浅谈电子芯片冷却技术及其应用

电子设备的散热问题与新型冷却技术的应用分析

电子设备的散热问题与新型冷却技术的应用分析 摘要：文章结合当前现代电子设备应用面临的各类问题，综合分析常用的电子 散热冷却方法以及新型热管技术在电子冷却中的应用前景，旨在能够通过有效的 散热操作解决电子设备散热问题，提升电子设备性能。 关键词：电子设备；散热问题；新型冷却技术；应用分析 从当前各类电子设备的应用发展实际情况来看，电子及其相关产业的发展体 现出两个发展趋势，一个是追求小型化和集成化发展，另外一个则是追求高效率 和高运算发展。在电子设备的广泛应用发展下，一些单位容积范围内的电子元器 件发热量不断增加，电子设备的散热问题成为当前制约整个微电子工程发展的重 要问题。为此，需要相关人员结合实际积极思考和探究电子设备的散热策略，旨 在能够在实际应用操作中进一步增强电力电子产品的功能。 一、电子散热技术的发展 在社会经济和科技的快速发展下，电子散热技术也发生了深刻的变革。在最早，电子散热技术发展处于真空管时代，电子散热功率较大，电子器械的体积也 较大。之后，伴随晶管体的出现，使得电子散热功率、体积在一定程度上减小。 再之后，受CMOS技术应用的影响，电子设备的运行速度提升，散热技术的应用 发展面临前所未有的发展调整，在电子散热技术方面开始着重研究新型冷却技术。 二、热管的诞生和传热特性 在1942年的时候，美国学者提出在不用动力的情况下，利用介质的变化和毛细吸力能够在较小温差环境下传递大功率热量的构想。在上个世纪六十年代的时候，人们为了解决人造微卫星仪器温度控制问题，应用实践证明了热管这种装置 的导热性能是其他零部件导热性能的几千倍，在一时间，国家对热管的研究得到 了快速发展。从实际应用情况来看，热管的应用具有以下几方面的特点：第一， 热管的传热能力。从热管的传热能力来看，热管在进行传热操作的时候所应用的 材料数量和构件相对较少。第二，热管本身对热度和温度变化反应速度灵敏、快速，传热速度理想。第三，整个热管的表面温度控制均匀，能够在几千米以上进 行传热操作，且传热过程中温度降低较小。第四，整个热管的散热系统结构组成 灵活，热源和散热部分往往能够各自独立存在，在进行吸收散热的时候各个零部 件往往互不影响，使得电力电子产品的设计灵活多样。 近几年，热管技术开始在电器设备、电子元器件冷却、半导体冷却、大规模 集成电路板散热方面得到了广泛的应用，且取得了良好的效果，其中小型散热管、回路热管、脉动热管等体现出良好的发展潜力。 三、电子设备新型冷却方式和冷却介质的选择 （一）冷却方式的选择 电子设备新型冷却方式有自然风冷、强迫风冷、强迫液冷等三部分，其中， 自然风是一种最为理想的冷却方式，在进行冷却操作的时候往往不需要其他冷却 辅助设备的支持，但是冷却能力较差，仅仅适合在热流密度在每平方厘米0.04W 的电子元器件中进行冷却操作。强迫风冷冷却系统的构成则是较为简单，且开发 使用成本费用较低，但是受外形尺寸大小的影响，这类设备所能够为人们提供的 风量较小。液体冷却系统的构造则是较为复杂，设备运行所需要花费和消耗的成 本较高，但是在实际应有中所能够承受的热流密度较大，散热效率较高。 （二）冷却介质的选择 风冷电子设备运行所选择的冷却介质是空气，在选择这类设备的时候还需要

浅谈电力电子技术在电子电源中的应用

浅谈电力电子技术在电子电源中的应用 衢州电力局吴丹 电力电子技术无处不在、天生具有节能效果预计全球未来将有95%以上的电能要经过电力电子技术的处理后才能使用。电力电子技术的核心是电力电子元器件电力电子元器件的发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，以功率MOSFET和IGBT为代表的功率半导体器件的诞生，标志着传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。CCID预计电力电子器件的年平均增长速度超过20%。IGBT 等新型电力电子器件的年平均增长率超过30%。电力电子装置种类繁多、行业应用范围极广电力电子装置主要包括三大类产品：变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。电力电子技术在电力行业的应用涉及发电、输电、配电、其中电力电子技术在电子电源产品中的应用尤为突出。 电子电源就是对公用电网或某种电能进行变换和控制，向各种用电负载提供优质电能的供电设备，其代表有开关电源和不间断电源(UPS)等。其中开关电源是一种电压转换电路，主要的工作内容是升压和降压，广泛应用于现代电子产品。因为开关三极管总是工作在“开” 和“关” 的状态，所以叫开关电源。开关电源实质就是一个振荡电路，这种转换电能的方式，不仅应用在电源电路，在其它的电路应用也很普遍，如液晶显示器的背光电路、日光灯等。开关电源与变压器相比具有效率高、稳性好、体积小等优点，缺点是功率相对较小，而且会对电路产生高频干扰,变压器反馈式振荡电路，能产生有规律的脉冲电流或电压的电路叫振荡电路，变压器反馈式振荡电路就

