證能滿足實時性要求的條件下,應使系統(tǒng)的運行速度降到最低,以滿足系統(tǒng)在功耗、可靠性和電磁兼容性等方面獲得最佳的綜合品質(zhì)。
2)安全性。安全性是指產(chǎn)品防止、減少故障和事故的性能。硬件的耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等從原材料制作工藝到檢測包裝儲運,有效的質(zhì)量控制是關鍵;軟件漏洞的隱患與后果,如功能的缺失、安全威脅與客戶抱怨等,有一種名為“組策略”的手段提供對微處理器進行更改注冊表來實現(xiàn)軟件的安全。對車輛電子控制安全造成的威脅,可分成局部物理、遠程和內(nèi)部電子3大類。①局部物理性威脅。通過物理性地接入傳動系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡并破壞通信,這種入侵式的攻擊極易破壞汽車關鍵功能。其對策是在一個或多個ECU內(nèi)部的某處存儲著隱秘的私有密鑰,用于受保護的通信通道,提供局部數(shù)據(jù)的保護服務,汽車算法、多媒體內(nèi)容和保密資料都需要私鑰存儲進行數(shù)據(jù)保護,抵擋凌厲的入侵和攻擊。②遠程威脅。黑客通過偵測汽車的遠距離無線接口尋找網(wǎng)絡安全協(xié)議、網(wǎng)絡服務和程序中的軟肋,以找到內(nèi)部各電子系統(tǒng)中的路徑。與數(shù)據(jù)中心不同,汽車不可能擁有完整的IDS、IPS、防火墻和UTM,防衛(wèi)機制的客觀缺失需依靠汽車的關鍵系統(tǒng)必須與非關鍵的ECU完全隔離開,以確保駕駛安全。③內(nèi)部電子威脅。雖然物理網(wǎng)絡隔離是理想的方案,但接觸點和干擾總是難以避免,安全標準有極大差異的系統(tǒng)間通信的干擾會很敏感。業(yè)界又出現(xiàn)強烈的設計整合趨勢,使用更強大的多內(nèi)核微處理器來實現(xiàn)不同系統(tǒng)的控制,從而將許多ECU變?yōu)樘摂M的ECU,這將增加源于軟件的威脅風險,從而導致操作系統(tǒng)缺陷、對密碼系統(tǒng)的旁路攻擊以及拒絕服務等。因而,關鍵和非關鍵的系統(tǒng)與網(wǎng)絡之間的接口必須在最高管理層面進行論證和窮盡分析,并按ISO15408等評估安保等級(EAL)6+的最高等級安保標準進行驗證,確認缺陷無虞。
3)可靠性。可靠性是指產(chǎn)品的平均無故障運行時間(MTBF)。為確保可靠性,在汽車電子電路上實施冗余設計,元器件應選用汽車級。高可靠性軟件及安全工程實施原則(PHASE)協(xié)議支持最大限度地簡化復雜性、軟件組件架構(gòu)、最低權(quán)限原則、安全軟件和系統(tǒng)開發(fā)過程。
4)環(huán)保性。產(chǎn)品符合國家相關的環(huán)保標準和規(guī)定,包括產(chǎn)品是否含有毒、有害原材料,芯片是否含鉛、鎘,EMC輻射是否超標,須有嚴格的檢測和認證。必須認識到切實實施ISO/TS16949和ISO14001僅是一項基礎工作。
2我國汽車電子產(chǎn)業(yè)概況
市場化的經(jīng)濟體制帶來了高效的資源配置,我國汽車電子產(chǎn)業(yè)在這10年間有了飛速的發(fā)展。在汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的直接推動下,2012年我國汽車電子市場規(guī)模已逾2500億元,連續(xù)7年增長率超過30%。其原因除市場需求迅猛發(fā)展外,還有國家政策帶動、國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和地區(qū)競爭的促進。但由于基礎研發(fā)工作薄弱,掌握的自主知識產(chǎn)權(quán)匱乏,產(chǎn)品在技術上還依附于國外,核心技術仍受制于人,至今沒有世界知名的汽車電子產(chǎn)品品牌和供應商。石油資源日趨緊缺,人們對環(huán)境保護的意識在不斷增強。國際上對汽車排放出臺了一系列嚴格的標準,加上人們對汽車的安全性、舒適性和使用壽命的要求越來越高,汽車電子也越來越復雜,進入汽車電子零部件行業(yè)的門檻就越來越高。我國汽車電子產(chǎn)業(yè)雖實現(xiàn)了持續(xù)快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)的技術水平、規(guī)模、機構(gòu)都得到了大幅度的提升,但這產(chǎn)業(yè)鏈中的成就僅局限于加工制造。硬件方面,元器件集成芯片幾乎全從國外公司購買;軟件方面,從開發(fā)工具到核心軟件全由國外公司提供;生產(chǎn)方面,從貼片到出廠,從生產(chǎn)檢測設備到技術規(guī)范、標準,也依循國外企業(yè)。現(xiàn)狀是久負盛名的跨國芯片巨頭能針對特定的應用提供專用芯片及解決方案,使汽車電子產(chǎn)品開發(fā)周期縮短,質(zhì)量有保障,成本較低。這樣更使我國目前幾乎所有汽車電子單元全是由芯片廠商提供設計,而我們只是二次開發(fā)。微電子行業(yè)基礎核心技術的薄弱是決定我國汽車電子產(chǎn)業(yè)在總體上受制于國際跨國公司的根本原因,必須徹底改變。
3汽車電子技術發(fā)展趨勢
1)總線化和中央電子控制單元向汽車電子的整體化、系統(tǒng)化邁出了革新的一步。各電子控制單元通過總線進行通信,傳輸當前狀態(tài)的信息,接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能,使車輛行駛功能控制達到最佳水平。總線化還使汽車制造核心技術由硬件逐漸向軟件過渡,由諳熟全程制造技術和掌握汽車各系統(tǒng)、各零部件原理功能的龍頭企業(yè)執(zhí)掌制定切實可用通信協(xié)議的主動權(quán)。這就導致技術實力弱勢的中小企業(yè)只得依附強勢的大公司,促使行業(yè)兼并。
2)模塊化。電子技術和多領域高新技術進行系統(tǒng)集成化汽車零部件產(chǎn)品的構(gòu)成,便于國際化采購和整車廠組裝。模塊化就是根據(jù)需求定制,完成所需的功能,以標準模塊的規(guī)格作大集成化的封裝,提高功效和可靠性,也簡化配套和整車制造工藝,有利于產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。結(jié)果將會使現(xiàn)在處于領先地位的行業(yè)寡頭逐漸成為系統(tǒng)集成商,電子零部件企業(yè)承擔的產(chǎn)品工作量越來越大,汽車零部件產(chǎn)業(yè)在汽車工業(yè)中的作用和地位更顯重要。
3)智能化。微控制器大量進入汽車電子各系統(tǒng),帶來控制技術智能水平提高,性能更優(yōu)越,控制成本更低。
4)規(guī)范化和高配普及化。新的汽車電子技術不斷涌現(xiàn)、不斷進步,但有些電子控制技術在汽車上實施還需歷經(jīng)一段時間,才能在標準配置上被確認。例如,輪胎智能壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)與ABS、安全氣囊并稱為汽車3大安全系統(tǒng)。但目前,僅在奧迪A8、寶馬7系/5系、奔馳S/E系列等高端車型中作為標準配置。在高度重視汽車安全性的當下,輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)必然很快會成為所有汽車的標準配置。就如同ABS從出現(xiàn)到普及一樣,需要一個過程。
5)重視傳感器的研發(fā)。汽車電子技術的應用中無處不在的傳感器,在控制技術環(huán)節(jié)里作用至關重要,應受到充分的重視。我國在傳感器技術的演進發(fā)展和實踐中雖已有一定基礎性的成果,但因投入的研發(fā)資源遠遠不足,也顯得十分薄弱。必須與汽車電子的研發(fā)齊頭并進才能相得益彰。期望在“十二五”計劃期間,我國傳感器技術及產(chǎn)業(yè)迎頭趕上。
6)“云控制”技術。計算機技術和信息融合技術已經(jīng)發(fā)展到了云時代。“云控制”技術由以往的局部信息處理到信息共享到現(xiàn)代的信息融合,已經(jīng)完全突破了汽車“傳感器-避開障礙-目標-方向盤”的傳統(tǒng)固有模式,使實現(xiàn)“目標-方向盤”的自動駕駛成為可能。“云駕駛”將大大提高識別道路行駛目標的效能,同時降低燃油耗費,將使駕駛由低事故向高可靠轉(zhuǎn)變。
許多國家都在努力開發(fā)大容量器件,國外已生產(chǎn)6000V的IGBT。IEGT(injectionenhancedgatethyristor)是一種將IGBT和GTO的優(yōu)點結(jié)合起來的新型器件,已有1000A/4500V的樣品問世。IGCT(integratedgateeommutatedthyristor)在GTO基礎上采用緩沖層和透明發(fā)射極,它開通時相當于晶閘管,關斷時相當于晶體管,從而有效地協(xié)調(diào)了通態(tài)電壓和阻斷電壓的矛盾,工作頻率可達幾千赫茲[2][3]。瑞士ABB公司已經(jīng)推出的IGCT可達4500一6000V,3000一3500A。MCT因進展不大而引退而IGCT的發(fā)展使其在電力電子器件的新格局中占有重要的地位。與發(fā)達國家相比,我國在器件制造方面比在應用方面有更大的差距。高功率溝柵結(jié)構(gòu)IGBT模塊、IEGT、MOS門控晶閘管、高壓砷化稼高頻整流二極管、碳化硅(SIC)等新型功率器件在國外有了最新發(fā)展。可以相信,采用GaAs、SiC等新型半導體材料制成功率器件,實現(xiàn)人們對“理想器件”的追求,將是21世紀電力電子器件發(fā)展的主要趨勢。
