电子修理技术与应用 大学专业分析235:应用电子技术教育

小编 2025-02-21 电子技术 23 0

大学专业分析235:应用电子技术教育

高考生及家长在做高考志愿规划时,都非常关注专业,那么选择专业时应该考虑哪些内容呢,专业决定孩子未来的发展方向,需要慎重考虑,我将对每个专业进行细致分析,仅供参考!

应用电子技术教育

学科门类:工学

一级学科:电子信息类

专业简介 :应用电子技术教育主要研究电子与信息系统、通讯系统及计算机等方面的基本知识、技术和师范技能,进行智能电子产品的设计检测、职业技术院校电子应用技术和计算机应用等方面的教学。例如:MP3等电子产品的设计,电视机的调试与维修,职高电子应用技术类科目的教学。

专业核心课程 :《数字电路》、《模拟电路》、《微机原理及应用》、《数据结构》、《单片机》、《EDA电路分析》、《信号与系统》、《高频电子线路》、《自动控制原理》、《电测技术》、《电声技术》、《现代通信技术》

就业方向 :电子类企业:产品设计、技术支持、产品装配、质量检测、设备维修、生产管理、产品销售、售后服务;

技术类院校:应用电子技术等方面的教学、信息处理和管理。

就业前景 :该专业毕业生的平均薪酬超过16%的专业,该专业应届生的平均薪酬为5K 左右,具有2年经验的平均薪酬为6.6K左右,具有5年经验的平均薪酬为9.5K左右,具有10年经验的平均薪酬为13.5K左右

就业岗位

就业行业

尽管应用电子技术教育专业具有广阔的发展前景,但也存在一些挑战。例如,该专业需要学生具备较强的实践能力和创新精神,以适应不断变化的市场需求和技术发展。同时,该专业也需要不断更新教学内容和方法,以适应教育领域和技术领域的变革。然而,这些挑战也为该专业的发展提供了机遇,促使该专业不断创新和完善,培养更多适应市场需求的高素质人才。

本专业介绍到此结束,欢迎大家到评论区探讨,有其他想了解的专业评论区留言哦!点赞加关注分享支持一下作者吧

汽车电子维修技术基础

前言

不同类型的电路板基本都有:电源电路、保护电路、输入电路、控制电路、输出电路、通信电路和显示电路。

1、电源电路:电源电路是向整个电路板中各个单元电路提供能量的一部分电路,它工作在高电压、大电流的环境下,是最容易出故障的电路。电源电路的功用是:将220VAC或380VAC交流电转换成电路板所需的各种不同等级恒定直流电压,如:5VDC 、12VDC、 15VDC、4VDC。

2、保护电路:监控电路板中各电路的运行状态,当电路板中的电路出现过过压、过流、过热、缺相等情况之一的时候,保护电路立即将电压、电流、过热、缺相等不正常的信息发送给微处理器,微处理器会立即作出相应的保护措施,来保护电路板尽量不被损坏或降低损坏的程度。

3、输入电路:将人的指令、传感器或开关信号转化成电路微处理器能够识别的电平信号。

4、输出电路:将微处理器输出的电流或电压信号进行放大或其它方面的处理,使处理后的信号能够驱动大功率管、继电器线圈、电磁阀、喇叭、电机等大功率器件动作。

5、控制电路:接收输入接口电路发送过来的相关信息,并对这些信息进行分析、处理,同时把处理结果发送给输出接口电路。控制电路常出现在主控制板电路板中,它的旁边有晶振元件,以微处理器为核心元件的周围就是微控制器电路。

6、通信电路:起信号传递作用,主要负责电路板与上位机,或电路板之间的信息通信。信息传递常用的方式有:无线传输、网络传输、本地传输等。

7、显示电路:把电路板运行时的主要信息通过显示屏、液晶屏或LED显示出来,以指示电路运行状态的电路。电路板中各电路的工作状态通常以发光二极管、七段数码管、液晶屏来显示。

本文在可学行、专业性和实用性方面花了大量心血,由易到难采用循序渐进式方式推进,重点知识重点讲解,实操指导性强。教材以知识点为中心,以基础知识为铺垫,配备工作页。全文教学内容详实,图文并茂,由于编者水平有限,本文难免有疏漏之处,竭诚欢迎读者批评指正,以便修改补充。

2023年10月22日

目录

1、电源电路...............................................................................

