時間：2023-03-08 15:32:09
序論：在您撰寫數字電路論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
關鍵詞：數字信號處理器；三電平；PWM整流器；功率因數校正
引言
三電平（ThreeLevel，TL）整流器是一種可用于高壓大功率的PWM整流器，具有功率因數接近1，且開關電壓應力比兩電平減小一半的優點。文獻[1]及[2]提到一種三電平Boost電路，用于對整流橋進行功率因數校正，但由于二極管整流電路的不可逆性，無法實現功率流的雙向流動。文獻[3]，[4]及[5]提到了幾種三電平PWM整流器，盡管實現了三電平，但開關管上電壓應力減少一半的優點沒有實現。三電平整流器盡管比兩電平整流器開關數量多，控制復雜，但?具有兩電平整流器所不具備的特點：
1）電平數的增加使之具有更小的直流側電壓脈動和更佳的動態性能，在開關頻率很低時，如300～500Hz就能滿足對電流諧波的要求；
2）電平數的增加也使電源側電流比兩電平中的電流更接近正弦，且隨著電平數的增加，正弦性越好，功率因數更高；
3）開關的增加也有利于降低開關管上的電壓壓應力，提高裝置工作的穩定性，適用于對電壓要求較高的場合。
1TL整流器工作原理
TL整流器主電路如圖1所示，由8個開關管V11～V42組成三電平橋式電路。假定u1=u2=ud/2，則每只開關管將承擔直流側電壓的一半。
以左半橋臂為例，1態時，當電流is為正值時，電流從A點流經VD11及VD12到輸出端；當is為負值時，電流從A點流經V11及V12到輸出端，因此，無論is為何值，均有uAG=uCG=＋ud/2，D1防止了電容C1被V11(VD11)短接。同理，在0態時，有uAG=0；在－1態時，有uAG=uDG=－ud/2，D2防止了電容C2被V22(VD22)短接。
右半橋臂原理類似，因此A及B端電壓波形如圖2所示，從而在交流側電壓uAB上產生五個電平：＋ud，＋ud/2，0，－ud/2，－ud。
每個半橋均有三種工作狀態，整個TL橋共有32=9個狀態。分別如下：
狀態0(1,1)開關管V11，V12，V31，V32開通，變換器交流側電壓uAB等于0，電容通過直流側負載放電，線路電流is的大小隨主電路電壓us的變化而增加或減小。
狀態1(1,0)開關管V11，V12，V32，V41開通，交流側輸入電壓uAB等于ud/2，輸入端電感電壓等于us－u1。電容C1電壓被正向(或反向)電流充電(u1<us，或放電us<u1)，C2通過直流側負載放電。
狀態2(1,－1)開關管V11，V12，V41，V42開通，輸入電壓uAB=ud，正向(或反向)電流對電容C1及C2充電(或放電)，由于輸入電感電壓反向，電流is逐漸減小。
狀態3(0,1)開關管V12，V21，V31，V32開通，交流側輸入電壓uAB等于－ud/2，輸入電感上電壓等于us＋u1。電容電壓被正向(或反向)電流充電(或放電)。
狀態4(0,0)開關管V12，V21，V32，V41開通，輸入端電壓為0，電容通過直流側負載放電，線路電流is的大小隨主電路電壓us的變化而增加或減小。
狀態5(0,－1)開關管V12，V21，V41，V42開通，交流側電壓為ud/2，正向(或反向)電流對電容C2充電(或放電)，電容C1通過負載電流放電。
狀態6(－1,1)開關管V21，V22，V31，V32開通，uAB=－ud，正向(或反向)線電流對兩個電容C1及C2充電(或放電)，由于升壓電感電壓正向，線電流將逐漸增加。
狀態7(－1,0)開關管V21，V22，V32，V41開通，交流側電壓電平為－ud/2，正向(或反向)電流對電容C2充電(或放電)，電容C1通過負載電流放電。
狀態8(－1,－1)開關管V21，V22，V41，V42開通，輸入端電壓為0，升壓電感電壓等于us，兩個電容C1及C2均通過負載電流放電。電流is根據電壓us的變化而增加(或減小)。
2硬件電路設計
從圖2可以看出，在輸入電壓頻率恒定的情況下，要在變換器交流側產生一個三電平電壓波形，輸入電壓一個周期內應定義兩個操作范圍：區域1和區域2，如圖3所示。