高可靠性的電力電子積木(PEBB)和集成電力電子模塊(IPEM)是近期美國電力電子技術發(fā)展新熱點。GTO和IGCT,IGCT和高壓IGBT等電力電子新器件之間的激烈競爭,必將為21世紀世界電力電子新技術和變頻技術的發(fā)展帶來更多的機遇和挑戰(zhàn)。
二、變頻技術的發(fā)展過程
變頻技術是應交流電機無級調(diào)速的需要而誕生的。電力電子器件的更新促使電力變換
技術的不斷發(fā)展。起初,變頻技術只局限于變頻不能變壓。20世紀70年代開始,脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM-VVVF)調(diào)速研究引起了人們的高度重視。20世紀80年代,作為變頻技術核心的PWM模式優(yōu)化問題吸引著人們的濃厚興趣,并得出諸多優(yōu)化模式,如:調(diào)制波縱向分割法、同相位載波PWM技術、移相載波PWM技術、載波調(diào)制波同時移相PWM技術等。
VVVF變頻器的控制相對簡單,機械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求,已在產(chǎn)業(yè)的各個領域得到廣泛應用。但是,這種控制方式在低頻時,由于輸出電壓較小,受定子電阻壓降的影響比較顯著,故造成輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。
矢量控制變頻調(diào)速的做法是:將異步電動機在三相坐標系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic通過三相——二相變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流Iml、Itl,然后模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經(jīng)過相應的坐標反變換,實現(xiàn)對異步電動機的控制。
直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型,控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機化成等效直流電動機,因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復雜計算;它不需要模仿直流電動機的控制,也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型。
VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低,諧波電流大,直流回路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網(wǎng),即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交—交變頻應運而生。
三、變頻技術與家用電器
20世紀70年代,家用電器開始逐步變頻化,出現(xiàn)了電磁烹任器、變頻照明器具、變頻空調(diào)、變頻微波爐、變頻電冰箱、IH(感應加熱)飯堡、變頻洗衣機等[4]。
20世紀末期期,家用電器則依托變頻技術,主要瞄準高功能和省電。
首先是電冰箱,由于它處于全天工作,采用變頻制冷后,壓縮機始終處在低速運行狀態(tài),可以徹底消除因壓縮機起動引的噪聲,節(jié)能效果更加明顯。其次,空調(diào)器使用變頻后,擴大了壓縮機的工作范圍,不需要壓縮機在斷續(xù)狀態(tài)下運行就可實現(xiàn)冷、暖控制,達到降低電力消耗,消除由于溫度變動而引起的不適感。近年來,新式的變頻冷藏庫不但耗電量減少、實現(xiàn)靜音化,而且利用高速運行能實現(xiàn)快速冷凍。
在洗衣機方面,過去使用變頻實現(xiàn)可變速控制,提高洗凈性能,新流行的洗衣機除了節(jié)能和靜音化外,還在確保衣物柔和洗滌等方面推出新的控制內(nèi)容;電磁烹任器利用高頻感應加熱使鍋子直接發(fā)熱,沒有燃氣和電加熱的熾熱部分,因此不但安全,還大幅度提高加熱效率,其工作頻率高于聽覺之上,從而消除了飯鍋振動引起的噪聲。
四、電力電子裝置帶來的危害及對策
電力電子裝置中的相控整流和不可控二極管整流使輸入電流波形發(fā)生嚴重畸變,不但大大降低了系統(tǒng)的功率因數(shù),還引起了嚴重的諧波污染。
另外,硬件電路中電壓和電流的急劇變化,使得電力電子器件承受很大的電應力,并給周圍的電氣設備及電波造成嚴重的電磁干擾(EM1),而且情況日趨嚴重。許多國家都已制定了限制諧波的國家標準,國際電氣電子工程師協(xié)會(IEEE)、國際電工委員會(IEC)和國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)紛紛推出了自己的諧波標準。我國政府也制定了限制諧波的有關規(guī)定[5]。
(一)諧波與電磁干擾的對策
1、諧波抑制
為了抑制電力電子裝置產(chǎn)生的諧波,一種方法是進行諧波補償,即設置諧波補償裝置,使輸入電流成為正弦波[3]。
傳統(tǒng)的諧波補償裝置是采用IC調(diào)諧濾波器,它既可補償諧波,又可補償無功功率。其缺點是,補償特性受電網(wǎng)阻抗和運行狀態(tài)影響,易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振,導致諧波放大,使LC濾波器過載甚至燒毀。此外,它只能補償固定頻率的諧波,效果也不夠理想。
電力電子器件普及應用之后,運用有源電力濾波器進行諧波補償成為重要方向。其原理是,從補償對象中檢測出諧波電流,然后產(chǎn)生一個與該諧波電流大小相等極性相反的補償電流,從而使電網(wǎng)電流只含有基波分量。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償,且補償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響。
大容量變流器減少諧波的主要方法是采用多重化技術:將多個方波疊加以消除次數(shù)較低的諧波,從而得到接近正弦的階梯波。重數(shù)越多,波形越接近正弦,但電路結(jié)構(gòu)越復雜。小容量變流器為了實現(xiàn)低諧波和高功率因數(shù),一般采用二極管整流加PWM斬波,常稱之為功率因數(shù)校正(PEC)。典型的電路有升壓型、降壓型、升降壓型等。
2、電磁干擾抑制
解決EMI的措施是克服開關器件導通和關斷時出現(xiàn)過大的電流上升率di/dt和電壓上升率du/dt,目前比較引入注目的是零電流開關(ZCS)和零電壓開關(ZVS)電路。方法是:
(1)開關器件上串聯(lián)電感,這樣可抑制開關器件導通時的di/dt,使器件上不存在電壓、電流重疊區(qū),減少了正關損耗;
(2)開關器件上并聯(lián)電容,當器件關斷后抑制du/dt上升,器件上不存在電壓、電流重疊區(qū),減少了開關損耗;
(3)器件上反并聯(lián)二極管,在二極管導通期間,開關器件呈零電壓、零電流狀態(tài),此時驅(qū)動器件導通或關斷能實現(xiàn)ZVS、ZCS動作。
目前較常用的軟件開關技術有部分諧振PWM和無損耗緩沖電路。
(二)功率因數(shù)補償
早期的方法是采用同步調(diào)相機,它是專門用來產(chǎn)生無功功率的同步電機,利用過勵磁和欠勵磁分別發(fā)出不同大小的容性或感性無功功率。然而,由于它是旋轉(zhuǎn)電機,噪聲和損耗都較大,運行維護也復雜,響應速度慢。因此,在很多情況下已無法適應快速無功功率補償?shù)囊蟆?/p>
另一種方法是采用飽和電抗器的靜止無功補償裝置。它具有靜止型和響應速度快的優(yōu)點,但由于其鐵心需磁化到飽和狀態(tài),損耗和噪聲都很大,而且存在非線性電路的一些特殊問題,又不能分相調(diào)節(jié)以補償負載的不平衡,所以未能占據(jù)靜止無功補償裝置的主流。
隨著電力電子技術的不斷發(fā)展,使用SCR、GTO和IGBT等的靜止無功補償裝置得到了長足發(fā)展,其中以靜止無功發(fā)生器最為優(yōu)越。它具有調(diào)節(jié)速度快、運行范圍寬的優(yōu)點,而且在采取多重化、多電平或PWM技術等措施后,可大大減少補償電流中諧波含量。更重要的是,靜止無功發(fā)生器使用的抗器和電容元件小,大大縮小裝置的體積和成本。靜止無功發(fā)生器代表著動態(tài)無功補償裝置的發(fā)展方向。
五、結(jié)束語
我們相信,電力電子技術將成為21世紀重要的支柱技術之一,變頻技術在電力電子技術領域中占有重要的地位,近年來在中壓變頻調(diào)速和電力牽引領域中的發(fā)展引人注目。隨著全球經(jīng)濟一體化及我國加人世界貿(mào)易組織,我國電力電子技術及變頻技術產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)前所未有的發(fā)展機遇。
參考文獻:
[1]周明寶.電力電子技術[M].北京:機制工業(yè)出版社,1985.