1.1线性电源电路........................................................................

1.2开关电源电路........................................................................

2、保护电路...............................................................................

3、输入电路...............................................................................

4、输出电路...............................................................................

5、控制电路...............................................................................

6、通信电路...............................................................................

7、显示电路................................................................................

8、实例分析................................................................................

1、电源电路

电子产品的电源电路主要有线性电源和高频开关电源。从理论上讲,线性电源是用户需要少电流,输入端就要提供多少电流;开关电源是用户需要多少功率,输入端就提供多少功率。

对比项目

1.1线性电源

一般应用在降压电路中,通过变压器变压,功率器件工作在线性状态。常用的稳压芯片有LM7805、LM317、SPX1117等。LM7805稳压电源电路原理图如下:

7805稳压电路

相关知识点:

一、变压器

1、作用 升压/降压;变电流(电流互感器);隔离电子元器件;降低损耗,提高功率因素。

2、符号:变压器T;控制变压器TC;电力变压器TM。

3、形状:

常用变压器

变压器触头

5、选择依据:电压等级、设备功率、使用尺寸、重量

6、好坏判断方法?(变压器中温度保险可以更换)

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二、整流桥

1、作用:将交流电转换为直流电

2、符号:BRIDGE/BR

3、形状:

常见整流桥

3、选择依据:要考虑整流电流、反向峰值电压Urm、导通时间、正向压降Uf等因素。

4、作业:判断整流桥好坏的方法?

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三、稳压芯片

1、典型输出电压:典型的7805提供 5V,某些型号可提供 4.8V 至 5.2V 的电压。

2、峰值输出电流:普通散热器可提供 1A;合适的散热器,可提供高达1.5V的电流。

3、输入电压:7.3V<V<30V。

4、工作电流:5mA。

5、工作最高温度:125 ℃。

6、基本功能:具备内部过载和短路电流保护功能,遇到特殊过载电路会自动关闭芯片。

7805稳压芯片

1.2开关电源

开关电源应用电磁转换方式,通过电源管理芯片生成的PWM信号,控制电感线圈高速通断调整输出电压。开关电源功率大、效率高、发热小,可以升压也可以降压。本文为降压电源开关电路由三部分组成:红色区域部分、蓝色区域部分、绿色区域部分。

电路方框图

第一部分

线性电源电路1

一、防雷电路:

当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由RV1、RV2、RV3;FU1、FU2、FU3、FDG组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上;若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。

相关知识点:

1、压敏电阻

主要参数

1)作用:防雷击,承受浪涌电流。当外加电压处于击穿电压以下时,压敏电阻呈高阻截止状态,对电路不起作用,当外加电压突变超过他的击穿电压时,压敏电阻会迅速导通把保险熔断保护后面的电路不会被烧毁。

2)符号:“RV”或“R”

3)形状:

压敏电阻样式

4)作业:判断压敏电阻好坏的方法?

检查表面是否有漏电,击穿,炸裂等现象;

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2、热敏电阻

1)作用:防浪涌,刚上电时NTC电阻值很大,对浪涌电流进行抑制,通电后温度升高,电阻值变小,对电路影响很小。负温度系数热敏电阻(NTC)温度升高时,电阻会降低;正温度系数热敏电阻(PTC)温度升高时,电阻增加。

2)符号:RT或R

3)形状:

热敏电阻样式

4) 选择依据:工作温度、精度、响应时间、品牌

5) 作业:判断热敏电阻好坏的方法?

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二、滤波电路

C1、L1、C2、C3组成的双模滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。

相关知识点:

1、安规电容

1)滤波作用:(X滤差模信号;Y电容滤共模信号),滤除高频噪声和电磁干扰;过载保护:能在额定电流下长时间工作,且能在超过额定电流时自动断开。

2)符号:X1、X2、X3;Y1、Y2、Y3、Y4

3)分类:x电容是跨接在电力线两线(L-N)之间的电容,一般选用金属薄膜电容;Y电容是分别跨接在电力线两线和地之间(L-E,N-E)的电容,一般是成对出现。基于漏电流的限制,Y电容值不能太大,一般X电容是uF级,Y电容是nF级。X电容抑制差模干扰,Y电容抑制共模干扰。

安装位置

4)形状:

主要参数

5)特性:外部电源断电后能迅速放电,失效后不会导致电击;具有耐压和绝缘能力。

6)选择依据:

绝缘电压

7) 作业:安规电容好坏判断方法?

