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以往的课堂教学主要围绕“教师、书本、课堂”为主体，即以教师讲授为主，严格按照教学大纲中规定的教学内容和学识进行授课，然后安排一定学时的实验，期末进行理论考试这种模式完成教学任务。尽管教师在课堂采用了多种模式的教学方法，但是讲授的一些电气传动原理图对学生来说还是比较抽象的，导致学生在日后的工作中对实际的电气设备感到十分陌生，并不能很好地跟课本所学知识联系起来，且目前这种按照课本编排顺序平铺直叙讲述的方式，使得各门课程之间的联系较弱，各科教师之间交流较少，各自完成各自的教学任务，缺乏统一性和连续性。有时甚至出现专业课程与相关基础课程同时进行甚至超前的情况。这就造成学生的知识结构分离，无法从整体上掌握各门课程之间的联系，从而无法具备完备的实践、研究、创新能力。
(二)教学改革
在教学方式上，改革传统的“以主讲教师为中心”、“以课本内容为中心”、“以课堂学习为中心”的教学方式，灵活运用教学方法，充分调动学生的学习自主性。教师课堂讲授内容不一定对教材面面俱到，应有选择性、针对性的讲解，讲思路与方法，讲学科前沿发展，将自己的科研成果融入课堂，传达创新意识。建议多用讨论式教学，不是要学生简单认同，而是鼓励学生思考、分析知其所以然，从而达到发现和创造的目的。注重习题课，巩固知识的学习。在专业课教学上，有科研项目或者来自企业的兼职教师可结合自己正在研究的课题进行“项目驱动教学法”。由项目负责人选择项目，教师集体备课，根据项目确定讲授的内容和训练计划。在这个过程中，学生成为学习的主体，教师起引导和参谋的左右，强调学生分析、解决实际问题能力的养成。通过这一系列的训练，能够使学生意识到理论科学与实际的距离，体验实际科学研究过程的复杂与困难，克服长期被动学习而产生的知识吸收性疲劳，有利于开发创新能力。还要特别注意课堂延伸训练，比如课后作业要能够激发学生的探索欲望，需要学生通过查阅大量资料完成。
二、课程创新
(一)现状分析
课程体系承载着将人类社会在科技发展中创造积累的科学认识逐步转化为学生认识的责任。科技发展后必然要对课程体系提出丰富其内容、深化其层次乃至取代业已陈旧的知识体系的要求。该院电气工程专业自建立以来，致力于培养电力系统及其自动化，电力电子与电力传动和高电压工程等方面的工程管理、设计研发、设备运行维护的高级技术人才，其主干课程“电机学”“电力系统分析”“电力系统与继电保护”“电力系统综合自动化”“高电压工程”等作为专业核心课程在专业学习及生产实际中固然占有重要的地位，然而随着当今科技的发展，该课程体系的刚性和单一性、课程结构的衔接不力、教材内容的不及时更新和大量重复，致使学生自主接收新知识的空间受限，从而使创新能力的培养受到限制，这样培养出的应用型人才无法满足社会第一线的需求。
(二)课程改革
1．优化人才培养体系。
优化人才培养体系包括优化课程体系和安排科学合理的课程设置，这是实施应用型人才培养的基本途径。重庆理工大学根据应用型人才培养目标，转变过于强调基础课程体系的系统性和完整性的想法，坚持基础教学要为专业教学服务，为相通相近学科搭建基础课程平台，按学科专业有针对性、选择性地设置基础模块。以课程群的方式将全部核心课程有机地结合起来，避免相关课程之间的内容重复，减少学时冗余，同时有利于教师以相互有机联系的方式传授知识。与企业共同开发专业课程，适度加大实践课程模块学时比例，提高学生从业过程的社会适应性。着力构建与理论教学体系相辅相成的、循序递进的多层次实践教学体系。对于电气工程专业而言，构建以工程设计为主线，以科学研究和工程训练为依托，以综合实践为助推的现代工程实践教学体系。根据电气工程行业对应用型人才的需求，修订新的教学大纲，制定人才培养计划。新大纲和培养计划将科学划分专业知识体系、通识体系和相关知识的比例问题;注重课内与课外、学校与企业的结合问题;加强师资建设，优化知识结构;创建高规格的实训基地、校内实验场所，建立新颖完善的产学研合作教育实践教学体系，多渠道培养学生创新能力;根据教学计划把企业专家请进教室，丰富行业知识，创新课堂教学形式，完善教学环节和改革考核制度。
2．提升教材质量。
教材是进行教学工作的知识载体，是体现教学内容和教学方法的基本保证。只有通过不断实践革新，才能不断提高质量。教材建设方面形成一个专门的教材研究小组，在总结多年教学经验的基础上，通过查阅大量相关文献和专业学位论文，特别是专业性较强的课程需要跟踪国内外理论与技术应用的最新成果，结合本专业学科建设成果，将突出的科研项目编入教材，将教师最新的科研成果编入教材。这样，一方面加深学生对所学知识的理解，为创新能力的培养做铺垫;另一方面，能够促进学生积极参与本专业学科建设，提升学校学科专业水平。
三、师资创新
(一)现状分析
目前教师队伍建设相对滞后，特别是实践教学师资。由于电气工程专业具有较好的就业前景，使得学生的就读愿望非常强烈，这就出现了学生特别多，师资很有限的情况。我系每位老师平均每年要承担5～6门课程，同时还需要承担这些理论课对应开设的实验课，因此教学任务繁重，教师无暇顾及自身专业方面的素质提升。对于一些缺少工程经历的教师，若将他们定期轮流地送往企业培训，目前还缺乏经费的持续支持和制度的长期保障。这种现状使得现有教学队伍整体缺乏对新技术的了解和掌握，从教师方面就开始与应用脱节，更谈不上与实践相结合的创新。由于专业实践方面的需求，我院尽管也从行业、企业中聘请了一些兼职教师，但因人事管理制度和经费制约，比例相对较小，满足不了实践教学的需求。对于新引进教师政策方面，过分强调了学历、职称等条件，这无形中弱化了对工程经验和技术水平的要求。
(二)师资改革
教师的实践技能水平如何，直接关系到实践教学的效果。应加强对专业教师实践能力的培养，从政策上鼓励那些直接从高校毕业的青年教师分期分批到专业相关的生产第一线去锻炼，增加实践经历，尽快将理论知识融会贯通到实践中，从而完善知识结构，及时了解企业、行业新技术，了解学生就业的新需求。从政策上鼓励教师与企业开展横向课题合作，共同参与企业科技攻关项目，激励科研成果向生产转化。要合理利用从行业企业聘请的兼职教师。他们大都具有很强的工程背景和实践能力，更了解社会对人才的需求，同时对本行业企业的技术前沿追踪得非常紧密;他们对学生的实际应用能力的培养不可替代，同时又可担任青年教师工程技术指导顾问;他们是联系企业和高校的桥梁，对促进校企合作、开展横向课题研究都起着关键的作用。强调把“行业企业专业实践经历”作为应用型大学教师入职需考虑的重要因素之一。作为应用型大学的教师，不仅要具备较高的学术水平还应具备较强的应用能力，这样才能培养出合格的应用型人才，这也是创新教育对高素质创新型教师的要求。在新近教师培训中，要指导教师善于挖掘学生的潜能，鼓励教师不断接触新事物，用自身的创新意识、思维去感染学生、带动学生，从而培养学生创新精神。
四、实践创新
(一)现状分析
为保证应用型人才特定培养目标的实现，必须要注重学生实践应用能力的锻炼，而很多高校在实训基地层面没有太多的财力支持。很多企业受生产压力、经济效益等因素的影响，既想让新招的应届生具有工程经验，又不愿承担人才培养的社会责任，因此学生没有真正结合企业生产实际的工程实践训练，没有感受到所学知识的实际工程意义和价值。近年来，随着强调基础课程的加强，强调通才教育而忽视学生专业技能培训，工科教育理科化的倾向不容忽视。在系列课程实验的设置中也存在一些问题，大多数都是以成熟的验证型实验为主，成为了理论教学概念的可视化手段，甚至沦为理论教学的附庸，整个实验过程需要学生参与思考的部分较少。在传统的实验教学中，学生大都采用专用实验台进行操作，这将导致学生在面临真正的工程实践中出现各种各样的问题时无法适应，原因在于他们仅仅是进行机械的操作而缺乏真正的思考。