是能满足这种条件的电路。 程控交换站，计算机、电视、医疗设备、航天、航海舰艇及家电上，都广泛应用开关电源，开关电源最大的应用领域是在通信行业，美国开关电源中用于通信方面的占开关电源总量的35%。这些开关电源都采用高频化技术，使其体积重量大大减小，能耗和材料也大为降低。 下面介绍一款典型的单片开关电源产品——TOP开关。 1、结构：TOP开关集各种控制功能、保护功能及耐压700V的功率开关MOSFET于一体，采用TO 220或8脚DIP封装。少数采用8脚封装的TOP开关，除D、C两引脚外，其余6脚实际连在一起，作为S端，故仍系三端器件。三个引出端分别是漏极端D、源极端S和控制端C。其中，D是内装MOSFET的漏极，也是内部电流的检测点，起动操作时，漏极端由一个内部电流源提供内部偏置电流。控制端C 控制输出占空比，是误差放大器和反馈电流的输入端。在正常操作时，内部的旁路调整端提供内部偏置电流，且能在输入异常时，自动锁定保护。源极端S是MOSFET的源极，同时是TOP开关及开关电源初级电路的公共接地点及基准点。 2、工作原理：TOP包括10部分，其中Zc为控制端的动态阻抗，RE是误差电压检测电阻。RA与CA构成截止频率为7kHz的低通滤波器。主要特点是： （1）前沿消隐设计，延迟了次级整流二级管反向恢复产生的尖峰电流冲击；

浅谈电子技术对电视新闻传播的影响及应用分析

浅谈电子技术对电视新闻传播的影响及应用分析 伴随着现代电子技术的迅速发展，电视已成为当今世界上独具影响力的新闻媒体之一，在社会生活中扮演者十分重要的角色。电视新闻作为新闻传播产业的精神产物之一，它的生产过程、制作理念和产品质量在一定程度上受到电子技术的影响和制约。在论述电子技术发展给电视新闻传播带来影响的基础上，探讨现代电子技术在电视新闻传播方面的具体应用策略。 标签：电子技术；电视新闻传播；影响；应用 电子科学技术的进步和发展，使电视新闻传播语言的表达方式和细节形式变得丰富多彩，现代化的数字、互联网、通信技术与电视台音视频非线性编辑、电视新闻音视频制播网、媒体资产管理技术的结合，实现了电视新闻在同一时间进行多个现场、多个时空、多个信道的传播，并将电子特技和动画的随机应用成为可能。 1 电子技术对电视新闻传播的影响 作为现代科技的产物，电视与电子技术的关系十分密切，电视传播形式的每一次演变，都依赖于电子技术的进步和发展。在不同性质的媒体中，电视是最能够鲜明体现电子技术进步的一个，从电子新闻采集到卫星新闻采集，从“今天的新闻今天报”，到“现在的新闻现在报”，电子技术不仅改变了电视新闻传播的时效，也拓展并延伸了电视新闻定义的内涵和外延。 电子技术的发展是电视新闻传播和接受的渠道更加畅通，一方面，互联网技术在电视新闻传播过程中的运用，使提供新闻信息和获取新闻信息的机会增多。另一方面，网络采访逐渐发展成为电视新闻采访的新形式和重要组成部分，同现场采访和演播室采访一起构成未来电视新闻采访的三大形式，构筑了多重采访空间，使电视新闻采访形式和内涵更为丰富，全面呈现了现代新闻采访的立体化格局，更能突出电视新闻传播的优势。 同时，电子技术的发展使电视新闻信息的数量急剧增加，以新闻影响素材为代表的各种信息出入日趋简单化。对于电视新闻传播而言，新闻信息的数量决定了电视新闻工作者提供素材的具体内容，决定着电视新闻受众对新闻事件的理解程度。电子技术的发展实现了紧急情况下大量新闻信息的迅速整理，保证了电视新闻播出的时效性。电子信息技术以席卷全球之势深入电视新闻传播领域，逐渐构筑了电视新闻制作和播出的网络化形式，数字技术的普及和沟通系统的网络逻辑转变，为电视新闻传播创造了水平式全球沟通的技术条件。电子技术的进步促进了不同网络的融合，增强了大众传媒网络之间的互动。互联网技术和通讯网络技术在电视新闻传播领域的运用和融合为电视新闻采访提供了更为便捷和灵活的信息传输渠道。在新闻信息传播过程中，可以通过互联网或通讯网传输文字和声像信息，也可进行网络采访或异地采访。

电子技术应用专业技能考核标准

重庆市黔江区民族职业教育中心 电子技术应用专业技能考核标准 一、目前学校技能训练目标实现情况 我们招收的学生绝大多数是初中毕业生，技能基础处于同一起跑线，大多数学生对技能训练兴趣很浓，喜欢动手去做，是学校老师的共识，但学生缺乏自觉性，学校又缺乏这方面的严格管理，缺乏对老师严格的考核制度和考核标准。不像普通教育那样，同一年级同一学科的成绩可以比较，一个学期结束，或者一个课题完成，仍然以理论成绩考核为主，不重视操作成绩的考核，既无纵向比较又没有横向比较，奖惩机制不健全，让绝大多数学生没有达到预期技能训练目标，一个人会做和二十个会做是一个心太，只看技能训练任务的完成，不重视结果的考核，结果老师和学生都没有压力，这与我们学校没有制订严格的技能训练目标的量化考核制度、考核标准有直接的关系。 二、建立合理的奖惩制度，提高技能训练指导老师的积极性 实现“模块”技能训练的高目标，我们的技能训练指导老师是要付出很多的心血，牺牲很多的休息时间，加大了工作力度和工作量,同时对指导教师提出更高的要求，不但是理论教学老师，实习指导老师，而且还要有丰富的实践经验，较强的组织能力，我们学校的专业老师面临向“双师型”老师过渡。我们老师应立足学校现有的实验实习设备和场地制订各“模块”技能训练任务、目标、量化考核标准，建立合理的奖惩制度、激励机制，酝造好的教学氛围，当我们的指导老师完成各“模块”技能训练教高目标并达到规定的量化考核标准时，我们应该给予适当的物质奖励和精神奖励，如“优秀实习指导教师”和相应的“技能训练目标实现班级”等称号，如没有达到规定的技能训练目标，应给予适当的物质惩罚，设立模块技能训练量化考核达标奖，以提高老师的教学积极性、主动性，增强其技能训练教学中老师的动力。做到奖惩分明，体现能者多劳多得，这样既给老师动力又有压力。 三、制订合理的“学期”或“月”技能训练目标 我们每个专业各“模块”的技能训练目标，有的是一个月可以完成，有的是