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1)作用:储存电磁能、滤波和阻抗匹配等重要作用。

2)符号:L

3)形状:

电感分类

4) 电感线路

差模&共模

5) 电感应用

差模&共模

6) 电感选择依据:

主要根据电感的封装尺寸,以及电路设计需要的最小感值和额定工作电流等来确定所需要的合适的电感器,此外还需要综合考虑电感器的工作环境,参考工作频率、工作电压等参数。

7)讨论:电容滤波与电感滤波的区别?

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第二部分

功率转换电路主要由电源管理芯片、功率变换器等组成,运用磁转换原理、PWM控制原理,涉及元件有芯片、MOS管、电阻、电容等。

核心电路

一、电源管理芯片

1、作用:负责管理和控制电源的输出,确保设备稳定工作。

2、封装类型:QFN、BGA、SOT、SOP

封装形式

3、UC3842芯片

管脚定义

1)频率补偿:2号脚通过采样输出端的电压数据与1号脚基准电压做对比,从而由误差放大器来调整输出脉宽,达到控制电压或者电流输出的目的。

2)电流采样端:通过流过开关管的电流大小来控制开关管的通断,保护开关管。

3)内部振荡器的定时端:电阻RT连接至Vref以及电容CT连接至地,通过调整阻容元器件的参数来调整晶振的频率。

4)基准电压输出端:为电阻RT、电容CT提供工作电源。

二、PWM控制原理

相关知识点

1、占空比

1、作用:根据控制需求,改变占空比,模拟出不同强度的电压和电流输出。

2、原理:改变占空比改变平均值

占空比

2、等面积原理

1)特点和应用

通过数字信号控制模拟器件。占空比信号改变开关导通、截止时间,改变负载两端平均电压和电流值,如:直流电动机转速控制;LED亮度控制;输出电压大小控制等。

2)常用PWM芯片:TL494、SG3525、IR2110、MC34063、UC3842、UC3845

等面积原理

第三部分

本电路为变压器次级电路,主要给各电子元器件提供工作电源,同时作为芯片反馈信号。

低压输出

请接合前面所学知识,分析上面电路:

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2、保护电路

电路板中常见的保护元件有:保险丝、自恢复保险丝、放电管、压敏电阻、TVS、共模电感等;常见保护电路有:过压保护、过流保护、过热保护、缺相保护等电路。

一、过压保护

稳压管VS的击穿电压稍大于输出电压额定值。输出正常时,VS不导通,晶闸管V的门极电压为零,不导通;输出过压时,VS击穿,V受触发导通,使光电耦合器输出三极管电流增大,通过UC3842控制开关管关断。

稳压二极管

二、过流保护

当输出电流过大时, RS 两端电压上升,VIC2-2 > VIC2-3 使IC2 输出高压,V1 导通电流增加。IC1反馈信号控制UC3842输出脉冲宽度,控制输出电压和电流。

晶闸管保护

芯片保护

三、过热保护

在正常工作时,变压器温度正常,NTC的阻值较大,运放A1两输入端电压U+ < U- ,输出为零;当变压器异常,温度上升到设定值时,运放A1输出高电平,并送到PWM控制芯片使输出脉冲关断。

电机过热保护电路

变压器过热保护电路

四、缺相保护

当电动机处于缺相运行状态时,会导致三相电压不平衡,桥式整流电路BR会有电压输出,当输出电流达到中间继电器KA的动作值时,与KA自锁触点串联的动断触点断开,随之KM线圈断电,其主触点释放,电动机停机。

电机缺相保护

3、输入电路

一、开关量输入

开关量指开关接通和断开对应的高、低电平信号,即数字量信号。

光电耦合器

提问:电容的作用?

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提问:光电耦合器的作用?