在區域1，電壓大于－ud/2，并且小于ud/2，在電壓uAB上產生三個電平：－ud/2，0，ud/2。同理，在區域2，電壓絕對值大于ud/2，并小于直流側電壓ud，在電壓正半周期(或負半周期)上產生兩個電平：ud/2和ud(或－ud/2和－ud)。相應電平的工作區域如表1所列。
表1相應電平的工作區域
工作區域
1
2
1
2
us>0
us<0
us>0
us<0
高電平
ud/2
ud
－ud/2
低電平
－ud/2
ud/2
－ud
為方便控制，這里定義兩個控制變量SA及SB，其中
根據表1可以設計一個開關查詢表，如表2所列，將其存儲在DSP中，當進行實時控制時，便可根據輸入電壓、電流信號，從表中查詢所需采取的開關策略。
表2查詢表
SA
SB
V11
V12
V21
V22
V31
V32
V41
V42
uAB
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
ud/2
1
－1
1
1
1
1
ud
1
1
1
1
1
－ud/2
1
1
1
1
－1
1
1
1
1
ud/2
－1
1
1
1
1
1
－ud
－1
1
1
1
1
－ud/2
－1
－1
1
1
1
1
整個控制系統以一片DSP為核心，控制框圖如圖4所示。
鎖相環電路產生一個與電源電壓同相位的單位正弦波形，ud的采樣信號通過低速電壓外環調節器進行調節，電流is的采樣信號通過高速電流內環G1進行調節，電容C1端直流電壓u1與電容C2端直流電壓u2分別通過兩個PI調節器進行調節，補償環G2用于補償兩只電容電壓的不平衡。
檢測的線電流命令is與參考電流is＊比較，產生的電流誤差信號送至電流內環G1，以跟蹤電源電流變化，產生的線電流波形將與主電壓同相位。
3軟件設計
系統采用兩個通用定時器GPT1及GPT2來產生周期性的CPU中斷，其中GPT1用于PWM信號產生、ADC采樣和高頻電流環控制(20kHz)，GPT2用于低頻電壓環的控制(10kHz)，兩者均采用連續升/降計數模式。低速電壓環的采樣時間為100μs，高速電流環采樣時間為50μs。中斷屏蔽寄存器IMR，EVIMRA和EVIMRB使GPT1在下降沿和特定周期產生中斷，GPT2則僅在下降沿產生中斷。
整個程序分為主程序模塊、初始化模塊、電流控制環計算模塊、電壓控制環計算模塊、PWM信號產生模塊等五大部份。程序流程如圖5所示。
4仿真結果及實驗
仿真參數如下：輸入電壓us交流220V，50Hz，輸出功率1kW，開關管GTO，開關頻率500Hz。整流狀態和逆變狀態下電源電壓us、電源電流is、交流側電壓uAB波形分別如圖6及圖7所示。實驗結果也證實了設計的正確性，在采用GTO管、開關頻率較低（500Hz）時，輸入側電流波形仍然非常接近正弦，裝置得到了接近1的功率因數，同時開關上的電壓應力減少了一半。
關鍵詞：數字電路教學方法教學目標教學要求
“數字電子技術”是高職高專電類專業的一門專業基礎課程,是一門理論性和實踐性都較強的課程。它的任務是通過學習數字電路的基本概念、基本原理和基本技能使學生在數字電路方面具有一定的理論水平和實踐技能,它是《微機原理與應用》、《單片機原理與應用》和《PLC原理與應用》等主要專業課程必不可少的基礎知識。該課程對于學好后繼專業課程以及提高學生的工程實踐能力都有著極其重要的作用。
1立足于教學目標，展開教學
1.1知識目標
熟悉布爾代數的基本定律，掌握卡諾圖與公式化簡法；掌握數字電路中常用的基本單元電路和典型電路構成、原理與應用；掌握常用的中小規模集成電路功能。
1.2能力目標
具有查閱集成電路器件手冊，合理選用集成電路器件的能力。對集成芯片，重點分析電路的外特性和邏輯功，以一些典型集成電路為例介紹如何查閱集成電路手冊、資料等，使學生學會在實際應用中正確選擇和使用集成芯片。
具有識讀和分析一般典型應用電路的能力。增強電路分析的內容，弱化電路設計。傳統數字電路教學往往注重電路設計內容的教學，好像只有電路設計的能力，才能代表水平，而電路分析代表技能，是低技術的。不過技能卻正符合了高職高專的教學目標，所以在教學過程中，應注重電路分析方法的教學，讓學生學會分析較復雜電路，能修改已有電路服務于自己的設計目標。
