电力电子技术的前景范文

导语：如何才能写好一篇电力电子技术的前景，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：电子；技术；应用；发展

中图分类号：F062.9 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 17-0000-01

Modern Power Electronics Technology Application and Prospects Analysis

Liu Jianjun

(Information Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou450001,China)

Abstract:Modern power electronics technology is a high-tech knowledge-based knowledge-intensive technology,power electronics and microelectronics technology with technology has become mainstream.Therefore,its production and life will be like as microelectronics technology plays a transformative role.It will revolutionize the power supply and power system changes.

Keywords:Electronic;Technology;Applications;Development

一、现代电力电子技术

将实现高品质与高效率用电作为目标的现代电力电子技术，采用电力半导体器件、电磁技术、计算机（微处理技术）、综合自动控制技术等进行功率处理，达成电能的传输、获取、变化与利用。采用电力电子半导体器件、电磁技术、计算机（微处理技术）、综合自动控制技术等多学科交叉技术的现代电源技术，是现代电力电子技术的具体应用，在保证高可靠性、高效、高质量的电源的供应中发挥着关键作用。以功率IGBT与MOSFET为代表的、集大电流、高压与高频于一体的功率报道提复合器件，将传统的电力电子技术引入了现代电力电子技术时代中。因为MOSFET、IGBT等新型的电力电子器件具有显著的节能和功能驱动作用，具有先进的性能，所以新型的电力电子器件在绿色电源、电动交通工具、新型家电、感应加热、变频调速以及通信与计算机电源等领域均有着广泛的应用前景。

二、现代电力电子技术的应用

（一）高频开关整流器。具有效率高、重量轻、体积小等特点的高频开关整流器从各种仪器仪表、计算机、电视机等小功率的应用上推广到电力工程直流电源系统、通信基础电源、CT机、X光机和照明等特种电源领域。高频开关电源又可以称之为开关型整流器，其通过IGBT或MOSFET的高频工作，一般将开关频率控制子50~200KHZ的范围之内，进而实现小型化和高效率等目标。目前，高频开关整流器的功率容量一直都在增加，单模块容量从几十瓦、上百瓦快速提升到15KW。德国BENNING公司出产的Tebechop15000系列的整流模块的质量只有39KG，然而容量却已经到达了15KW（48V/225A）。TYCO公司出产的GALAXY系列的整流模块的质量只有30KG，容量却达到了12KV（48V/200A）。

（二）直流-直流（DC/DC）变换器。直流-直流变换器能够将固定的直流电压转换成可变的直流电压，广泛地应用与电动车、无轨电车、地铁列车的无级变速与控制领域，能够实现具有快速响应、加速平稳等性能的控制，并同时达到节约电能的目的。用直流斩波器取代变阻器能够节约20%~30%的电能。直流斩波器不但可以进行调压，还能够显著地消除电网侧谐波电流噪声。在通信电源领域的二次电源直流-直流模块已经商品化，采用高频PWM技术等模块具有5~20W/in3的功率密度，500KHZ左右的开关频率。

（三）不间断电源（UPS）。不间断电源普遍采用了功率IGBT、MOSFET等电力电子器件和脉宽调制技术，能够有效地降低电源的噪声，显著地提高可靠性与效率。DSP技术和微处理技术的实现了远程诊断、远程维护以及不间断电源的智能化管理。近年来，不间断电源的最大容量已经高达800KVA，而且能够利用多机并联的方式，获得超大容量的不间断电源系统。

（四）大功率开关型高压直流电源。大功率开关型高压直流电源的电流能够达到0.5A以上，电压能够达到50KV~159KV，电流能够达到100KV。大功率开关型高压直流电源在医用CT机、医用X光机、水质改良和静电除尘等大型设备上有着广泛的应用。国内研制了静电除尘高压直流电源，将市电转化成直流，将直流电压逆变成高频电压，通过高频变压器进行升压，接着整流成直流高压。通常，在电阻负载的情况下，输出直流电流可达15mA，直流电压能够达到55KV，工作频率是25.6KHZ。

（五）高压直流输电系统。适合于大容量输电、远距离输电、跨海输电、大区交流电网互联的直流输电方式是除了交流输电方式外的另一种有效的输电方式。直流输电需要安装换流桥阀和换交流变压器等主要的换流设备，需要在受电端和送电端建设换流站，以解决交流电和直流电之间的转换问题。在送电端换流站安装使用电力电子装置将交流电转换为直流电，使用直流输电线路将直流电输送到受电端换流站。安装使用电力电子装置在受电端换流站将直流电逆变为交流电。

（六）电力有源滤波器。电力有源滤波器能够对幅值与频率变化的谐波进行补偿的电力电子装置，其基本原理为在补偿对象中进行谐波电流检测，再由补偿装置产生一个和谐波电流极性相反、电流大小相等的补偿电流，使电网电流只含有基波分量。电力有源滤波器在补偿时不受电网阻抗的干扰，已经左键在国内推广使用。

（七）静止无功功率补偿装置（SVC）。目前，国内最有效的无功补偿装置是静止无功补偿装置。静止无功补偿装置一般使用晶闸管控制电抗器加固定电容器的方式，能够进行补偿装置无功功率的连续调节。目前，静止无功补偿装置主要运用与轧机、电弧炉等设备的无功补偿当中，容量能够到达±50VA，能够直接用于10KV、35KV等级的电压母线。

三、现代电力电子技术的发展

近年来，电力电子技术的发展具有以下特点：不断地提高原有的各种类型的电力电子器件的额定参数；电力电子技术进一步结合用用微电子技术，电力电子器件不断地朝着智能化、大容量的方向迅速发展，电力电子技术从全控型器件、半控型器件时代迈入了智能型器件时代。与多种学科相互渗透的电力电子技术创新不断渗透到多种相关的工业领域。电力电子技术和国家基础产业的关系也越来越密切，电力电子技术的发展和创新是可持续发展的重要环节。加强现代电力电子技术的不断创新和应用力度，是推动我国工业领域技术创新，形成高科技产业链的必由之路。

参考文献：

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【关键词】前列腺；等离子电切；手术配合；护理

【中图分类号】R352【文献标识码】A【文章编号】1005-0515(2011)04-0092-01

前列腺增生是中老年男性常见的疾病之一，发病率随年龄的增长而递增，临床常见症状为进行性排尿困难，多尿，夜尿次数增多和尿潴留，严重影响患者的生活质量，经尿道等离子前列腺电切是目前治疗前列腺增生最安全的一种新技术，具体低温切割，其温度为40-70℃，热损伤轻，止血彻底，不出现闭孔反射，并发症少，不需负极板和术后恢复快等特点[1]。我院从2010年10月--2011年3月，采用英国佳乐（GYRUS）经尿道双极等离子（SP-PK）电切镜对46例患者行经尿道等离子前列腺电切术。经精心护理，效果满意。现将手术配合及护理总结报告如下：

1 临床资料

本组患者46例，年龄57-86岁，平均72.4岁，术前均有排尿困难，其中3例长期带尿管，1例膀胱造瘘，合并高血压28例、糖尿病6例，手术时间为30-85分钟，手术经过顺利，术中无一例输血，术后3-5天拨除导尿管，平均住院4-7天，无1例并发症。

2 护理配合

2.1 术前准备：

2.1.1 心理护理：术前一天访视患者，查阅病历和相关资料，了解病情既往史，药物过敏史以及术前准备完成情况。到病人床边向病人自我介绍，并告知手术室环境，手术的必要性及一般步骤，术中需配合的注意事项，麻醉方式，尽量减轻患者对手术的紧张和恐惧感，以良好的心态接受手术，并做好访视记录。

2.1.2 环境准备室温调至22-25℃，湿度保持在50-60%，因本手术使用的仪器较多，巡回护士要合理布置手术间，根据医生习惯，既使操作方便，又不影响无菌操作和麻醉师用药，合理摆放各种仪器及无菌器械台。

