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电子管范文1
1、灯丝电压为6、3伏，电流为400毫安；
2、阳极电压为100伏,，电流为6、3毫安；
3、放大系数为25；
电子管范文2
“CD50”和“CD100”笔者都很熟悉，相对来讲，“CD100”的声音比“CD50”更沉稳一些，但当笔者把这台工料不过区区400多元的电子管音质增效校声器接插在“CD50”和“艺术家N06.4”之间后，那个周末的晚上，星光便有些分外灿烂了。
先完整地把器材组合交待一下吧。
CD机：山灵50
功放：艺术家N06.4
音箱：城堡-列治文（二分频小书架箱）
音箱线：正极三股特富龙φ0.6mm镀银多芯线结合、负极φ3.2孔雀蓝花点麻布线自制，每副长3m。
信号线：华敏4N信号线，当时售价168元/副
一切非常普通。
而主角――电子管音质增效校声器，说起来显得相当乏味，就是一只“5670”，一分为二，构成两声道阻抗转换器而已。早有人用之，广大烧友也已烂熟于胸。
问题是，它的美，我们还没有更深入的发掘。电子管音频器件江湖经年，除了那些传统的、令我辈只能膜拜、无法超越的经典外，有一个角落被忽视了多年，那就是电源的品质。电源用于校声，并愈来愈引起重视和开掘，是近两三年的事，并且和音响发烧友们的勤勉和对技艺的创新有不可分割的联系。本跟随器就是归拢精华、刻意求新、力图为工薪族Hi-Fi爱好者和AV赏玩打造设计的。追求对技艺的研磨和最大化的性价比。其中有两项是笔者的“专利”。
让我们来看一下电路图。
笔者的所谓两个“专利”是：一、双电子管二次线性整流。二、无“π”LC滤波方式，线性宽频响电源供电网络。
传统的经典电源，受当时的认知思维和元件材料限制，几乎无一例外的用两只尽可能满足性能的大电解电容和一支硕大笨重的高H值电感组成“π”式LC滤波。多年来一直不变。从技术上看，首先是元件的指标和品质提高了。再者是复杂的半导体稳压滤波一来增加成本，二来业余条件下，对制作者的制作要求较高，还有一半是心理一半是性价比不高造成的对音质的负面影响。迫使部分厂家和相当发烧友在传统的框架中，选用贵价品牌来提携电源品质对音质的作用。基本解决了诸如噪声、纹波、内阻等问题，但基本不等于很好。一台Hi-Fi功放仅靠用昂贵的部件来实现高音质，从焊机爱好者的角度评判，不是一种高水平的表现。
先从电源输入说开来。电源变压器无甚新奇，最好用常见的环变，取其漏磁小、效率高、内阻低等优点，抗磁饱合能力差的缺点在前级小电流工作环境下，恰好隐去，玩音响电路也遵循矛盾对立统一规律。
新鲜、醒目的，是接在环变次级和6Z4之间的“AC”，那是重庆隆宇电子厂的专利品，全称是“交流市电宽频整形滤波净化魔块”。本电路中用5A的那种，在引线各边的“IN”和“OUT”上并一支优质MKP（一定要MKP）小电容。这两只电容的作用较重要，类似这样的接法在第一只整流管上也同样用到，起消噪的功能。容量在1000~2000P之间。
隆宇厂的电源魔块在本电路中的利用，是笔者在分析其机理后，通过实践炮制出的玩法。它的作用有两点：一、滤去市电通过环变带进来的杂讯尖峰干扰；二、将整流滤波回路中产生的反峰压和脉动电流与环变工作在纯交流状态的次级隔断。
用两只6Z4整流，从严格的原理上来讲，是一种繁缛和多余。但从音响文化内蕴和技巧技术活用的角度看，则完全不是重复和冗余。我们常说触类傍通，这个“专利”的产生当初最原始的动因恰是“非理性”的，看似有些荒唐，实则潜藏着一种技艺文化的内涵追求。器材元件是冷冰冰的，人的理智是有温度的，创造需要这种理智的温度激活。