[2]陳堅.電力電子學-電力電子變換和控制技術.北京:高等教育出版社,2002.
[3]王兆安黃俊.電力電子技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003.
1.1整流器時代
大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內(nèi)燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應用得以很大發(fā)展。當時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產(chǎn)物。
1.2逆變器時代
七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關鍵技術是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)取_@時的電力電子技術已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。
1.3變頻器時代
進入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標志。據(jù)統(tǒng)計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術不斷向高頻化發(fā)展,為用電設備的高效節(jié)材節(jié)能,實現(xiàn)小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。
2.現(xiàn)代電力電子的應用領域
2.1計算機高效率綠色電源
高速發(fā)展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發(fā)展。八十年代,計算機全面采用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。
計算機技術的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環(huán)境無害的個人電腦和相關產(chǎn)品,綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據(jù)美國環(huán)境保護署l992年6月17日“能源之星"計劃規(guī)定,桌上型個人電腦或相關的設備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高頻開關電源
通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網(wǎng)變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),實現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
2.3直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應的性能,并同時收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關電源),同時還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關頻率和采用新的電路拓撲結(jié)構(gòu),目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
2.4不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經(jīng)逆變器變成交流,經(jīng)轉(zhuǎn)換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關來實現(xiàn)。
現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調(diào)制技術和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術的引入,可以實現(xiàn)對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。
目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經(jīng)有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。
2.5變頻器電源
變頻器電源主要用于交流電機的變頻調(diào)速,其在電氣傳動系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅(qū)動交流異步電動機實現(xiàn)無級調(diào)速。
國際上400kVA以下的變頻器電源系列產(chǎn)品已經(jīng)問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調(diào)速技術應用于空調(diào)器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調(diào)的70%以上。變頻空調(diào)具有舒適、節(jié)能等優(yōu)點。國內(nèi)于90年代初期開始研究變頻空調(diào),96年引進生產(chǎn)線生產(chǎn)變頻空調(diào)器,逐漸形成變頻空調(diào)開發(fā)生產(chǎn)熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調(diào)除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調(diào)速的壓縮機電機。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調(diào)變頻電源研制的進一步發(fā)展方向。
2.6高頻逆變式整流焊機電源
高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發(fā)展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。
逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經(jīng)全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經(jīng)高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩(wěn)定的直流,供電弧使用。
由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調(diào)制(PWM)的相關控制器,通過對多參數(shù)、多信息的提取與分析,達到預知系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的,進而提前對系統(tǒng)做出調(diào)整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。
國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續(xù)率60%,全載電壓60~75V,電流調(diào)節(jié)范圍5~300A,重量29kg。
2.7大功率開關型高壓直流電源
大功率開關型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質(zhì)改良、醫(yī)用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。
自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發(fā)展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進一步減小。
國內(nèi)對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經(jīng)整流變?yōu)橹绷?采用全橋零電流開關串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。
2.8電力有源濾波器
傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網(wǎng)注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現(xiàn)裝置網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂“電力公害”,例如,不可控整流加電容濾波時,網(wǎng)側(cè)三次諧波含量可達(70~80)%,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)僅有0.5~0.6。
電力有源濾波器是一種能夠動態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構(gòu)成。與傳統(tǒng)開關電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環(huán)基準信號為電壓環(huán)誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。
2.9分布式開關電源供電系統(tǒng)
分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結(jié)合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產(chǎn)效率。