(二)实践改革
1．将仿真技术引入理论教学进行验证性教学。
在课程的初级阶段，通过理论性学习，并在此基础上进行验证性实验，对于学生更好地掌握科学规律并从中发现问题起到良好的辅助作用。目前，有关电气方面的仿真软件有MATLAB、SABER等，它们各有所长，针对不同层次的仿真。采用仿真教学可以避免因错接电路或电路中可靠性问题引起的失败，提高了学生的仿真技能。从而给学生更多的机会去进行理论、结构方面的创新验证，同时也节约了实验平台建设所需要的费用。
2．从教材入手以设计性实验为主进行实验教学。
打破以往以验证性实验为主的内容，充分利用实验设备，组织有实践经验的教师编写实验讲义。以实验项目的形式进行课时分配，每个实验项目根据难度分为不同层次，依次为验证性实验、仿真实验，设计性实验。设计性实验又可以分为必做实验和选做实验两部分，在设计性实验中只给出设计参数要求或功能要求，给学生更多的创造性机会;选做实验主要针对那些创新实践能力较强的同学。通过实验课教学，有助于学生正确理解和掌握理论，提高学生学习兴趣，开拓学生思维创新能力，为不同能力的学生提供不同的施展平台。以项目的形式开发实验课程还有助于学生形成整体的工程设计思路，对所学知识体系能够形成统一的整体从而达到融会贯通，真正提高学生的实践创新能力。
1.2选择混乱，人员素质参差不齐在引进电气工程自动化的企业中，由于企业中各部门的生产方向不同，导致对电气工程自动化平台开发系统的选择也各不相同。此外，因人员素质参差不齐，进一步加深了开发系统的细节设计、开机测试、运行调整和运行维护等方面的复杂性，这增加了开发系统设计研发工作的难度，也增加了电气工程自动化的运行成本。
1.3网络架构标准不统一电气工程自动化在企业中应用时，由于不同企业在技术水平和生产方向等方面存在较大差异，导致电气工程自动化的网络结构建设过程中各行其是，只按照自身的需求建设，没有统一的网络结构建设标准。具体而言，不同企业的网络结构在各技术指标上存在很大差别，这不仅提高了电气工程自动化的运行成本，还阻碍了电气工程自动化在企业中的广泛应用。
1.4数据传输中存在安全隐患数据信息的快速交换是充分发挥电气工程自动化作用的重要保证。但因不同企业开发程序的接入方式存在差异，给企业之间的产品信息数据传输和接收带来很大的困难，影响了电气工程自动化系统信息交换的流畅性，增加了企业的时间成本。同时，随着数据信息数量的急剧增加和传递中不断遇到各种问题，数据传输安全已成为急需解决的问题，这无形中给企业的电气工程自动化应用增添了难度。
2解决策略
2.1加强对电气工程自动化的认识企业应加强对电气工程自动化的认识，具体可从以下2方面入手：①加强对电气工程自动化重要性的宣传。由相关部门组织各个企业学习电气工程自动化的相关知识，充分了解电气工程自动化为企业带来的利益，从而加大企业对电气工程自动化的引入力度。②改变企业对电气工程自动化的认识。电气工程自动化是提高企业产品生产效率和产品质量的有效手段，能够节省大量的人力成本，从长远看，是企业在日益激烈的市场竞争中生存的必要保障。
2.2统一技术标准和提高员工素质在统一技术标准和提高员工素质时，具体可从以下3方面入手：①根据需求不同的企业的实际情况，进行电气工程自动化的技术优化，引进先进的技术管理和开发理念，从系统的整体设计、开机测试和运行维护等方面总体考虑和规划，并建立技术标准统一的系统开发平台，从而满足不同企业的共同需求，有效降低系统平台的研发成本；②根据不同企业的个体需求，在系统开发平台的基础上，推出具有针对性操作功能的系统，从而使企业之间的电气工程自动化系统具有共通性和差异性，同时，也满足了不同企业各自的需求；③努力提高员工的综合素质，对员工进行专门的系统操作平台知识培训，使员工快速适应系统操作，改变以往的习惯，加强对系统操作的熟悉程度，从而充分发挥系统的真正作用。
2.3建立统一标准的网络结构通用的网络结构是电气工程自动化系统有效运行的重要保证。因此，在不同企业的网络结构建设中，应该根据同一标准建立，保证企业生产中的设备管理、日常管理和企业决策等系统间的数据可高效、快速共享；中心控制系统应与其他子系统良好配合，并充分利用网络资源，使企业工作从整体出发，优化配置企业管理和生产，保证数据传送的准确性和及时性，以提高企业的整体效率，并降低电气工程自动化系统的建设成本。
2.4建立标准、安全的数据对接数据传输速度决定了企业电气工程自动化系统的运行质量。因此，建立标准、安全的程序接口，是企业实现电气工程自动化快速、高效交换数据和自身流程高效运行的保障。目前，常见的操作系统有Windows2010、ActiveX系列等，虽然应用这些软件可保持企业办公系统与电气工程自动化系统同步、协调工作，实现数据的流畅交换，降低企业的生产时间和成本，但是，在与其他企业交换数据时，仍然存在一定的效率和安全问题。通过采用国际统一的TCP/IP协议标准，不仅能使企业内部自动控制和数据交换更加快捷、有序，还可为企业之间的数据交流提供技术支持。
引言
能源问题已成为全球共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑中的节能设计已得到充分重视，做到合理使用能源、提高能源利用效率，为能源的节约提供了保障。民用建筑是建筑的耗电大户，近几年民用建筑电气节能的重要意义已逐步受到人们的重视。
建筑电气节能应坚持的三个原则是：①满足建筑物的功能。②考虑实际经济效益。③节省无谓消耗的能量。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用光能，通常的相应节能措施有以下几种。
1高效节能光源的选用
应合理选择灯具的配光，以提高利用系统。设计时办公室主张采用T8或T5稀士三基色荧光灯管。这是由于T8或T5灯管具有更高的显色指数和光效，光衰小、寿命长、用汞量少，更符合节能、环保要求。门厅、走廊等场所采用紧凑型荧光灯替代以往的白炽灯，达到节约能源的目的。
2高效节能照明灯具的选用
灯具按光通量在上下空间分布比例分为五类：直接型、半直接型、全漫射型、半间接型和间接型。①灯具的结构应便于安装、维护和更换光源。一般办公区优先选用直接式灯具，在有吊顶的办公场所优先选用高光效格栅灯具。②合理选择灯具的配光。
3高效节能电器附件的选用
3.1使用节能电感镇流器和电子镇流器
推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。一般电感式镇流器自身能耗为光源的10%-15%，而电子镇流器本身能耗极低，并且有恒功率输出的特点。
对于一体化节能灯和单端小功率荧光灯（功率不大于25W），由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均比较低，应优选电子镇流器。对于25W~65W的直管荧光灯，优选节能型电感镇流器。
3.2实行单灯电容补偿
灯具单灯补偿就是在每套灯具上并联一个电容器进行补偿，将荧光灯、气体放射灯功率因数均提高到0.9以上，这样既能减少电路无功功率，又能降低线损和电压损耗，同时由于线路电流的降低，还可以减小导线的截面面积。
4其他照明节电措施
4.1充分利用自然光，节省照明用电是照明节能的重要途径之一。
4.2GB50034-2004建筑照明设计标准规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。
4.3改进灯具控制方式。
4.4选择合理的照度和功率密度值。新修订的GB50034-2004建筑照明设计标准规定了一般照明照度的标准值，局部照明应按该场所一般照明照度值的1倍~3倍选取。
4.5减少供电线路上的损耗，照明配电箱应靠近照明负荷中心且便于维护的位置。