浅显的看，这样的“胆”重叠是加重“胆”味。深一层次的认知和考虑是代数学中“负负得正”、“正正相加”的思维在具体实践上的反映。设计时，环变次级标定电压加全波整流后的电压值，远高于5670（6N3）的使用屏压，让电子管充分进入其特性曲线中的直线部分工作。前一支管又为后一支管保证同样状态提供条件。实践证明，双“胆”串连，简便宜行，效果明显，是超值升级的电源校声手段。
考虑两级电子管整流、脉动高压谐波和交流灯丝供电对音质和信噪比的影响，在此特选用了三只损耗角相当优异的大容量WIMA薄膜高压电容作这一部分的预整流滤波。第二只灯丝布线要细致地一圈一圈绞合紧密，并加入两只0.1uF小电容补偿，必要时在灯丝两端接100Ω5W电阻中心对地。
经典“胆”电源中不可或缺的扼流圈在本电路中“下岗”了。有了两级“隔离”和预滤波的措施，这只笨重、产生很大相移的“古董”因“专利”替代而消失。虽然从原理上LC方式比RC方式要好，但从本电路的工作性质，电路整体性价比的角度平衡，RC方式的不足已不彰显。
从电容的工作原理和特性上讲，单支电容量越大，由生产工艺、材料品质特点限制造成的分布电感也愈大。漏电和工作特性的非线性化失真，由此从电源滤波后进入音频信号通道，产生对高频的音质劣化也越大。频率越高，内阻越大。这就是为什么尽管在一些电子管单端机上，也有中高频不易做好的重要障碍及原因。
用多只中等以下不同容量的电解和无极电容，呈阶梯式的排列。150uF到47uF主要解决低、中频段内各相应频段的频响内阻；12uF到0.1uF（12uF为一支校音电容，必用油浸）解决中、高频以上各频段的频响内阻，把因频响内阻造成的负面影响化解到每一支电容与相应的频段内去，以求损失最小，并通过不同品牌元件的声底色的调配，突出元件最优良的正面效果和特性指标，整体上达到“宽频”的目的。
任何一位有过发烧经历的烧友都知道，决定音响放声档次的关键是由器材的高频段的品质来判断的，所谓的贵气、空气感、丰润的细节美化，都由此而生。采用“集束式”滤波，可使全音域内电源呈现的频响阻抗接近一条平坦的曲线，由此将使信号通道中的信号在小电压的状态下，几近纯真地得以重放，随之产生的将是华丽漂亮的音场再现。到此我们可以说，一个较完美的电源系统加一级工作状态良好的阻抗变换，其结果是不言而喻的。
让我们回到本文的起点吧。
将“山灵50” CD机、本增效器、“N06.4”功放按顺序接好，本增效器作为CD机的延伸，将音源中各种基频信号和复杂多次谐波给予了充分的传导空间,谐音、泛音大大突显，纵深感和宽阔感增加，明显的细节再生修饰作用，凭添了华丽姣艳的韵味。丰富的谐波交织出一种贵气，均衡松软、流畅耐听。
不是尾声的尾声
一、5670中频较厚实，频响两端略欠。相对而言，前苏6H3π极通透，解析力非凡，但直白有过。国产6N3最好用T级品，是通讯用管，比J级品要开扬一些。
二、6Z4首选“北京”牌，“曙光”牌略发散。改动一下管脚接线，第二只整流“胆”可用6X4，别有意味，听人声更佳。
三、按性价比，机内电阻用国产正品金膜电阻即可。未标品牌的无极电容如“AC”两端、5670阴极输出耦合、屏级20uF退耦合可用国产正品，本人用广州产“本尼克”电容，有法国“索伦”电容的声底，但解析力要胜出。
四、“宽频电源”用电容全部选用二手名牌：150uF为意大利“kendeil”肯德，取其中高频明亮柔合；68uF为“西门子”音频电解，取其中性自然；47uF为“飞利浦”蓝大角，取其中性温和，质感好；12uF油浸电容取其通透，谐音丰富，贵气和细节再现力；1uF为英国“TCC”取其解析力透彻和中高频的诠释作用；0.1uF为“新德克”，取其犀利的线条感。所有滤波退耦电容总容量达400uF，产生轮廓鲜明、扎实紧凑、弹性十足的低频。
所有二手电容用“DT890B+”数字表测试筛选。先用20M电阻档初选，数字屏回跳快捷，能到“1”的为可用品；然后放一下电，再用200M档，无极电容回跳到20M以上，电解电容1.5M~2M以上可用。达不到者淘汰。