2.1.3 手术仪器和物品准备等离子电切器及配套器械，内镜摄像系统、冷光源、膀胱穿刺造瘘器械、20或22#三腔气囊导尿管、18#双腔气囊导尿管、Y型冲洗管、3L袋装生理盐水灌注液、脑科手术粘贴中、尿袋、无菌保护套、消毒石腊油、大针筒，必要时备尿道扩张器等。

2.2 术中配合:

2.2.1 麻醉配合手术使用硬腰联合麻醉，巡回护士、配合麻醉医生摆好，消毒、穿刺、放管、固定，并在患者左上肢用留置针建立静脉通道，以保证术中输液通畅。

2.2.2 合理安置待麻醉平面产生后取膀胱截石位，臀部垫臀垫抬高15-30°，两腿用腿套，膝关节弯曲90-100°，双腿外展80-90°，窝处垫软垫，以防腓总神经和动脉受压，双侧上肢外展小于90°。

2.2.3 术中操作配合会常规消毒铺单，经浸泡消毒灭菌后的器械用无菌生理盐水冲洗干净，连接显像系统，光导束、摄像头用无菌保护套隔离。用“Y”型管连接灌注液，打开冷光源的电源、调节亮度、打开等离子发生器后面电源旁的开关，发生器进行自检，仪表板显示ConnectPKCable，连接PK连线，当PK连接线到等离子发生器上时，仪表板显示3wayCable attachedInSereDevice,最后连接电切环，医生踩脚踏开关，即可操作。

2.2.4 术后处理手术结束后先把器械从连线上取下，然后拨下连线，关闭电源，用冲洗器吸满生理盐水加压冲洗，吸尽膀胱内组织及血凝块，切下的组织可用不绣钢淘萝收集、腹部放造瘘管，连接生理盐水冲洗，留置三腔气囊导尿管，等离子器械仔细拆洗，用软毛刷刷洗擦干，再用酶液浸泡，超声清洗，最后用高压水枪冲洗，气枪吹干，上油，放于固定处备用。

3 护理

3.1 术前精心细致的准备术前充分准备，术中密切有序的配合是保证手术顺利进行的重要环节，护士要加强自身业务知识的学习，熟悉医生的操作习惯，掌握仪器的性能，操作步骤，连接方式和注意事项，术中可能出现简单故障的排除方法。

3.2 严密监测生命体征因为此组多为老年患者，并伴有多种老年性疾病，如高血压、糖尿病等，因此术中严密监测心电图、血压、呼吸、心率、氧饱和度，及时发现，及早处理。

3.3 术中注意给患者保暖由于手术野的暴露以及大量冲洗液进入机体，易使患者着凉，因此，术前要调节手术间温度，一般在22-25℃，湿度在50-60%，膀胱冲洗液可加热达到20-30℃[2]小棉被盖住患者上身。

3.4 掌握灌注压力及输液速度一般冲洗液距膀胱60cm左右，才能使视野清晰，术中及时更换冲洗液，以防气泡进入膀胱，影响视野[3]。患者大多高龄，机体代偿调节能力差，术中输液不宜过快，密切观察病人口唇、结膜、呼吸意识等变化。

3.5 防止性低血压的发生手术结束患者由于的改变，可导致全身血液重新分布和血压的波动，因此还原成平卧位时，放平肢体动作要轻柔，可先放下一侧下肢，并给予按摩，待3分钟后，再放下另一侧肢体，按摩后放平，使血容量有一个代偿过程，避免性低血压的发生。

4 小结

通过本组病例的手术配合及护理。术中采用生理盐水作为冲洗液，既避免了经尿道前列腺电切综合症的发生，又节约了成本，明显减少术中冲洗和术后膀胱冲洗，缩短了带管时间和住院时间，术中及术后的护理时间也明显缩短，我们认为经尿道等离子前列腺电切术是目前治疗前列腺增生较先进的方法，但要确保手术的顺利进行，离不开积极的术前准备，心理护理，密切的术中配合即认真观察生命特征的变化，保证手术中各仪器的正常运行及使用，它是手术成功的重要条件。

参考文献

[1] 吴晓芹经尿道前列腺等离子电切术220例手术护理[R]医学信息，2010，10（23）：248-249

[2] 汪花香黄碧宏、黄冰、张翠君，经尿道前列腺等离子电切术术中控制生理盐水温度对术程的影响[R]河北医学，2009，10（15）：1205-1207

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【关键词】 前列腺增生；前列腺电切术；护理

随着我国人口老龄化，前列腺增生(BPH)发病率逐年上升，治疗手段由传统的耻骨上经膀胱前列腺摘除术逐渐过渡到经尿道前列腺电切术。经尿道前列腺双极等离子汽化电切术(PKVP)是治疗前列腺增生的“金标准”，具有创伤小、出血少、术后恢复快、并发症少等特点［1］。本院自2008年6月至2010年12月收治的56例BPH患者行PKVP治疗，并给予精心护理，取得满意效果，现将护理体会介绍如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 56例BPH患者，年龄58~88岁，平均(73±2.4)岁，合并膀胱结石20例,急性尿潴留32例，膀胱肿瘤2例，高血压16例；经B超测定前列腺重约42.3~86.7 g，平均67.4 g。

1.2 治疗方法 所有病例均行术前常规检查，治疗基础病，改善心、肺、肾功能。在硬膜外麻醉下行PKVP，术后留置20~22 F三腔气囊导尿管，接生理盐水持续冲洗。

2 结果

56例BPH患者经治疗排尿困难症状得到缓解，拔除尿管后排尿通畅，全部治愈出院。8例患者有短时间尿失禁，经功能锻炼后恢复正常。有2例患者前列腺碎块组织堵塞尿道出现排尿困难，再次导尿后排出组织，恢复排尿。

3 护理

3.1 术前护理

3.1.1 心理护理 老年人心理状态有其特殊性，该疾病长期尿频、夜尿增多，甚至出现血尿、尿潴留，造成肉体上的痛苦，加之担心手术能否成功，精神压力较大。向患者通俗易懂简单介绍PKVP的原理和方法，强调手术的微创及安全性；有时还可请巳行PKVP成功的患者介绍经历和体会，效果更佳。通过与患者耐心解释、详细介绍了手术的优越性，使患者消除思想顾虑，愉快、平静的接受了手术［2］。

3.1.2 术前准备 有吸烟饮酒史的患者入院后要求戒烟酒，配合医生做好术前各项检查。术前指导患者进行提肛运动，减少术后尿失禁的发生［3］。合并尿潴留、肾功能不全者要留置尿管达到引流尿液，改善肾功能，提高机体耐受力及手术效果。对有感染、高血压、糖尿病的患者要积极控制感染，控制血压和血糖在正常范围，以便尽早手术。术前要清洁灌肠、备血、禁食8 h、会清洁等。

3.2 术后护理

3.2.1 生命体征的观察 执行硬膜外麻醉术后护理常规，对合并有心血管疾病者，行心电监护及输氧，同时注意保暖，又要防止烫伤。

3.2.2 膀胱冲洗 ①用生理盐水持续冲洗,根据冲洗液的颜色调整冲洗速度,冬季冲洗液要预热［4］；②如冲洗液颜色呈血性，说明创面渗血较多，要加快冲洗速度，可在生理盐水中加入氨基己酸冲洗，还可用300~400 g重物牵拉导尿管,止血效果显著；③冲洗过程一定要保持通畅，如遇堵塞及时处理；④用3000 ml一袋的生理盐水冲洗可明显降低工作强度。

3.2.3 气囊导尿管的护理 ①术后留置20~22 F三腔气囊硅胶导尿管，手术当日气囊注水30~40 ml,用于导尿管牵拉,一天后如无明显出血,气囊注水减为15 ml,可有效减少膀胱痉挛的发生。②导尿管保持通畅，防止扭曲、折叠、堵塞，如有血块堵管，及时挤出或冲出，每日更换引流袋。③尿道口管周每日用碘伏消毒二次。④术后5~7 d，尿液颜色接近正常，可考虑拔除导尿管，拔管前先夹管，1~2 h开放一次，训练几次后再拔管。⑤拔管前,让膀胱充盈,拔管后让尿液冲刷尿道,并可以冲出血块和前列腺组织。