4.6灯具布置及回路控制的节能设计。
在民用建筑场所内使用的多为单相电感性负荷，因其自身功率因数较低，在电网中滞后无功功率的比重较大。为保证降低电网中的无功功率，提高功率因数，保证有功功率的充分利用，提高系统的供电效率和电压质量，减少线路损耗，降低配电线路的成本，节约电能，通常在低压供配电系统中装设电容器无功补偿装置。
电机驱动和控制装置要经受某些严酷的工作环境，而且要求能够连续和可靠地运行。现场的故障是无法避免的，选择正确的电路保护策略将有助于确保产品的可靠性，并将制造商和客户的维修成本控制在最低。采用泰科电子公司Raychem电路保护部提供的PolySwitchPPTC可复位电路保护器件，开发出更为稳固和可靠的产品，在电机的驱动和控制系统中能对某些常见的故障提供保护。
PPTC器件的小巧外形有助于节省宝贵的电路板空间，由于其具备自复式功能，因此可以允许布置在用户无法接触到的位置，这与传统保险丝需要布置在用户能够方便更换的位置相比具有明显的差异。由于PPTC器件是固态器件，因此还能够耐受机械冲击和振动，可为各种不同的应用场合提供可靠的电路保护。
电源保护
PolySwitch
图2：PPTC器件对输入/输出接口的保护。
PPTC器件一直以来应用于电源直流输出端的过载和短路保护。在开发出LVR系列产品后，目前PolySwitch器件已经可以应用在电源输入端的交流主电路中，将交流线路变压器和其它线路侧设备置于它的保护范围内。这些产品能够在中性线不小心处于断开状态或交流线电压用于24VAC输入端时，能够为电源提供保护。
LVR器件适用于电源系统，在120VAC和240VAC电压下，其最大输入电流可高达400毫安。而电流更大的电源系统可以将PolySwitch器件安置在次级端的输出电路，用于保护由于过电流状态所引发的电源故障(如图1所示)。
输入/输出接口的保护
许多驱动器和控制装置均配备了通讯和数据接口，用于各个系统元件之间的信息传输。而这些接口的接线有时会与交流或直流电源电缆并排敷设。这些线束可能由于正常的磨损、意外事故、安装接线错误或在中央配电箱上进行的误操作，而出现短路现象。如果电源电缆与通讯电线出现短路现象，PolySwitch器件能够保护任何与这条短路线路相连接的系统，以免造成通讯接口的损坏。在某些情况下，这种现象有可能影响到很多系统。而PolySwitch器件在保护接口处所起的作用，可以明显地降低设备常见故障的停运时间和修理成本(如图2所示)。
过热保护
由于PolySwitch器件能够对来自外部的热量和内部电流产生的热量所引发的温度上升作出响应，并可与高压设备建立起热量方面的联系，为高压设备提供过热保护。建立这种热量联系可以通过将这些器件布置成与高压设备发生接触或靠近高压设备的方式来实现。
此接触的方式使该器件能够很容易地与设备形成物理接触，从而提高了保护的效果。在这类设备中，变压器是一个很好的例子，PolySwitch器件可以捆绑在外部线圈上或外壳上(如图3所示)，从而建立起热量联系，还可以在设计时结合到电路中，使其具备在变压器过热时向控制器发送警告，系统马上停止运行。
近距离方式适用于电源半导体部件的保护，而且在小型的表面贴装PolySwitch器件与电源器件同处于一个铜底板时效果最好。这是一种成本低廉的热量联系方式，使PolySwitch器件能够在温度超过其动作点时进行动作，同时通知电源器件处于过热状态下时应该停止运行。
在这种应用中，会存在一定程度的热延迟现象，所以这一保护方案无法保护大电流部件以及部件在毫秒级的时间内就发生故障的电源器件。但是，对于绝大多数的过负载状态，这种配置均可以对电源器件提供保护。
运动机械均有可能出现堵塞或断裂故障，并可导致电机失速。在电机失速时继续供给电源会导致电机的损坏和/或驱动装置的损毁。将PolySwitch器件与电机驱动器串联起来(如图4所示)，可以保护电机和驱动电子电路，防止在失速或负载过大的状态下系统发生故障。在故障清除后(而且电源断开后)，系统可以重新开始正常的运行，无需进行维护或更换部件。多年以来，PolySwitch器件一直是汽车工业中最为常用的保护车座、车窗和其它电机的方案。
在这些应用中，使用PolySwitch器件要求考虑串联电阻的阻值和器件的最大保持电流额定值。室温下的最大工作电流为：16V以下为15A，30V以下为9A。
在这些应用中，当这些系统由于过电流或过热状态而导致外部故障时，PolySwitch器件能够允许电机驱动和控制器系统继续运行。其优点在于提供了一种功能强大和可靠的产品，在其它部件出现故障时可以保护系统。
汽车IEEE1394网络应用
在汽车工业中，家庭生活方式与汽车日益紧密的联系方兴未艾。采用由美国汽车多媒体接口协会(AMI-C)制订的标准化全球接口，就能方便地与各种消费电子设备相连，并为这些设备的快速安装提供便利。在消费电子业界称为IEEE1394串行总线的网络，在设计时以多媒体内容的传输为目标。这一针对汽车工业的附加标准被称为IDB-1394，由“1394联合汽车工作组”制订。
IDB-1394设计用于高速多媒体应用，即在车内快速传输大量的信息。这项开放式的标准允许便携式的电子设备与车载网络之间进行连接和互动操作，为两者建立了沟通渠道。
电源接口需要提供过电流保护，而现有的汽车体系所使用的电源标准是在多年以前颁布的。由于用户便利端口(CCP)用于传输信号和供电，所以必须对它进行保护，以防止由于各种故障，例如接触不良的电缆或接头插入到商品时，发生短路或造成下行设备的损坏。这种情况有可能经常发生，所以中央控制面板的短路保护必须有效而可靠。
应用综述
如图5所示，车载网络的架构可分为内嵌式网络和用户便利端口(CCP)。目前的技术规格将内嵌式塑料光纤(POF)车载网络定义为与现有的MOST(媒体定向系统传输)技术相似的规格。但是，前者的架构更加稳固、能够提供更高的数据传输速率，并且更易于实现。这个网络能够连接各种电子设备，例如DVD播放机、视频显示屏、导航系统、收音机接收设备、通讯设备，如无线电话或应急自动远程通信及信息处理技术术语，以及其它的多媒体应用。
这套视频-音频网络包括一个CCP，可供乘客将自己的CD机、游戏机和其它应用1394总线的设备和外设连接到网络中，所配电缆通用于家中和车上。
电路保护要求
在热插拔汽车环境中，由于客户经常要在电源接口上连接和断开各种外设，所以明显存在发生短路损坏的潜在危险。电源接口要求具备过电流保护的功能，而应用于目前汽车系统中的现有电源标准是多年以前制订的。因为用户便利接口用于传输信号和供电，所以必须对它进行保护，以防止由于各种故障，例如接触不良的电缆或接头插入接口时，发生短路或造成下行设备的损坏。这种情况有可能经常发生，所以中央控制面板的短路保护必须有效而可靠，而且最好是能够复位的。
图5：车载视频-音频网络架构。
电流限制可以通过使用电阻、保险丝、开关或PPTC器件来实现。目前很少采用电阻保护方案，因为它会在正常电流状态下产生过大的电压降。有可能采用一次性保险丝方案，但是这种保护易于损坏，而且必须在发生故障后予以更换。双金属开关的局限性在于它存在反复接通，并有可能导致触点熔连故障。在很多汽车应用中，最好的保护方案为PPTC器件，这种器件在正常工作状态下呈现低阻抗，而在发生故障时呈现高阻抗。
PolySwitchPPTC器件广泛用于IEEE1394应用，经常为计算机、外设和便携式电子设备提供可复位式电路保护。在汽车多媒体应用中，这种器件常用于为连接到汽车网络的GPS定位设备、CD换片机、音响和其它电子外设的输入输出接口提供电路保护(如图6)。