八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統(tǒng)的研究基本集中在變換器并聯(lián)技術的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發(fā)展,各種變換器拓撲結(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn),結(jié)合大規(guī)模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統(tǒng)研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數(shù)量逐年增加,應用領域不斷擴大。
分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經(jīng)濟和維護方便等優(yōu)點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅(qū)動電源等領域也有廣闊的應用前景。
3.高頻開關電源的發(fā)展趨勢
在電力電子技術的應用及各種電源系統(tǒng)中,開關電源技術均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術,通過開關電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅(qū)動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。
3.1高頻化
理論分析和實踐經(jīng)驗表明,電氣產(chǎn)品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統(tǒng)“整流行業(yè)”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據(jù)這一原理進行改造,成為“開關變換類電源”,其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統(tǒng)高頻設備固態(tài)化,帶來顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經(jīng)濟效益,更可體現(xiàn)技術含量的價值。
3.2模塊化
模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管,實質(zhì)上都屬于“標準”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅(qū)動保護電路也裝到功率模塊中去,構(gòu)成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開發(fā)了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接,這樣的模塊經(jīng)過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設計,達到優(yōu)化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構(gòu)成一臺新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統(tǒng)連線,把寄生參數(shù)降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統(tǒng)的可靠性。另外,大功率的開關電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個獨立的模塊單元并聯(lián)工作,采用均流技術,所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統(tǒng)可靠性,即使萬一出現(xiàn)單模塊故障,也不會影響系統(tǒng)的正常工作,而且為修復提供充分的時間。
3.3數(shù)字化
在傳統(tǒng)功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術完全是建立在模擬電路基礎上的。但是,現(xiàn)在數(shù)字式信號、數(shù)字電路顯得越來越重要,數(shù)字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優(yōu)點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測遙調(diào),也便于自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統(tǒng)的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數(shù)修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對于智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數(shù)字化技術就離不開了。
3.4綠色化
電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:首先是顯著節(jié)電,這意味著發(fā)電容量的節(jié)約,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因,所以節(jié)電就可以減少對環(huán)境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網(wǎng)產(chǎn)生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標準,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節(jié)電設備,往往會變成對電網(wǎng)的污染源:向電網(wǎng)注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數(shù)下降,使電網(wǎng)電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現(xiàn)缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數(shù)的方法。這些為2l世紀批量生產(chǎn)各種綠色開關電源產(chǎn)品奠定了基礎。
現(xiàn)代電力電子技術是開關電源技術發(fā)展的基礎。隨著新型電力電子器件和適于更高開關頻率的電路拓撲的不斷出現(xiàn),現(xiàn)代電源技術將在實際需要的推動下快速發(fā)展。在傳統(tǒng)的應用技術下,由于功率器件性能的限制而使開關電源的性能受到影響。為了極大發(fā)揮各種功率器件的特性,使器件性能對開關電源性能的影響減至最小,新型的電源電路拓撲和新型的控制技術,可使功率開關工作在零電壓或零電流狀態(tài),從而可大大的提高工作頻率,提高開關電源工作效率,設計出性能優(yōu)良的開關電源。
總而言之,電力電子及開關電源技術因應用需求不斷向前發(fā)展,新技術的出現(xiàn)又會使許多應用產(chǎn)品更新?lián)Q代,還會開拓更多更新的應用領域。開關電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實現(xiàn),將標志著這些技術的成熟,實現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。這幾年,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,以開關電源技術為核心的通信用開關電源,僅國內(nèi)有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內(nèi)外一大批科技人員對其進行開發(fā)研究。開關電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產(chǎn)值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國內(nèi)市場正在啟動,并將很快發(fā)展起來。還有其它許多以開關電源技術為核心的專用電源、工業(yè)電源正在等待著人們?nèi)ラ_發(fā)。
參考文獻
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1.1環(huán)境資源匱乏環(huán)境資源匱乏是限制我國電子信息技術發(fā)展的一個重要問題,目前而言我國電子信息產(chǎn)業(yè)混亂,假冒偽劣、知識侵權(quán)現(xiàn)象猖獗,盜版產(chǎn)品走私販賣以及企業(yè)間的不良競爭的現(xiàn)象屢見不鮮,這些均嚴重危害了我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使得我國電子信息技術研發(fā)緩慢,這在很大程度上降低了我國電子信息技術在國際市場的競爭力,遏制了我國電子信息技術的發(fā)展?jié)摿Α3水a(chǎn)業(yè)內(nèi)部環(huán)境存在很大問題,我國法律對電子信息技術的保護力量薄弱也是很大原因造成盜版猖獗的一個原因,因為缺乏保護使得電子信息技術的科研成果很容易被不法分子竊取,科研工作者嘔心瀝血研究而得新技術在隨后的盜版中被大量侵占,很大程度上降低了科研工作者的信心,再加上國內(nèi)市場電子產(chǎn)品的走私、販賣現(xiàn)象猖獗,導致國內(nèi)電子信息技術開發(fā)企業(yè)缺乏競爭優(yōu)勢。所以缺乏有效嚴格的法律環(huán)境也是我國致使我國電子信息技術問題頻發(fā)的又一原因。