具有邏輯分析問題與解決問題的方法。隨著數字技術的廣泛普及,數字化社會已經到來,大規模、超大規模數字集成電路以其低功耗、高速度等特點,應用越來越廣泛。因此如何在有限的時間內使學生扎實掌握數字電路基礎知識理論和基本操作技能,培養分析問題、解決問題的能力,是教師在教學過程中需要認真思考的問題。并使學生在傳統的數字電路邏輯分析、邏輯設計思維訓練的基礎上進一步建立起現代數字電路的應用與設計思想，掌握現代電子技術的新技術和新器件，在專業學習中適應當代硬件技術與信息技術的發展，為走向實際工作崗位打下堅實的基礎，為拓寬就業市場尋求一條全新之路。
1.3思想教育目標
（1）樹立熱愛科學、實事求是的學風和創新精神、創新意識。（2）具有一定的自學能力和獲取新知識、新技術的基本素質。（3）提高邏輯思維能力、養成認真細致的工作作風。
總之，專科教學不同于本科教學,專科教學注重于學生能力和綜合素質的培養，教學過程中突出培養學生應用知識,分析解決實際問題的能力,以學生為主體,以教師為主導,以教學為主線，樹立能力培養目標為重中之重的思想。
2選擇合適的教材，以教學要求分層、考核形式分類的方式評價教學
2.1教材的選擇
目前我校選擇的教材充分體現了高職高專教育的特點，以應用為宗旨，強調理論與實踐相結合。編寫原則遵循由淺入深，通俗易懂，便于自學，力爭做到“講，學，做”統一協調，重點和難點采取闡述與比喻相結合，例題與習題相結合，實例與實驗相結合，針對數字電路課程實踐性強的特點，增加了與教材相應的實踐環節教學內容。
針對數字電路教學過程中存在教學內容與學時數的矛盾，根據國家教委課程指導委員會的提議:EDA技術是電子技術類課程教學改革的重要方向。我校及時修訂課程大綱、調整教學內容。把EDA技術和PLD器件納入教學計劃。將教學內容分為數字邏輯基礎、組合邏輯電路、時序邏輯電路、可編程邏輯器件和脈沖信號的產生與整形五大模塊。
2.2教學要求分層
教學要求分為五個層次A．知道、了解。學生對教學內容有感性的、初步的認識或只要能識別它B．領會、理解。學生對概念、規律、基本操作等有理性的認識，即能自述、解釋和舉例說明，并在教師的指導下能順利地完成基本操作C．掌握、運用。學生在理解教學內容后，通過練習，形成技能；運用概念、方法、規則進行常規運算求解、論述和簡單運用、自主操作等D．熟練掌握、靈活運用。學生能綜合運用某個知識解決問題，綜合運用某項技能進行熟練操作或小規模技術設計等，從而形成某種能力E．思想素質的提高。如態度、意識、精神、毅力等的培養。
同時，采取了以創新能力的培養為核心的“四位一體”教學法,即旨在通過學生自學、討論、答辯、考查四個階段,培養學生的自學能力以及分析問題和解決問題的能力,徹底解決傳統教法中“滿堂灌”的現象。
2.3考核形式分類
考核形式分為五種：筆試：傳統的擬卷考試；操作：通過學生動手操作來考核；答辯：教師出題或學生自擬題，經一段時間的實踐，學生以報告形式完成答卷并根據需要答辯；社會化考核：參加由國家有權部門認定的考試考核機構或組織進行的考試考核；社會評判：由社會評定結果如實習鑒定等。
通過多種考核形式達到綜合評價學生的效果。
3采取傳統和現代化教學手段結合方式，運用實例靈活教學
3.1傳統和現代化教學手段相結合
教學課件是教材內容的提升和精煉,是將教材中的概念、定律及應用內容轉化為形象逼真的映像展示給學生。多媒體教學進入課堂是對傳統教學方法的改革,它是教學過程的一個有力工具,但決不能成為課堂教學的主宰,過于詳細的課件使學生上課注意力不集中,一些學生覺得課程內容包含在課件中,便在課堂上不記筆記、注意力分散、交頭接耳、甚至逃課。可以想象,教學中教師盯著顯示器,學生盯著大屏幕,這樣的教學情景很難調動教學氣氛、影響教師配以肢體語言等的熱情發揮,更談不上師生間的互動。只有將多媒體教學方法和傳統教學方法有機的結合起來,相互補充,并在教學實踐中不斷完善,才能取得完美的效果。