PPTC器件与传统的熔断器相似之处在于：能够在故障产生和持续状态下限制危险的大电流；而不同之处在于：在故障消除后和/或电路电源断开后，PPTC器件能够自行复位。另一项优点是这种器件较为小巧，能够直接安装在电路板上，并且可安装在电子模块、接线盒和配电中心部件内。
采用通用电子工业标准的车载产品能够有助于客户利用新面市的产品来升级汽车。而通用的总线也有助于汽车制造商在技术进步、不断超前汽车设计循环周期的情况中，解决由此引发的技术过时的问题。在热插拔汽车环境中，由于客户经常要在电源接口上连接和断开各种外设，所以明显存在发生短路损坏的潜在危险。而PPTC器件为这一问题提供了有效的过电流保护方案。这种可复位的电路保护器件也有助于制造商生产出安全可靠的产品，以满足管理机构的要求，并且降低产品保修和修理成本。
图6：PolySwitchPPTC器件可帮
助电路设计师满足电路设计的
安全需求，并为连接到车载网络
中的电源接口、远程信息处理设备和
1前言
随着国民经济的高速发展、用电量不断增加的同时，客户对供电的可靠性及供电质量提出了更高的要求；10kV柱上开关电器在配网中分段和支线的合理应用，为提高供电可靠性立下了汗马功劳。但是由于我国各地区发展极不平衡，配电网的结构与布局日趋复杂，各种技术水平的开关设备有着不同的应用。
210kV柱上开关电器的分类
按灭弧介质区分，经历了压缩空气、磁吹、产气材料、油、SF6、真空几个代表性的阶段。
20世纪50年代的多油断路器，由于三相触头同室，其灭弧介质和绝缘介质均为绝缘油，开断容量在1250A以下，开断故障电流时存在爆炸危险。在经济发达地区，已逐渐淘汰油断路器。
SF6断路器和真空断路器是20世纪80年展起来的产品，90年代在我国得到广泛的应用，成为取代油断路器的主导产品。其开断电流在16kA及以上，开断短路电流次数多达30次，可10～20年免维护。同时已具有加装电动操作和控制器实现智能化和"三遥"功能。
310kV柱上开关电器在线路上的应用
(1)断路器。出现故障电流后按照整定电流和时间跳闸，一般配备电磁感应线圈和脱扣联动机构，既能开断，又能关合短路电流的断路器，开断故障电流能力较高，作为保护线路用。但因配网断路器保护配合时间短，经常存在越级跳闸的弊端。
(2)重合器。有电流型重合器和电压型重合器两种。反应故障电流跳闸后能重合的，称电流型重合器，这种重合器既做保护跳闸用，又能实现一至三次重合闸。将故障段从最后一段开始逐一淘汰，直到判别到故障段，因需多次重合故障电流，对电网冲击较大，同时分段越多，需重合的次数越多，时间越长，故分段一般不宜超过3段。适用于分支线和辐射型线路。
另一种重合器在线路失压跳闸，来电后延时后重合闸，称为电压型重合器。变电所内出线断路器需两次重合配合完成故障隔离与恢复供电，其中第一次重合为判别故障段，依据各分段点开关合闸的数量确定故障段并将故障段两侧开关闭锁隔离故障，第二次重合为恢复非故障段的供电，整路馈线仅重合一次故障电流，完成故障隔离与恢复供电时间较长。因过流速断保护需靠变电所馈线断路器完成而不适用于长线路，随着系统容量的增大，此矛盾已逐步消除。适用于辐射型或环网型的短线路，实现初级自动化。
(3)分段器。能记录故障电流脉冲次数，在无电压无电流时当故障电流次数达到预设值就自动分闸闭锁，构成电流脉冲计数型分段器。分段器大多与重合器配合使用，自动完成预期的分合及闭锁操作，具有检测与控制操动能力。
(4)负荷开关。该开关仅在无电压无电流时才能断开，但可以关合故障电流，开断额定负荷电流，其主要作为线路的分段。因造价低在集中式的配电自动化中采用。
根据手动运行、电动运行、自动运行、智能运行模式等不同的运行与控制方式，可以实现就地控制、分布控制、集中控制方式"三遥"功能的馈线自动化。
410kV柱上断路器在馈线自动化中的应用
馈线自动化即自动实现故障区段的定位、故障的隔离、非故障区段的供电恢复。要实现自动化，柱上断路器必需具备电动操作，电流、电压检测。一般的说，馈线自动化包括架空馈线自动化和电缆馈线自动化，架空馈线自动化又有以下几种运行模式：
模式一，就地控制方式。重合器、分段器，依据电流、电压、故障电流次数等按照预设的条件实现故障隔离和恢复供电。
模式二，分布智能控制方式。FTU监控终端+断路器(重合器)，在一定区域内的断路器实现故障隔离和恢复供电，但需建设该区域内断路器之间的通道。
模式三，集中远方控制方式。配调中心站+FTU监控终端+负荷开关，由控制中心(分中心)判断故障、隔离故障、恢复供电，但需建设通信通道和控制中心(分中心)，投资较高。
(1)模式一的特点是不需要通讯手段，利用重合器的重合及动作时限配合来实现故障自动隔离、自动恢复供电。其缺点是若分段越多，隔离故障、转移负荷时间越长。这种模式自动化程度较低，适用于馈线自动化的初级阶段。电流型重合器还会出现频繁跳闸、重合现象，对线路用电设备冲击较大，恢复供电时间较长。
(2)模式二要求柱上断路器具有电动操作机构，FTU监控终端将检测到的电流、电压信号，断路器状态信号进行比较处理，通过点对点通信，FTU把故障后断路器状态及记录信息传送到临近断路器的FTU，识别出故障区段并自动隔离，然后对非故障区段自动恢复供电；其特点是增加了断路器间通讯，技术较为先进，是配网自动化的过渡阶段。
(3)模式三是分布式的集中智能控制，将FTU监控终端检测的信息通过通信网络传送至配调控制中心(分中心)，进行全面的计算机管理；在馈线发生故障后，由控制中心(分中心)自动判别后遥控断路器隔离故障区段、恢复非故障区段供电。该模式是一种技术上更为先进的馈线自动化，是配电自动化的最高级阶段。
(4)柱上断路器在配网中的应用原则：
①使用条件。所有故障都应获得作为瞬时故障处理的机会，避开涌流的影响，分闸后闭锁应仅发生于永久性故障的情况，因分闸后闭锁而切除的线路区段应尽可能少。
②根据负荷大小和线路长短经济合理地安排和选择分段点及开关设备。农村长线路和分支线一般采用电流型重合器+分段器以提高供电可靠性，环网供电网络可采用电压型重合器，具备通信的馈线可采用负荷开关。
③根据安装地点选定额定电流，开断和关合短路电流能力，动、热稳定电流。短路容量一般应选择16kA以上，才能适应电网容量不断提高的要求。
④正确整定其保护配合，如跳闸电流、重合次数、分段器的次数预设、延时时间特性等。
⑤电流型重合器与重合器的配合应充分利用其快、慢的"双时"时间特性曲线，位于电源侧的重合器应至少1次的快速操作，其后的重合器有相同或更多的快速动作。而电压型重合器的延时时间整定应一级比一级延长T(一般设置7s)时间，环网供电中环网点的时间应大于每侧延时时间之和。
车用电力系统日渐短缺迫切需要新元件及新设计
越来越多的汽车电子设备，或电子系统导入车内应用之后，车用电力供应逐渐呈现不足的现象，使得汽车制造厂必须开始面对功率的控制，以及功率转换技术提出更高的要求，借以推动车用功率半导体、相关封装技术，能够更进一步的往前发展，这当中所包含的领域，也不再只是功率大小，还是MOSFET（Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransister；MOSFET）晶体管、绝缘闸极晶体管（InsulatedGateBipolarTransistor；IGBT）及控制与保护回路整合模块（IntelligentPowerModule；IPM）等问题。
归纳其主原因，是因为车上所使用的功率半导体元件与一般较常用的功率半导体元件比较起来，不论是对电压或电流、开关频率、功率损失、动态特性，甚至对于元件保护程度，都是相当严苛的；再加上汽车产业对于「用电的规范，已经开始从12V提升到42V，所以对于汽车用电的要求也就更高了。另一方面，必须具备也可进行高频切换动作及电能处理，才能使车上的电子产品，更能够发挥轻薄短小的应用优势，甚至是具有车上所需的高效率、信赖度与可靠性等要求。