浅谈电力电子技术

浅谈电力电子技术 【摘要】电力电子技术正在不断发展，新材料、新结构器件的陆续诞生，计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。 【关键词】电力电子电路；电力电子；电子元件 电力电子技术诞生近半个世纪以来，使电气工程、电子技术、自动化技术等领域发生了深刻的变化，同时也给人们的生活带来了巨大的影响。目前，电力电子技术仍以迅猛的速度发展着，新的电力电子器件层出不穷，新的技术不断涌现，其应用范围也不断扩展。不论在全世界还是在我国，电力电子慢慢的被人所熟知，下面我们就电力电子电路和其应用、结构等进行简单阐述。 1.电力电子电路 1.1 电子电路的概念 电子电路时利用电力电子器件对工业电能进行变换和控制的大功率电子电路。因为电路中无旋转元、部件，故又称静止式变流电路，以区别于传统的旋转式变流电路（由电动机和发电机组成的变流电路）。电力电子电路始见于20世纪30年代，包括由气体闸流管和汞弧整流管组成的低频变流电路和由高频电子管组成的变流电路。它们构成了第一代电力电子电路。60年代由晶闸管组成了第二代电路，泛称半导体电力电子电路（又称半导体变流电路）。80年代，由于可关断晶闸管（GTO）和双极型功率晶体管（GTR）等新型器件的实用化，又逐渐在不同领域中取代了普通晶闸管并形成第三代电路。由于它们具有控制极关断和工作频带较宽的优点，使电力电子电路具有更佳的技术和经济性能，获得了更为广泛的应用。 1.2 电力电子电路的特征 电力电子器件一般都工作在开关状态导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，电压降接近于零，而电流由外电路决定阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定电力电子器件的动态特性（也就是开关特性）和参数，也是电力电子器件特性很重要的方面，有些时候甚至上升为第一位的重要问题。作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替 1.3 典型电力电子电路的系统结构 电力电子电路的系统包括以下三种： （1）电力电子器件：如功率二极管、晶闸管、功率MOSFET、IGBT、MCT

电子器件冷却技术概况与进展

电子器件冷却技术概况与进展1．引言 随着科技的发展，人们平时生活普遍用电子产品。这些给人们带来了很大的方便。所以人们现在最热门研究科目之一就是电子产品的性能提高。电子器件的冷却是非常重要的。由于高温导致的实效在所有电子设备是小中所占的比例大于50%，传热问题甚至成为电力电子装置向小型化发展的瓶颈。电子器件用于 电子计算机容量和速度的快速发展以及导弹，卫星，宇宙探索和军用雷达等等。这些对高性能模块和高可靠大功率器的要求，一方面器件的特征尺寸愈小愈好，已从微米量级向亚微米发展；另一方面器件的集成度持续快速增加。空间微尺度和时间微尺度条件下的流动和传热问题的研究显得十分重要。 传热是最普遍的一种自然现象。几乎所有的工程领域都会遇到一些在特定条件下的传热问题，包括有传质同时发生的复杂传热问题。现代科学技术突飞猛进，传热学的工程应用研究也已跨越传统的能源动力，工艺过程节能的范畴，在材料的制备和加工、航天技术的发展、信息器件的温控、生物技术、医学、环境净化与生态维护、以及农业工程化、军备现代化等不同领域都有所牵涉。特别是高技术的迅猛发展，正面临着温度场、速度场、浓度场、电磁场、光场、声场、化学势场等各种场相互耦合下的热量传递过程和温度控制，从而使传热学迅速发展为当今技术科学中了解各种热物理现象和创新相应技术的重要基础学科。现就电子器件冷却方面的传热学最新研究动态作简要的介绍。 2．冷却技术 （1）微通道冷却技术 微通道换热器是指在基体上用光刻或其它刻蚀法制成截面尺寸仅有几十到上百微米的槽道,换热介质在这些小槽道中流过与换热器基体并通过基体与别的换热介质进行换热. 换热器的基体材料可以是金属、玻璃、硅或其它任何合适的材料. 这种换热器的突出优点是: ① 热系数大,换热效果很好。由于几何尺寸极小,流体流过通道时 的流动状态与常规换热器有很大区别。雷诺数一般增大一个数量级,因 而换热系数明显增大. 换热介质与基体之间温差很小。 ② 体积很小,特别适合电子器件的冷却。 ③ 制造工艺采用电子器件制造工艺,有利于降低成本、批量生产。 ④ 由于换热介质与基体间温差小,槽道间距离短,所以基体本身的 导热系数对总的换热导数影响小,所以,基体导热系数差一些也影响不大,因此可以选用多种材料作换热器。

