中心議題：

• 探討觸摸原理及其設計方案
• 揭示高效逆變器設計之道
• 剖析電動汽車的充電技術

2010年，有2個概念最值得人們探討：“蘋果”和“環保”。

“蘋果”概念：以iPhone為首的手機和以iPad為首的平板電腦這股“蘋果”風(feng)，除(chu)了(le)引(yin)爆(bao)便(bian)攜(xie)式(shi)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)市(shi)場(chang)外(wai)，更(geng)是(shi)帶(dai)動(dong)了(le)觸(chu)摸(mo)屏(ping)技(ji)術(shu)的(de)迅(xun)猛(meng)發(fa)展(zhan)。據(ju)行(xing)業(ye)分(fen)析(xi)師(shi)認(ren)為(wei)
，觸(chu)摸(mo)屏(ping)在(zai)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)滲(shen)透(tou)率(lv)將(jiang)分(fen)為(wei)前(qian)後(hou)兩(liang)期(qi)：前期為20%-30%，後期將達到60%。2010年已經超越了30%的滲透率，2011年將是後期60%的發展之年。

“環保”概念：隨著我國經濟持續高速發展，缺煤、缺電、缺油幾乎同時出現
，加上我國是能源消費大國，早在2002年，我國能源消費已位列全球第二
，僅次於美國，時至2010年我國一次能源消費量達到了32.5億噸標準煤，同比增長了6%，能neng源yuan消xiao費fei躍yue居ju全quan球qiu之zhi首shou。加jia之zhi，近jin期qi發fa生sheng的de日ri本ben核he泄xie漏lou事shi件jian，更geng是shi引yin發fa了le人ren們men對dui能neng源yuan獲huo取qu之zhi道dao的de重zhong新xin審shen度du。在zai全quan球qiu能neng源yuan緊jin缺que的de大da環huan境jing下xia，清qing潔jie環huan保bao的de太tai陽yang能neng光guang伏fu
、風電等清潔能源將被加速
，從而帶動逆變器市場的發展
；新能源汽車技術也在這樣的大環境下異軍突起
，各種新型充電技術將搬上環保的舞台。

在“蘋果”和“環保”概念下，觸摸技術
、逆變器技術以及新型充電技術討論將在延2011nianjixuyanshen。benqibanyuetanjiangyudajiayiqitantaochumopingzaishejideshihouxuyaozhuyinaxieyaodian

，ruhetigaoguangfunibianqixiaolvyijixinxingchongdianjishudejiqiao。

觸摸技術
觸摸屏作為新型的輸入設備，有利於電子產品小型化、操作簡潔化、外(wai)觀(guan)時(shi)尚(shang)化(hua)，觸(chu)摸(mo)式(shi)按(an)鍵(jian)使(shi)按(an)鍵(jian)操(cao)作(zuo)更(geng)加(jia)靈(ling)活(huo)方(fang)便(bian)，帶(dai)動(dong)了(le)觸(chu)摸(mo)技(ji)術(shu)火(huo)速(su)進(jin)入(ru)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)市(shi)場(chang)，目(mu)前(qian)個(ge)人(ren)數(shu)碼(ma)產(chan)品(pin)和(he)商(shang)用(yong)顯(xian)示(shi)都(dou)紛(fen)紛(fen)采(cai)用(yong)了(le)觸(chu)摸(mo)技(ji)術(shu)。
 
1）觸摸屏工作原理和性能
觸摸屏係統包括觸摸檢測裝置和觸摸屏控製器。觸摸檢測裝置安裝在顯示器屏幕前麵，用於檢測用戶觸摸位置

，接收後送觸摸屏控製器；觸摸屏控製器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，並將它轉換成觸點坐標

，再送給CPU

，它同時能接收CPU發來的命令並加以執行，這就是其工作原理。觸摸屏一般分為四大類：電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏
、紅外線式觸摸屏和表麵聲波觸摸屏