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二、模拟量输入

模拟量指连续变化的信号,经比较器或放大器处理后送至芯片内部。

放大器电路

相关知识点:

1、电路结构

比较器一般为集电极开路输出,需接上拉电阻,输出数字信号;运算放大器为互补输出,可以输出不失真的模拟信号,一般闭环使用。运算放大器可以作为比较器,优点:具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗;缺点:内部三极管会产生一定的压降,内部补偿电容会使输出响应慢(反过来也是优点:不能捕捉输入信号上的噪音),一般在低电频电路中替代比较器使用。

比较器&放大器

2、主要应用

1)比较器比较功能,比较器不能作放大器使用,但放大器可以作比较器使用,放大器有同相放大、反相放大和差分放大等电路。

2)放大器比较功能,当2号脚电压 > 2.5V时,输出端与GND导通为0V, LED 点亮;当2脚电压 < 2.5V时,输出端与+5V相通输出5V, LED 熄灭。

比较功能

3)放大器同相输入

根据虚短原则:‘+’与‘-’电位相等,即A点电位等于输入电压Ui;

根据虚断原则:‘+’与‘-’之间不过电流,电流路径见下图虚线,因此流过R1的电流等于流过Rf的电流,列方程求解:(Ui - 0) / R1 = (Uo - Ui) / Rf

整理得:U0=(1+Rf/R1)*Ui

同相放大

4)放大器反相输入

根据虚短原则:‘+’与‘-’电位相等,即A点电位等于0V;

根据虚断原则:‘+’与‘-’之间不过电流,电流路径见下图虚线,因此流过R1的电流等于流过Rf的电流,列方程求解:(Ui - 0) / R1 = (0 - Uo) / Rf

整理得:Uo=-(Rf/R1)*Ui

反相放大

3、常用型号

比较器:常见的有LM324 LM358 uA741 TL081\2\3\4 OP07 OP27

运放器: 常见的有LM741、TL071、LM358、LM324、AD823、AD8221、OPA2134

4、单体电池电压采样

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单体电池电压采样

4、输出电路

一、继电器输出

光电耦合器的输入侧是发光二极管,输出侧有多种结构,如光敏晶体管、达林顿型晶体管、TTL逻辑电路以及光敏可控硅等。对于开关量输出场合,光电隔离主要用其线性输出特性,当发光二极管两端达到一定电流时,光耦合器输出端导通;当流过的电流小于某一值时,光耦合器输出端截止。不同的光耦合器通常有不同的导通电流,一般典型值为10mA。

开关量输出

二、运放输出

模拟量输出

三、专用芯片输出

模拟量输出

5、控制电路

一、内部电路

连接关系图

二、外部接线图

外部线路

三、辅助电路

1、复位电路

单片机复位电路分为两种:低电平复位和高电平复位。高电平复位后Reset端口为低电平;低电平复位后Reset端口为高电平。

高电平复位

1)高电平复位

原理:上电瞬间,电容未充电被视为短路,此时Reset端口为5V电压。电容充电完成时,电容被视为断路,Reset被电阻下拉为低电平;按键时,电容放电完成视为短路,Reset端口电压变为5V,再充电断路Reset被电阻下拉为低电平。

低电平复位

2)低电平复位

原理:上电瞬间电容视为短路,电源通过电阻向电容充电。Reset端口在上电瞬间与地相连低电平复位;按键后Reset端口接地为低电平完成复位。

2、晶振电路

晶振电路控制程序运行节奏,频率越高程序运行速度越快。

晶振电路

6、通信电路

一、通信电路

不同设备信号电平高低不同,TTL、CMOS、RS232之间通信需借助通信转换电路来转换。常见的转换电路有:二极管电平转换电路、三极管电平转换电路和MOS管电平转换电路,前面两个结构简单,但只能单向传输,后者可双向传输。

连接关系

1、 当5V转3.3V电平时,5V电路发高电平,MOS管截止,S极被电阻上拉为高电平3.3V。

高平转低平1

2、 当5V转3.3V电平时,5V电路发低电平,MOS管导通,S极3.3V电路变为为低电平。

高平转低平2

3、 当3.3V转5V电平时,3.3V电路发高平,MOS管截止,D极被电阻上拉为高电平5V。

低平转高平1

4、 当3.3V电路发送低电平时,MOS管导通,D极5V电路为低电平。

低平转高平2

二、汽车通信模块

汽车网关是汽车通信模块,类似于火车中转站,负责协调不同网络模块之间的协议转换、数据通信等工作,具备:网络管理和故障诊断等功能。

J533通信模块

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....................未完待续....................

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