3.2.4 尿失禁的护理 拔除尿管后，部分患者出现尿失禁，这时应告知发生尿失禁的原因，大部分人是可以恢复的，并指导患者做提肛肌运动，同时准备好尿片，保持皮肤干燥，预防压疮的发生。

3.2.5 饮食护理 术后6 h可进流质食物，第二天如无恶心、呕吐、腹胀，可进食半流质，多进食富含优质蛋白、高热量、易消化的食物，鼓励多饮水，适量进食水果、蔬菜，保持大便通畅，术后3 d可给予缓泻剂口服。防止用力排便引起前列腺创面出血。

3.3 出院指导

出院1个月内前列腺创面未完全愈合，所以有少量血尿属正常现象，不用慌张，要加强营养，多饮水多排尿；另外要避免举重物，一个月内不，不要喝酒，保持大便通畅；如出现如排尿困难、严重血尿、排尿疼痛等异常情况，及时回医院复诊［5］。

4 讨论

前列腺增生是老年男性常见病之一，该类患者，因高龄常伴有心、脑、肺、肾等器官疾病。对需行PKVP的患者，给予精心护理，包括入院后的健康宣教，术前术后高质量的护理，可减轻痛苦、减少并发症的发生，是手术成功的重要保证。

参 考 文 献

［1］ 马玉田.经尿道前列腺等离子体汽化电切术32例治疗体会.现代医药卫生，2004，20(17)：1775.

［2］ 吴惠菊.经尿道前列腺等离子汽化电切术23例护理体会.陕西医学杂志，2010，11(39)：1566-1567.

［3］ 魏东，王建业.良性前列腺增生术后再入院的原因及治疗探讨.中华泌尿外科杂志，2004，25(3)：189-190.

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【关键词】经尿道前列前腺等离子双极汽化电切术（TUPKVP）；前列腺增生

Transurethral resection of prostate plasma gasification bipolar TURP for the treatment of benign prostatic hyperplasia experience

ZHAO Jia-xiang.Binchuan County People’s Hospital，Dali City,Yunan 671600，China

【Abstract】 Objective To observe the transurethral resection of prostate plasma gasification Bipolar TURP (TUPKVP) the treatment of benign prostatic hyperplasia (BPH) clinical efficacy. Methods Britain’s Gyrus bipolar plasma vaporization of the 56 cases of BPH devices via urethral resection of vaporization of the prostate. Results Both the smooth operation, with an average operating time was 50 min, the average resection of the prostate 62 g, the average bleeding 80 ml, the average time indwelling catheter 4 days; in the late postoperative bleeding in 1 case, no incontinence, the syndrome (TURS), and so on urethral stricture Complications.Conclusion TUPKVP IS the ideal minimally invasive treatment of BPH technology, reliable effect, with no surgical incision, less trauma, less pain, faster postoperative recovery, shorter length of stay, etc.

【Key words】 Urethral gland before the forefront of the plasma gasification bipolar TURP (TUPKVP); Benign prostatic hyperplasia

云南大理白族自治州宾川县人民医院自2007年6月至2008年，采用英国Gyrus等离子体双极汽化电切设备对56例BPH患者行经尿道前列腺等离子体双极汽化电切术(TUPKVP)效果良好，报告如下。

1 资料和方法

1．1 病例资料 本组56例，临床表现为尿频、排尿困难、急性尿潴溜、充盈性尿失禁、血尿。术前经直肠指检、B超、CT等检查，均提示为BPH，术后病理诊断1例为前列腺癌，其余均为BPH；平均年龄70(56～84)岁，术前均行B超检查测定前列腺体积，按长×宽×高×π/6×1．05计算重量[1]，最大86 g，最小38 g，平均62 g。术前留置尿管9例，平均膀胱残余尿65 ml，本组并发高血压和高血压性心脏病14例，冠心病或心律失常5例，慢支肺气肿及肺心病18例，糖尿病4例，膀胱结石2例,单侧腹股沟斜疝2列，双侧直疝2列。

1．2 医疗器械 英国Gyrus公司的等离子体双极汽化电切设备及日本Olympus影像监视系统，选用环状电极，膀胱灌洗液用0．9%生理盐水，灌注压力为40 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa）。

1．3 手术方法 术前接受常规检查，对合并心肺等系统疾病患者，先内科治疗，改善症状后再手术；采用连续硬膜外麻醉，2例同期后行耻骨上小切口膀胱切开取石术，4列TUPKVP后改平卧位行无张力疝修补术。经尿道插入Gyrus公司的电切镜系统，在电视屏监视下观察膀胱、双侧输尿管开口位置、后尿道、精阜、前列腺三叶情况，并了解膀胱颈至精阜距离。若前列腺以两侧叶增生为主，则先在6点处从膀胱颈至精阜后缘切除中叶形成标志沟，再于12点处切出另一标志沟(深达包膜)，向两侧(1点、11点)沿包膜与腺体间切一纵沟达6点处，前达精阜、后达膀胱颈，分隔孤立两侧叶后切除；若以中叶增生为主，则先于中叶与两侧叶间(5点、7点处)向精阜切取两条标志沟，隔离并切除中叶，再于12点处切另一标志沟，将前列腺分隔成两部分，再沿包膜依次切除左、右侧叶，最后修整切除前列腺尖部，清洗出前列腺碎块组织，留置F18…20三腔气囊尿管。

2 结果

平均手术时间50(30～85)min，平均出血80(50～150) ml，无一例输血，平均切除前列腺组织50(35～90)g，术中予0．9%生理盐水低压(40 cm H2O)灌注，平均灌注量6000 ml，术后经三腔尿管持续膀胱冲洗1～2 d，平均保留尿管4(3～5)d。本组所有病例拔除尿管后排尿通畅、有力、尿线粗，部分病例仅有轻微尿路刺激症状。本组随访45例(80．36%)，随访时间3～36个月，未发现尿失禁、尿道狭窄、膀胱颈挛缩等并发症。远期出血1例，合并糖尿病，经降糖、重新留置尿管及膀胱冲洗等处理后缓解。

3 讨论

从上个世纪70年代以来，经尿道前列腺汽化电切术（TURP）一直被欧美等国认为是治疗BPH的金标准，但其并发症如出血、TURP综合征等发生率高，适应证窄，不适宜推广；1994年单极汽化(TUVP)问世，部分弥补了TURP止血效果差，不能边切边凝的不足，拓宽了BPH电切适应证[3]；但TUVP只是将环状电切袢改成铲状电极，电切原理与TURP一样，同样存在易切穿外科包膜、发生前列腺电切综合征(TURP Syndrome)的危险；1998年英国Gyrus公司将一种全新的等离子体技术(Plasmakenitic技术)用于前列腺切除，由于它由一工作电极和一回路组成，故称为双极汽化或PKVP(Plasmakeintil vaporize of prostate),其工作原理是电流通过工作电极与回路电极产生回路而释放射频能量，将导体介质(生理盐水)转化为一围绕电极的高聚焦等离子体区，这一等离子体区是由高电离颗粒构成，这些高速运动的电离颗粒具有足够的能量将靶组织有机分子键打断，其结果是靶组织融为基本分子随即破碎[4]；动物实验表明，当等离子体作用于前列腺组织时，对接触的组织产生汽化，使深层组织产生2～3 mm的均匀凝固层，也使深层的小动脉、小静脉和毛细血管迅速闭合而起到有效的止血作用[5]。