1.2電子信息技術產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理我國電子信息技術產(chǎn)業(yè)起步于20世紀80年代的“863”計劃,經(jīng)過30多年的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大,但也因為產(chǎn)業(yè)界限模糊,使得產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問題凸顯,技術創(chuàng)新體系并不明顯,使得我國的電子產(chǎn)品不能與國外頂尖電子產(chǎn)品相提并論。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,投入產(chǎn)出差距明顯,使得我國電子信息技術產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力薄弱,所以只有改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),重構(gòu)科學合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),才能改變目前我國進步緩慢的電子信息產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。
1.3科研能力不足、從業(yè)人員素質(zhì)不高作為以技術為首要驅(qū)動力的電子信息產(chǎn)業(yè),科研能力的強弱決定了技術進步快慢,而產(chǎn)業(yè)內(nèi)從業(yè)人員的素質(zhì)又在很大程度上決定了技術創(chuàng)新能力的強弱。隨著我國教育普及程度的增加,不可否認的是,我國信息技術方面的人才不少,可以說還在不斷增加中,各方面的技術人員也很完備,但是很多人才都是單一型,他們或許是某一方面可以登峰造極,但是卻缺乏其他方面的知識儲備,甚至可以說毫無了解。現(xiàn)在社會越來越需要復合型人才,而我國電子信息產(chǎn)業(yè)方面更需要這方面的復合型人才,也正是因為人才的缺乏,也嚴重的制約了電子信息技術的創(chuàng)新,目前我國仍有許多技術需要購買國外的先進專利,這種強依賴性,也是因為復合型人才的嚴重欠缺。
2我國電子信息技術的發(fā)展趨勢
人類進步永無止境,技術發(fā)展更需分秒必爭,每天有無數(shù)的新型技術誕生,所以我國的電子信息技術更不能滿足現(xiàn)狀,更應正確分析局勢,不斷優(yōu)化和升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),逐步完善我國的電子信息技術。憑借高技術含量、高市場附加值、強大競爭力與明朗的市場前景,電子信息產(chǎn)業(yè)具有其他產(chǎn)業(yè)都無法比擬的優(yōu)勢,所以電子信息產(chǎn)業(yè)是世界各國都大力爭奪的技術產(chǎn)業(yè),目前很多西方國家已經(jīng)將注意力集中與電子信息技術產(chǎn)業(yè),大量投入人力、物力、財力,旨在通過電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展帶動國家經(jīng)濟發(fā)展。總體來說,我國的電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的總體態(tài)勢是:產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展的速度比較快,產(chǎn)業(yè)內(nèi)總體的經(jīng)濟效益比較好以及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展后勁還是比較強的。綜上所訴,我國應努力追趕世界潮流,加大對電子信息產(chǎn)業(yè)的投入,不斷完善電子信息產(chǎn)業(yè),未來我國電子信息技術將呈現(xiàn)出如下三方面的發(fā)展趨勢:
2.1階梯化、多元化發(fā)展任何事情的發(fā)展都不是一蹴而就,而是一個不斷發(fā)展的過程,所以在未來我國電子信息技術的發(fā)展也必然呈現(xiàn)處階梯化、多元化的多元發(fā)展。目前,我國的電子信息技術遠不如西方發(fā)達國家,他們憑借其雄厚的資金、技術以及品牌優(yōu)勢,進行有目標地系統(tǒng)的研究、管理和銷售工作。前文已提到,我國電子信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)混亂,從業(yè)人員素質(zhì)不高,所以我國電子信息產(chǎn)業(yè)未來還有很長一段路要走,必須遵循階梯化網(wǎng)絡化的發(fā)展道路,首先需加大資金投入,加強立法保護,不僅僅是急于復制他國的先進產(chǎn)品,而是培養(yǎng)先進技術人才,在學習西方先進技術的基礎上,師夷長技以制夷,一步步穩(wěn)扎穩(wěn)打,才能逐步加快電子信息技術的發(fā)展。目前,電子信息技術已滲入生活的各個領域,正逐步實現(xiàn)著與機械、能源、交通、建筑等其他技術的有機結(jié)合,所以電子信息技術必然不能獨善其身,片面發(fā)展,只有將電子信息技術多元化發(fā)展,更多的應用于實際生活,才能真正使電子信息產(chǎn)業(yè)做到為人類服務。
2.2個性化、規(guī)模化發(fā)展眾所周知,每個產(chǎn)品都具有顯著得到規(guī)模效應,電子產(chǎn)品當然也不能例外。電子信息技術產(chǎn)業(yè)很多是精密技術產(chǎn)業(yè),所以其生產(chǎn)規(guī)模才能得以生存和發(fā)展,否則很難在激烈的市場競爭中立足,很快就會被淘汰出局。我國電子信息技術產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模越來越大,很多大型跨國公司憑借其大規(guī)模的產(chǎn)量和嚴格的質(zhì)量控制,有效的利用了規(guī)模經(jīng)濟,取得了很大的經(jīng)濟收益,所以規(guī)模化發(fā)展必然是未來電子信息技術的發(fā)展趨勢。隨著人們生活水平的提高,消費眼光越來越獨到,消費者逐漸成為市場主導,個性化消費已經(jīng)成為必然趨勢,再加上電子信息市場更新?lián)Q代速度驚人,人們對電子信息技術產(chǎn)品的需求日益呈現(xiàn)出多元化發(fā)展,所以如何在浩如煙海的電子信息市場獨占鰲頭,個性化必不可少。
2.3國際化、全球化發(fā)展電子信息技術的發(fā)展不是一國閉門造車的過程,而是國際性的發(fā)展過程,其采購、生產(chǎn)、加工、銷售都具有全球化的特征,很多技術不是僅靠一國之力便可完成,再加上我國電子信息技術起步晚,所以必須加強國際化交流,學習世界先進技術,才能遵循全球化發(fā)展。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展和信息網(wǎng)絡化的發(fā)展過程中,我國電子信息技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然要遵循國際化的發(fā)展趨勢。目前我國已經(jīng)有不少電子信息技術產(chǎn)品已經(jīng)開始走出國門,海爾、華為在世界已經(jīng)有了很大的知名度,但是依舊有很多電子產(chǎn)品走山寨、翻版的低端路線,所以加快電子信息技術國際化發(fā)展必然是未來發(fā)展趨勢。
近些年來,我國電子信息技術的發(fā)展速度很大程度上受到相關技術人員缺乏的限制。雖然國內(nèi)多數(shù)高校都開設有電子信息技術的相關課程,其專業(yè)人才的數(shù)量相對較為充足。然而在這些專業(yè)人才當中,絕大部分屬于單一型人才,其所能完成的工作也僅僅局限在自己所學的或者所負責的方面,對于其他相關領域的涉足相對較少。由于單一型人才數(shù)量較多,復合型人才的數(shù)量相對較少,因而這就使得我國的電子信息技術的發(fā)展很大程度上受到這方面原因的制約。同時,在我國電子信息技術的從業(yè)人員當中,其能夠勝任高端技術的人才較為匱乏,很大程度上制約著我國電子信息技術的發(fā)展。
1.2環(huán)境資源缺乏
目前,電子信息技術的發(fā)展也在某種程度上受到環(huán)境資源的限制。一方面在我國電子信息技術產(chǎn)業(yè)領域當中,存在著假冒偽劣產(chǎn)品充斥市場、剽竊他人知識成果以及領域中企業(yè)惡性競爭等現(xiàn)象。這極大的消耗了我國電子信息技術的競爭力,不單單是企業(yè)在國內(nèi)中的競爭力,也極大的影響了我國電子信息技術領域在國際社會的競爭力。因而只有肅清電子信息技術產(chǎn)品領域中存在的不正當現(xiàn)象,才能使得我國的電子信息技術得到較好的發(fā)展,提升我國電子信息領域在國際社會中的競爭力。
1.3電子信息技術產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理性欠缺
相對而言,我國的電子信息技術的起步時間相對較短,因而該領域中很多方面存在著不合理的情況,其中包括市場結(jié)構(gòu)的合理性。目前在電子信息技術領域當中,其各個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的設置存在著較大的不合理性,也在很大程度上制約著國內(nèi)電子信息技術的發(fā)展。因而只有將目前國內(nèi)電子信息技術領域中存在的不合理轉(zhuǎn)變?yōu)楹侠恚拍苁沟迷擃I域獲得長久的發(fā)展。縱觀國內(nèi)電子信息技術領域,其已經(jīng)具備了躋身世界前列的規(guī)模,然而其發(fā)展能力等其他方面與發(fā)達國家之間的差距相對較大。
2我國電子信息技術發(fā)展未來趨勢的展望
針對上述我國電子信息技術發(fā)展中存在問題的分析,結(jié)合筆者自身的實踐經(jīng)驗,就我國電子信息技術發(fā)展的未來趨勢作出如下展望:
2.1全球化、層次化發(fā)展
在電子信息技術發(fā)展的過程中,需要國內(nèi)各個企業(yè)以及國家之間進行合理的交流溝通,其中包括技術創(chuàng)新、產(chǎn)品設計、設備更新以及產(chǎn)品銷售等問題。在相對較為發(fā)達的地域,部分發(fā)展情況較為良好的企業(yè)憑借著自身較為優(yōu)秀的實力以及發(fā)展經(jīng)歷,對自身存在的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進行合理的優(yōu)化,最終形成合理的研發(fā)以及設計產(chǎn)業(yè)。尤其是技術含量相對較高的產(chǎn)業(yè)一般都留在歐洲地區(qū),而技術含量較低的工作通常轉(zhuǎn)移到亞洲的部分國家進行。而在我國,經(jīng)濟情況較為良好的地區(qū)通常將產(chǎn)業(yè)向著西部地區(qū)進行轉(zhuǎn)移。從此可以看出,電子信息技術的發(fā)展也將逐步呈現(xiàn)全球化以及層次化發(fā)展的趨勢。