五、电源变压器最小为40W。
六、ALPS电位器用250K的，只用一联。在带载时调到所需屏压（对地），关机焊下，用数字表测出读数后，用近似的阻值的电阻换上。也可保留用以调取不同的电源值。5670屏压取45V左右时，音色较阴柔圆润；取100V上下，快捷的速度感和动态更凌厉，有现代风格特色。
七、接地遵循焊“胆”一般规律。本机中按D1、D2、D3分别以最短路径接焊毕，然后用粗铜线分别引到一点汇总，再接到机壳某一噪声最低点。这最后一招较烦人，要有耐心。将5670屏压调到150V，半夜时分将双耳贴在音箱上只能听到一丝很低的沙沙声。笔者的喇叭灵敏度为90dB。在屏压100VDC以下时，信噪比非常理想，不会在85dB以下。
八、走线全部为“特富龙”φ0.8镀银线。
电子管范文3
关键词：电子管 晶体管 半导体 集成电路
中图分类号：TN11 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（c）-0238-02
1 电子管的诞生
1883年美国发明家爱迪生在进行提高电灯灯丝寿命的实验时在灯丝附近安放了一根金属丝，然后他意外地发现通电加热的灯丝和这根金属丝之间竟然出现了微弱的电流。通过进一步的实验，爱迪生发现当金属丝对灯丝的电压为正时有电流通过，而当电压为负时则没有电流。这种现象就是“爱迪生效应”，它成为后来发明电子管的基础。1897年，英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆生（J.JThomson，1856—1940）通过对阴极射线的研究，证明了从炽热灯丝会发射出一种带负电的粒子流，这就是电子。由于电子的发现，人们终于明白“爱迪生效应”就是真空中的热电子发射现象。
1889年英国工程师弗莱明（J.A.Fleming，1849—1945）在当时迅速兴起的电子学的基础上，开始对爱迪生效应进行了深入研究，终于在1904年发明了第一种电子元件：一种可用作电磁波检波器的二极电子管。二极管发明之后，美国无线电工程师德·福雷斯特（L.de Forest，1873—1961）即对弗莱明的发明进行了深入研究。为了改进二极管的性能，福雷斯特于1906年进行了在二极管的负极加入一个电极的实验。实验结果发现，在正极负极之间加入一个金属丝支撑的栅极时，其检波效果最佳，不久还发现三极管对电流有放大作用。
二极电子管和三极电子管的发明奠定了电子元件的主要技术基础，是具有划时代意义的技术发明。由于电子元件技术的带动，另一电子基础技术—— 电子线路也得以迅速发展，两者一并为后来的广播、电视、雷达等电子应用技术的兴起提供了技术基础。虽然电子管作为20世纪前半期电子技术的基础，写下了光辉的一页，但它也暴露出一些弱点，主要是体积大、重量重、耗电多、寿命短、需预热等，这同电子设备的发展要求提供体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、起动迅速的元器件，形成了尖锐的矛盾。这就迫使人们去寻求新的性能更优异的电子器件。
2 半导体物理学的兴起
半导体物理学是凝聚态物理学的主要分支之一，在第二次世界大战之后得到了迅猛发展。它的兴起与30年代中后期相关技术背景和相关科学基础的形成有直接的内在联系。
在技术背景方面，到30年代中后期的时候，以热机技术和电力技术为主要技术标志的第二次工业革命在德、美、英等国家已基本完成。以电子管为主要技术基础的电子技术经过从20世纪初到30年代中后期的发展，其技术已经基本成熟，其技术局限也日趋明显。