从给予TUPKVP治疗56例BPH患者，将增生前列腺体全部切除而未出现TURP综合征或其他危险，可以看出等离子体双极汽化电切术的客观优势，①低温切割，切割时表面温度在40℃～70℃，对深部组织热穿透较浅，有效地防止闭孔神经反射，大大地减少损伤前列腺包膜外的神经，减少术后功能障碍的发生[6]；②有“自我识别”能力，当电切环和前列腺包膜接触，能量自动变小，可使切割停止而避免损伤包膜；③使用生理盐水作为工作媒介，避免了TURP综合征(TURS)的发生，而不受手术时间限制，能更彻底切除增生的前列腺组织；④止血效果好，既能快速切割组织，又有显著的凝固止血作用，术中视野清晰，切割组织准确、快速，缩短了手术时间，减少了术中、术后膀胱冲洗时间和冲洗量，减少了带管时间和住院日；术后创面凝固层坏死脱落的程度也减少，降低患者术后尿路感染、出血等发生，减少了术后并发症；⑤该手术并发症少，住院日短，大大减轻患者的痛苦，降低了住院费用，适合推广尤其是基层医院。但术中注意勿损伤尿道外括约肌，且应仔细观察精阜处尿道开口是否圆形，避免术后残余前列腺组织起活瓣作用，影响排尿效果，且虽然有“被膜保护”作用，但仍有切穿外科包膜的可能。

本组56例BPH患者接受TUPKVP，将增生腺体全部切除而未出现TURP综合征及其他危险，除了等离子体双极汽化客观优势，还有术者熟练的操作技术，切割方法的改进，采用分隔切除法，阻断了腺体的血供，最大限度避免TURP最常见的出血、视野不清，加快了手术进程，缩短了手术时间，切除增生腺体更彻底干净。

总之，TUPKVP切除组织速度快,切割较精细,切除部位热损伤小，止血彻底，术后创面易于愈合。对于并发内科疾病的高危、高龄患者,此手术方式大大降低了手术风险，有较好的手术适应证。TUPKVP具有优点多、适应证广等特点，使广大此类患者免受开刀之苦，不失为目前治疗BPH有效的治疗方式，具有较好的治疗应用前景。

参考文献

［1］ 顾方六.良性前列腺增生的诊断与治疗.中华泌尿外科杂志，1995，16(9)：569-570.

［2］ 顾方六.第三届国际BPH委员会推荐意见.中华泌尿外科杂志，1996,17(5)：311-312.

［3］ 周兴，刘春晓，郑少波.经尿道前列腺汽化切割治疗前列腺增生症(附560例报告).中国内窥镜杂志，2000,6：11-12.

［4］ Botto H,Lebert T,Barre P,et al.Electrovaporization of the prostate with the Gyrusdevice.JENDOUROL,2001,15：319-322.

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关键词 多屏显示技术；交互式电子白板；未来教室；数字化；应用前景

【中图分类号】G434 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2014）07/08-0102-03

目前，多屏显示技术已经在众多领域得到了广泛应用。在休闲生活领域，通过多屏显示技术与高尔夫模拟器相结合，实现了以绘制球场的图形图像技术决定室内高尔夫的真实感；在医疗卫生领域，通过多屏显示技术应用与医院挂号系统相结合，提高了医院的服务效率。多屏显示技术还广泛应用于监控、指挥、调度系统；公安、消防、军事、气象及铁路航空等监控系统中；视频会议、查询系统等领域。其在教学领域的应用则是以交互式电子白板、液晶屏、平板电脑等为终端，服务于教育教学。本文从未来教室的构成出发，以交互式电子白板为例，讨论多屏显示技术在未来教室中的应用前景。

未来教室的构成

台湾《启动学习革命》一书中认为，“未来教室=无所不在的学习环境+电子书包+随意教室+远距离实验室+高互动教室+相连教室”。国内也有部分学者对于未来教室构成进行憧憬，其中华东师范大学张际平、陈卫东等认为，未来教室将以人本主义、互动、环境心理学等相关的理论和信息、智能、人机互动等技术为支持，以互动为核心，构建能充分发挥课堂主体的主动性、能动性，和谐、自由发展的教与学的环境与活动。还有一种观点将未来教室描述为：在这间教室里，最大的变化是没有黑板，也没有粉笔，更没有教科书，只有一个超大屏幕的电子白板，教师的手轻轻一指，所有的教程就以图文并茂、声像结合的形式出现在学生的眼前。而学生也不再需要背负几公斤重的书包，只要随手拎一个“电子书包”即可轻松上课，电子书包里装满了生动有趣的互动教材，学生能在上面直接做好作业并提交，也能在上面回答教师提出的问题，它就是一个专用的学习电脑。

在对国外未来教室项目及文献研究的基础上，并结合国内多媒体的发展状况，笔者认为，未来教室是一种利用电子白板技术、投影技术、智能空间技术、无线射频技术、物联网技术等，在现代创新教育理念的指导下，构建出来的以培养学生创新技能为目的，以互动为核心，能够激发学生学习兴趣，促进学生相互协作、探究学习的教学环境。

无论人们对于未来教室的描述是怎样的，数字化仍然是未来教室的基本特征，数字化产品仍然是未来教室的主要组成部分。而作为数字化大环境下的产品，以交互式电子白板为代表的多屏显示技术必将在未来教室中占据重要地位。

多屏显示技术——交互式电子白板

交互式电子白板是一个具有正常黑板尺寸，在计算机软硬件支持下工作的，既具有黑板、普通白板和联网多媒体计算机功能，又能实现与计算机功能、软硬件功能与教育资源以及人机与人际多重交互的电子感应屏板。它能创设逼真的教学环境，把教学时说不清、道不明的知识一目了然地展现在学生面前，能通过色、形、声、光将教授过程直观形象地直接作用于学生的各种感官。色彩丰富的画面、生动可感的声音有利于创设特定的意境，其景、其物、其人仿佛触手可及，大量的感性材料能使学生有身临其境之感，充分调动起学生的学习积极性，引起学生对学习内容的兴趣，为培养学生的创新意识和探索精神提供良好的教育环境。

（1）直接板书。可以使用电子感应笔直接在电子白板上板书，就像用粉笔在黑板上板书一样。如果需要，还可以随时保存，方便教师课后整理、打包，循环使用。同时，调用电子白板上不同色彩进行板书可以增强教学效果。

（2）电子备注，强调重点。电子白板具有备注功能，在教师授课过程中，可以对所使用的电子文档、软件界面、多媒体课件、教学图片等进行批注。所有这些（包括板书），后台程序会按照教师的教学时间顺序进行记录，并可自动形成电子文档，通过回放可以清楚展现授课过程。根据教学需要，教师可以对指定区域内容进行动态处理，突出显示，也可对区域内容进行放大，强调教学重点。

（3）模块化、程序化。电子白板软件本身所提供的一些模版（如方格纸、乐谱格）或图示框架（如生产流程图、头脑自由联想模板）等可以使教师在白板上方便有效地进行相关教学，而传统的教学手段很难做到这一点。

交互式电子白板在未来教室中应用的优势

（一）结束了传统的“黑板+粉笔”时代

众所周知，黑板是传统课堂教学中呈现教学内容和组织教学活动不可缺少的媒体工具，但信息呈现的过程慢、信息量小，不能即时呈现各种图表、动态画面，也不能长期保存，缺点很明显。因此，以“黑板+粉笔”为代表的传统教学模式很难满足未来教室的需求，以交互式电子白板为代表的新兴数字化产品应运而生。

1. 脱离制约，化远为近

在应用电子白板的教室，教师只要在电子白板上就可用所配备的书写笔操作电脑，还可用笔自由书写，直接使用板擦，随便涂改。同时学生也可以轻松学会利用书写笔，让教学实现互动。教师还可以随意对投射到电子白板上的任何画面进行注释讲解，用书写笔实现在电子白板上的无痕书写与图画，书写笔可以任意选择颜色、调节粗细、透明度，不用直尺、三角板、圆规等工具就可以轻松画出各种漂亮的图形。在传统“黑板+粉笔”的模式中，做到这一点需要大量的工具，准备工作就比较繁杂，而且占据讲台大量的空间。电子白板的这一功能就是对传统“黑板+粉笔”教学模式的重大改进，轻松实现现代化教学的主流手段。

2. 功能庞大，画龙点睛

电子白板具有的识别功能可将手写体自动转化为标准体。有时候教师总害怕自己的书写不够规范，电子白板的这一功能就为我们解决了这一尴尬；照相机功能可以捕捉任何软件、任意文件的全部或局部画面，并且可抓取到当前工作簿、新的工作簿、链接、图库、剪贴板，需要的时候随时调用；导出功能可以将书写内容转换成HTML、PPT等文件格式，根据需要运行。互动式多功能电子白板具有工作簿，工作簿可以任意翻页或选取其中任意一页。工作簿与计算机桌面，也可以随时、任意相互转换；特殊功能还包括放大、缩小、聚光、上下、左右拉屏等功能。这些功能使教学更方便，更具灵活性，从根本上克服了黑板的缺陷。