2.2產(chǎn)業(yè)化、集群化的發(fā)展
在國內(nèi)如火如荼的經(jīng)濟發(fā)展浪潮當中,具有一定聯(lián)系的產(chǎn)業(yè)通常會逐步演化為一個較大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈。然而對于電子信息技術領域而言,只有相關領域聯(lián)合成為一個整體之后,才能夠使得該領域獲得穩(wěn)步長久的發(fā)展。相對而言,我國的電子信息技術的起步時間相對較晚,目前其依舊處于發(fā)展的過程中。然而在此期間,形成產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展模式,完成集群化的發(fā)展路線,將會使得該領域的生存能力得以大幅度的提升,在遭遇巨大挑戰(zhàn)的過程中能夠擁有較強的抵御風險的能力。
2.3多媒體、智能化的發(fā)展
隨著我國科學技術的不斷進步,電子信息技術也將向著多媒體以及智能化的方向發(fā)展。其中網(wǎng)絡技術、計算機技術走向了多媒體的發(fā)展道路。這也就說明國內(nèi)的電子信息技術向著多媒體的方向發(fā)展。相對而言,在電子信息技術發(fā)展的過程中,多媒體技術也是其中較為重要的技術手段之一。
本文作者:藺坤哲工作單位:哈爾濱市東聯(lián)電子技術開發(fā)有限公司
創(chuàng)業(yè)資金是創(chuàng)業(yè)成功的保證新技術的研究與開發(fā)需要很多的投資,資金的投資成為了科技型企業(yè)創(chuàng)業(yè)不可避免的直接支撐元素,新技術的研究與發(fā)展需要不斷加強電子科技企業(yè)的生存與發(fā)展的道路,就必須給予充分的資金保障作為后續(xù)支援,電子科技企業(yè)的生存與發(fā)展依靠良好的資金基礎,尤其是電子科技企業(yè)的初期發(fā)展階段。創(chuàng)業(yè)者的綜合能力強傳統(tǒng)企業(yè)的經(jīng)營與管理只是要求企業(yè)經(jīng)營者具備管理能力與管理經(jīng)驗,然而科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)需要管理者具備管理、經(jīng)驗、技術、知識等多種能力,這些能力必須集合于一身,可以融會貫通,不僅僅要在技術上擁有指導能力,還要在企業(yè)的發(fā)展運營角度上具備戰(zhàn)略指導的能力。員工要具有較高的文化程度和素質(zhì)電子科技企業(yè)所需要的人才是多方面、多層次的,因為電子科技企業(yè)涉及到許多科學知識的運用,綜合性強,因此需要知識復合型的人才。與一般企業(yè)相比,電子科技企業(yè)中的人員素質(zhì)要求較高,不僅要求具有較高的文化水平,而且還需要具有較強的創(chuàng)新精神、風險意識和學習能力。在電子科技企業(yè)中最重要的是人才,創(chuàng)建電子科技企業(yè)可以沒有十分雄厚的資金,但必須擁有人才,有人才才能創(chuàng)造技術,并可用知識換錢來發(fā)展企業(yè),所以說沒有一家成功的電子科技企業(yè)不重視人才的。
任何企業(yè)的創(chuàng)業(yè)都是一個復雜的創(chuàng)造性過程,就企業(yè)與環(huán)境的相互作用而言,電子科技企業(yè)所處外界環(huán)境的復雜多變尤其是技術進步迅速使得企業(yè)創(chuàng)業(yè)總是處于不可控制、難于把握、不斷變動的環(huán)境之中,深圳電子科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)可以歸結(jié)為創(chuàng)業(yè)者與環(huán)境間交互作用的結(jié)果。主要體現(xiàn)在企業(yè)與其外部環(huán)境在資源的需求與供給的有效匹配上,我們電子科技企業(yè)創(chuàng)業(yè)環(huán)境構(gòu)成的三個子環(huán)境構(gòu)建電子科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)環(huán)境體系并重點就技術,資金,人才,政策法規(guī),社會文化等對深圳電子科技企業(yè)創(chuàng)業(yè)影響較大的方面進行論述。技術環(huán)境。技術環(huán)境主體主要是企業(yè)構(gòu)成的技術研發(fā)環(huán)境和作為技術轉(zhuǎn)移和擴散主體的技術市場。電子成果的生產(chǎn)能力要轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力還有賴于技術轉(zhuǎn)移與擴散,它決定了電子成果轉(zhuǎn)化的速度和效率。融資環(huán)境。上文中提到科技企業(yè)的發(fā)展主要依靠資本的支持,資本的支持對科技企業(yè)的發(fā)展帶來了全新的發(fā)展動力,資本對于科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)來說是較為有效的支撐,對企業(yè)的運營帶來了強有力的發(fā)展動力。人才環(huán)境。科技企業(yè)的創(chuàng)業(yè)需要知識型人才、技術型人才、管理型人才、經(jīng)驗型人才的綜合體,這些人才對于科技型企業(yè)所能帶來的作用是很大的,而且可以有效的推動科技型企業(yè)的創(chuàng)業(yè)發(fā)展,讓科技型企業(yè)從無到有的走可持續(xù)發(fā)展道路。政策性與法規(guī)環(huán)境。科技型創(chuàng)業(yè)企業(yè)發(fā)展會面臨許多法律法規(guī)問題,在這方面需要依賴于地方性的法律事務機構(gòu)以及法律委托機構(gòu),可以全權(quán)委托律師事務所去辦理相關法律性的問題,可以建立與地方政府的良好關系,幫助企業(yè)良好發(fā)展與運營,提高在政策性上的了解,方便于企業(yè)可以詳細規(guī)劃下一步的發(fā)展計劃與戰(zhàn)略規(guī)劃。
科技型企業(yè)的創(chuàng)業(yè)環(huán)境中必須要與政府建立良好的關系,以確保政策的頒布與執(zhí)行可以第一時間獲得,而且可以向政府及時有效的反饋企業(yè)發(fā)展信息。文化環(huán)境。良好的社會文化氛圍是創(chuàng)業(yè)企業(yè)的靈魂。營造深入人心,因勢利導的文化環(huán)境可極大地促進人們對創(chuàng)業(yè)的激情。對于企業(yè)創(chuàng)業(yè)來說,文化環(huán)境主要是創(chuàng)業(yè)文化,即指社會對創(chuàng)業(yè)行為和價值所持的認同和倡導的態(tài)度以及由此形成的鼓勵、推崇創(chuàng)業(yè)的氛圍。制度環(huán)境其實與政策環(huán)境的注意事項不同,制度環(huán)境指的是企業(yè)本身的發(fā)展需要建立健全的制度,而政策發(fā)展指的是企業(yè)外部需要注意政府做出的哪些政策要求與發(fā)展規(guī)劃,政府在支持科技型企業(yè)的發(fā)展過程中會特別注意科技型企業(yè)本身的制度是否完善,這也是政府做出政策性要求和頒布措施中的一個重要參考依據(jù),因此企業(yè)在發(fā)展過程中必須要加強自身的制度發(fā)展,不斷改善制度發(fā)展的不足和缺點,完善制度中的漏洞,科技型企業(yè)管理者要主動了解企業(yè)內(nèi)部存在的不足,認真分析企業(yè)的發(fā)展動力和內(nèi)部員工的發(fā)展認識能力,積極的了解企業(yè)經(jīng)營管理本身存在的問題和缺點,將技術人員的管理與經(jīng)驗型員工的管理分開,并且保證企業(yè)內(nèi)部的勞動力資源處于充沛階段,而且對于開發(fā)市場也要有一定的深入了解,可以把握市場的發(fā)展規(guī)律。
二、電氣自動化在電氣工程中的融合
1.電氣自動化在電氣工程繼電保護裝置中的應用繼電保護裝置相當于電氣工程中的報警裝置,當電氣系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)突發(fā)狀況時,繼電保護裝置會在第一時間發(fā)出報警信號,并將線路進行切斷。而在繼電裝置中融入電氣自動化技術,可對電氣工程中的線路運行情況進行實時監(jiān)控,并予以遠程控制,以便及時對電氣工程中的各個參數(shù)進行調(diào)節(jié),有效解決繼電裝置中反應不及時或誤跳情況。另外,繼電自動裝置保護還能對電氣工程中的所有線路及設備進行異常檢測,如檢測到異常情況,繼電自動裝置會根據(jù)異常情況自動啟動保護措施,有效的減少故障發(fā)生概率,提高了電氣工程運行穩(wěn)定性。電氣自動化在電氣工程變電站中的應用變電站綜合自動化系統(tǒng)充分運用當前先進的科學技術,將計算機技術、電子技術及通信技術進行緊密融合,并通過依靠計算機進行綜合系統(tǒng)監(jiān)控,并根據(jù)電氣工程實際運行情況,將自動化裝置、機電保護裝置、信號管理系統(tǒng)及測量設計進行優(yōu)化重組,以便對電氣工程運行進行監(jiān)控、測量、通信、及控制。由于變電站綜合自動化系統(tǒng)操作簡便、維護方便、且具有智能化及集成化特點,因而,它給電氣工程發(fā)展運行,創(chuàng)造了更多的優(yōu)勢。
2.電氣自動化在電氣工程中發(fā)電廠分散控制中的應用發(fā)電廠分散控制主要有工作站、太網(wǎng)、控制單元及通訊網(wǎng)四大部分組成,在發(fā)電生產(chǎn)過程中,采用分層結(jié)構(gòu)方式,結(jié)合直接應用控制單元,從而現(xiàn)實電氣設備之間的信號及數(shù)據(jù)傳遞,并對電氣工程中的設備運行情況進行監(jiān)控、控制,從而實現(xiàn)電力生產(chǎn)監(jiān)測、控制、保護。電氣自動化在電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度中的應用電網(wǎng)調(diào)度主要是通過調(diào)度服務器及電氣自動化系統(tǒng)來實現(xiàn),而電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度中應用主要有以下幾個優(yōu)勢:實現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度,充分確保電網(wǎng)運行的安全性及穩(wěn)定性。為電網(wǎng)故障檢測提供準確、可靠的相關數(shù)據(jù),充分提高電網(wǎng)故障查詢速度,以便及時對電網(wǎng)故障點進行排除。為電網(wǎng)電力負荷檢測顯示、提供有效的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)負荷預測。