在科学基础方面，布洛赫提出的能带理论为半导体物理学的发展提供了重要的理论基础。所谓能带理论，是研究固体中电子运动规律的一种近似理论。固体由原子组成，原子又包括原子实和最外层电子，它们均处于不断的运动状态。为使问题简化，首先假定固体中的原子实固定不动，并按一定规律作周期性排列，然后进一步认为每个电子都是在固定的原子实周期势场及其他电子的平均势场中运动，这就把整个问题简化成单电子问题。到1931年英国物理学家威尔逊提出区分绝缘体、半导体和导体的微观理论判据之后，半导体物理学已经开始呈现向半导体技术初步转化的态势。
晶体管的出现
由于半导体物理学的兴起以及电子管本身材料与技术的局限性，美国贝尔实验室研究部电子管分部主任、固体物理学家凯利（M.Kelly）敏锐地察觉到电子技术可能正面临着一场大革命。1939年，凯利组建了以肖克利（W.Shockley）、巴丁（J.Bardeen）、布拉顿（W.H.Brattain）和伍德里奇（D.E.Woodridge）等人为主要成员的半导体学物理小组。这是一个年富力强，既有深厚的固体物理理论素养，又有丰富的实验技术经验的科研集体。他们的目标是：探索半导体的导电机制，研制能消除电子管缺陷并具有放大功能的新型电子器件。
1947年12月，研究小组发现金属与半导体表面形成的两个充分靠近点接触的结，存在着相互作用。巴丁和布拉顿根据这个效应重新制订了方案，12月23日终于研制出世界上第一支晶体三极管，它是用半导体锗制成的点接触型晶体管。1956年，肖克利、巴丁、布拉顿三人由于晶体管的发明和半导体物理学的杰出贡献，共同获得了诺贝尔物理学奖。
3 P-N结理论
肖克利及其小组成员在研制第一代晶体管的同时，在固体物理学已有的电子理论、量子理论和能带理论的基础上，对半导体物理的导电性进行了深入研究。1949到1950年间，他们提出了以半导体电子理论为基本内容的P-N结理论。P-N结理论主要有三个方面。
其一，半导体有N型半导体和P型半导体两种不同的类型。N型半导体参与导电的主要是带负电（negative）的电子。这些电子来自于半导体中的施主，如含有适量的五价元素砷、磷、锑的锗或硅，即是这种N型半导体。P型半导体参与导电的主要是带正电（positive）的空穴。这些空穴来自半导体中的受主，如含有适量的三价元素硼、铟、镓的锗或硅，即是这种P型半导体。
其二，N型半导体和P型半导体的交界层能形成P-N结。由于P-N结具有单向导电性，因此以P-N结为基础的二极管对电流具有整流作用。
其三，以P-N结为基础，可以形成PNP或NPN两种类型的组合P-N结。由于组合P-N结具有三极，因此以它为基础的三极管与电子三极管一样，对电流具有放大效应。
4 晶体管的大规模生产
在肖克利及其小组成员提出P-N结理论之后，肖克利根据对晶体管工作机理的分析，又提出了PNP和NPN结型晶体管的理论。1950年贝尔电话实验室的斯帕克斯（M.Sparks）等人研制出了这种结型晶体管（或称面触型晶体管）。它同点接触型晶体管相比，结构简单、牢固可靠、噪声小、宜于大批量生产。
晶体管的大规模生产除了自身技术硬件指标达标外，原材料的数量和质量的供应以及产品的生产工艺也是决定晶体管能否大量生产的重要因素。1952年，范（W.G.Pfann）发明了生产高纯度锗的区域提纯熔炼工艺；1954年蒂尔（G.KTeal）和比勒（E.Buehler）改进了拉制单晶硅的工艺；同年，富勒（C.S.Fuller）研究出了一种新的掺杂方法—— 扩散工艺。他们均来自贝尔实验室。1959年，仙童公司的霍尔尼（J.A.Hoerni）发明了平面工艺，并制出了第一个平面型晶体管。这些成果为晶体管的大规模生产和半导体工业的发展创造了条件，尤其是扩散工艺和平面工艺，不但将晶体管的工作频率推到了超短波波段，而且使晶体管的管芯结构图形达到前所未有的精密和微小程度，从而为晶体管的微小型化开辟了道路。