电子技术的发展及应用前景

电子技术的发展及应用前景 摘要：电子技术是一种工程理论与技术体系，是随着电子技术与信息技术的应用而发展起来的。电子技术应用，就是利用电子信息工程的相关工程理论解决电子技术的应用。在不同的工程领域，电子技术提供了信号，信息采集，传输和处理的实现技术，随着各行业信息化，智能化的发展，导致信息技术已经成为各工程应用领域的基本技术之一。本文介绍了电子信息技术应用的特点以及各种应用。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，主要研究信息的获取与处理，电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在，电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面，像电话交换局里怎么处理各种电话信号，手机是怎样传递我们的声音甚至图像的，我们周围的网络怎样传递数据，甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西，并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 关键词：电子信息技术应用的特点，应用 电子技术是基于电子技术的信号或信息处理技术，电子信息应用前景非常广泛。电子信息工程是电子科学与技术，计算机科学与技术，信息与通信工程等学科支撑下的综合性工程应用技术体系，其核心是以电子信息技术和信息处理技术为支撑，研究相关应用领域中电子技术与信息技术的应用原理，方法和技术，创造性地应用电子科学与信息科学的基本原理，以设计，操作和维护满足应用领域所需要的机器设备和系统。 随着科学技术的日新月异的发展，电子技术也在不断的向前探索，以满足人们的生活需求。我认为，今后的电子技术的发展将会朝着智能化，集成化的方向发展。电子技术的应用也会非常广泛，和人们的生活息息相关。本文将就电子技术的发展及应用前景浅谈个人的一些肤浅认识。信息技术是现代文明的技术基础, 是科学研究和技术开发中不可缺少的技术手段,是高技术中的关键技术。它以微电子技术为基础, 以计算机和通信技术为主体, 并渗透到各种传统技术中, 又形成了许多边缘学科。正如江总书记指出: “四个现代化, 哪一化也离不开信息化”。信息技术的发展, 影响着整个国民经济的发展, 也直接影响了国家综合实力的变化。 纵观电子技术的发展，从第一代晶体管时代到第二代电子管时代，再到第三代集成化时代，以及现在的超大规模集成化时代。我们发现，电子技术的发展一

浅谈电力电子技术的发展及应用

浅谈电力电子技术的发展及应用 发表时间：2017-11-06T13:35:33.807Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：王鹏 [导读] 摘要：文章从电力电子技术的相关概念及其发展历程出发，就此项技术在交通运输、家电、电力节能等方面的具体应用展开探究。 （南瑞集团公司（国网电力科学研究院）国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市 210000） 摘要：文章从电力电子技术的相关概念及其发展历程出发，就此项技术在交通运输、家电、电力节能等方面的具体应用展开探究。 关键词：电力电子技术；发展；具体应用 1电力电子技术的相关概念 电力电子技术又称为功率电子技术，主要是对各种电子电力器件，以及与之构成的可控制、转换电能的相关装置及电路展开研究。此技术不仅是电工学在电子领域或弱电中的分支，同时也是电子学在电动领域或强电中的分支，总体来说，是结合强弱电的一门新型学科。当前，我国科技发展迅猛，电力电子技术也愈发重要，其可优化电能的使用情况，达到高效节能的目的。除此之外，通过应用电力电子技术，可有效改造相关传统产业，促进机电一体化发展，并且还能统一功率及信息化处理，在有机结合微电子技术的基础上，促进电子技术的进一步改革与发展。 2电力电子技术的发展历程 自上世纪五十年代诞生第一只晶闸管以来，电力电子技术就获得了显著发展，并在电气传动技术领域占据了重要的一席之地。以下就电力电子技术的发展历程展开探究。 2.1晶闸管整流时代 工频（也即50Hz）交流发电机为大功率工业用电的主要来源，在实际应用过程给中，以直流形式消费的电能约占20%，例如牵引（包括地铁机车、电气机车、城市无轨电车等）、直流传动（造纸及轧钢）、电解（包括化工原料及有色金属）等领域。为将工频交流电高效率地转变为直流电，就需要应用到大功率的硅整流器。在20世纪60、70年代，人们加大了大功率硅整流器的开发及应用力度，国内还曾掀起开办硅整流器厂的热潮，现阶段我国大部分的硅整流器制造厂就是于那个时代建成的，那一时期也被称为电力电子技术晶闸管时代。 2.2逆变时代 自20世纪70年代以后，自关断器件被制造出来并投入实际应用中，此时，电力电子技术便进入到逆变时代。当时，在世界范围内爆发了能源危机，而具备显著节能效果的交流电机变频调速因此获得了迅速的发展。其中，将直流电逆变为频率为0至100Hz的交流电为变频调速的关键性技术，而应用在大功率逆变中的晶闸管、门极可关断晶闸管、巨型功率晶体管等便迅速成为当时众多电力电子技术的主要组成部分。尽管当时电力电子技术已实现逆变以及整流等功能，但工作频率比较低，且只是在中低频率的范围内。 2.3现代变频器时代 自20世纪80年代以后，人们加大了大规模集成电路技术的应用力度，这为电力电子技术的发展奠定了扎实的基础。在集成电路技术中，高压大电流以及精细加工两种技术得到了有机结合。其中，传统采用低频技术处理问题为主的电力电子学，以及集大电流、高压、高频于一身的，以功率IGBT与MOSFET为代表的功率半导体复合器件，均朝着以高频处理问题为主的现代电力电子学方向进行转变。此种现象显示，当时已进入到了电力电子的现代变频器时代。在此时期，集成电路技术被大规模应用在各种新型的器件中，并不断朝着模块化及复合化的方向发展，不但有效缩小了电力电子器件的体积，使其结构更加紧凑，而且还能将不同器件的优点进行综合。总体而言，随着这些新型器件的飞速发展，交流电机变频调速的频率更高，性能也更加可靠、完善，这为电力电子技术的高频发展，以及用电设备的小型轻量化、节材节能高效化、机电一体化提供了非常重要的基础支持。 3电力电子技术的具体应用 3.1在交通运输中的具体应用 随着时代的进步与发展，电力电子技术在众多领域得到了非常广泛的应用，例如在电气化铁道交通中，电气机车中的交流机车便应用到了变频装置，而直流机车则应用到了整流装置。同时，在磁悬浮列车中的牵引电机传动以及各种辅助电源等方面，也应用到了电子电力技术，可以说，磁悬浮列车的顺利运行离不开电力电子技术的支持。除此之外，在电动汽车的电机方面，为了发挥出控制驱动的作用，同样需要对电子装置展开合理应用。而在飞机、船舶等交通运输工具方面，其对电源的应用也存在着不小的差异，因此，科学应用电力电子技术就具有关键性的作用。 3.2在家电中的具体应用 在人们日常生活中的各种家电方面，电力电子技术也得到了较为广泛的应用，给人们的生活带来了极大的便利。例如，生活中常见的洗衣机，通过应用电力电子技术，便可有效替代手工劳动，人们只需在洗衣机中放入脏衣服，再按下按钮，便可借助电力电子技术的相关功能完成洗衣服的整个过程。其次，厨房中常见的洗碗机，其应用电力电子技术的原理与洗衣机的应用原理大致相同；而空调器通过应用电力电子技术，可起到显著的节能效果，经大量实践研究证明，其节约的电能约占30%及以上；在工作效率方面，电频荧光灯要明显高于平常使用的普通白炽灯。 3.3在发电环节中的具体应用 经分析得知，我国经济快速发展离不开能源的支持，在经济建设不断深入的大背景下，消耗了大量的能源，特别是电能。现阶段，经济发展的一项关键条件便是有机结合电力与工业，正是由于电能具有利用率高、稳定性高等显著优势，因而其消耗量呈现出不断增加的趋势。分析我国工业发展的整体情况可知，当前的工业用电还存在一系列不了合理的情况，导致电力能源的严重浪费。随着可持续发展理念的提出与实行，人们对节约电能也愈发重视。而通过应用电力电子技术，便可有效节约原材料，优化各种电力设备的性能，最终充分降低电能的消耗程度。 3.4在电力节能中的具体应用 近些年来，我国不断加大对水力发电、风力发电等新能源的开发及利用力度，其中涉及到发电机电流频率的转换。具体来说，水头的流量及压力对水力发电的功率起到了决定性的作用，而这会影响到机组最佳转速的变化。此时，为实现有效功率的最大化，就需要对转子励磁电流频率进行调整，从而实现机组的变速运行。此外，在大型发电机中，也应用到了晶闸管整流自并励的方式来实现相对静止励磁的

