電子電路設(shè)計與工藝專業(yè)

電子電路設(shè)計與工藝專業(yè) 的核心是印制電路技術(shù)（PCB）設(shè)計與工藝技術(shù)。PCB 即Printed Circuit Board 的簡寫，中文名稱為印制電（線）路板，又稱印刷電（線）路板。PCB 是組裝電子零件用的基板，是在通用基材上按預(yù)定設(shè)計形成點間連接及印刷元件的印刷板，其主要功能是使各種電子零組件形成預(yù)定電路的連接，起中繼傳輸?shù)淖饔茫请娮釉骷姎膺B接的提供者，有“電子產(chǎn)品之母”之稱。PCB是工業(yè)與信息化的基礎(chǔ)，所有電子產(chǎn)品都離不開PCB。例如大家熟悉的電腦中的主板、顯卡、聲卡、手機(jī)板等。

教育特點：

裝潢設(shè)計與工藝教育專業(yè)教學(xué)，由于其課程內(nèi)容、性質(zhì)的獨特性，決定了教師們在教學(xué)時也表現(xiàn)出與其他專業(yè)教師教學(xué)的不同特征。這也可以從三個方面來闡述：

（1）講授與演示結(jié)合　裝潢設(shè)計與工藝教育專業(yè)教師注重直觀教學(xué)。因為裝潢設(shè)計就是研究視覺傳達(dá)藝術(shù)，需要有鮮明的形象性，即使是理論課程，通常也用大量的圖片、實例來闡釋原理、分析個案，從而引發(fā)學(xué)生的形象思維。在眾多的技法課中，教師不僅要準(zhǔn)備相應(yīng)的示范作品，還必須針對學(xué)生普遍存在的技法難點，進(jìn)行當(dāng)堂示范?！鞍俾劜蝗缫灰姟保芏嗨坪鹾苄W的表現(xiàn)手法，在教師的演示中，就直觀地展現(xiàn)出來。學(xué)生在欣賞過程中，引發(fā)感悟，啟發(fā)思考，收到舉一反三的效果。

（2）因勢利導(dǎo)地輔導(dǎo)　培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的思維和設(shè)計能力，是裝潢設(shè)計與工藝教育專業(yè)的教學(xué)核心。作為專業(yè)教師，首先應(yīng)對各藝術(shù)設(shè)計流派有一定的了解，具有兼容并蓄的胸懷，不以個人的好惡作為評判作業(yè)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。特別在設(shè)計課程中，對學(xué)生有意無意中顯現(xiàn)出來的個人風(fēng)格哪怕在萌芽狀態(tài)，教師都應(yīng)認(rèn)真對待，因勢利導(dǎo)地加以個別輔導(dǎo)，不能“一刀切”。倘若全班同學(xué)的作品面貌與任課教師的表現(xiàn)風(fēng)格完全類似，則是教學(xué)的失敗。齊白石老人告誡：“學(xué)我者生，似我者死”，便是這個道理。

（3） 課堂內(nèi)外相互補(bǔ)充　裝潢設(shè)計與工藝教育專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容不但是和我們的生活一樣豐富多彩，而且息息相關(guān)。裝潢設(shè)計的主旨就是優(yōu)化生活、美化生活。我們的專業(yè)設(shè)計課不僅需要課堂的理論教學(xué)和基本技能訓(xùn)練，還應(yīng)該走向社會，結(jié)合課程進(jìn)行市場調(diào)查和做一些設(shè)計的實踐活動。專業(yè)教師也應(yīng)有一定的社會設(shè)計實例，并達(dá)到較高的學(xué)術(shù)水準(zhǔn)。才能使專業(yè)教學(xué)站在學(xué)科發(fā)展的前沿。

電子電路設(shè)計與工藝專業(yè)畢業(yè)生可從事電子類工廠或研究所從事電子電路的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)準(zhǔn)備、精密圖形制造、數(shù)控加工、電路制造的制程控制、電路制造的測試、電路制造的品管和控制工作，也可以從事電子電路及原輔材料的采購和銷售、片式元件裝聯(lián)等工作。

在電力電子技術(shù)的應(yīng)用及各種電源系統(tǒng)中，開關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關(guān)電源技術(shù),其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關(guān)電源技術(shù)，通過開關(guān)電源改變用電頻率,從而達(dá)到近于理想的負(fù)載匹配和驅(qū)動控制。高頻開關(guān)電源技術(shù),更是各種大功率開關(guān)電源(逆變焊機(jī)、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術(shù)。

電子電路設(shè)計與工藝高頻化

理論分析和實踐經(jīng)驗表明,電氣產(chǎn)品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當(dāng)我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設(shè)備的體積重量大體下降至工頻設(shè)計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機(jī),還是通訊電源用的開關(guān)式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統(tǒng)“整流行業(yè)”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據(jù)這一原理進(jìn)行改造, 成為“開關(guān)變換類電源”,其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統(tǒng)高頻設(shè)備固態(tài)化,帶來顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經(jīng)濟(jì)效益,更可體現(xiàn)技術(shù)含量的價值。

電子電路設(shè)計與工藝模塊化

模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七元,包括開關(guān)器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管,實質(zhì)上都屬于“標(biāo)準(zhǔn)”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關(guān)器件的驅(qū)動保護(hù)電路也裝到功率模塊中去,構(gòu)成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機(jī)的體積,更方便了整機(jī)的設(shè)計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴(yán)重,對器件造成更大的電應(yīng)力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開發(fā)了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺整機(jī)的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接,這樣的模塊經(jīng)過嚴(yán)格、合理的熱、電、機(jī)械方面的設(shè)計,達(dá)到優(yōu)化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應(yīng)的散熱器上,就構(gòu)成一臺新型的開關(guān)電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機(jī)體積,更重要的是取消傳統(tǒng)連線,把寄生參數(shù)降到最小,從而把器件承受的電應(yīng)力降至最低,提高系統(tǒng)的可靠性。另外,大功率的開關(guān)電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個獨立的模塊單元并聯(lián)工作,采用均流技術(shù),所有模塊共同分擔(dān)負(fù)載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔(dān)負(fù)載電流。這樣,不但提高了功率容量, 在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求, 而且通過增加相對整個系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統(tǒng)可靠性,即使萬一出現(xiàn)單模塊故障,也不會影響系統(tǒng)的正常工作,而且為修復(fù)提供充分的時間。

電子電路設(shè)計與工藝數(shù)字化

在傳統(tǒng)功率電子技術(shù)中,控制部分是按模擬信號來設(shè)計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術(shù)完全是建立在模擬電路基礎(chǔ)上的。但是,現(xiàn)在數(shù)字式信號、數(shù)字電路顯得越來越重要,數(shù)字信號處理技術(shù)日趨完善成熟,顯示出越來越多的優(yōu)點:便于計算機(jī)處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測遙調(diào),也便于自診斷、容錯等技術(shù)的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統(tǒng)的設(shè)計來說,模擬技術(shù)還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數(shù)修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術(shù)的知識,但是對于智能化的開關(guān)電源,需要用計算機(jī)控制時,數(shù)字化技術(shù)就離不開了。