5 集成电路
晶体管可以大规模生产以后，其体积小、重量轻、能耗少、寿命长、可靠性高、不需预热、电源电压低等一系列优点使它全面取代了电子管。但是，晶体管取代电子管，还只是一个器件代替一个器件。对于大型电子设备，有时要用到上百万个晶体管，这就要几百万个结点，这些结点就成了出现故障的渊源；同时，生产部门和军事部门希望电子设备进一步微小型化，这都强烈地推动人们去开辟发展电子技术的新途径。
20世纪50年代，用硅取代锗作晶体管材料，以及制作晶体管的扩散工艺、平面工艺等，都相继研究成功，这就为集成电路的研制提供了技术基础，而掌握这些技术的美国德克萨斯仪器公司、仙童公司也就具备了更有利的条件。1959年初，美国德克萨斯公司的工程师基尔比（J.Kiby）利用扩散工艺，很快就在一块1.6×9.5平方毫米的半导体材料上，制成了包括1个台面晶体管、一个电容和3个电阻的移向振荡器，从而研制成功了第一块集成电路。与此同时，美国仙童公司的经理诺伊斯（R.N.Noyce）运用平面工艺制成了更专业化，更适合于工业生产的集成电路。1961年，集成电路即在美国实现了商品化生产。
同半导体分立电路相比，半导体集成电路具有容量大、体积小、组装快等优点。因此集成电路自问世以后，其发展速度可谓突飞猛进。自1961年以后的短短20余年内，集成电路的集成度便由最初的100个元器件以内发展到10万～100万个元器件之内。
6 电子技术发展的内在逻辑
从电子管到集成电路，短短60余年间，电子技术就从电力技术的附属产物蜕变成整个社会的主流技术。爱迪生发现了“爱迪生效应”，但他却不能对这个现象做出完满的解释，于是便吸引着其他的科学家来解决问题，逐渐形成科学共同体。一项新技术其诞生必然源于自然现象，其发展必然会形成科学共同体。汤姆生发现电子，解释了“爱迪生效应”为电子技术的起步打下了理论基础。弗莱明发明了真空二极管、德弗雷斯特发明了真空三极管，他们成功的将理论转化为技术产品，其中的转化必然有现实需求的牵引。当电子管的元件缺陷与电子技术高速发展形成尖锐矛盾时，半导体物理学理论开始蓬勃发展起来，而半导体物理学的蓬勃发展又离不开电子技术这个载体。半导体物理学理论的发展促使晶体管的诞生，而P-N结理论则是研制晶体管的理论衍生物，又反过来促进了半导体物理学的发展。而从晶体管发展到集成电路，则是纯技术工艺上的进步。
纵观整个电子技术从“爱迪生效应”发展到集成电路，其科学技术轨迹可以大致概括为：发现现象探究现象形成理论衍生技术升华理论技术飞跃技术完善技术成熟。
另一值得注意的现象在电子技术的发展进程中，大部分的研究人员都是默默无名却又充满干劲的年富力强的青壮派科学家。如，参与研发出第一支晶体三极管并发表了P-N结理论的肖克利、巴丁和布拉顿三人在1956年获得诺贝尔奖时也才不到50岁。我认为导致这种现象的主要原因有三点：其一，电子技术的科学吸引力强。电子技术对于当时的学术界来说是非常前沿的，也充满了科学的神秘性，这种特性对那些刚毕业的青年才俊来说既能满足自己的好奇心，又能做比较时髦的研究，那是再好不过了。其二，电子技术相较其它领域容易出成果。电子技术是一门新兴的技术领域，探索的空间较其它传统领域更为宽阔，也更容易出成果，作为默默无名的青年科学家，自然想更快的成就一番事业。其三，电子技术的社会需求量大。由于当时的电力技术已经非常成熟，人们用电已经得到普及，相应电子产品的需求量也是极大，如收音机、电视等家用电子产品。广阔的市场需求使得资本家们将大量的资金注入电子行业以谋求更高的回报。毫无疑问高额的薪水和奖金对于急需金钱的年轻人来说是颇具吸引力的。
参考文献
[1]＼高达声.汪广仁.近现代技术史简编[M].北京：中国科学技术出版社，1994.