【關鍵詞】電子技術 媒體管理 工作方式
社會的發(fā)展因為高新電子技術的出現(xiàn)迎來了黃金時期,其中,計算機技術的作用尤其突出,他與以往的生產(chǎn)力完全不同,而應該在另一個層面進行解釋,對科學技術的應用已經(jīng)占據(jù)了生產(chǎn)力的主流。比如,創(chuàng)新性和戰(zhàn)略性是舊式的生產(chǎn)力所不具備的,超高的輻射性和人工智能技術同樣是本世紀的新興產(chǎn)物,作為一種新的的生產(chǎn)力,他是人們的生產(chǎn)和生活方式產(chǎn)生了翻天覆地的變化,豐富了業(yè)余生活,使電視可以連接網(wǎng)絡使用,而告別了樓頂電線桿的時代,這都大大提高了人們的生活質(zhì)量,是電子技術發(fā)展史上里程碑式的標志。本文在這個方面探討電子技術在電視媒體中的應用以及對電視媒體的影響。
1 電子技術與電子計算機技術的發(fā)展
1946年,世界上第一臺計算機在美國誕生,從20世紀50年代以后,計算機的應用就逐漸蔓延開來,它既包含了物理邏輯學的嚴謹,又趕上了電子技術飛速發(fā)展的時代,于是在僅僅幾十年的時間就全球普及。電子技術經(jīng)過六十多年的發(fā)展,從最初的電子管計算機,到晶體管計算機、小規(guī)模集成電路計算機、大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路計算機,最后是網(wǎng)絡計算機。更新?lián)Q代程度越來越頻繁,技術越來越先進,計算機的運算速度得到了大大的提高,包含的程序和功能越來越多,現(xiàn)階段已經(jīng)到了研發(fā)納米級的程度了,其運行速度已經(jīng)超越前面任何一個階段的速度,到了納秒以下。越來越多的生活領域應用到這項技術,對人類生活的提高文明的進步產(chǎn)生了極大的影響。
2 電子技術在電視媒體中的應用
電視媒體的發(fā)展依靠于電子技術的發(fā)展,上文提到,網(wǎng)絡電子通信技術為多媒體電視的發(fā)展提供了強有力的技術支持,電視媒體的信息傳播依賴于網(wǎng)絡通訊技術,因此人們生活水平的提高離不開電子通信技術的發(fā)展。近些年的電視媒體越來越多姿多彩,形式新穎,足夠吸引人的眼球,高傳播性同樣可以使它的影響范圍大大加強。首先,電視應用的信號離不開衛(wèi)星傳播,加強地面覆蓋建設,可以使信號覆蓋范圍大大加強,同時,媒體間的良性競爭也有利于推動技術的發(fā)展。其次,有線電視的發(fā)展得到了大力推動。因為原有的電視通訊傳輸介質(zhì)是電纜,電纜的傳輸條件并不好,傳輸途中會損失掉好多電視信號,因此近些年光纜一出現(xiàn),就迅速替代了電纜作為媒體傳輸介質(zhì)。當前電視媒體的傳播形式主要有三,一是有線電視,二是衛(wèi)星信號,三是網(wǎng)絡電視。其中有線電視的特點十分獨特:
(1)頻道內(nèi)容豐富,采用衛(wèi)星信號傳輸,無線網(wǎng)絡傳播,因此多媒體音質(zhì),畫質(zhì)都達到了現(xiàn)有技術的最高水平,能同時傳送多達120套電視節(jié)目。預計未來可以同時傳播多達500套電視節(jié)目。
(2)光纜信號穩(wěn)定,受干擾性小之又小,播出質(zhì)量可以保證。
(3)光纜的特征可以將信號雙向傳輸,不僅可以連接有線電視,還能將網(wǎng)絡引入到電視中來,電視上可以點播網(wǎng)絡節(jié)目觀看,擴大了電視媒體功能領域。
3 電子技術在電視媒體發(fā)展中的作用
3.1 電子技術的發(fā)展提高了媒體創(chuàng)作與媒體接收設備質(zhì)量
電視媒體的發(fā)展是媒體技術的整體發(fā)展,環(huán)環(huán)相扣,都是必不可少的。每個環(huán)節(jié)都是為了將媒體技術向更高的技術水平推進,朝著數(shù)字化,動力化,智能化發(fā)展。電子元件的發(fā)展是整個發(fā)展過程的先決條件,只有基礎設施完備,才能將技術發(fā)展推進到更高的發(fā)展水平。創(chuàng)新研發(fā)能力越強,技術進步就越大。當前電視媒體技術已實現(xiàn)了五個轉(zhuǎn)變:
(1)電視攝像器材由攝像管向CCD的轉(zhuǎn)變。
(2)電視錄像器材同3/4模擬分量向1/2模擬分量轉(zhuǎn)變;
(3)ENG由分體式向一體化轉(zhuǎn)變;
(4)播出方式從計算機控制人工上帶的半自動化播出向計算機控制機械手上帶的全自動播出方式轉(zhuǎn)變;
(5)從模擬播出系統(tǒng)向數(shù)字播出系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。新技術還不斷豐富著新聞媒介的報道手法,開拓著新聞媒介的業(yè)務領域。如利用先進的傳送設備進行現(xiàn)場報道。
3.2 電子技術拓展電視媒體功能
技術的發(fā)展使得元器件的功能和作用都得到了很大程度的拓展,網(wǎng)絡電視和智能電視機的出現(xiàn)就是很好的佐證,利用技術進步制造出電視制式之間的相互兼容,通過模擬分量技術將數(shù)字信號間的傳輸變得更快,新型的傳輸媒介的使用為傳輸速度提供了更優(yōu)質(zhì)的渠道,在各方面共同作用下,我們才能在家里享受豐富多彩的電視節(jié)目,提高了生活水平。在電視節(jié)目制作中,我們不再采用以往的媒體工作模式,電視節(jié)目的播出時間段和組織方式也隨著時代的發(fā)展在變化,節(jié)目越來越“接地氣”,追求高收視率,這就需要網(wǎng)絡技術和電視技術的多方面配合,是的多媒體技術更能滿足人們的日常需求,由單一模式變?yōu)槎鄻幽J健?/p>
3.3 電子技術的發(fā)展對電視新聞傳播的有效影響
電子技術的高速發(fā)展有效地拉近時間和空間的距離。時間與空間不再是限制人們的桎梏,而是超越了時空的界限,今天可以收看昨天的電視節(jié)目,而大規(guī)模的傳播特性也可以坐在家里收看大洋彼岸的實況直播。隨著電子技術和無線網(wǎng)絡傳輸技術的發(fā)展,無論是在什么地方,什么場合中都可以將現(xiàn)場的情況真實有效及時的傳送到電視觀眾面前。另一方面,電子技術的以展改進了圖像符號。使圖像更清晰,音質(zhì)更保真,近些年出現(xiàn)的3D,4D技術就是多媒體的進步,具有強烈的現(xiàn)場感。同時在字幕制作特效方面,電子技術的發(fā)展也為其提供了技術支持。通過圖像,音效與特效三者結(jié)合,極大了發(fā)揮了電視新聞的傳播效果。同時,錄像機,攝像機的發(fā)明和使用,也有效的節(jié)約了人力和物力的,提高了工作效率。
參考文獻
[1]顧濤.數(shù)字技術的發(fā)展對電視媒體的影響研究[J].大連理工大學碩士畢業(yè)論文.
[2]孫彬.消費電子技術發(fā)展對廣播影視新媒體的影響[J].消費電子.
[3]楊輝.對電子信息技術的應用分析[J].中國新技術新產(chǎn)品,2012,12.
社會的發(fā)展因為高新電子技術的出現(xiàn)迎來了黃金時期,其中,計算機技術的作用尤其突出,他與以往的生產(chǎn)力完全不同,而應該在另一個層面進行解釋,對科學技術的應用已經(jīng)占據(jù)了生產(chǎn)力的主流。比如,創(chuàng)新性和戰(zhàn)略性是舊式的生產(chǎn)力所不具備的,超高的輻射性和人工智能技術同樣是本世紀的新興產(chǎn)物,作為一種新的的生產(chǎn)力,他是人們的生產(chǎn)和生活方式產(chǎn)生了翻天覆地的變化,豐富了業(yè)余生活,使電視可以連接網(wǎng)絡使用,而告別了樓頂電線桿的時代,這都大大提高了人們的生活質(zhì)量,是電子技術發(fā)展史上里程碑式的標志。本文在這個方面探討電子技術在電視媒體中的應用以及對電視媒體的影響。
1電子技術與電子計算機技術的發(fā)展
1946年,世界上第一臺計算機在美國誕生,從20世紀50年代以后,計算機的應用就逐漸蔓延開來,它既包含了物理邏輯學的嚴謹,又趕上了電子技術飛速發(fā)展的時代,于是在僅僅幾十年的時間就全球普及。電子技術經(jīng)過六十多年的發(fā)展,從最初的電子管計算機,到晶體管計算機、小規(guī)模集成電路計算機、大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路計算機,最后是網(wǎng)絡計算機。更新?lián)Q代程度越來越頻繁,技術越來越先進,計算機的運算速度得到了大大的提高,包含的程序和功能越來越多,現(xiàn)階段已經(jīng)到了研發(fā)納米級的程度了,其運行速度已經(jīng)超越前面任何一個階段的速度,到了納秒以下。越來越多的生活領域應用到這項技術,對人類生活的提高文明的進步產(chǎn)生了極大的影響。
2電子技術在電視媒體中的應用
電視媒體的發(fā)展依靠于電子技術的發(fā)展,上文提到,網(wǎng)絡電子通信技術為多媒體電視的發(fā)展提供了強有力的技術支持,電視媒體的信息傳播依賴于網(wǎng)絡通訊技術,因此人們生活水平的提高離不開電子通信技術的發(fā)展。近些年的電視媒體越來越多姿多彩,形式新穎,足夠吸引人的眼球,高傳播性同樣可以使它的影響范圍大大加強。首先,電視應用的信號離不開衛(wèi)星傳播,加強地面覆蓋建設,可以使信號覆蓋范圍大大加強,同時,媒體間的良性競爭也有利于推動技術的發(fā)展。其次,有線電視的發(fā)展得到了大力推動。因為原有的電視通訊傳輸介質(zhì)是電纜,電纜的傳輸條件并不好,傳輸途中會損失掉好多電視信號,因此近些年光纜一出現(xiàn),就迅速替代了電纜作為媒體傳輸介質(zhì)。當前電視媒體的傳播形式主要有三,一是有線電視,二是衛(wèi)星信號,三是網(wǎng)絡電視。其中有線電視的特點十分獨特:(1)頻道內(nèi)容豐富,采用衛(wèi)星信號傳輸,無線網(wǎng)絡傳播,因此多媒體音質(zhì),畫質(zhì)都達到了現(xiàn)有技術的最高水平,能同時傳送多達120套電視節(jié)目。預計未來可以同時傳播多達500套電視節(jié)目。(2)光纜信號穩(wěn)定,受干擾性小之又小,播出質(zhì)量可以保證。(3)光纜的特征可以將信號雙向傳輸,不僅可以連接有線電視,還能將網(wǎng)絡引入到電視中來,電視上可以點播網(wǎng)絡節(jié)目觀看,擴大了電視媒體功能領域。