详解最新PCB冷却技术

随着消费者对更小、更快要求的进一步加强，在解决密度日益提高的印刷电路板（PCB）散热问题方面出现了艰巨的挑战。随着堆叠式微处理器和逻辑单元达到GHz工作频率范围，高性价比的热管理也许已经成为设计、封装和材料领域的工程师亟需解决的最高优先级问题。 制造3D IC以获得更高的功能密度已经成为当前趋势，这进一步增加了热管理的难度。仿真结果表明，温度上升10℃会使3D IC芯片的热密度翻一倍，并使性能降低三分之一以上。 微处理器的挑战 国际半导体技术蓝图（ITRS）的预测表明，在今后三年内，微处理器内难以冷却区域中的互连走线将消耗高达80%的芯片功率。热设计功耗（TDP）是评估微处理器散热能力的一个指标。它定义了处理器达到最大负荷时释放出的热量以及相应的壳温。 Intel和AMD公司最新微处理器的TDP在32W至140W之间。随着微处理器工作频率的提高，这个数字还会继续上升。 拥有数百个计算机服务器的大型数据中心特别容易遭遇散热问题。根据一些估计数据，服务器的冷却风扇（可能消耗高达15%的电能）实际上已经成为服务器中及其本身的一个相当大的热源。另外，数据中心的冷却成本可能占数据中心功耗的约40%至50%.所有这些事实对局部和远程温度检测及风扇控制提出了更高的要求。 热量管理挑战在遇到安装包含多内核处理器的PCB时将变得更加艰巨。虽然处理器阵列中的每个处理器内核与单内核处理器相比可能消耗较少的功率（因而散发较少的热量），但对大型计算机服务器的净效应是给数据中心的计算机系统增加了更多的散热。简言之，在给定面积的PCB板上运行更多的处理器内核。 另外一个棘手的IC热管理问题涉及到芯片封装上出现的热点。热通量可以高达 1000W/cm2,这是一种难以跟踪的状态。 PCB在热管理中发挥着重要作用，因此需要热量设计版图。设计工程师应该尽可能使大功率元件相互间隔得越远越好。另外，这些大功率元件应尽可能远离PCB的角落，这将有助于最大化功率元件周围的PCB面积，加快热量散发。 将裸露的电源焊盘焊接到PCB上是常见的做法。一般来说，裸露焊盘类型的电源焊盘可以传导约80%的通过IC封装底部产生并进入PCB的热量。剩下的热量将从封装侧面和引线散发掉。 散热帮手 设计工程师现在可以向许多改良的热管理产品寻求帮助。这些产品包括散热器、热导管和风扇，可以用来实现主动和被动的对流、辐射和传导冷却。即使是PCB上安装芯片的互连方式也有助于减轻散热问题。 例如，用于将IC芯片互连到PCB的普通裸露焊盘方法可能会增加散热问题。当把裸露的路径焊接到PCB上时，热量会很快逸出封装并进入电路板，然后通过电路板的各个层散发进周围的空气。 德州仪器（TI）发明了一种PowerPAD方法，能把IC裸片安装到金属盘上（图1）。这个裸片焊盘将在制造过程中支撑裸片，并作为良好的散热路径将热量从芯片中散发出去。