电子管范文4
当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。
1.电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2.现代电力电子的应用领域
2.1计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
2.3直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
2.4不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
2.7大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
2.8电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3.高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1高频化
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。
3.2模块化
模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。
3.3数字化
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。
3.4绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
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【关键词】 无线射频 电子识别 电梯 安全管理
1 技术的相关阐述
无线射频是通过电磁能量进行数据自动识别和采集的一种技术方式，电磁理论是其主要的技术原理。有解读器、数据传输与处理系统、标签一同构成了该系统。该技术的主要优点为：可以快速的进行自动识别和扫描；有着较强的抗污染能力，不用担心灰尘污染和油垢污染等不良环境的威胁。可以长期的被应用，有着较长的应用寿命。它能够反复读写重复应用，并可以按照用户的不同需要将重要的信息锁定；还具备较强的穿透性，读取距离大，而且能够无障碍阅读。数据还有着较大的记忆容量，能够随时的更改所存储的信息，具备极高的安全性，能够加密处理标签上面的数据。
2 具体的应用情况分析
为了将电梯系统的运行可靠性和安全性提升上来，在设计电梯安全管理系统时可以积极地应用无线射频电子识别技术，它具备维护保养、应用记录、电梯检验和监督管理等功能。通信系统是利用公共网络表现出来的。如图1所示，有数据采集器、上层管理软件和安全信息卡共同组成了整个电梯安全管理系统。
2.1 分析技术构成
（1）数据采集器：对现场的有关数据进行采集并进行存储是数据采集器的主要功能所在，此外，向上层管理软件数据库里发送这些数据。各个部门需要根据自身的情况选择合适的采集器。
（2）上层管理软件：计算机信息管理系统与底层监测终端系统是上层管理软件中的两个重要组成部分。监督信息的采集、数据分析、保养维护信息、基本的信息管理是其主要功能。当底层检测终端所采集到的数据被无线传输模块所接收之后，在集中的通过计算机信息管理系统进行相应的处理，在通过维护单位、物管单位和互联网络供主管单位进行实时的查询和监控。
（3）电子安全信息卡：故障维护信息卡、使用单位信息卡、电梯信息卡和维护保养信息卡是电子安全信息卡的主要构成部分。对电梯的基本信息进行存放是电梯信息卡的主要作用，比如，生产商、品牌型号、产品编号及性能参数等。它通常被安置于电梯的轿厢和基站内部，确保电梯的维修情况可以利用单位的信息卡进行记录。其中，故障的次数、故障的类别、维修人员和故障的时间都被存储于故障维修信息卡内。
2.2 总体设计电梯电子安全管理系统
有这样几个部分存在于射频电子识所控制的电梯电子管理系统中：首先，作为电梯信息交换和数据维保的平台；其次，管理电梯卡的系统；再次，电梯现场作业及日常管理系统。当中，作为电梯维保的信息和数据管理交换平台，从而将源自于电梯电子标签的信息收集出来，而且，向着平台中心处反馈标签信息。这样相关工作人员对于电梯的基本信息就可以充分的进行了解和掌握。进而采用合理的解决对策予以处理。通过交换及管理平台系统整合与存储电梯维护的数据，主要可以按照这样几个步骤进行掌控：电梯维护工作人员扫描电子标签，将此电子标签内的信息收集出来，然后有效的录入和保存相应的信息，电梯数据交换与管理平台会将收集到的信息进行有效的整合，然后在处理。之后往平台中心反馈相应的处理结果。将这些操作完成之后，电子标签就会由电梯监管部门进行监控。然后及时的查询电梯的维护情况，然后通过数据交换和管理平台将电梯维护数据反馈到监管部门。
2.3 应用电梯电子监管系统
在反馈或者传递电梯维护信息时，无线射频电子识别技术在其中发挥着重要的作用。保障了电梯的安全性。通过实际调查发现，电子标签能够及时便捷的监督电梯运行情况。从而全面的保障电梯的运行安全性。
如果能够有效的推广无线射频电子识别技术，就会将我国电梯系统中所存在的故障问题降到最低。但是，现阶段我们国家电梯维护监管凌乱及电梯安全事故频繁的出现，然而，应用了无线射频电子识别技术后，能够有效的找到其中所存在的问题，从而采取有效的方式予以解决。对于监管环节和现场环节内部所存在的问题可以通过电梯电子监管系统进行解决，通过数据统计将电梯出现的问题构建起来，从而将准确的数据依据为后期的应用与维护提供出来，从而尽早的预防电梯中可能出现在的问题。可以更深层次的预知电梯内部所出现的问题，保证电梯维护工作更加顺利的被完成。随着信息化的发展，电梯的安全监管也在不断被强化，从而更加有效的完成电梯的管控。
3 结语
本文对电梯安全管理系统与无线射频电子识别技术的有关内容进行了详细的分析与阐述，从而确保将电梯安全管理同射频电子识别技术有效的结合到一起，将一套详尽的电梯安全管理系统构建起来。那么，为了将电梯安全运行的稳定性提升上来，文章通过上文对相关方面的内容进行论述，从而为有关单位及工人员在实际工作中提供一定的帮助作用。
参考文献：
[1]柯俊帆，石常海.射频电子识别技术在电梯电子监管系统中的研究与应用[J].硅谷，2012（18）：223-225.