EDA是電子設計自動化(ElectronicDesignAutomation)的英文縮寫,將EDA技術引入數字電路課程教學,可以使教師在講述理論的同時,利用EDA技術軟件進行仿真、演示,使學生消除“抽象感”,增加學習的興趣。使課堂教學更生動、直觀,使數字電路課程中一些基本理論和基本概念更加容易理解。
3.2運用實例靈活教學
數字電路的授課可以結合生活中的應用舉例,如目前多媒體PC機里的顯示卡、聲卡是用數電中的數——模(D/A)轉換實現圖像顯示和聲音播放的;制造業中的數控機床,交通信號燈的轉向時間顯示,家電產品中的CD、VCD、DVD等也都應用了數電技術。通過這些實例的介紹,可以使學生真正了解數字電路課程的重要性,從而能更加主動的去掌握所學知識。
培養創新型人才,就要實施創新教育,重視實驗教學,改變以教師為主導的教育模式,充分發揮實驗教學的作用,使之成為引導學生從實踐來獲取和應用理論知識的主要渠道,在完成驗證性實驗的基礎上，實驗大綱中安排智力競賽搶答器和電子秒表等一系列的綜合性實驗，使學生在由簡到繁的設計過程中了解設計工作的思路、方法，通過讓學生實際制作，使學生懂得如何進行理論和實踐相結合，加深對知識點的理解。
4結語
總之，我們只有立足于教學目標，選擇合適的教材，采取傳統和現代化教學手段結合方式，運用實例靈活教學，培養學生的創新能力，才能搞好教學，才能為學生走向實際工作崗位打下堅實的基礎。
參考文獻：
在高速數字電路設計技術的研究中,最為主要的研究點在于:
(1)高速數字電路信號的完整性;
(2)高速數字電路電源的設計兩個方面。在本節中,筆者將進行系統的闡述,強化對高速數字電路設計的認識與研究。具體而言,主要在于以下幾點內容:
1.1高速數字電路信號的完整性設計
在高速數字電路信號的完整性設計中,最主要的研究要點在于兩個方面:一是不同電路信號網傳輸信號的干擾情況;二是不同信號在電路信號網中的相互干擾情況。也就是說,在電路信號的完整性中,信號干擾是最為關鍵的因素,無論是對于干擾問題,還是對于反射問題,都是高速數字電路信號完整性設計的研究要點。在理想狀態之下,不同阻抗是相等的,存在相互匹配性。所以,在電路設計的過程中,要特別注意阻抗的控制,阻抗過小(過大)都會對線路中的電流及電壓造成影響,進而形成信號干擾問題。當然,在高速數字電路的設計中,是很難以讓臨界阻抗與電路新城相互匹配的狀態,這就強調,高速數字電路信號系統,應最可能的處于較為合適的狀態,以最大程度上提高高速數字電路的信號質量。
1.2高速數字電路電源的設計
高速數字電路電源設計,是設計技術研究的重點內容之一。對于高速數字電路而言,需要大量的低電壓元器件的應用,以更好地確保設計的需求。但是,低壓元器件的應用,帶來了一個問題,即電源穩定性受到一定的影響,造成電源設計問題的出現。因此,在實際的設計過程中,需要對高速數字電路電源設計作充分的考慮。在電源設計中“,電源完整性”是主要的關鍵因素,是指電源波形的質量。這一因素的影響主要表現為:
(1)瞬間電流產生過大,即在高速開關狀態下,線路器件極易產生過大的瞬間電流;
(2)信號回路阻抗變大,即在電路之中,過多的電感以至于回路阻抗變大,進而產生一定影響。因此,在高速數字電路電源的設計中,最為理想的狀態的設計就是在高速數字電路電源系統中,并不存在所謂的“阻抗”。這樣一來,不僅不存在阻抗所帶來的損耗,而且確保了系統中各電位的恒定,當然,在實際之中,理想狀態的設計是不存在,電源系統所形成的干擾噪聲,對高速數字電路系統的運行造成較大影響。于是乎,電路設計應對電源的電阻及電感做充分的設計考慮,提高高速數字電路設計的有效性。
2結語
（一）教學改革基本思路
將EDA技術最新的科研成果融于課堂教學中，這也是數字電路教學革新最基本的思路，呈現課堂教學方式現代化，并構建非常先進的教學平臺以及現代化課堂教學環境。以現代化教學平臺為基礎，展開課堂教學內容以及方式的革新，構建能提升學生創新精神與能力良好培養的課堂。數字電路課程理論性教學內容是講關于集成度的，該標準邏輯器件是中小規模集成電路。因為標準邏輯器件所設計的傳統數字體系是使用自下向上的設計方式，總體所需的器件較多，并且其電路連接非常復雜，對應的可靠性也不高。用戶不能對相關器件功能進行修改，這也就促使修改體系設計難度提升。