大功率电力电子设备汽液两相流冷却技术应用

大功率电力电子设备汽液两相流冷却技术应用 发表时间：2019-07-03T09:54:38.897Z 来源：《河南电力》2018年23期作者：吕作河 [导读] 电力电子设备朝着小型化方向发展，设备体积缩小，功率增大，热流密度急剧升高。 （广东明阳龙源电力电子有限公司广东中山 528437） 摘要：针对高压、大功率电力电子设备高热流密度散热要求，在对比传统的强迫空冷、热管蒸发冷却、水冷等冷却方式基础上，研究了汽液两相流冷却技术及其应用。主要分析了传统冷却方式在高压、大功率电力电子设备上应用遇到的问题，研究了两相蒸发冷却对传统冷却方式遇到的功率器件不均温、冷却介质泄露等问题的克服及解决。 关键词：汽液两相流冷却；均温；高压大功率器件 1.引言 电力电子设备朝着小型化方向发展，设备体积缩小，功率增大，热流密度急剧升高，这对设备的散热能力提出了更高的要求；其中，功率器件IGBT串、并联使用和多功率单元串联技术广泛在电力电子设备上应用，各功率单元温度一致性能提高整体输出能力以及稳定性，功率器件IGBT并联使用时均流效果尤其重要。通常电力电子设备采用最为经济可靠的强迫空冷散热方式，随着设备热流密度的升高，利用热管与强迫空冷结合的方式以及液冷（使用最多的液冷方式为水冷）的方式逐步推广利用。 文献[1]的研究表明，IGBT 总的不均流与温度特性密切相关，温度一致利于IGBT并联均流。如下图1（温升为40℃时，各种冷却方法的热流密度值）所示，显然随着设备功率加大热流密度升高，但受限于体积要求强迫空冷方式已不再适合，而应用水冷却方式时，有两个主要困难：解决冷却水泄露隐患以及控制沿着水冷流道方向温度差异对功率器件的影响。为解决当前大功率电力电子设备散热冷却遇到的问题，本文研究了气液两相流冷却技术原理及其在大功率电力电子设备上应用的系统构造，关键技术点等。 图1 温升为40℃时，各种冷却方法的热流密度值 2.汽液两相流冷却技术基本原理 两相蒸发冷却是利用某种液体物质转变成相同温度的蒸汽过程中，吸收热量来冷却接触热源表面。蒸发散热过程是热量由热壁传给与其接触的液态物质，尔后液态物质不断产生蒸汽，蒸汽带着热量离开使液态物质温度始终保持不变，即使热量增大也只是使蒸汽产量增多，而液态物质温度不变。汽液两相流冷却技术即是通过系统控制使汽液混合流在热源表面循环流动不断带走热量是汽化潜热和对流换热原理的综合利用，从换热原理看，实际是有沸腾换热和两相流体对流换热两部分组成，因而它的换热能力比蒸发冷却系统高，更比一般的对流换热高。 3.大功率电力电子设备汽液两相流冷却系统构成及技术特点 高压大功率电力电子设备集中体现的两个特点：高电压运行环境以及高热流密度，所以汽液两相流冷却应用到高压大功率电力电子设备必须考虑冷却系统绝缘要求以及冷却介质泄露对对系统的影响同时具备高热流密度的冷却散热能力。 3.1冷却工质性质要求 常规水冷系统在高电压设备上应用时冷却介质一般采用去离子水，根据设备电压等级要求去离子水的电阻率，当应用到零度以下低温环境时还需增加乙二醇或其他防冻液来保证其不结冰。 汽液两相流冷却工质应具有主要性质： a）优良的热力学特性，以便能在给定的温度区域内运行时有较高的循环效率。要求：临界温度高于冷凝温度、与冷凝温度对应的饱和压力不要太高、标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。 b）优良的热物理性能具体要求为：较高的传热系数、较低的粘度及较小的密度 c）良好的化学稳定性要求工质在高温下具有良好的化学稳定性，保证在最高工作温度下工质不发生分解。 d）安全性应无毒、无刺激性、无燃烧性及爆炸性。 e）良好的电气绝缘性。 如在冰箱、空调、冷库、除湿机等制冷设备广泛使用的R134a（1，1，1，2-四氟乙烷）等制冷剂就很适合作为大功率电力电子设备气液两相流冷却工质使用。 3.2系统构成及结构原理 大功率电力电子设备通常集成以电气柜结构形式，结构紧凑。汽液两相冷却系统是以泵为驱动力的密闭式循环，主要由工质泵、工质蒸发器（冷却板）、工质冷凝器（外部换热器）、控制阀、储液器、干燥器、风机以及连接管道等。如下图2，系统工作过程是以冷却板内部细小管路结构为工质蒸发器与发热的电力电子功率器件进行热连接，控制工质蒸发器的入口处工质为汽液两相状态，利用工质汽化吸收热量而工质温度不变的特性将热量带走，并通过泵使液态工质循环，然后通过工质冷凝器将热量散发到大气中。

电子技术应用电子技术应用的意思

电子技术应用电子技术应用的意思 电子技术应用是什么?有什么样的发展前景呢?下面是为大家的 电子技术应用的意思，欢迎阅读!希望对大家有所帮助! 概述： 电子应用技术，培养能掌握现代电子设备与通讯信息系统等方 面的专业知识，得到应用电子技术实践的基本训练，具备安装、管理和维修各种电子通讯设备、工业电视、宽带接入的能力的专门人才。 主要课程： 计算机操作及应用、电工原理、电子技术、逻辑设计、微机原理、高频电路、电子线路CAD、电子线路设计与工艺、PCB设计与制作、工业电视、检测技术、单片机技术、PLC、计算机网络技术、家 电维修技术、通信原理、机械制图等。电子电工(大专及本科叫电气 工程及自动化或电气自动化) 业务培养目标：本专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。? 业务培养要求：本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信 息控制、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制技术问题的基本能力。