[2]黄群.无线射频电子识别技术在电梯安全管理系统中应用[J].现代制造技术与装备，2012（02）：963-965.
电子管范文6
关键词：电气自动化;控制设备 ;可靠性 ;分析;
Abstract: With the development of science and technology, the demand for electrical automation and control increasingly large, the field of electrical automation and control equipment use are increasingly being used for electrical automation control equipment requirements are also increasing, from the study of electrical automationthe importance of the reliability of electrical automation equipment to proceed, the electrical control of the reliability of the status quo and improve the reliability of electrical automation control equipment, components and electrical automation and control the reliability of key components of detection.
Keywords: Electric Automation; control equipment; reliability; analysis;
中图分类号： TU976+.1 文献标识码：A文章编号：
改革开放后，我国科学技术获得了高速发展，电气自动化控制技术也得到了长足的进步，电气自动化控制技术已经在国民经济建设的各个领域获得了广泛的应用。电气自动化程度的高低直接反映出一个国家电子科学技术水平高低，自动化技术已经是成为经济运行中必不可少的技术手段。电气自动化技术的普及运用，可以大幅度降低工作强度，保证工作的可靠度，特别是有些大型机器设备的运转必须要依靠电气自动化技术，电气自动化技术的广泛运用对我国生产力的提高以及生产效率提高均有着十分重要的意义。电气自动化技术的普及运用也给电气自动化控制设备的可靠性提出了更高的要求。对电气自动化设备可靠性进行分析是保证电气自动设备安全可靠运行的先决条件。
一、研究的重要意义
有助于提高电气自动化控制设备的产品质量
现代社会，人们对产品质量的要求越来越高，产品质量是企业的生命，产品质量的好坏直接影响到产品价值能否实现。人们越来越重视其所购买产品的安全性、可靠性、经济性等性能。产品可靠性和安全性往往被排在了前列。特别是大型成套设备人们十分重视其安全性与可靠性。购买者认为可靠性越高故障发生的次数和概率就小。维修费用和成本就较低,设备的安全性也能够得到保证。加强对电气自动化设备可靠性的分析与研究能够引起相关企业对设备可靠性的重视，进而有助于提高电气自动化控制设备的产品质量。
2、有助于提高市场电气自动化控制设备的产品市场占有率
随着客户对产品性能要求越来越严格,更重视了产品的可靠性水平。在对电气自动化控制设备的选购上会经过大量对比和研究,进而寻找高可靠性的电气自动控制设备产品,只有不断的加强电气自动化设备可靠性方面的研究与分析，才能不断的提高电气自动控制设备的性能。进而保证在激烈的市场竞争中不断的扩大市场占有率，在市场激烈的市场竞争中立于不败之地。
二、控制设备的可靠性相关因素分析
一般来说电气控制设备的可靠性因素主要包括一下几个方面：
1、电气控制设备工作环境。电气设备所处的工作环境多种多样。影响控制设备可靠性的因素有气候条件、机械作用力和电磁干扰。气候条件中温度、湿度、气压、盐雾、大气污染等因素,能使控制设备的电气性能下降、温升过高、运动不灵活、结构损坏,直至瘫痪,不能正常工作。机械条件是指电气设备在不同的运载工具中使用时出现的问题,比如振动、冲击、离心加速度,元器件会在这些过程中损坏失效或电参数叶的改变都能使其损坏,原因还包括结构件断裂或原件变形过大以及金属件的疲劳破坏等。电磁波存在于控制设备工作的周围空间,由此造成的外部及内部干扰。设备输出噪声增大,工作不稳定,不能安全工作都与电磁的干扰有关。