（二）教學內容及方式的創新
近年來，電子技術以及計算機技術發展飛速，隨著EDA技術的出現及不斷應用，促使數字體系設計進入新的階段。實際上基于標準邏輯器件數字電路有著諸多缺陷，不過運用其展開相關教學也仍是有好處的，其能促使學生很好的了解掌握對應基本原理及知識，教學者也能夠很好的向學生講解其組合邏輯電路與時序邏輯電路的最原始電路，并合理的講述與其對應的分析及設計方式。想要幫該專業學生打下穩固的基礎，還要掌握該學科的最新研究成果及發展趨勢，并合理的結合科研成果進行課堂調整及教學內容優化，找尋可行性較高的實施方法以及教學方式。將各類分類元件及較小規模的集成電路內容進行合理精簡，重點講述中規模的對應集成電路和運用，將EAD技術學習列為重點，并將其軟件融入課堂教學過程中，進行現場仿真直接性概念演示、分析進程及驗證、設計結果，很好的激發學生的學習興趣并提升教學效果。全方位的引進多媒體教學，并將其與傳統方式合理有效的結合，呈現優勢互補的良好效果。
二、革新課堂教學理念并確立教學新目標
（一）課堂教學新理念
古往今來，我國的傳統教學模式就是以教師為中心，課堂教學大多是理論性教學，內容均是需要驗證的。教師可以在課堂上進行實驗，給學生一定的實驗步驟以及電路圖，學生們則是按部就班的驗證其對應結果，這樣根本激發不出學生的學習興趣以及積極性，致使其不能將所學的知識綜合運用，不能全方位的分析及解決問題。高等教育若是不能滿足學生的所有需求，就不能很好的發揮其自身創造力，這樣高等教育發展則會停滯。以教師為中心的教學模式不能長此已久，需要全方位的模式革新，務必要將學生轉移至模式中心，扼制被動式教學，呈現學生主動式學習的良好模式，構建以學生為中心教師為主導，并著重于學生實踐創新能力培養。這樣充分的發揮學生的積極性、創造性，提升高等教育的發展。
（二）課堂教學新目標
應不斷的強化基礎、拓展知識層面、持續提升學生自主學習以及創新能力、發展其個性，并對學生進行因材施教與分流培養，展開啟發式創新及各類實驗合理結合，軟硬件結合、課內外結合、拓展實驗性教學，不斷培養學生運用現代化的各類設計工具，持續提升學生管理較大規模復雜體系的能力。教育創新的核心力量是教師，務必要在整體教學過程中不斷培養學生創新意識、思維以及能力，并很好的激發學生能夠提出問題、分析問題以及解決問題，培養這類內在動機的良好形成，促使學生學習自主性及創造性的形成，并運用各類機會指導學生參與并實驗，持續培養學生發現問題、分析問題、處理問題的能力。
三、運用多樣教學方式
（一）啟發教學
問題是學生思維開啟的關鍵，教學者應該通過對應教學情景創設來很好的引導學生進行問題的發現、分析以及處理，在尋找答案的過程中不斷提升學生綜合能力。啟發式教學對新課程的引入最有效，也是應用最廣泛的。
（二）互動教學
互動教學有別于傳統的教學模式，該方式主要是突出師生之間的互動和學生創造力的良好培養。從學生進入高等教育之后，對應的教學模式以及課程安排是不同于中學時期的，尤其是數字電路基礎課程，其授課時間以及間隔時間較長。講課中教學者及學生互動不到位，學生則會因為課程時間較長從而出現怠學的心理，進而忽略了較為重要的相關知識點，長此已久學生就會因為學不會而出現厭學情況。所以教學者應注重課堂之上與學生的互動，要留有一定的時間讓學生進行相關思考、討論、分析以及總結，促使學生學習主動性的發揮。
（三）任務驅動法
數字電路基礎課程最關鍵的就是實踐，所以對于數字電路基礎課程教學來講任務驅動法是個很實用的方式，將各個重要的知識點巧妙的設計成不同類型的小任務，這樣學生就知道自己是帶著學習任務的，也知道自己要完成怎樣的學習目標。教學者在設置學習任務時要保證任何一個任務都是包含著新舊知識以及技能的，進而很好的將學生的學習積極性激發，并保持著這樣積極的學習熱情。
（四）類比教學
數字電路基礎課程會有比較抽象的知識概念，學生們要是沒有對應的理論知識基礎以及空間想象力，這就在一定程度上影響了學生的深入理解。所以教學者應運用適應的教學方式來輔助學生強化基礎性概念理解，這樣來講類比法則是非常有效的一種教學方式，其是將學生要學習的各個知識點及平常生活巧妙的聯系，學生則可以通過對比及比較發現相應概念的內在規律，進而很好的激發學生對學習的興趣。