3. 丰富信息，化少为多

应用软件具有强大的库功能，常用的背景库、注释库、页库、链接库等，内容非常丰富，涉及领域非常广，其内容可任意添加或删除。同时教师可以根据自己的需要自己把创造的材料存入库中，日久天长的积累能为教学提供更多的素材。需要时信手拈来，及时而又丰富地为教学提供方便。这对信息的保存发挥了重要作用。

（二）弥补了传统计算机和投影仪等组成的多媒体课堂教学的缺陷

多媒体进入教室极大地丰富了课堂教学环境，有效地提高了课堂教学效率、扩大了学生接收的信息量。然而黑板与多媒体并存，使得信息技术与传统教学不能很好地融合。

以计算机和投影仪等组成的多媒体课堂教学虽然也可以克服传统课堂教学的不足，但由于教师不断操作计算机，所以无法充分展现个人课堂教学的魅力，无暇充分顾及学生的反应，缺乏师生情感交流，很难做到师生及时互动；教师大部分时间扮演着放映员的角色，学生大部分时间则成了观众和屏幕抄写员。因此，多媒体课堂也遭到了不少批评和质疑，有的教师宁愿重新使用“黑板+粉笔”来上课，还有的教师只在作课程介绍和总结时使用多媒体，在讲解和分析时仍然使用传统的教学手段，没有从根本上提高教学效率，还顺带产生了上述不少问题。

交互式电子白板的出现，实现了人机互动和师生互动。同时，利用交互式电子白板教学可以达到诱发和增强学生的审美感悟能力的效果，能够使学生在有益身心健康和积极愉快的求知气氛中，获取到知识的营养，获得了美的享受和情感上的共鸣。

1.创设学习情境，实现自主学习

交互式电子白板以其独特的交互性、趣味性和丰富的表现力、感染力，使各类教学资源得到有效的整合。教学中，交互白板上的大量感性材料可以使学生自己通过感知认识问题，分析归纳，得出结论，能充分体现以教师为主导、学生为主体的教学思想，促进教学方法和教学模式的改革。课堂上，学生被卡通、童谣、动画、游戏等深深吸引，以极大的热情参与到学习的过程中，并且融入其中。同时，教师利用电子白板辅助课堂教学，使用学生搜集的课堂教学所需的资源，促使教与学的共鸣，大大丰富了学生的学习方式，提高了课堂学习的效率，使学生学习的主动性充分发挥出来。

2.强化感性认识，延展课堂空间

交互式电子白板能够有效地打开学生感官的窗户、思维的闸门。既能激发他们的学习兴趣，又能加深感性认识，促使他们的认识由感性向理性转化，通过声音、图像等信息刺激学生的听觉和视觉，激发学生思维的积极性，促使学生迅速感知。如语文课《夏》，揭示出来电子白板与课程整合运用有效的方法：利用电子白板直观展示的教学方法，先是视觉上，映入眼帘的是几幅盛夏的美景，让学生充分感受夏的气息；而后是听觉，让学生聆听夏天特有的声音，引导学生充分运用感官去感受夏天的美；然后进入讨论区，共同去探讨、感悟人生的真谛。这样学生以合作的方式懂得怎样去发现美、创造美，用敏感的心灵来捕捉生活中细节的美。这就实现教学方式的转变，教师着重引导、指导、疏导、辅导、劝导学生，体现出学生学习的主体地位，实现师生的平等互动。

同时各种教材中，不可能每篇课文都富有生动的情节，有的是介绍一种常识，有的则寓理于文。表面看来，这类课文平凡无奇，学起来就会感到枯燥乏味。针对这种教材和学生感知的实际，恰如其分地运用多媒体辅助教学，无疑将成为学生渴求知识的好奇之火的助燃剂。例如，在教学《蝙蝠和雷达》一课时，教师运用动态的课件，结合演示和讲解，揭示了蝙蝠飞行的原理后，又要求学生自己动手演示“飞机夜航，追击敌机”课件。学生很快明白“夜航机上的雷达相当于蝙蝠的嘴和耳朵。雷达通过天线，发出无线电波，遇到敌机这个障碍物，无线电波就反射回来，显示在荧光屏上，飞机收到信号就可以对敌机作出反应──打得它有来无回。”

3.改变评价方式，促进主动发展

新课程标准要求教师重视对学生学习评价的改革，以过程评价为主。在课堂上教师利用电子白板优势，对学生的学习和练习作出正确判断，如用学生喜欢的卡通人物评价，用声音评价，用笑脸评价，用展开的花朵评价，用五颜六色的礼花评价……有的甚至用一段精彩的动画片作为对学生学习获得成功的奖励。友好的人机交互方式可以让学生及时了解自己的情况，达到自我反馈的目的。学生在鼓励和赞扬声中真正体验到自己的进步和获得知识的喜悦。这些都让学生产生积极向上的动力，体验成功的乐趣，树立学习的信心，检验和改进学生的学习和教师的教学，完善教学过程，从而有效促进学生的发展。

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总而言之，现代电力电子技术的发展是从低频技术到高频技术处理问题为主的，从传统电力电子技术向现代电力电子技术方向发展。当下，电力电子技术电力电子技术成为环保、节能、全自动化、智能化、机电一体化的基础，正向着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的方向发展。

2电力电子技术对电力系统的重要作用

电力系统由输配电路器、发电设备和伏在用电设备三大部分组成。电力系统是历史上逐步扩建，直到联网之后才发展起来的，是一个地域分布广、设备众多、运行参数相互影响且瞬变很快的大系统，其对于安全、经济、高效、优质的运行具有重大意义。随着电力电子技术的发展，电力电子设备已经着手进入电力系统，并为解决电能控制提供了技术手段。据不完全估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能不得不经过一次或者更多的电子变流装置的处理。电力系统在面向社会现代化的进程中，电力电子技术就是关键技术之一。可以不放厥词地说，如果脱离了电力电子技术，电力系统在如今的成就将不会如此。

3电力技术在电力系统中的应用

3.1电力系统的智能控制

电力系统的控制应用与研究在先前的40多年内，大体上可分为三个阶段：以传递函数的单输入、单输出基础的控制阶段；以线性最优控制、非线性控制及多台电脑机器系统协调的控制阶段；智能性的控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新阶段，基本上是用来解决和处理那些用传统方法难以解决和解释的复杂系统的控制问题；特别是用于具有强非线性、模型不确定性、需要很强适应性的复杂系统。所以说，智能控制在电力系统工程某些应用方面的前景与路线非常广阔，在对其进行应用时，要由某些人工设置好的神经网络加以协调和控制。

3.2柔流输电系统

在输电系统一些特别重要的地方，采用电力装置对输电系统的主要参数（如相位差、电压、电抗、感抗等）进行调整控制，使输电更加可靠、更加精确，能具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将微机处理技术、电力电子技术、控制技术等高新技术，应用于高压输电系统，以提高系统可控性、运行性、可靠性能和电能质量，而且可获取大量节电效益的新型综合技术。

4基于电力电子技术的智能电网在电力系统中的发展和应用

4.1前景

对于电力行业，智能电网是未来的大势所趋，可再生能源是推动传统电网向智能电网转型的重要原动力。传统的集中式、大容量、可计划的发电方式正在受到清洁化、不稳定、灵活可调节、分布式的发电方式冲击。以前的结构是电厂尽可能集中、大容量。这种集中式大容量的电厂发出来的电，通过电网输配电送到千家万户使用，它是单向的。而现在随着风电、光伏等可再生能源的兴起，对电网的稳定性、可调性提高了要求。但可再生能源由于具有清洁、靠近用户侧的优势，未来前景广阔，如何解决其先天的不稳定劣势，这就需要可再生能源发电变得更加智能，比如通过信息化、IT的技术、大数据分析等实现预测功能。因此，可再生能源是推动传统电网向智能电网迁移的重要原动力之一。一旦实现了向智能电网的转型，电价就可以根据未来的天气做出调整，人们的很多生活方式都会受到影响。智能电网影响的是整个产业链，无论是发电端，还是输配电环节，一直到最终的售电用电环节都会有深刻的变化。

