电子电路设计与工艺

专业代码:授予学位:高职专科修学年限:三年

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专业简介:

电子电路设计与工艺

  • · 修学年限:三年

专业介绍

电子电路设计与工艺专业[1] 的核心是印制电路技术(PCB)设计与工艺技术。PCB 即Printed Circuit Board 的简写,中文名称为印制电(线)路板,又称印刷电(线)路板。PCB 是组装电子零件用的基板,是在通用基材上按预定设计形成点间连接及印刷元件的印刷板,其主要功能是使各种电子零组件形成预定电路的连接,起中继传输的作用,是电子元器件电气连接的提供者,有“电子产品之母”之称。PCB是工业与信息化的基础,所有电子产品都离不开PCB。例如大家熟悉的电脑中的主板、显卡、声卡、手机板等……

培养目标

本专业培养面向电子技术行业生产、管理和服务,具有良好政治思想和道德修养,掌握电子技术职业岗位所需的专业基础理论和电子装接、电子产品生产管理、PCB设计制作及微控制器应用等专业技能,具有电子产品的生产装配、调试检验、安装维修等较强实际应用能力,从事企事业单位电子产品的生产、设备维护、生产管理、技术开发、营销服务等岗位工作,能适应经济社会发展与建设需要的德、智、体、美全面发展的,有良好职业道德和创新精神的高技能型的高等技术应用性人才。

参考学程年限

学习年限:2.5~5年

专业层次:高中起点专科

就业方向

电子电路设计与工艺专业毕业生可从事电子类工厂或研究所从事电子电路的产品设计和生产准备、精密图形制造、数控加工、电路制造的制程控制、电路制造的测试、电路制造的品管和控制工作,也可以从事电子电路及原辅材料的采购和销售、片式元件装联等工作。

在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。

高频化

理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造, 成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。

模块化

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量, 在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求, 而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。

数字化

在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。

课程设置 课程名称 课程类型 课时 学分

电路理论 必修 64 4

ARM体系结构与系统分析 必修 64 4

数字电路与逻辑设计 必修 64 4

数据结构 必修 64 4

虚拟仪器技术及应用 必修 64 4

微电子器件制造工艺 必修 64 4

毛泽东思想概论 必修 32 2

大学英语(上) 必修 80 5

计算机基础 必修 64 4

高等数学(上) 必修 64 4

高等数学(下) 必修 80 5

大学英语(下) 必修 80 5

网络教育学习指导 必修 16 0

C语言程序设计 必修 80 5

信息技术导论 必修 32 2

单片机原理及应用 必修 48 3

模拟电子技术 必修 64 4

电子封装与表面组装技术 必修 48 3

硬件描述语言和数字系统设计 必修 64 4

电子电路设计与工艺

  • · 修学年限:三年

电子电路设计与工艺专业毕业生可从事电子类工厂或研究所从事电子电路的产品设计和生产准备、精密图形制造、数控加工、电路制造的制程控制、电路制造的测试、电路制造的品管和控制工作,也可以从事电子电路及原辅材料的采购和销售、片式元件装联等工作。

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