2、电气控制设备的使用及维护。在电气控制设备运作过程中，操作人员不按照具体流程进行操作,对控制设备不适当的操作或者是维护和保养人员对电气控制设备没有及时进行保养和维护,均会导致了控制设备可靠性指标的降低。
3、控制设备关键元器件质量。电气控制设备关键元器件的质量水平也是影响电气设备可靠性的重要因素。目前元器件生产厂家众多,质量有好有坏,因此控制设备可靠性指标偏低。在小企业中,管理体系缺陷,零部件进厂检查不能得到有效实行;同时,市场中的恶性竞争,导致元器件价格相对低廉,企业不顾质量的采购,使得控制设备可靠性指标偏低,使用寿命大打折扣。
三、提高电气自动化控制设备可靠性途径
1、提高元件的可靠性
在提供元件的可靠性方面，可以通过加强对电子元件供应商的审核来提高关键元器件的选购质量，关键元器件在运用前,用户对生产方要质量认定;在品种、规格、型号和制造厂商的选择中,要择优选择。为了保证关键元器件的质量,要认真记录元器件使用时的各方面数据，一旦发现问题要第一时间将问题加以记录，并及时将记录信息反馈该生产商。选用元器件要适合工作环境,元器件的技术条件、技术性能、质量等级等均应满足设备工作和环境的要求,并且有足够的替代品;优先选用标准元器件;最好是使用同一厂家生产的同一规格的元器件;用于生产中的电子元器件都要经过筛选。只有这样才能在源头上把好原材料审核关。这对提高电气设备控制可靠性具有重要意义。
2、重视电子元件的设计
在电子元件设计的各个阶段都要加强对材料和元器件的可靠性研究与监管。特别是在控制设备设计阶段要重视以下几点：
（1）要注意研究产品和零部件生产的技术条件,认真分析产品的设计参数,研究讨论保证产品性能和使用条件,详细的制定出正确设计的方案;
（2）要制定产品结构形式和产品类型,生产批量的规模与产量的大小直接相关;
（3）要注意设计零部件生产方式的经济性,前提是要保证产品性能;在满足产品技术要求的条件下,选用相对经济合理原材料和元器件,实现降低产品的生产成本的目的。
（4）设计时要全面构思,设计产品的结构要精细,使操作维修性能和使用性能达到最佳,减少维修和使用费用;
3、注重对关键设备的防护
(1)散热防护。温度是影响电子设备可靠性最广。电子设备工作时,其功率损失大部分以热能形式散发,尤其是一些耗散功率较大的元器件,如电子管、变压管、大功率晶体管、大功率电阻等。另外,当外界温度较高时,热能难以散发,将使设备
(2)气候防护。潮湿、盐雾、霉菌以及气压、污染气体对电子设备影响很大,其中潮湿的影响对电子设备影响最大。特别是在低温高湿条件下,空气湿度达到饱和时会使机内元器件、印制电路板上产色和凝露现象,使电性能下降,故障上升。当电子设备受到潮湿空气的侵蚀,会在元器件或材料表面凝聚一层水膜,并渗透到材料内部,从而造成绝缘材料表面电导率增加,体积电阻率降低,介质损耗增加,零部件电气短路、漏电或击穿等。潮气还能引起覆盖层起泡甚至脱落,使其失去保护作用。
4、加强对元器件的测试
（1）加强试验室测试
用规定的可控的工作条件和环境条件,在实验室模拟现场,设定可能出现的环境压力来检验被测设备,将试验后的各类数据通过整理,统计成可靠性指标。模拟可靠性试验,控制试验方法和条件相对容易,所得到的也是高质量的数据,试验结果可以再现和分析,不过在试验条件的限制下,数据难以与相对真实情况相对应,而且试验花费巨大。这种试验还需要很多的试品,因此被试产品的生产批量与成本因素就必须考虑,大批量生产产品可以使用这种方法。
（2）加强出厂测试
在产品出厂前,产品需要规定条件下工作试验用以保证无质量问题。电控设备是由大量的元器件组成,它的故障模式显现出来随机的、多样化,因此随着时间变化,它的故障服从指数分布也会变化。对产品的早期失效进行测试考核就是保证试验方法的本质,用一定的方法改进产品,在出厂前使失效率规定指标以下。这项试验是一种可靠性保证试验,所花费时间长,对大批量产品的生产来说只适合于生产设备的样本;对小批量生产的产品是均适用。
（3）加强现场测试
设备在现场使用,对其进行现场测试,可以得出可靠性测试记录的数据,帮助统计出设备可靠性相关指标。现场测试有很多优点：需要设备少,工作环境真实,测试所得数据真实反映产品在实际使用情况下的可靠性、维护性等参数,直接费用少等。
参考文献：
[1]宋修臣.浅谈电气自动化控制设备可靠性测试的方法[J].中小企业管理与科技,2010(21).