4.2实现的手段

要让能源变得更加智慧，自然少不了IT技术的帮助。电力和IT，也就是信息系统深度融合到一起。以前的IT技术对电网来说是起支撑作用，但到了智能电网阶段，IT是真正实现智能电网的驱动力，是深度融合的，不可分割的。IT的信息系统技术架构对整个智能电网的构成是基础性的，这对我们来讲是个很大的机会。更美好的智能电网，是一个将用户、电力、设备紧密联接在一起的电网，是一个无时不在、无瓦不用的全联接电网。而这种美好图景，未来将与移动化、大数据、云计算、物联网等新概念结合在一起，巨大的革新需要众多企业参与其中。

5结束语

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一、电子技术的发展现状

电子信号处理是电子技术的一个重要内容，主要的处理方式有：信号的转换、滤波、转换。信号放大是指强化接收到的电子信号的等级和强度，从而方便信号的再次接收或传输；信号转换是指转换信号表达形式，以满足接收方设备的型号要求。以应用方向为依据，电子技术主要分为电力电子技术、信息电子技术两大类。以应用方式为依据，又可将信息电子技术细分为数字（Digital）电子技术和模拟（Analog）电子技术两种。（1）电力电子技术。随着电力电子技术的发展，实现了传统电力电子技术向现代电力电子技术的完美转变。传统电力电子技术主要为低频技术，低频技术是指其信号传输、波段强度均较低；现代电力电子技术主要为高频技术，高频技术的信号传输频率、强度都相对较高，也更能满足现代信息传输的高要求。就电力电子技术的应用规模、应用范围而言，它已覆盖了传统工业和高新技术产业。高新技术行业中的电力电子技术应用，在与其他科学技术下的协同作用下，为现代化建设做出了巨大的贡献。（2）信息电子技术。信息电子技术在汽车工业中的应用，产生了“电子汽车”概念，并使之变为现实。智能化传感器，主要提供用于处理、模拟的信号，并能对信号进行放大；软件技术，是指在各种新型技术的不断应用下，原有软件需要进一步加以完善，或需要接入互联网；嵌入式微处理机目前已广泛应用于汽车的故障诊断、速度控制、传动系、发动机、环保、安全等方面。目前，通过应用微处理机来对汽车性能加以改善，将是汽车电子设备的一大发展趋势。

二、通信工程发展现状

在信息科技中，通信工程是一个极具活力而发展迅速的领域，特别是互联网络通信、光纤通信、数字移动通信的发展，让人们在信息的传递、获取方面的便捷程度大为提高。随着人们对于信息传递、交流需求的不断提高，各种信息沟通极大地改变了人们的工作和生活，其中以现代网络技术尤为典型，目前，在人们生活的各个方面都能看到网络技术的影子，网络技术的应用极大地满足了人们的信息交流、信息的需求，鉴于此，通信工程的发展前景将蔚为可观。对于信息产业来说，其覆盖面非常广泛，既包括了媒介信息获取与处理所需的器件设备，还包括计算机、卫星、光纤、自动控制、激光等，信息产业以其范围广、产值高、技术新等特点，已逐步成为了我国国民经济建设的重要组成产业。通信工程的硬件基础是现代声、电、光技术，并在相关软件的配合下，实现信息交流。20世纪末以来，互联网、多媒体得到了极大的推广应用，对于通信工程的发展也起到了很好的推动作用，在21世纪初，光通信、宽带技术就逐渐开始发展。

三、电子技术与通信工程的结合

在工程技术方面，电子技术、通信工程二者的结合主要表现在：个人和移动通信、宽带通信、宽带通信网、光通信、卫星通信、多媒体通信、人机交互、语音处理、图像通信与处理、信号处理及应用、EDA技术、集成电路制造、微波技术、微波工程、微波元器件、微波辐射和散射、微波传输、微波电路、光电子学工程、光纤通信工程、真空电子工程、纳米材料、纳米技术、微电子系统制备，等等。电子技术、通信工程在各行业中的广泛应用，也受到了国家教育部门的重视，通过各大高校的专业学习，培养了一批批具有扎实理论基础、创新精神，能从事通信技术、通信系统、电子信息技术等领域的设计、研究、开发、运营工作的高级技术人才。纵观社会经济和科学技术的发展，电子技术、通信工程的发展前景必将十分广阔。

参考文献

[1]陈丰.电子技术及通信工程的协同发展探析[J].机电信息，2012，30：163-164.

[2]通信[J].中国无线电电子学文摘，2011，03：89-133.

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【关键词】电力 电子集成 现状 趋势

我们在研发电力电子技术以及生产、维护装置上要投入大量的人力、物力，因此极大的限制了电力电子装置的普及使用，让电能使用技术的进步和发展被约束。根据相关研究表明，电力电子集成技术是制约电力电子技术发展的主要原因。因此深入的研究电力电子集成技术对电力电子技术的普及具有重要的现实意义。笔者在本文中首先分析了电力电子集成技术的概念和重要意义，然后探讨了集成技术的形式和层次，最后分析了研究的现状以及发展方向，以期进一步提升电力电子集成技术的运用和发展。

1 电力电子集成技术的概念和重要意义

1.1 概念

早在几十年前就已经出现电力电子集成概念，1946年，在美国诞生第一台计算机――ENIAC，随着计算机技术的发展和进步，出现了晶体管计算机，由此出现集成电路。集成电路的出现让人类科技获得突飞猛进的发展和进步，出现了早期的单片集成，同时初步形成集成的片内系统（System On Chip―SOC）理念。但是在单片集成上存在显著地问题如导热、电流小等，这些情况致使单片集成的适用范围难以普及。当前，电力电子集成化思想已逐渐明确，以电力电子功率模板为基础对单片集成技术进行革新，形成了更加完善的集成化理念。

1.2 重要意义

电力电子集成技术的提升和电力电子行业的发展息息相关。这对复杂的电力电子集成系统的研发比较有利，会有效的降低设计成本以及设计的人力、物力投入，进一步创新电力电子行业的技术，对电力、能源以及工业生产的自动化产生深远的影响。同时电力电子领域的技术密集产业以及劳动等问题可以被电力电子集成技术的发展和进步过程中很好的解决。

2 集成技术的不同层次和形式

2.1 单片集成

在加工的过程中使用半导体集成电路方法是在同一片硅片上集成制作电力电子电路中的功率器件、驱动、控制和保护电路，其主要思想为SOC单片系统概念。和其他集成方式相比，这种集成方式的集成度最高，比较适合自动化、大批量生产，成本较低，但是制造工艺差别较大，还存在传热、高压隔离等问题。所以单片集成的难度较高，当前使用的范围较小。随着新型半导体材料制造工艺的进步和提升，其会有较大的发展，大功率是未来发展的方向。

2.2 混合集成

所谓的混合集成技术，是一种封闭操作的混合技术，其主要是在一块模版中组合功率器件、保护电路等相关的硅片，进而通过相互独立的工作形式形成一个个独立的工作的单元。该混合集成技术能够把产品加工过程中高压隔离等问题很好的解决，同时具有高密度集成的优点，由于具有体积小、质量轻等特性，在电子集成领域被广泛的运用。但是因为其内部存在电磁兼容的问题，需要进一步提升其可靠性。

2.3 系统集成

机器的有机组装被大量有实体设备的出现而实现，对组合和搭配合理的制定可以形成机器系统。因为电力电子技术在不断变化之中，对系统进行集成的过程中，进行系统集成可以使用电路设备以及和此相关的设备，进一步提升系统的完整性。功能是集成的重点，集成不同的功能能够发挥更大的作用，同时要求的集成技术要求较低。运用这样的方式集成组合系统，和未集成的系统相比，其不仅体积较大而且重量也很大，集成线路所具备的优势无法系统的发挥。