四、結語
1.1 信號線間距離的影響
計算機高速數字電路設計技術的發展是電子設計領域一次新的突破，對計算機電子技術的發展有著極大的作用。但是，在現階段計算機高速數字電路設計技術中卻存在一定的問題。例如，信號線間距離對計算機高速數字電路設計的影響，一般情況下，信號線間的距離會隨著印刷版電路密集度的增大而變化，越來越狹小，而在這個過程中，也會導致信號之間的電磁耦合增大，這樣就不會對其進行忽略處理，會引發信號間的串擾現象，而且隨著時間的推移會越來越嚴重。
1.2 阻抗不匹配的問題
阻抗是信號傳輸線上的關鍵因素，而在現階段計算機高速數字電路設計的過程中，卻存在信號傳輸位置上的阻抗不相匹配的現象，這樣極易引發反射噪聲，而反射噪聲將會對信號造成一定的破壞，使得信號的完整性受到極高速數字電路設計是電子技術行業發展的重要結晶，通過多個電子元件組成，更是將電子技術發揮的淋漓盡致，而且，計算機高速數字電路技術的應用也極為廣泛。但是，在實際的應用中，計算機高速數字電路設計技術卻受到一些因素的影響，例如，信號線間距離的影響、阻抗不匹配的問題、電源平面間電阻和電感的影響等，都會對計算機高速數字電路技術的運行效率產生影響，要提升計算機高速數字技術的應用效率，必須解決這些影響因素，對此，本文主要對計算機高速數字電路設計技術進行研究。摘要大的影響。
1.3 電源平面間電阻和電感的影響
計算機高速數字化電路設計技術是根據實際的情況，利用先進的電子技術設計而成，在諸多領域都得到廣泛的應用。現階段計算機高速數字電路設計中，由于電源平面間存在電阻和電感，使得大量電路輸出同時動作時，就會使整個電路產生較大的瞬態電流，這將會對極端級高速數字電路地線以及電源線上的電壓造成極大的影響，甚至會產生波動的現象。
2計算機高速數字電路技術的研究分析
2.1 合理設計，確保計算機高速數字電路信號的完整性
通過以上的分析得知，現階段計算機高速數字電路設計技術中，由于受到阻抗不匹配的影響，對電路信號的完整性也造成一定的影響，因此，要對計算機高速數字電路技術進行合理的設計，確保計算機高速數字電路信號的完整性。主要分為兩方面研究，一方面是對不同電路之間電路信號網的傳輸信號干擾情況進行研究，也就是以上所提到的反射和干擾的問題，而另一方面，要對不同信號在傳輸的過程中，對電路信號網產生的干擾情況進行分析。計算機高速數字電路在運行的過程中，會受到阻抗不相匹配的因素而影響到電路信號的傳輸效率，而且，現階段計算機高速數字電路運行的過程中，阻抗很難控制，經常會出現阻抗過大或過小的現象，都會對電路信號傳播的波形產生一定的干擾，從而對計算機高速電路傳輸信號的完整性產生直接的影響。為了避免這類情況的發生，要對計算機高速數字電路設計技術展開研究，從正常理論來看，高速數字電路設計難以使電路與臨街阻抗的狀態相互符合，可以對計算機高速數字電路設計技術進行改進，保持系統處于過阻抗狀態，這樣就能保證計算機高速數字電路設計不會受到阻抗不等的狀態而影響到計算機高速數字電路信息傳輸的完整性。
2.2 對高速數字電路電源進行合理設計
電源是計算機高速數字電路技術的重要組成元件，通過以上的分析得知，計算機高速數字電路設計中，由于受到電源平面間電阻和電感的影響，使得電源運行過程中會出現過電壓的故障，也就是電源的波形質量受到影響，嚴重影響到計算機高速數字電路運行的可靠性。從理論上來看，如果高速數字電路設計中，電源系統中不存在阻抗的話是電路設計最理想的狀態，這樣整個信號的回路也不會存在阻抗耗損的問題，系統中的各個點的點位就會保持恒定的狀態。但是，在實際中卻不會存在這種理想狀態，計算機高速數字電路系統運行的過程中，就必須要考慮到電源的電阻和電感因素，而要減少電源面的電阻和電感對電源系統的影響，就必須對其采取降低的處理措施。從當今計算機高速數字電路系統電源材質的分析了解到，電路系統中大多數都是采用大面積銅質材料，如果結合電源系統要求來分析的話，這些材料遠遠達不到計算機高速數字電路電源的標準要求，這樣在系統正常運行的過程中勢必會受到一定的影響，對此，要將所有影響因素進行綜合性的考慮和研究，可以采用樓電容應用到電路中，這樣可以有效的避免或降低電源面電阻和電感對系統的影響，從而有效的提高計算機高速數字電路系統運行的可靠性。