汽车对于用电控制管理的概念成熟之后，其应用层面也越来越多；比方说，利用电力来作为汽车的制动及转向等运用，使得汽车电力、电子技术领域开始进行革新动作，而在这场汽车电力变革的过程中，将以电子转向或集成式启动器交流发动机（IntegratedStarterAlternator；ISA）作为主要架构。因为这是一种完全可逆的电机系统，又可称为交流伺服电动机，它是一种具有自动平衡式显示设备，藉由随动系统来确实执行元件，将放大器的输出电压（控制电压）转变为机械能，驱动滑动触点，除了能够让系统持续保持在平衡状态，还可以在高效率的状态下，实现许多需要很大峰值功率的电子功能。
以实际例子来说明：比方说，当驾驶者在红灯要转为绿灯可前进时，在第一时间将发动机关闭，主要是因为当驾驶者踩下油门时，交流发电机促使汽车能够很快地加速前进，如此一来，汽车不但能够降低排放有害气体，同时还能减少油料的用量。在这一方面，还能使用多余的电力来进行的各项控制，包括：电子动力转向（EPS）、主动式悬挂系统、电子透平机辅助设备、电子阀门控制、变速空调等，因此，这对集成式启动器交流发动机是非常重要的。
从技术门槛的角度来看，汽车集成式启动器交流发动机主要的技术困难在于，大功率的电子控制系统是采取部分设计方式，在执行上有它的困难。换句话说，由于汽车集成式启动器交流发动机是一个三相逆变器／整流器，除了负责对42V负载进行供电作用，或者当整流器在进行工作时，也能为36V电池进行充电之外，还必须在发动机起动时，能以逆变器方式为起动电动机进行供电的动作。从这边就能看得出来，为了让汽车电子系统能具有稳定的供电设计，就必须先厘清大功率电子元件，在不同应用阶段应该要有不同的工作诉求。
MOSFET晶体管改造汽车电源供应系统
再来，谈谈功率型金属氧化层场效晶体管（简称为功率MOSFET晶体管），这是一种属于多载式导电的单极型电压控制元件，其特性就是：开关速度快、高频率性能好，输入阻抗高、驱动功率小、热稳定性优良、无二次击穿…等优点，可以提供给设计者一种高速度、高功率、高电压，以及高增益的元件，因此在各类型小功率开关电路的应用非常广泛。
图说：PowerMOSFET是一种功率集成元件，它是由成千上万个小型MOSFET并联而成，图中所示为N通道的MOSFET单元结构剖面示意图。（资料来源：交通大学电子电力芯片设计与DPS控制实验室）
这对汽车用电系统来说，由于功率MOSFET晶体管具有很强的电流管理能力，才能够满足集成式启动器交流发动机必须兼具最大负载的效果及要求。换句话说，就是让汽车能在低温度的环境下，使内燃机具有较强的冷起动功能。不过，大部分汽车制造厂普遍认为，车用交流发动机大概只需要10kW就已经足够，过去也许是如此；不过，这对使用42V功率系统的10kW系统，这样肯定是不够的，这是因为逆变器在最后产生适当的输出电压与马达相联之后，一方面要调节马达的频率，另一方面还要调节马达电压，所以每个开关接口至少要超过400A来通过峰值电流的能力，才能因应越来越强大的车用电力系统。
图说：MOSFET晶体管提供了一个非常稳定安全操作区域（SafeOperatingArea；SOA），因为MOSFET再顺向偏压时，不需苦于二次崩溃所产生的效应，此直流与脉波的SOA优于BJT。（资料来源：交通大学电子电力芯片设计与DPS控制实验室）
借以降低电压功耗设计提升汽车发电机工作效率
要如何提高汽车发电机工作效率？若从降低正向电压来思考，这或许不失为一个方法，可以藉由降低寄生电感来减少切换时产生的电压尖脉冲。由于元件对于封装电流感度很灵敏，因此很多人都认为模块设计是最好的方式。不过，因为一般的模块封装设计方式，将影响到通过电流的能力。值得注意的一点是，虽然汽车发动机在「热车阶段，不需要很大的电流支持，但是功率MOSFET晶体管的限定电流会因为温度上升而有所下降，因此交流发动机的功率电路部分温度，必须保持在比较低温的状态，才能维持稳定的电压。另外，为了尽量提高额定电流，必须使用RDS（ON）较低的MOSFET晶体管，才得以满足车用电力需求。
改进的方式则能够以先进的封装技术，借以提高通过电流的能力，或者是使用分离元件等技术来达成，同时还能够尽量降低寄生电感（ParasiticInductance），良好值约为10uH20uH之间。除此之外，在电流切换过程还有更进一步的要求；简单说，就是要针对所使用的开关频率（一般为数千Hertz）进行最佳化动作，使逆变器或整流器能够在很高频率或环境温度高达150℃的情况下，还能提供全部的功率。
如何以特殊设计方式解决车上电流需求
在多种类型的汽车中，包括：汽车、大客车、卡车…等，最主要的动力来源大都是来自于内燃机系统来供应，它的模块设计大都是由半桥电路所组成，让车上的元件能够控制或驱动半桥电路中的高／低阶开关设备。另外，还能控制该桥次级端上的同步整流器MOSFET，使具有两个功率MOSFET晶体管芯片（每个为150mm），其电源母线不会受到任何电源装置发展故障的时候而受到影响，还能在42V的电源母在线，对600A的电流进行切换动作，藉此完成匹配性的设计。
其次，则因为汽车内部的温度或者是电压、电流过大容易造成温差的问题，易使车内电子设备中的材料受到影响，导致设备产生压应力或张应力。因此，为了减少汽车电子设备的热应力问题，通常会将MOSFET晶体管芯片安置在陶瓷基片上，这是因为陶瓷基片的温度系数与矽的温度系数能够完全匹配，若采用较为先进的导线压焊技术，特殊的架构不但能改善热源分布，进而加强整个模块系统的低热组性能，使模块能承受汽车所处的多变环境与电压功率起伏。
再来，就是如何降低杂散电感，使杂散电感低于8nH，这对消除尖峰电压是非常重要的。在一般设计上，为了降低电磁干扰（EMI）带来的影响，包括：栅极驱动电路、感测电路或保护电路，都装在一块很小的印刷电路板（PCB）上，而后将印刷电路板盖在模块上，使驱动电路能够以20kHz频率之下，驱动这些MOSFETT晶体管，其中涉及的参数感测和转换，都是在这块电路板上进行。因此，除了可以降低基板及散热器之间的抗热阻效能之外，在与传统模块相比，还能够使内部杂散电感降低60％以上，使设计及安装过程更为简单。
大功率MOSFET晶体管体现汽车电动转向系统
针对汽车采用大功率逆变器／整流器等元件技术，虽然说这是最理想电路设计和实施。不过，截至目前各界还没能够有个最后的定论，主要的问题还持续存在著。不过，42V的集成式交流发动机将是未来电动转向（EPS）汽车系统的关键所在，相信这点是不容质疑。不过，由于电流能力又会因为受到分离式的MOSFET晶体管塑料封装技术，而有所限制。这些限制对已经在汽车市场逐渐成熟的电动转向系统来说，将促使设计人员，将不同分离元件并联起来一同使用，或者采取模块的方式，才能提高分离封装通过电流的能力，借以降低中档及低档电动转向的系统成本。
大多数汽车系统中所使用的模块，目前大部分都都是采用绝缘金属基片（IMST）的设计方式。而在陶瓷基片方面，则是采用直接覆铜（DBC）的方式，并在厚膜基片及电流较小的情况下，才会改印刷电路板的模块设计方式。最后，在功率逆变器封装方面，对于中等功率和低功率，一个新的构想是将芯片封装在引在线，这时没有单独的基片，MOSFET晶体管可直接安装在同一个模塑引在线，用引线架构形成连接端子，进行外部连接到模块的外壳上，便能达到较佳的电源管理。
图说：因应汽车上的电源朝向低损耗化、小型化和超薄化需求，实现了优于传统系列的超低导通电阻特性和高耐击穿性依靠低导通电阻特性，并可以降低功耗，因而最适合用作电机驱动器、点滴器、DC/DC变换器等的开关元件。（资料来源：东芝半导体）
一、机电一体化技术发展历程及其趋势
自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.