3 主要研究内容及现状

3.1 电力电子集成模块的电路技术和磁技术

集成模块是电力电子集成模块研究的主要内容，作为一种主电路其具有一定的通用性能，其中还具有驱动电路、控制电路等原件，具有较高的技术性。在选择研究目标以及性能提高上具有显著的作用，使用的工程中能耗会被进一步降低，该技术方案可靠性较强。在研究主电路的过程中可以使用直流/交流变换电力开关等器件，保障有效的使用电子集成模块。

3.2 新型电力电子器件

在研究新型电力电子器件的时候，SiC器件和Si器件是研究的主要对象，主要研究改进工艺，我们主要致力于研究怎样有效地降低器件的损耗，保障发热水平，开发模块的散热装置。

3.3 电力电子集成模块的封装技术

混合集成是国内在电力电子集成方面的主要方式，所要要重点的研究电力电子集成模块的封装技术。当前铝丝键合技术是集成上使用的主要技术，不仅更便于使用，而且投入的成本较低；但是也具有一定的缺点：

（1）没有较大的键和点面积、传递热速度较慢；热点比较集中，容易出现芯片局部过热的情况，破坏芯片。

（2）电流不易扩散容易在局部集中，在开关等绝缘处较易出现过电情况。

（3）铝丝之间的电流分布不均匀，出现的电流会集中在局部。

所以在对键和技术进行研究的同时，可能会有很多问题，因此我们主要对多芯片模块技术进行研究。对其进行研究，不仅要借鉴加工以及组装集成电路的方法，同时在安装的时候还需要集中不同的裸片，开展多层的互联工作，保障制作的模块具有完整的功能。

3.4 电力电子集成模块的计算机仿真、辅助设计理论和方法

IPEM具有较高的集成度，同时工艺以及结构相对复杂，其设计的领域以及技术问题比较多如：电路、控制、材料、传热等，必须在计算机仿真以及辅助设计工作，但是现在开发出的软件不能胜任这项工作，要集中电磁场、传热、电路等多种仿真和辅助设计工具有效的结合才能实现目的，这给仿真和辅助设计工具的开发提出的更高的要求。

4 电力电子集成技术的发展趋势

如今，新型半导体材料的改善以及加工工艺的提升，未来单片集成的方向和发展趋势必然为大功率，这有利于适用范围的扩大和推广使用。混合集成的集成程度以及技术上的发展优势比较突出，所以，未来电力电子集成技术而言，市场前景比较大。深入的研究电力电子集成模块的磁技术和电路技术并对其加以改善，有效的提升电路的性能，降低损耗。今后，电力电子集成技术的发展方向为功率原件、电路元件等效应集成上发展。保障高度集成元件内部，让生产成本更低，满足自动化生产的需要。

5 结束语

随着电力电子技术的产生和发展我们利用电能的方式发生了很大的改变。同时人们使用电能的观念也由于电力电子技术的发展而有所改变。但是就电力电子技术的实际发展情况来看，存在的主要问题为电力电子装置的应用范围有限。对集成技术的现状进行研究，分析电力电子集成技术未来的发展趋势，和实际的科学技术有效的集合在一起，采用最优的集成形式，有效的推进实用化、产业化集成技术的发展。

参考文献

[1]D.Boroyevich，J.D.Wyk F.C.Lee，顾廉楚.电力电子系统集成化的前景概述（下）[J].变频器世界，2007（02）.

[2]D.Boroyevich，J.D.Wyk，F.C.Lee，Z.Liang，顾廉楚.电力电子系统集成化的前景概述（上）[J].变频器世界，2007（01）.

[3]钱照明，张军明，谢小高，顾亦磊，吕征宇，吴晓波.电力电子系统集成研究进展与现状[J].电工技术学报，2006（03）.

[4]顾亦磊，汤建新，吕征宇，钱照明.电力电子系统集成技术发展的若干新思路[J].电力电子技术，2005（06）.

[5]王兆安，陈桥梁.集成化是电力电子技术发展的趋势[J].变流技术与电力牵引， 2006（01）.

作者简介

潘元忠（1963-）男，壮族，广西壮族自治区上林县人。大学本科学历。现供职于广西水利电力职业技术学院，主要研究方向为电工基础、电子技术。

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关键词：电力电子技术；应用

中图分类号：F407文献标识码： A

一、电力电子技术的基本概述

（一）电力电子技术的基本涵义

在当前的社会发展过程中，各领域都在进一步的创新科技，在电力电子技术领域的发展尤为显著。电子电子技术也被称为是功率电子技术，这一技术主要就是研究各种的电力电子器件，和与之所构成的能够高效完成对电能转换以及控制的电路以及装置，这一技术不仅是电子学在高电压以及大电流或者是电工领域的分支，同时也是电工学在弱电或者是电子领域当中的分支，总而言之是强弱电结合的新学科。

（二）电力电子技术的作用分析

首先它能够对电能的使用进行优化，在电力电子技术的处理之下，电能的使用能够达到合理以及高效和节约，从而有效的实现电能使用的最佳化。例如对于电力牵引以及工业窑炉等，应用电力电子技术能够达到有效的节能效果。其次是对于我国的传统产业以及发展机电一体化这些新兴的产业有着改造的作用。再者是电力电子技术的高频化和变频技术的发展能够使得机电设备对于工频传统能够突破，从而向着高频的方向进行发展。最后就是电力电子智能化的进展从很大程度上能够把信息处理以及功率处理得到统一，从而使得微电子技术和电力电子技术得到有效的结合这能够对电子技术的改革起到推动性作用。

二、电力电子技术的发展

（一）整流器时代

60 年代到 70 年代，大功率硅整流管和晶闸管占主导地位，这个时期被称为电力电子技术的整流时代，大功率硅整流管和晶闸管也被称为第一代电力电子器件，它们属于半控型器件。利用大功率硅整流器高效地把工频交流电变为直流电，大功率的工业用电由工频交流发电机提供。

（二）逆变器时代

在 70 年代到 80 年代期间，电力电子技术实现了逆变，这个期间称为逆变器时代。世界能源危机爆发，变频调速装置因为节能在工业领域大受欢迎。巨型功率晶体管（GTR）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）、电力场效应管（Power-MOSFET）成为电力电子的主导器件，它们属于全控型器件，通过对门极的控制可使其开通也可使其关断。在开关速度性能上，全控型器件普遍高于晶闸管，可用于开关频率较高的电路。它们属于第二代电力电子器件。

（三）变频器时代

80 年代，功率半导体复合型器件绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）的横空出世，推动了电力电子技术向高频化发展。功率半导体复合型器件集合了驱动功率小、开关速度快、通态压降小、载流能力大的优点，正在向高压、高频和大电流的大规模集成电路技术飞速发展，新型器件的性能也越来越完善，具有了以前难以实现的功能，它们属于第三代电力电子器件，成为电力电子技术发展的里程碑，现代电力电子技术发展的垫基石。

（四）现代电力电子时代

随着工业制造水平的逐步提高，也为了满足人们更高的使用需求，智能功率模块应运而生了。将功率开关器件和驱动电路集成在一起，形成一个整体体积小，重量轻，转化效率高的状态。克服了原来体积庞大的缺点，解决了转化效率低适应负载能力差的难题，提高了供电的灵活性和可控性，而且内部还具有电压、电流和温度保护功能，即使发生负载事故或使用不当，也不会导致智能模块自身受损坏。它们属于第四代电力电子器件。

三、电力电子技术的应用

（一） 一般工业

工业生产中，一般都会使用到各种交流电动机，这些动力设备性能比较好，在，可以提供直流斩波电源，或者提供可控整流电源。但是提供的主体是电力电子装备。众所周知，交流电机变频调速技术是整个电气节能最关键的技术，相对于传统的大型机器而言，使用的是电力电子交流节能技术，将其作为电力驱动电源，可以节能电能达到30%。近年来，随着电力电子技术得以发展，使得交流电性能得以发挥出来，随着社会不断发展，交流调速技术得到广泛应用，逐渐占据市场。