本段专业介绍： 湖南信息职业技术学院应用电子技术专业是湖南省教改试点专业、省级精品专业、省级教学团队、省级重点实习实训基地。 就业方向 本专业方向培养具备智能电子产品设计、质量检测、生产管理等方面的基本理论知识和基本技能，能在电子领域和部门生产第一线从事智能电子产品的设计与开发、质量检测、生产管理、智能电子产品的销售和技术支持技能应用型人才。毕业生就业主要在电子企业、电子公司和事业单位从事数控设备或仪表、家电控制系统、智能玩具、汽车电子、工业控制网络通信设备、医疗仪器、环境监控等产品的生产检测、维修、调试、生产管理和销售工作。实训环节 电子技能实训、基于数控的高保真功放的电子综合实训、自动检测技术实训、基于AT89S51单片机应用与开发综合实训、MP3数码产品的设计实训、专业综合实训、顶岗实习、毕业实习和毕业设计。 就业优势 电子信息业是全国五大支柱产业、湖南省七大战略性新兴产业。随着物联网、FPGA、嵌入式等高新技术的不断创新与发展，极大刺激了应用电子技术专业人才需求。湖南信息职业技术学院本专业主要面向智能电子产品设计开发(电路设计/PCB设计/软件设计)、工业生产管理(生产运行管理/质量控制/产品检测/工艺实施)和市场信息服务(技术支持/产品营销/运营管理)等岗位。合作企业主要有：湖南电子

浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与发展趋势

浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与发展趋势 李洪新 胜利油田滨南采油厂山东省滨州市２５６６０６ 摘要，概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用，重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用．以及电力电子技术的发展趋势。 关键词ｓ直流输电；电力电子；微电子；发电机；换流技术 前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。电力电子技术广泛应用于国民经济、人民生活和现代化军事装备等众多领域，是传统产业改造，高新技术发展和国防工业进步的重要支柱。据估算，现代化国家所用电能的９０％以上都将利用电力电子技术进行各种处理，可大量节约电能和提高用电设备的性能。发电和远距离输电的现代化技术更大量需要电力电子技术。 经过５０年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电（ＨＶＤＣ）。自２０世纪８０年代，柔性交流输电（ＦＡＣＴＳ）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用，以及电力电子技术的发展趋势。 ｌ电力电子技术和微电子技术 １９４７年晶体管发明之后，到５０年代末开始向两个方向发展。一个是以１９５８年集成电路的诞生为标志的微电子技术，它面向处理，其特点是加工线条越来越细，集成度越来越高，功能越来越全。目前生产水平典型线宽为０．５－０．６微米，典型产品为１６Ｍｂ的动态随机存储器（ＤＲＡＭ）和ＰｏｗｅｒＰＣ及Ｐｅｎｔｉｕｍ（奔腾）微处理器。研制水平还远高于此。微电子技术的发展带动了一系列高新技术的兴起，标志着第一次电子技术革命的开始，其应用几乎遍及所有领域。 １９５７年晶闸管的问世标志着电力电子技术的开端，它面向电力处理，其特点是功率越来越大，性能越来越高，派生器件越来越多。到７０年代末期８０年代初为传统电力电子技术已经衍生出快速晶闸管、逆导晶闸管、不对称晶闸管、光控晶闸管等整个家族。 ８０年代以来，微电子技术和电力电子技术在各自发展的基础上，又逐渐走向结合。电力电子器件在工艺和结构上，大量采用微电子微细加工技术的工艺方法和加工设备，使传统电力电子器件的高电压、大电流、深注入技术与微细加工技术有机结合，统一在一块芯片上。目前，典型电力电子器件的最细线条可达２－３微米。从此产生现代电力电子技术，开始了第二次电子技术革命。 电力电子技术与微电子技术结合，首先出现了多种全控型器件。它们的功能特点是实现了自关断，从而避免了传统电力电子器件关断时所需的强迫换流电路。其结构特点是，一个器件由多个元胞并联，大面积集成。例如，１０００Ａ的门极关断晶闸管（ＧＴＯ）含有近千个单元（ＧＴＯ）。一个４０Ａ／ＩＯＯＶ的电力ＭＯＳ场效应管（ＶＤＭＯＳ），有３．５万个元胞并联，最小间距３微米，整个制造过程共ｉ００多道工序，全部利用微电子ＭＯＳ集成电路制造技术。其中关键工艺为离子注入、细线光刻、外延、自对准双扩散、薄栅氧化、表面钝化及背面金属化等。一个３００Ａ的静电感应晶闸管（ＳＩＴＨ）含有５万个元胞，而一个５０Ａ／５００Ｖ的ＭＯＳ控制晶闸管（ＭｃＴ）则含有１０万个元胞并联。

电子器件散热技术现状及进展

电子器件散热技术现状及进展 随着电子及通讯技术的迅速发展，高性能芯片和集成电路的使用越来越广泛。电子器件芯片的功率不断增大，而体积却逐渐缩小，并且大多数电子芯片 的待机发热量低而运行时发热量大，瞬间温升快。高温会对电子器件的性能产 生有害的影响，据统计电子设备的失效有55 %是温度超过规定值引起的，电子器件散热技术越来越成为电子设备开发、研制中非常关键的技术。电子器件散 热的目的是对电子设备的运行温度进行控制(或称热控制)，以保证其工作的稳 定性和可靠性，这其中涉及了与传热有关的散热或冷却方式、材料等多方面内容，目前主要有空气冷却技术和液体冷却技术两大类。 1 空气冷却技术 空气冷却技术是目前应用最广泛的电子冷却技术，包括自然对流空气冷却技 术和强制对流空气冷却技术。自然对流空气冷却技术主要应用于体积发热功率 较小的电子器件，利用设备中各个元器件的空隙以及机壳的热传导、对流和辐 射来达到冷却目的。 自然对流依赖于流体的密度变化，所要求的驱动力不大，因此在流动路径中 容易受到障碍和阻力的影响而降低流体的流量和冷却速率。对于体积发热功率 较大的电子器件，如单一器件功耗达到7 W(15~25 W-cm-2)，板级(印制电路板) 功耗超过300 W(2~3W-cm-2)时，一般则采用强制对流空气冷却技术。强制散热或冷却方法主要是借助于风扇等设备强迫电子器件周边的空气流动，从而将 器件散发出的热量带走，这是一种操作简便、收效明显的散热方法。提高这种 强迫对流传热能力的方法主要有增大散热面积(散热片)以及提高散热表面的强 迫对流传热系数(紊流器、喷射冲击、静电作用)。对一些较大功率的电子器件，可以根据航空技术中的扰流方法，通过在现有型材散热器中增加小片扰流片，