(一)"机电一体化"的发展历程
1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;
2.微电子技术为"机电一体化''''''''带来勃勃生机;
3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;
4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势
1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.
2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。
5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
三、典型的机电一体化产品
机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、cad／cam系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务
机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。
前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。
(一)北京“机电一体化”工作面临的形势
1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度
(1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。
(2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。
(3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。
(4)北京工业系统cad应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，cad应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；cad的覆盖率才达到11%(而全国cad应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。
(5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。
(6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。
2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。
1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。
3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。
另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。
(二)北京“机电一体化”工作的任务
北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。
1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点
(1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶
国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和pid技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%。
(2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平
对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。
(3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度
风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。
(4)优先应用cad／cam技术，工业设计水平提高要有新目标
北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统cad的应用率为17%，cad的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%。
2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标
(1)总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。
(2)单项目标：
·机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%。
·汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%。
·plc的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的plc生产基地之一。
·“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。
·模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。
·其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量……
总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元；“电力电子”的销售额可超过20亿元；plc模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。
五、北京发展“机电一体化”的对策
(一)加强统筹安排，协调发展计划
目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!
(二)强化行业管理，发挥“协会”作用
目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。
“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……
(三)优化发展环境、增大支持力度
优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。
增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。
在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。
(四)突出发展重点，兼顾“两个层次”
机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。
我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是：
抓紧开发生产gto、gtr、vdmos等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造；
较之于电力生产观念，电力的产品观念也是相对传统的一个思想，之于产品就与管理和营销相关，但这种观念主要是我国电力企业传统营销的思想，这种理念通常认为向客户和用户提供电力是最为重要的工作重点，如何向客户提供更为经济、更为安全、更为可靠的电力，是电力企业的首要任务，电力企业在不断发展中，就要着眼于企业的规模和电力生产持的改良和研发上，如何运用新能源，如何研发新领域发电是电力企业的核心工作，在这一观念中把重点放在产品上，但是这种观念也很容易让企业患上产品营销近视的病症。
1.2电力推销
推销观念与其他两个相比却具有着更为先进性，在一战以后，世界上很多大企业都认同这一观念，并认为只有推销才能促进产品的销售，通常情况下，企业认为客户只对他们需求的产品和服务有购买的想法，但是对于那些暂时用不上或者非必需品，只有加强或是改变推销的方法方式或是改变模式，客户就有可能有购买的趋势，而在这一观念下的企业的主要任务，除了降低成本、提高效率外，还有一项更为重要的工作就是要加强和完善推销工作，这一观念也代表着卖方市场向买方市场的过渡。
1.3电力市场营销