（二）在电力系统中的应用

当电力系统离开了电力电子技术之后，电力现代化建设将很难实现。电力系统建设发展中，得到了电力电子技术支撑，现代化建设目的得以实现。高压输电是基于发电厂借助变压器，将发电机发出的电压将其升压之后再输出的一种全新方式。高压直流输电端位置以及受电端位置，一般都是使用晶闸管变流装置，这可以避免了大容量以及长距离输送导致电力系统出现损耗问题出现，为输电系统使用奠定技术基础，从而为良好输电提供保障。在配电网系统中，电力电子装置还可以被使用于电能质量控制，例如，使用于闪变、瞬间停电以及电压跌落等等电能质量控制中，更好的保障供电质量。

（三）交通运输

电子电力技术交通中被广泛使用，DC ／DC 变换技术被大量使用于地铁、动车以及无轨电车中。在使用中，可以更好的控制无极变速，提升控制质量。在使用中，最常表现在于电气机车中的直流机车选择了整流装置将其作为供电设备。但是，交流机车如果采用了变频装置进行供电，那么需要借助电力电子装置做好电力驱动和和电力控制。例如：直流斩波器被广泛使用于轨道车辆中，常见的磁悬浮列车中电力电子技术使用，这是一项技术要求较好，关键之技术使用案例。其中借助电动汽车将其作为蓄电池，提供能源，需要做好电力驱动控制工作。那么使用蓄电池进行充电，不能离开电源。因此，航海、航空也离不开电子技术。

四、电力电子技术未来的发展

观看技术发展进程中看出，半导体器件使用推动了电子技术得以快速发展。当前晶闸管等电力半导体器件有着重要的角色，尤其是在电力电子技术使用过程中。进入的到79 年代之后，半控型晶闸管使用开始有新的改变。之前从低压的小电流逐渐向高压大电流方向发展，而且还研究出大量的电子产品。这些产品被成为电子器件，随着电子技术不断发展，这些产品被广泛使用。因此，被称为第一代电力电子器件，随着电力电子技术不断发展，该技术使用范围不断扩大，将其使用于电子技术理论研究和半导体制造使用，使得工艺水平逐渐提高。我国随后研究出了GTR、GTO、功率MOSFE 等等电子器件，这些器件都是全控制型的电子器件，被成为第二代电力电子器件。近年来，随着技术水平不断发展，研究出了绝缘栅双极晶体管(IGBT) 为代表的第三代电力电子器件，逐渐向响应快、高频率方向发展，这是一个质的飞跃，在我国国民经济发展中具有重要作用，它推动了我国经济不断发展，使得我国电子自动化进程迈进一部。进入90 年代之后，电子电力器件发展更快速，逐渐朝复杂化、模块化、智能化、功率集成的方向发展，以此形成了电力电子技术的理论研究、器件开发研制、应用的高新技术领域等，在国际上形成了新的技术热门。目前世界上许多大公司已开发出IPM 智能化功率模块，日本三菱、东芝及美国的国际整流器公司已有成熟的产品推出。我国国产的电力半导体器件研究水平相对于西方国家，我国的电力电子技术水平相对较低，我国应该不断创新技术，不断进行研究，提升科研水平，更好的保障经济建设。我国电力半导体器件如果没有跟上社会发展步伐，将会影响我国经济发展水平。因此，我国的电力半导体产业发展任务艰巨。在未来发展中，应该进一步研究使用新材料，提升器件功率以及温度范围，之间降低器件价格，使得器件被使用的范围更广。系统实现集成化，当获得更好的集成化之后，才更好保障系统可靠性和安全性。

五、结语

电力电子技术作为经济发展的重要基础，在各个行业中被广泛的应用，对经济的发展有着不可忽视的作用。随着科学技术的不断进步相信电力电子技术会取得更大的突破，从而为国家的建设与发展提供有力的保障。

参考文献：

[1]田瑾. 电力电子技术的发展趋势及应用[J]. 电脑知识与技术,2013,05:1190-1191+1197.

篇10

关键词:电力电子器件;晶闸管;技术创新;智能化

中图分类号:TN6文献标识码:A

自本世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。

进入70年代晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的系列产品,普通晶闸管不能自关断的半控型器件,被称为第一代电力电子器件。

随着电力电子技术理论研究和制造工艺水平的不断提高,电力电子器件在容易和类型等方面得到了很大发展,是电力电子技术的又一次飞跃,先后研制出GTR.GTO,功率MOSFET等自关断全控型第二代电力电子器件。而以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件,开始向大容易高频率、响应快、低损耗方向发展。

而进入90年代电力电子器件正朝着复台化、标准模块化、智能化、功率集成的方向发展,以此为基础形成一条以电力电子技术理论研究,器件开发研制,应用渗透性,在国际上电力电子技术是竞争最激烈的高新技术领域。

一、电力电子器发展回顾

整流管是电力电子器件中结构最简单,应用最广泛的一种器件。目前已形成普通型,快恢复型和肖特基型三大系列产品,电力整流管对改善各种电力电子电路的性能,降低电路损耗和提高电流使用效率等方面都具有非常重要的作用。

自1958年美国通用电气GE公司研制出第一个工业用普通晶闸管开始,其结构的改进和工艺的改革为新器件开发研制奠定了基础,在以后的十年间开发研制出双向、逆变、逆导、非对称晶闸管,至今晶闸管系列产品仍有较为广泛的市场。

70年代研制出GTR系列产品,其额定值已达1.8kV/0.8kA/2kHZ,0.6kV/0.003kA/100kHZ,它具有组成的电路灵活成熟,开关损耗小、开关时间短等特点,在中等容量、中等频率的电路中应用广泛,而作为高性能,大容量的第三代绝缘栅型双极性晶体管IGBT,因其具有电压型控制,输入阻抗大、驱动功率小,开关损耗低及工作频率高等特点,其有着广阔的发展前景。

而IGCT是最近发展起来的新型器件,它是在GTO基础上发展起来的器件,称为集成门极换流晶闸管,也有人称之为发射极关断晶闸管,它的瞬时开关频率可达20kHZ,关断时间为1μs,dildt 4kA/ms,du/dt10-20kV/ms,开关时间1000Hz。

二、电力电子器件发展趋势

进入90年代电力电子器件的研究和开发,已进入高频化,标准模块化,集成化和智能时代。高频化是今后电力电子技术创新的主导方向,而硬件结构的标准模块是器件发展的必然趋势,目前先进的模块,已经包括开关元件和与其反向并联的续流二极管在内及驱动保护电路多个单元,并都以标准化和生产出系列产品,并且可以在一致性与可靠性上达到极高的水平。

日本新电元公司的IPM智能化功率模块的主要特点是:

(一)其功率芯片采用的是开关速度高,驱动电流小的IGBT,且自带电流传感器,可以高效地检测出过电流和短路电流,给功率芯片以安全的保护。

(二)在内部配线上将电源电路和驱动电路的配线长度控制到最短,从而很好地解决了浪涌电压及噪声影响误动作等问题。

(三)自带可靠的安全保护措施,当故障发生时能及时关断功率器件并发出故障信号,对芯片实施双重保护,以保证其运行的可靠性。

三、电力电子技术创新

电力电子技术虽然它具有微电子技术的许多共同特征,如发展变化都非常迅速,渗透力和创新表现十分突出,生命力格外旺盛,处于阳光产业地位,并与其它学科相互融合和发展产生新的机遇,而电力电子技术还有其自身一些独具特色的地方,如高电压、大容量及控制功率范围大,因此技术的创新难度在于必须跨越高电压大功率这一关卡,及其技术的综合难度,如材料工业和制造工艺,而电力电子器件工作的可靠性是其极其重要的一个技术指标。为此电力电子技术的创新是与多种学科相互渗透并对各种工业领域有着极强的渗透性。

因此电力电子技术与国家的基础产业关系密切,并与国家发展的各项方针及产业政策相配台的要求在21世纪会显得越来越强烈。电力电子技术又称为能流技术,因此电力电子技术的发展与创新是21世纪可持续发展战略纲领的重要组成部分。