电子器件冷却技术概况与进展

电子器件冷却技术概况与进展 1．引言随着科技的发展，人们平时生活普遍用电子产品。这些给人们带来了很大的方便。所以人们现在最热门研究科目之一就是电子产品的性能提高。电子器件的冷却是非常重要的。由于高温导致的实效在所有电子设备是小中所占的比例大于50%，传热问题甚至成为电力电子装置向小型化发展的瓶颈。电子器件用于电子计算机容量和速度的快速发展以及导弹，卫星，宇宙探索和军用雷达等等。这些对高性能模块和高可靠大功率器的要求，一方面器件的特征尺寸愈小愈好，已从微米量级向亚微米发展；另一方面器件的集成度持续快速增加。空间微尺度和时间微尺度条件下的流动和传热问题的研究显得十分重要。传热是最普遍的一种自然现象。几乎所有的工程领域都会遇到一些在特定条件下的传热问题，包括有传质同时发生的复杂传热问题。现代科学技术突飞猛进，传热学的工程应用研究也已跨越传统的能源动力，工艺过程节能的范畴，在材料

的制备和加工、航天技术的发展、信息器件的温控、生物技术、医学、环境净化与生态维护、以及农业工程化、军备现代化等不同领域都有所牵涉。特别是高技术的迅猛发展，正面临着温度场、速度场、浓度场、电磁场、光场、声场、化学势场等各种场相互耦合下的热量传递过程和温度控制，从而使传热学迅速发展为当今技术科学中了解各种热物理现象和创新相应技术的重要基础学科。现就电子器件冷却方面的传热学最新研究动态作简要的介绍。 2．冷却技术（1）微通道冷却技术微通道换热器是指在基体上用光刻或其它刻蚀法制成截面尺寸仅有几十到上百微米的槽道,换热介质在这些小槽道中流过与换热器基体并通过基体与别的换热介质进行换热. 换热器的基体材料可以是金属、玻璃、硅或其它任何合适的材料. 这种换热器的突出优点是: ①?? 热系数大,换热效果很好。由于几何尺寸极小,流体流过通道时的流动状态与常规换热器有很大区别。雷诺数一般增大一个数量级,因而换热系数明显增大. 换热介质与基体之间温差很小。②?? 体积很小,特别

浅谈单片机中电子技术的应用及发展

浅谈单片机中电子技术的应用及发展 摘要：单片机是目前在各行各业应用相当广泛的嵌入式系统，在电子技术飞速发展的前提下，单片机的应用取得了令人满意的效果，逐渐在工业生产过程中占据主要地位。本文基于上述背景，对单片机中的电子技术应用与发展进行了论述，以期能帮助从业人员更加深入的了解并充分掌握单片机使用技术。 关键词：单片机；电子技术；应用发展 体积小、精度高是单片机的主要优点，从功能控制层面分析，单片机可靠性要远远高于其他同类系统。因此，单片机在家用电气、医疗、工业制造等方面得到了广泛应用。 以下将以单片机的组成和特征为基点，对单片机中电子技术的应用与发展进行逐步论述。 1 单片机的主要架构 单片机主要包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，从工作原理上来看，单片机是一种将程序指令存储器和数据存储器合并的存储器结构，程序指令存储地址与数据存储地址指向同一个存储器不同物理位置，因此，程序指令与数据宽度相等。从实用功能来看，单片机在控制性上有绝对优势，可支持设备升级和存储信息，且集成度高，能兼容多种电子设备。 2 单片机电子技术在各领域的应用 2.1 家用电器领域的应用 在家用电器朝智能化、实用性发展的前提下，单片机也呈现出越来越广阔的发展前景，例如在家用游戏机、电视遥控器等电器当中均会使用单片机来对电子设备进行控制。 最为突出的例子是目前新型智能化洗衣机，利用单片机可通过运算器和控制器进行指令操

作，识别机器的洗涤质量和时间，并能根据衣物的污染程度来自动选择洗涤模式。 此外，在智能冰箱当中，利用单片机可根据食物新鲜度来完成冷冻到冷藏的自由转换，在家用电器当中使用单片机不仅能提高智能化水平，且能加快家用电器的功能研发速度。 2.2 医用设备领域的应用 随着人们对医疗技术的逐渐重视，在医疗设备当中，单片机的应用也相当广泛，首先，大多数医用消毒设备均需要单片机电子技术支持才能完成消毒杀菌的功能，并且通过对单片机中控制器进行调整，能识别杀毒程度，对杀毒不彻底的区域或器械进行重新杀毒，有利于提高杀毒质量。 单片机也在监护仪器、诊断设备当中应用广泛，由于人体各种生理参数可直接反映出人体的健康状态，因此对生理参数进行测量尤为重要。此外，生理参数几乎均为低频或超低频的模拟信号，对数据处理速率要求低，利用单片机电子技术就能完成处理。 在医学领域，通用性较强的Intel系列单片机可用于对生理参数的直接测量，具体方法为：可直接使用自带AID转换的单片机，例如8098、80c552等型号，对经过放大、滤波等处理后的各种生理信号进行A/D转换，再以软件采集处理，从而可准确测量出相应的生理参数，为临床治疗提供依据。 2.3 工业应用 在工业生产领域当中，单片机已经有十多年的使用历史，且在现代化工业体系当中承担着越来越重要的角色，在工业领域的特殊环境当中，例如核工业、粉尘工业等，由于对人体危害较大，因此自动化操作相当重要，而借助单片机的数据采集功能和控制功能，可对工业生产中的机械操作实现高效、智能的控制，包括自动喷漆系统、流水线作业、报警系统、温控系统等等。 2.4 自动化仪器仪表的应用