电子技术都应用到哪些领域

时间：2022-09-13 18:43:59 电子技术我要投稿

电子技术都应用到哪些领域

　　进入21世纪，是科学技术突飞猛进的世纪，科学技术正以新的广度和深度加速发展。无论是计算机还是通讯技术，能发展到今天的水平，都离不开电子技术。下面，小编为大家讲讲电子技术的应用领域，希望能帮助到大家!

　　医学中的应用

　　电子技术在医学中的应用主要有电子病历、生物芯片、便携式医疗电子检测仪、远程诊疗系统等。电子病历是电子技术和网络技术的结合，可以为医疗机构提供适时的医疗信息，是系统化的居民健康档案，也可以为医疗责任提供证据;利用传感器的生物芯片，可以对人体进行DNA的检测，快速处理相关信息，亲子鉴定等;电子技术应用于便携式医疗电子检测仪，可以通过微控制器，连接医疗机构网络，实现医生对患者的后期诊疗观察，有利于医疗效果的发挥;同时，利用医学与网络技术、微电子技术等，可以达到医学的远程诊疗，实现医学资源的共享，有利于偏远地区的医学诊疗。

　　电源与电力系统

　　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入了电子、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外围设备，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。

　　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。

　　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。

　　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、lVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

　　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年左右将形成高潮。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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　国防领域

　　国防事业的发展很大程度上依赖于国防电子企业的发展，而国防电子企业的发展又依赖于电子技术的进步。全球军事工业的兼并与重组浪潮造就了一批超大规模的国防电子企业。这些企业以电子和信息技术的优势迎合了新军事变革的需要，也改变了整个国防电子工业的布局。目前，机载、星载、舰载和陆基传感器(包括射频和光电传感器)是许多国家获得情报优势的主要手段，通信网络技术和武器系统综合技术则是实施联合作战和军队转型的基础和必要条件。信息网络将连接和支持各种武器平台，它是“网络中心战”的基础和核心，而电子信息设备在各种武器装备中的渗透基本实现了武器装备的信息化，使战争形态发展成系统与系统的较量，体系与体系的对抗。对国防电子企业而言，根据这种变化的军事环境和市场需求作出调整，是其生存立足之必须，网络化、信息化技术也将是未来军事武装的关键技术。

　　报刊领域

　　电子技术的发展使报纸有了新形式——电子报刊出现了报纸是当今人类社会的主要信息来源之一，读报已成为许多人一生不改的习惯，网络报纸的出现将使这种读报习惯发生改变。电子报刊是计算机技术发展的产物，它不仅仅是把报纸，杂志的版面展现在电脑屏幕上，而且是对现有报刊的补充。读者可以在电子报刊上查阅相关的背景材料，以及以往发表的文章等;此外，还可以借助于电脑与文章之作者，编辑，甚至文章中所涉及的有关人士接触。电子报刊可以向读者提供大量的信息，而一般报刊的版面则有很大的局限性，不可能达到这一目的。电子报刊可提供当天报刊的全部内容，还可以提供电脑游戏，报刊在过去曾发表的`文章，各类广告，读者与新闻人物，以及读者与读者之间的对话等。新兴的电子报刊的发展前景是十分诱人的。

　　工业领域中的应用

　　在传统的工业领域中，应用广泛的主要是交直流电动机。直流电动机具有较强的调速功能，为其供电的可控整流电源或者是直流电源多数采用的是电力电子装置。伴随着科学技术的不断进步，电力电子变频技术迅速发展并成熟，它使得交流电机的调速性能得到了很大的提升，并且逐步取代直流电机占据市场的主要地位。

　　在工业生产中，交流电机广泛应用于不同载荷的轧钢机和数控机床上，发挥着重要的作用和良好的性能。为了避免在设备启动中引起电流冲击，一些不需要采用电力电子装置的设备也开始广泛采取该装置设备。同时，在电镀装置中也安装使用了整流电源，冶金工业中的高频、中频感应加热电源也广泛使用电力电子技术。电力电子技术的使用范围和规模在日益扩大。

　　交通领域中的应用

　　电子技术在交通领域中的应用主要为交通系统应用。电力机车目前正在由传统直流电机传动向交流电机传统转变，主要采用GTO控制器件，整流和逆变用PWM控制，所以可使输入电流为正弦波。目前，很多国家在研制采用直线同步电机驱动的磁悬浮列车，一旦该技术成熟并成功应用的话，将会为交通带来一次变革，不仅有利于缩短时间还对节能减排做出重要贡献。

　　电机技术还可以用于汽车的发动机。在现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰，电控的燃油喷射装置因其性能卓越而被广泛应用。通过电子喷油装置可以自动地保证发动机始终在最佳工作状态，使其输出功率在一定的条件下最大限度地节油和净化空气。同时通过实验获得最佳的工作条件，并输入存储器中，当发动机开始工作时，根据传感器测得的空气流量、排气管中的含氧量等参数，按照事先编号的运算程序运行，然后控制发动机在最佳工况下。

　　目前汽车电子技术已发展到第四代，即包括电子技术(含微机技术)、优化控制技术、传感器技术、网络技术、机电一体化耦合交叉技术等综合技术的小系统，并且早已从科研阶段进入了商品生产的成熟阶段(例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中控制)。同时，智能化集成传感器和智能执行机构将付诸实用，数字式信号处理方式将应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断和导航系统等。