电力市场的营销观念，是电力从生产观念到产品观念以及到推销观念之后，形成的一个电力市场营销的观念，这一观念是由卖方市场向买方市场转变的标志，这种思想认为电力企业的所有的工作重心都应该是以客户的需求出发，以市场的需要为导向，这一观念产生的社会市场大背景也是电力供大于求的时段形成的，该思想主要是指导企业以市场为导向，在充分地理解市场和调查用户需求的基础上，制定产量和产品的种类，进一步设定整个电力企业的生产计划，一改原来的重生产，轻用电；重分配，轻服务；重费用回收和成本降低，轻客户反馈和服务满意度。
2电力营销管理目标定位
2.1客户化分
客户的分类或者我们称之为客户的细分，是所有企业生产和发展的根本所在，而且客户的细化也是企业成熟的一个重要标志，我国电力企业营销管理中更为重要的就是应该对当前的客户进行细化和细分，从营销电力，到客户服务，再到电力质量和标准上，建立完整的客户满意系列工程。虽然我国电力企业在客户关系的维系和营销策略上还是处于初级阶段，但是近十几年的发展和改良，也取得不可小觑的成绩和效果，像电力营销客户中的电话服务、计算机自助服务等都是一大突破，供电企业根据不同的客户对于电力的需求，把客户进行群化，特别是对于一些大客户和高盈利的用户，更应该加强对他们的客户服务。
2.2网络趋势
网络不仅仅给人们的生活带来了不同以往的生活和生产方式，对于营销服务也带来了信息化的变革，这种在线的营销形式，不断打破了国际间的界限，把世界缩小化，给企业的营销也带来了巨大的机遇，如何利用好互联网的优势，如何把信息化营销推入到我国的电力企业客户营销之中来，是摆在我们面前的巨大的挑战和机遇，改变原有的营销方式，面对面、信函、产品展示等方式，转变成为以虚拟营销、无人服务、自助下单等方式的无线网络经营方式，不仅大大地节省了人力和物力，同时也节省了客户办理的时间，也节约了硬件和软件的资源。
2.3市场竞争
第三个电力企业市场营销的目标定位，就是所有企业的期望，如何增加本企业在市场中的竞争实力，对于我国电力企业来说，增加其产品的质量，提高其产品的标准，从实际的用电客户的利益出发，不断提高用电客户有服务水平和质量，完善客户服务的硬件和软件，才能在市场的竞争之中立于不败之地，像日本的供电公司的成功点就在于不断推出新的服务项目以满足不同客户群体的不同需求，但是我国的电力企业大多数还是在以行业老大自居，在以国家经济命脉的地位自诩，一些领导往往会忽视了我国市场的实际情况，一意孤行地指导电力企业的生产发展，忽视了用电客户的整体服务需求也是阻碍我国电力企业发展的因素之一。
3完善电力企业用电营销管理策略
3.1转变观念
要转变传统的观念，如何把营销的观念根植于电力企业的领导和营销员工的理念之中，如何把营销服务提到日常的工作重点之中来，以我国现行的市场经济为导向，以真实的客户需求为宗旨，从意识和思想的层面上改变传统陈旧的观念，才能促进和完善我国电力企业用电营销客户服务的整体水平。各个领导阶层还应该根据自身的企业的需要不断提高自身管理的水平和增加管理视角，以客户的角色来指导企业的发展。
3.2规范市场
要规范市场，为了规避不合理的自相竞争，为了统一服务水平和管理方法，制订出一系列统一的规范和法制法规，让我国的电力企业的用电营销管理，有法可依，有法必依，遇到问题和管理漏洞也可以做到执法必严和违法必究，只有制定出合理的规章制度才能促进营销管理的统一化发展，才能完善我国电力企业的用电营销策略，并给管理指引出工作和执行的方向。
本文参照典型军用电子器件的热扩展布置方式搭建了实验系统，如图1所示。待测件为一块最大外形为100mm×100mm×3mm的铝基蒸汽腔，其冷段与一块宽度为15mm的液冷冷板紧密连接，热段压接一个发热电阻作为模拟热源，发热电阻底面尺寸为15mm×15mm。为减小接触热阻，所有接触面之间均填充导热硅脂。冷板与一台恒温液冷源相连，液冷源的供液温度26℃，冷却介质为体积密度66%的乙二醇水溶液。为减少待测件与环境之间的热交换，使用保温材料包裹整个待测单元。冷却液的供液流量和供液温度通过液冷源上的流量计和测温仪测量;发热电阻的发热量通过一个程控电源调节;发热电阻和蒸汽腔的表面温度通过T型热电偶测量，并使用电脑终端收集;测温点分布如图1所示。图1实验系统及待测件上测温点布置图为比较铝基蒸汽腔和传统热扩展板的导热性能，本文将实验分为测试组和对照组。两组实验使用相同的测试条件和测试工况，测试组的待测件为铝基蒸汽腔，对照组的待测件为一块相同外形的纯铜板。
2实验结果及分析
2．1测试单元的温度分布
发热电阻的热量经过热扩展板传递至冷却液，因此，温度在测试单元的散热通径上逐渐降低，如图2所示。在使用蒸汽腔的测试单元中，热扩展板中部的温度(T2T5)近似等于介质饱和温度，沿程的温度变化可以忽略，这一传热形式是蒸汽腔相对于纯铜热扩展板的主要优势。尽管蒸汽腔中部的传热性能极佳，蒸汽腔的整体导热性能却受到蒸发段(位于热源下方)和冷凝段(位于冷板下方)热阻的制约。进一步分析蒸汽腔的散热机理，发现蒸汽腔整体散热效果受到热流密度的影响。具体来说，当热源的热流密度较低时，蒸发段内的介质不能充分蒸发，未经蒸发的介质形成一层附着在腔体内表面的液膜，引起了额外的热阻，从而削弱了蒸汽腔的换热能力。随着热流密度升高，蒸汽腔中的介质蒸发量增大，蒸发段的液膜变薄，热阻减小，蒸汽腔的换热性能优势逐渐显现。这一趋势在图2中表现为:高热流密度条件下，蒸汽腔测试单元的热源温度低于纯铜板测试单元;相反，低热流密度条件下，蒸汽腔测试单元的热源温度高于纯铜板测试单元。另一方面，蒸发腔在冷凝段的热阻主要受到冷板表面积影响［4］。
2．2铝基蒸汽腔的当量
导热系数蒸汽腔当量导热系数的定义:假定一块纯金属材料的导热系数等于蒸汽腔的当量导热系数，则该纯金属材料的导热性能与蒸汽腔等同。利用热学仿真手段，可以在仿真软件中假定一种金属材料，当该材料的导热系数与蒸汽腔的当量导热系数相等时，仿真结果中的发热电阻温度(T1)等于实验测试结果。考虑到多工况实验过程中保持了相同的接触条件、供液流量、供液温度等参数，因此在FLUENT仿真计算中可以利用多工况联立反推的方法获得冷凝段和蒸发段的接触热阻。结果表明:冷板与待测件之间的接触热阻为0．01(℃·cm2)/W，发热电阻和待测件之间的接触热阻为0．05(℃·cm2)/W。图3给出了热流密度102W/cm2条件下的仿真结果，热源温度为75．1℃，与相同热流密度下蒸汽腔测试单元中的热源温度相等。因此，可以认为蒸汽腔在102W/cm2热流密度条件下的当量导热系数与该算例中假定金属材料的导热系数相等，等于437W/(m·K)。使用同样的仿真方法，反推得到了各种热流密度条件下的蒸汽腔当量导热系数，如图4所示。结果表明:随着热流密度的增大，蒸汽腔的导热性能提高，并在热流密度大于100W/cm2时趋于稳定，达到约470W/cm2;当热源的热流密度等于35W/cm2时，蒸汽腔的导热性能与等尺寸的纯铜板相同。因此，建议在发热器件的热流密度≥35W/cm2时，可以使用铝基蒸汽腔代替传统的纯金属热扩展板。图3仿真结果:测试单元的温度分布云图图4不同热流密度条件下的蒸汽腔当量导热系数3结束语本文利用实验方法，研究了一种烧结芯铝基蒸汽腔的导热性能，在各种热流密度条件下获得了铝基蒸汽腔的当量导热系数。针对高热流密度电子器件的散热应用场合，比较了铝基蒸汽腔和传统金属热扩展板的散热性能，给出了铝基蒸汽腔在电子器件散热中的应用准则。
1概述
集成稳压器在近十多年发展很快，目前国内外已发展到几百个品种。按电路的工作方式分，有线性集成稳压器和开关式集成稳压器。按电路结构形式分，有单片式集成稳压器和组合式集成稳压器。按管脚的连接方式分，有三端式集成稳压器和多端式集成稳压器。按制造工艺分，有半导体集成稳压器、薄膜混合集成稳压器和厚膜混合集成稳压器。而在线性集成稳压器方面，则以低压差、大电流、小体积的发展比较迅猛。
MSK5101是美国MSKennedy公司研制的一种新型低压差、大电流、低功耗线性稳压器，它有＋3V、＋5V、＋12V和可调输出。输出晶体管采用单片工艺制造的超级PNP管，所以该系列型号的输入输出电压差很小。图1所示是MSK5101的内部结构框图。
图1
当MSK5101的输出电流为1．5A时，其压差只有350mV，因而它的效率很高，功耗较低。且输出电压精度可确保1％。此外，该系列稳压器也具有TTL／CMOS兼容的on／off使能脚以及故障信号输出脚。MSK5100采用可有效利用空间的10脚功率型SOIC封装，并且外壳上带有散热器铜接头。
MSK5101的体积很小。其外形如图2所示，尺寸大小为6．35mm×6．35mm×2．08mm，所以在很多有体积和重量限制的大功率稳压器应用中，该系列稳压器有很好的性价比。因此，可广泛应用于高效线性稳压器、恒压／恒流调节器、系统功率源、开关电源输出稳压器以及电池供电等设备。
MSK5101的主要特点如下：
采用带散热器接头的紧密型10脚SOIC封装形式；
输入输出电压差非常小，输出电流为1．5A时，压差只有350mV；
具有3．3V、5V、12V和可调输出；
采用开路集电极误差信号输出方式；
带有TTL电平使能脚；可零电流关断；
带有电源反接保护和负载短路保护功能；