3總結
全橋逆變器采用的是絕緣柵雙極晶體管，控制方式為有限雙極性控制[4]，如圖2所示。全橋逆變器的工作原理為：接通任一橋臂的兩個絕緣柵雙極晶體管，如IGBT1和IGBT3，接通時間ton，其值為DTs/2，（D為占空比，Ts為交替接通周期）。另一橋臂的晶體管IGBT2和IGBT4依次接通Ts/2。除IGBT1與IGBT4同時接通或IGBT2與IGBT3同時接通外，高頻變壓器的一次電壓和輸出電壓均為零。受負載電感的影響，負載處在一個交替接通周期內可以形成穩定的恒定電流。脈寬調制脈沖的寬度和負載的性質共同決定了負載電流的大小。在晶體管IGBT2和IGBT4的脈寬調制波形設置一個死區時間，以防所有開關管同時接通而產生短路。輸出電流的調節通過IGBT1和IGBT3驅動信號的脈寬調節。
2數字脈寬調制
作為逆變電路的核心，輸入信號經脈寬調制器與給定值比較后，轉變為具有一定占空比的脈沖信號輸出并驅動電路，進而對整個逆變電源的輸出進行調整和控制。數字信號處理器中自帶有脈寬調制模塊，該模塊中具有8個I/O引腳，組成編號為PWM1H/PWM1L、PWM2H/PWM2L、PWM3H/PWM3L、PWM4H/PWM4L的4個高/低端引腳對，并分別由4個占空比發生器控制。I/O引腳對低端與高端的狀態在負載互補時恰好相反。脈寬調制模塊具有4種工作模式，能夠實現有限雙極性控制。數字脈寬調制流程如圖3所示，其工作模式由脈寬調制時基控制寄存器設定。引腳對PWM1H/PWM1L設置為遞增/遞減模式時，可以控制全橋逆變器中的晶體管IGBT2和IGBT4；引腳對PWM2H/PWM2L設置為雙更新模式時，可以控制全橋逆變器中的晶體管IGBT1和IGBT3。無論何種工作模式，脈寬調制的定時周期均通過控制寄存器實現。IGBT2和IGBT4的占空比由占空比寄存器1設定，并在有限雙極性控制模式下設置為1；IGBT1和IGBT3的占空比由占空比寄存器2設定，并在有限雙極性控制模式下不斷更新，其更新數據由PI控制模塊根據反饋電流或電壓計算得到。脈寬調制時基控制寄存器的值在實時控制過程中不斷增加，并不斷與占空比寄存器的值進行比較，直至兩者相等時輸出脈寬調制信號，并通過設置置位比較控制寄存器將輸出信號分為低有效和高有效。通過設置脈寬調制模塊自帶死區時間發生器的控制位，可以為PWM1H/PWM1L的死區時間設置插入位置和大小。2.3PI調節對于對象為慣性環節或滯后環節的連續控制系統，理想的控制方法是比例+積分（PI）控制，以保證系統穩定后不會出現穩態誤差。由于高頻逆變電源的對象為二階慣性環節，因此適于采用增量式PI控制[5]。在由數字信號處理器控制的逆變電路中，采用軟件得到的高頻方波信號具有精準的占空比和頻率，如圖4所示。圖中Ig和If分別為基準電流和實測電流，e為兩者的差值，即電流偏差，Ig為數字信號處理器產生的方波電流。PI調節的執行機構和控制對象分別為脈寬調制模塊和全橋逆變電路。即將電流偏差e輸入PI控制器，由脈寬調制模塊輸出脈沖信號，以調節逆變電路的交替接通，進而控制電流。
3實驗研究
自本世紀五十年代未第一只晶閘管問世以來，電力電子技術開始登上電氣傳動技術舞臺，以此為基礎開發的可控硅整流裝置，是電氣傳動領域的一次革命，使電能的變換和控制從旋轉變流機組和靜止離子變流器進入由電力電子器件構成的變流器，這標志著電力電子的誕生。進入70年代晶閘管開始形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產品，普通晶閘管不能自關斷的半控型器件，被稱為第一代電力電子器件。隨著電力電子技術和制造工藝水平的不斷提高，電力電子器件在容易和類型等方面得到了很大發展隨著經濟的不斷發展。現在能源短缺已經成為當今社會主要問題。如何找到一種節能元件能夠節能，成為首選。電力電子技術是應用于電力領域的電子技術,使用電力電子器件對電能進行變換和控制的技術。本文通過介紹電子鎮流器在節能電路中的工作原理和智能照明控制系統的應用。從而達到了節能的目的。