3電子技術在電視媒體發(fā)展中的作用
3.1電子技術的發(fā)展提高了媒體創(chuàng)作與媒體接收設備質(zhì)量
電視媒體的發(fā)展是媒體技術的整體發(fā)展,環(huán)環(huán)相扣,都是必不可少的。每個環(huán)節(jié)都是為了將媒體技術向更高的技術水平推進,朝著數(shù)字化,動力化,智能化發(fā)展。電子元件的發(fā)展是整個發(fā)展過程的先決條件,只有基礎設施完備,才能將技術發(fā)展推進到更高的發(fā)展水平。創(chuàng)新研發(fā)能力越強,技術進步就越大。當前電視媒體技術已實現(xiàn)了五個轉(zhuǎn)變:(1)電視攝像器材由攝像管向CCD的轉(zhuǎn)變。(2)電視錄像器材同3/4模擬分量向1/2模擬分量轉(zhuǎn)變;(3)ENG由分體式向一體化轉(zhuǎn)變;(4)播出方式從計算機控制人工上帶的半自動化播出向計算機控制機械手上帶的全自動播出方式轉(zhuǎn)變;(5)從模擬播出系統(tǒng)向數(shù)字播出系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。新技術還不斷豐富著新聞媒介的報道手法,開拓著新聞媒介的業(yè)務領域。如利用先進的傳送設備進行現(xiàn)場報道。
3.2電子技術拓展電視媒體功能
技術的發(fā)展使得元器件的功能和作用都得到了很大程度的拓展,網(wǎng)絡電視和智能電視機的出現(xiàn)就是很好的佐證,利用技術進步制造出電視制式之間的相互兼容,通過模擬分量技術將數(shù)字信號間的傳輸變得更快,新型的傳輸媒介的使用為傳輸速度提供了更優(yōu)質(zhì)的渠道,在各方面共同作用下,我們才能在家里享受豐富多彩的電視節(jié)目,提高了生活水平。在電視節(jié)目制作中,我們不再采用以往的媒體工作模式,電視節(jié)目的播出時間段和組織方式也隨著時代的發(fā)展在變化,節(jié)目越來越“接地氣”,追求高收視率,這就需要網(wǎng)絡技術和電視技術的多方面配合,是的多媒體技術更能滿足人們的日常需求,由單一模式變?yōu)槎鄻幽J健?/p>
3.3電子技術的發(fā)展對電視新聞傳播的有效影響
電子技術的高速發(fā)展有效地拉近時間和空間的距離。時間與空間不再是限制人們的桎梏,而是超越了時空的界限,今天可以收看昨天的電視節(jié)目,而大規(guī)模的傳播特性也可以坐在家里收看大洋彼岸的實況直播。隨著電子技術和無線網(wǎng)絡傳輸技術的發(fā)展,無論是在什么地方,什么場合中都可以將現(xiàn)場的情況真實有效及時的傳送到電視觀眾面前。另一方面,電子技術的以展改進了圖像符號。使圖像更清晰,音質(zhì)更保真,近些年出現(xiàn)的3D,4D技術就是多媒體的進步,具有強烈的現(xiàn)場感。同時在字幕制作特效方面,電子技術的發(fā)展也為其提供了技術支持。通過圖像,音效與特效三者結(jié)合,極大了發(fā)揮了電視新聞的傳播效果。同時,錄像機,攝像機的發(fā)明和使用,也有效的節(jié)約了人力和物力的,提高了工作效率。
參考文獻
[1]顧濤.數(shù)字技術的發(fā)展對電視媒體的影響研究[J].大連理工大學碩士畢業(yè)論文.
[2]孫彬.消費電子技術發(fā)展對廣播影視新媒體的影響[J].消費電子.
如果說微電子技術推動了以計算機、因特網(wǎng)、光纖通信等為代表的信息技術的高速發(fā)展,改變了人們的生活方式,使得知識經(jīng)濟初見端倪,那么隨著信息技術的發(fā)展,大容量光纖通信網(wǎng)絡的建設,光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出:“90年代,全世界的光子產(chǎn)業(yè)以比微電子產(chǎn)業(yè)高得多的速度發(fā)展,誰在光電子產(chǎn)業(yè)方面取得主動權(quán),誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論:“21世紀具有代表意義的主導產(chǎn)業(yè),第一是光電子產(chǎn)業(yè),第二是信息通信產(chǎn)業(yè),第三是健康和福利產(chǎn)業(yè)……”,可以斷言,光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。
1世界光電子技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
光纖通信技術的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預料,光纖已經(jīng)成為通信網(wǎng)的重要傳輸媒介,現(xiàn)在世界上大約有60%的通信業(yè)務經(jīng)光纖傳輸,到20世紀末將達到85%,但從目前光纖通信的整體水平來看,仍處于初級階段,光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前,各種新技術層出不窮,密集波分復用技術(DWDM,在同一根光纖內(nèi)傳輸多路不同波長的光信號,以提高單根光纖的傳輸能力)、摻鉺光纖放大器技術(EDFA,可將光信號直接放大,具有輸出功率高、噪聲小,增益帶寬等優(yōu)點)已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現(xiàn)在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設備中,光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”,由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展,也日趨成熟,將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用,給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產(chǎn)業(yè),對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產(chǎn)業(yè)振興協(xié)會估計,到2003年,光電子產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值將達2000億美元。
Internet應用的飛速增長對電信骨干網(wǎng)帶寬提出越來越高的需求,為滿足需求的增長,人們可以鋪設更多的光纖,或靠提高單路光的信息運載量(現(xiàn)在主干網(wǎng)可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性設備)。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術,增加光纖內(nèi)通光的路數(shù)(光波分復用的實驗記錄已經(jīng)達到2.64Tbps)。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出:“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元,比去年增加23%;1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元,比去年增加33%;980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元,比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元,預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司(CIR)的研究預測,北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元,約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內(nèi)全光通信還不會全面商業(yè)化,但是全光交換將在幾年內(nèi)成為市場主流,報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據(jù),但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。
2我國的光電子技術和產(chǎn)業(yè)
近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展,在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離,個別領域還處于世界領先地位。
國內(nèi)光電子有關產(chǎn)業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)(如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件)等已經(jīng)占領了國內(nèi)較大的市場份額,初步具備同國外大公司競爭的能力,在毫無市場保護的情況下,靠自己的力量爭得了一席之地,市場營銷逐年有較大的增長,個別產(chǎn)品還取得國際市場相關產(chǎn)品中的銷量最大的成績。我國相應研究發(fā)展基地和本領域高技術公司的許多產(chǎn)品填補了國內(nèi)相關產(chǎn)品的空白,打破國外產(chǎn)品在市場上的壟斷地位,同時爭取進入國際市場。
摻鉺光纖放大器(EDFA)是高速大容量光纖通信系統(tǒng)必需的關鍵部件,國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品占國內(nèi)市場40%的份額。我國也是目前國際上少數(shù)幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器,670nm紅光激光器已產(chǎn)品化和商品化并批量占領國際市場。國內(nèi)移動通信的光纖直放站所用的光電器件,90%使用國產(chǎn)器件,國產(chǎn)1.55μmDFB激光器戰(zhàn)勝了國外器件,占領了100%的國內(nèi)市場。