接地端电流只有22mA（满载时）；
输出电压精度可达1％；
输出电流可达1．5A。
2主要参数
MSK5101的主要电气性能参数如表1所列。
表1MSK5101的主要电气性能参数
参数名称测试条件MSK5101系列单位
最小典型最大
输出电压公差Iout=1A，Vin=Vout+1V±0.5±1.0%
输入输出电压差Δvout=-1%，Iout=100mA80225mV
Δvout=-1%，Iout=1.5A350625mV
负载调整率Vin=Vout+5V±0.2±1.2%
10mA≤Iout≤1.5±0.3%
电源调整率（Vout+1V）≤Vin≤26VIout=10mA±0.05±0.6%
±0.5%
输出限流值Vout=0V，Vin=Vout+1V2.13.5A
接地端电流Vin=Vout+1V，Iout=0.75820mA
输出噪声Vin=Vout+1V，Iout=1.5A22mA
使能脚输入电压CL=10μF，10Hz≤f≤100kHZ400μV
使能脚输入电压高电平/导通2.41.2V
低电平/关断1.20.8V
使能脚输入电流高电平/导通2075μA
低电平/关断12μA
关断输出电流VENABLE≤08V1020μA
输出漏电流VOH=26V0.012μA
信号输出电压IOL≤250μA，Vin=Vout-2V0.20.4V
信号门限Vin=Vout-7%75mV
基准电压正常工作1.221.241.26V
基准电压温漂正常工作20PPm/℃
调整脚偏置电流全部温度范围，Vin=Vout+1V40150mA
热阻结到外壳4.55℃/W
过热关断温度结温JT1135℃
3应用说明
3．1稳压器保护
MSK5101系列稳压器具有输入电源极性反接、过电流、超温（Pd过大）和瞬态电压尖峰达到60V等各种保护功能，若将该稳压器用于负载接负电源的双电源中，则输出电压必须采用二极管箝位到地。
3．2输出电容
在输出端与接地端之间接入一只滤波电容可以减小MKS5101系列稳压器的输出电压纹波，该电容的最佳容量取决于应用情况，但至少应在10μF以上。也可在负载两端直接接入一只电容器来改善负载的瞬态响应能力。
3．3负载连接
在实际应用中，当稳压器负载电流很大时，负载的接法非常重要。为了不影响负载调整率，稳压器输出到负载之间连线的阻抗必须非常小，因为该阻抗可与负载组成分压器。为了保持稳压，MSK5101系列稳压器的最小负载电流应为10mA。
3．4使能管脚
MSK5101系列稳压器有一个与TTL信号兼容的使能（ENABLE）管脚，在该脚为TTL高电平时，内部偏压电路工作，并使稳压器电源接通。而当该脚为TTL低电平时，内部控制器关断，此时流入该器件的静态电流只有5μA。如果不需要使能功能，使能管脚可接到输入脚。
3．5故障信号输出脚
MSK5101系列中所有固定输出电压的稳压器产品都有一个故障信号输出脚。因为信号输出脚内为开路集电极输出电路，该脚电压可以上升到3V～26V之间的任意电压。这种特性允许该脚与任意逻辑电平接口。当信号比较器检测到“不稳压”状态时，该脚输出有效低电平（典型电压为0．22V）。MSK5101的故障信号状态包括输入电压过低、超温关断和输出限流等。实际上，当输入电压瞬态过高时，故障信号管脚也将输出高电平。
3．6散热器选择
采用对流散热时应按下式选择MSK5101系列稳压器所需的散热器：
TJ＝Pd（Rθjc＋Rθcs＋Rθsa）Ta
式中：TJ为结温；
Pd为总功耗；
Rθjc为结到外壳的热阻；
Rθcs为外壳到散热器的热阻；
Rθsa为散热器到环境的热阻；
Ta为环境温度。
设计时，可首先按下式计算出功耗P：
P＝（Vin－Vout）×Iout
然后，再选择最高结温。一般最高允许结温为125℃。为了计算所需散热器到环境的热阻，应将上述结温的表示式整理为：
Rθsa＝[（TJ－Ta）／Pd]－Rθjc－Rθcs
以下为根据此式列出的一个散热器选择的实例：
若MSK5101＿3．3型稳压器的输入Vin为＋5V输出Vout为＋3．3V连续直流电流Iout为1A。环境温度为＋25℃，最高结温为125℃。Rθjc为5℃／W，Rθsa为0．5℃／W。则：
P＝（5V－3．3V）×1A＝1．7W
Rθsa＝[（125℃－25℃）／1．7W]－5℃／W－0．5℃／W＝53．32℃／W
因此，在该例中，为了保证结温不超过125℃，应选用热阻小于53℃／W的散热器。
1概述
意法半导体公司ST生产的VKO5CFL芯片自投放市场以来，已被广泛应用于紧凑型荧光灯CFL电子镇流器中，而不久前ST公司又推出了VK06TL单片IC，该芯片的主要应用是直管形荧光灯TL电子镇流器。使用两块VK06TL和少量元件即可组成60W以下TL电子镇流器半桥逆变器。采用VK06TL作为半桥驱动器的TL镇流器，其灯预热频率、稳态工作频率及灯寿终定时保护等一些参数均可通过IC外部元件进行设定，而且还带有过热关断功能。此外，VK06TL之间的参数匹配性非常好，因而使用时不必进行挑选“配对”，而且器件坚固耐用，高温性能极佳。
2结构与特点
VK06TL驱动器采用16引脚SO封装形式，由于9～16脚均为集电极，故有效引脚为9个，图1为其引脚排列。
VK06TL电子镇流器驱动器内部除集成有控制电路和保护电路外，还集成了被称作“发射器开关”(Emitterswitch)的功率驱动输出级，VK06TL的内部电路组成如图2所示。
VK06TL的主要性能特点如下：
内部带有高压双极型NPN复合晶体管和一个低压MOSFET组成的“发射器开关”，级联功率开关器件的击穿电压BVCSO不小于520V，集电极电流Icrms为0．5A，峰值集电极电流ICM为5A，开关频率可达200kHz；
内含续流二极管连接于VK06TL内部源极或地与片内复合晶体管的集电极之间和击穿值约30V的双向交流开关二极管DIAC(连接于VK06TL的4脚与片内复合晶体管集电极之间)；
由VK06TL组成的电子镇流器驱动电路的预热频率、预热时间、稳态工作频率和灯寿终保护定时等功能参数均可通过外部元件设定；
电源电压Vdd被内部箝位在7V。
3应用电路及工作原理
图3所示是由两块VK06TL芯片组成的40WTL电子镇流器驱动电路。该镇流器的输入端M1、M2可连接400V的DC电压，而输入端AC1、AC2则可以连接185～265V的AC电压。因此，该电子镇流器的DC干线电压范围为250～400V。高端VK06TL（IC1）和低端VK06TL（IC2）的脚6(脚Vdd)上的电源电压可分别通过R5－C5和R1－C1网络获得。将电阻R1通过灯丝连接到DC干线电压的目的是便于在更换灯管之后电路能够自动重启。
通过R2可对C2进行充电。当C2上的电压达到30V时，IC2脚4内的DIAC击穿，功率开关器件导通，振荡器启动。而高端IC1脚4上连接的20V齐纳二极管D3则可用于避免IC1内的DIAC击穿，从而使IC1A功率开关能够可靠接通。
绕在扼流圈上的两个次级绕组N2、N3用于驱动IC1和IC2的开／关。当VK06TL脚5上的电压超过2．2V时，驱动器导通；而在该脚电压低于0．8V时，驱动器截止。此外，通过R4－C4和R3－C3组成的滤波电路，可保证电路正常工作，同时也可以避免硬开关现象发生。
IC1脚1上的电容C7和IC2脚1上的电容C9可用来设定预热阶段的工作频率。通过VK06TL脚1内部的一个350μA的电流源可对外部电容C7和C9充电。C7和C9均选820pF时，系统占空比为50％。由于扼流圈(NI)的电感值L为1．8mH，而灯启动电容C16为8．2nF，预热频率为53kHz。因此，该电路的DC电压为300V时，其峰值电流为1A。
图3
当电容C11、C12的充电电压达到4．2V时，预热阶段结束，此后7脚内部的开关与地接通，以使C8和C10分别与C7和C9相并联而使频率渐减，从而引起输出级扼流圈N1和C16由于C15C16，C15影响可忽略组成的LC串联电路发生谐振，并在C16两端产生高压以对灯点火，尔后频率下降到稳压工作频率。当选择C11和C12为4．7μF时，预热时间约为1s。当C8和C10均为820pF时，稳态工作频率为37kHz。DC母线电压为400V时，IC的峰值电流为750mA。
众所周知，当荧光灯达到寿命终结endoflife时，镇流器将使灯连续工作，从而引起灯管过热并产生放电“烟雾”，同时在灯阴极上产生非常高的电压，以使灯和镇流器处于异常和危险的状态。因此，设计时，在镇流器中必须设置灯寿终保护电路。
在实际应用中，IC1的8脚接半桥中点，灯寿终保护由IC2及其脚8与地之间的电容C13和R9来实现。图4所示是灯寿终(EOL)保护电路。其中电流感测电阻Rsense用于检测最大灯峰值电流。当Rsense两端电压超过0．1V(相当于1．8A的灯电流)时，比较器C1将使开关T1接通，以使内部充电电流对8脚外部电容CapE01(即C13)充电。当C13上的充电电压达到4．2V时，比较器C2使T2接通并维持电容充电。C13为470nF时，电路可在预热之后约100ms之内执行EOL保护功能。