關鍵詞:電力電子技術,綠色照明,電子鎮流器,
目錄
摘要
目錄
第1章前言
第2章電子鎮流器的工作原理
2.1、高頻交流電子鎮流
2.2、常用高頻交流電子鎮流器電路與改進
2.2.1單級半橋諧振式
2.2.2雙級諧振式高頻交流電子鎮流器
2.2.3無源功率因數校正
2.2.4常用高頻交流電子鎮流器調光
2.3、單級高性能、高功率因數高頻交流電子鎮流器
2.3.1高功率因數、低電磁幅射、具有寬調光范圍的電子鎮流器
2.3.2一種改進電荷泵功率因數校正（CPPFC）的電子鎮流器
2.3.3一種用于緊湊型熒光燈的新型自激E類電子鎮流器
2.3.4一種改進單級電子鎮流器起動特性的新方法
2.3.5采用反激推挽集成變換器的電子鎮流器
2.3.6基于單級高功率因數的電子鎮流器
2.3.7一種新型單級恒功率高功率因數電子鎮流器
2.3.8基于反激變換器的單級高功率因數電子鎮流器
第3章智能照明控制系統的應用
3.1實現照明控制智能化
3.3可觀的節能效果
3.4提高管理水平，減少維護費用
3.5智能照明控制系統的重要性
3.6智能照明控制系統的優點
第4章結論
致謝
參考文獻
第1章前言
目前，我國電力工業發展速度很快，但是電力供應不足和用電效率低的狀況依然比較嚴峻，這在今后相當一段時期內將繼續存在。推行終端節電技術節約電能，是改善電力負荷緊張狀況的主要途徑。我國照明用電量約占總發電量的10%左右，且以低效照明為主，是終端節電的主要對象之一。照明用電大都屬于峰時用電，因此，照明節電具有節約電量和緩和高峰用電的雙重作用。同時，我國用電浪費和電耗高的問題相當嚴重，是造成企業經濟效益不高和污染環境的主要因素，如1995年全國電廠二氧化硫的排放量占全國總排放量的1/3，所以照明節電對提高企業經濟效益、保護環境也具有重要意義。
民用熒光燈(日光燈)交流電子鎮流器在20世紀的70年代就開始了研究，到80年代就有許多企業投入了生產，但其質量的可靠性和穩定性在當時確實令人生畏。到90年代，隨著國外用于電子鎮流器的專用功率開關器件和控制集成電路(IC)新器件的不斷出現，我國引進了如APFC技術。這才使得日光燈電子鎮流器質量可靠性和穩定性有了技術上的突破。目前在日光燈中，電子鎮流器幾乎全部取代了電感鎮流器。同時，電子鎮流器光效高、功耗低、重量輕、無噪聲、無頻閃和提高熒光燈使用壽命等優點更顯突出。“日光燈下看書會影響視力”已成為過時的常識。
綠色照明產業在世界的興起使得電子鎮流器倍受青睞。相關企業都看準了電子鎮流器中蘊藏著的巨大商機。在民用熒光燈的交流電子鎮流器取得突破性進展的同時，一些企業對我國道路上的高壓鈉燈所潛藏的節能潛力大為關注。據統計，若將全國高壓氣體放電燈都換上電子鎮流器，全國全年可節電246億千瓦時，可解決目前全國1/3的電力缺口。第2章電子鎮流器的工作原理
2.1高頻交流電子鎮流
由于氣體放電燈（如熒光燈、霓虹燈、鹵素燈、金鹵燈等）是一種負阻性電光源(特性曲線如圖1所示)要使其正常穩定工作，需加一個限流裝置。這個限流裝置叫做鎮流器。目前氣體放電燈使用的鎮流器有兩種：（1）電感式鎮流器；（2）高頻交流電子鎮流器。由于電感式鎮流器工作在市電頻率，體積大、笨重，還需消耗大量銅和硅鋼等金屬材料，散熱困難、效率低、有頻閃，所以現在一些電光源界的科技工作者紛紛尋找新的鎮流方法，而高頻交流電子鎮流器就是一種有效方法。
電子鎮流器采用高頻開關變換電子線路的方法實現鎮流，具有無頻閃、效率高、體積小、重量輕、可調光，不使用大量銅材和硅鋼材料的特點，所以自20世紀70年代以來，高頻交流電子鎮流器一問世，由于它的體積小、發光效率高、無頻閃效應，適應供電電壓范圍寬、節能的一系列優點，受到了用戶的歡迎。
據統計，世界上照明用電占了世界上產生的總電量的1/4，如僅將現用的200億只燈泡中的50億只換成節能的電子鎮流燈泡，就可節省200GW的電能，從而少建幾十個電站。由于高頻交流電子鎮流器節能和巨大的市場潛力，進入20世紀90年代后，各種氣體放電照明燈廣泛采用高頻電子鎮流器，形成一個“綠色照明”的新興產業。