　　广播电视领域

　　广播电视业是一个技术密集的行业，它伴随着现代电子技术的产生而产生，随着现代电子技术的发展而发展。近10 年来，以数字技术、卫星技术、光传输技术和网络技术为代表的新技术正在给广播电视的发展带来革命性的变化。技术的发展决定着广播电视的节目制作质量、传输质量和覆盖范围，这些因素都是广播电视业竞争发展的手段。所以，国外的广播电视集团已经纷纷采用或正在规划新技术的大规模应用。我国的广播电视业要想参与竞争，同样必须走产业化发展道路，完全按照产业运作的方式实施大规模技术改造。

　　应用电子技术专业就业前景

　　应用电子技术专业培养掌握电子仪器测量技术、可编程逻辑控制器应用技术、微电子组装（SMT）技术，具有电子产品生产过程管理、质量检测及设备维护能力的高级技术应用性专门人才。应用电子技术专业面向现代电子技术行业，适应高科技电子产品和设备的生产、建设、服务和管理第一线需要，培养具有现代电子技术专业理论知识和应用能力，可从事现代电子产品开发、生产管理、设备维护、电子工艺与质量管理、技术支持、工程施工、产品销售及售后服务等工作的高技能专门人才。应用电子技术专业要求学生掌握电子仪器测量能力、质量检测及设备维护能力、可编程逻辑控制器应用设计能力。

　　应用电子技术专业就业方向

　　应用电子技术专业毕业生具有宽领域工程技术适应性，就业面很广，就业率高，毕业生实践能力强，工作上手快，可以在电子信息类的相关企业中，从事电子产品的生产、经营与技术管理和开发工作。应用电子技术专业主要面向电子产品与设备的生产企业和经营单位，从事各种电子产品与设备的装配、调试、检测、应用及维修技术工作，还可以到一些企事业单位一些机电设备、通信设备及计算机控制等设备的安全运行及维护管理工作。

　　就业前景

　　由于信息时代的到来，据推测，在相当长的一段时间内，此类人才仍将供不应求。据调查，现阶段对于电子信息工程人才的需要量十分巨大，“电子信息工程”的专业，对缓解当前该类人才的供需矛盾是非常必要的。电子信息工程专业人才已经成为信息社会人才需求的热点。电子信息产业是一项新兴的高科技产业，被称为朝阳产业。根据信息产业部分析，“十五”期间是我国电子信息产业发展的关键时期，预计电子信息产业仍将以高于经济增速两倍左右的速度快速发展，产业前景十分广阔。未来的发展重点是电子信息产品制造业、软件产业和集成电路等产业；新兴通信业务如数据通信、多媒体、互联网、电话信息服务、手机短信等业务也将迅速扩展；值得关注的还有文化科技产业，如网络游戏等。目前，信息技术支持人才需求中排除技术故障、设备和顾客服务、硬件和软件安装以及配置更新和系统操作、监视与维修等四类人才最为短缺。此外，电子商务和互动媒体、数据库开发和软件工程方面的需求量也非常大。

　　应用电子技术专业就业方向

　　应用电子技术专业侧重微电子领域中大规模集成电路的设计、工艺、制作及应用，与同类专业相比具有覆盖面宽、面向企业应用等特点。培养具备物理电子、光电子、微电子领域宽厚理论基础和实验技能，能从事各种电子材料、元器件、集成电路、集成电子系统和光电子系统的设计、制造及相应新产品研究、开发等工作的高级工程技术人才，应用电子技术专业就业前景非常乐观。

　　应用电子技术专业的职业发展方向大致有以下几点：

　　①电源。

　　电源属于模拟电路，包括线性电源、开关电源、变压器等。电源是任何电路中必不可少的部分。

　　②射频、微波电路。

　　也就是无线电电子线路。包括天线、微波固态电路等等，属于高频模拟电路。是各种通信系统的核心部分之一。

　　③信号处理。

　　这里包括图像处理、模式识别。这需要些数学知识，主要是矩阵代数、概率和随即过程、傅立叶分析。从如同乱麻的一群信号中取出我们感兴趣的成分是很吸引人的事情，有点人工智能的意思。如雷达信号的合成、图像的各种变换、CT扫描，车牌、人脸、指纹识别等等。

　　④微电子方向。

　　集成电路的设计和制造分成前端和后端，前端侧重功能设计，FPGA(CPLD)开发也可以算作前端设计，后端侧重于物理版图的实现。

　　⑤数字电子线路方向。

　　从事单片机(8位的8051系列、32位的ARM系列等等)、FPGA(CPLD)、数字逻辑电路、微机接口(串口、并口、USB、PCI)的开发，更高的要求会写驱动程序、会写底层应用程序电子技术专业就业前景与就业方向电子技术。单片机主要用C语言和汇编语言开发，复杂的要涉及到实时嵌入式操作系统(ucLinux,VxWorks,uC-OS,WindowsCE等等)的开发、移植。大部分搞电子技术的人都是从事这一方向，主要用于工业控制、监控等方面。

　　⑥通信方向。

　　一个分支是工程设计、施工、调试(基站、机房等)。另一分支是开发，路由器、交换机、软件等，要懂7号信令，各种通信相关协议，开发平台从ARM、DSP到Linux、Unix。

　　⑦多媒体方向

　　各种音频、视频编码、解码，mpeg2、mpeg4、h.264、h.263,开发平台主要是ARM、DSP、windows。

　　⑧还有很多方向。

　　比如音响电路、电力电子线路、汽车飞机等的控制电路和协议。物理专业从事电子技术的人，一般都偏向应用物理较多的方向，这样更能发挥自己的专长。比如模拟电路、射频电路、电源乃至集成电路设计。

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