，每種觸摸屏都有其獨特的性能
，各自的原理也有差異性
，因此不同的觸摸屏有不同方麵的應用。

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2）電容式觸摸設計要點
目前市場上因為電容屏憑借其多點觸控功能而得到廣泛應用。電容觸摸屏和電阻式觸摸屏截然不同，電阻屏相對來說比較穩定、設she計ji簡jian單dan
，那na麼me在zai進jin行xing電dian容rong式shi觸chu摸mo屏ping設she計ji的de時shi候hou需xu要yao注zhu意yi哪na些xie問wen題ti呢ne？當dang我wo們men對dui觸chu摸mo屏ping進jin行xing操cao作zuo的de時shi候hou，用yong指zhi尖jian觸chu摸mo
，是shi不bu會hui有you效xiao的de，因yin為wei電dian容rong觸chu摸mo屏ping受shou到dao手shou指zhi和he觸chu摸mo屏ping之zhi間jian接jie觸chu麵mian積ji的de影ying響xiang，倘tang若ruo增zeng大da手shou指zhi與yu屏ping幕mu的de接jie觸chu麵mian積ji
，則ze可ke能neng會hui出chu現xian誤wu操cao作zuo，這zhe就jiu引yin出chu了le用yong戶hu與yu機ji器qi之zhi間jian良liang好hao交jiao互hu的de設she計ji問wen題ti。所suo有you的de電dian子zi設she備bei都dou需xu要yao考kao慮lv其qiESD問題，對於配有觸摸屏的移動設備
，屏幕的增大帶來耗能的增大，耗能問題急需解決，還有諸如觸摸屏本身的材質選取、觸摸屏的各種電氣參數……這些都是在設計中需要考慮的。

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2）電容式觸摸解決方案
觸摸係統主要包括觸摸屏、控製器、微處理器三部分，觸摸屏作為輸入係統，用於檢測用戶的操作，並形成電信號
；控製器充當觸摸屏和微處理器之間溝通的橋梁
，內涵一個AD轉換器件
；微處理器是核心部件
，負責運算。其中，控製器與觸摸屏的觸控點數目
、精確度、相應時間
、功耗、信xin噪zao比bi有you關guan，好hao的de技ji術shu方fang案an可ke以yi在zai節jie省sheng成cheng本ben和he使shi用yong資zi源yuan上shang為wei觸chu摸mo係xi統tong做zuo出chu貢gong獻xian，開kai發fa優you化hua觸chu摸mo係xi統tong的de重zhong點dian落luo到dao了le控kong製zhi器qi上shang。目mu前qian
，市shi場chang上shang電dian容rong式shi觸chu摸mo控kong製zhi解jie決jue方fang案an主zhu要yao包bao括kuoTrue Touch技術、mTouche技術和maXTouch技術，這些技術解決了在電容屏上使用觸筆、縮短觸摸係統的開發時間、觸摸響應時間、精度等問題
，同時也朝著小型化發展。

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3)  觸摸屏接口設計案例分享
觸摸屏輸入輸出設備，由觸摸屏、觸摸屏控製器和微控製器三部分組成，要求精確、方便、準zhun確que的de控kong製zhi，其qi應ying用yong簡jian化hua了le人ren機ji交jiao互hu過guo程cheng

，使shi得de數shu據ju的de顯xian示shi和he輸shu入ru結jie合he為wei一yi體ti
，大da大da縮suo小xiao了le整zheng個ge設she備bei的de體ti積ji。觸chu摸mo屏ping附fu著zhe在zai顯xian示shi器qi的de表biao麵mian
，與yu顯xian示shi器qi配pei合he使shi用yong，通tong過guo觸chu摸mo產chan生sheng模mo擬ni電dian信xin號hao，經jing過guo模mo數shu轉zhuan換huan變bian為wei數shu字zi信xin號hao，並bing由you微wei處chu理li器qi計ji算suan得de出chu觸chu摸mo點dian的de坐zuo標biao
，從cong而er得de到dao操cao作zuo者zhe的de意yi圖tu並bing執zhi行xing。控kong製zhi器qi的de功gong能neng主zhu要yao是shi在zai微wei處chu理li器qi的de控kong製zhi下xia向xiang觸chu摸mo屏ping的de兩liang個ge方fang向xiang分fen時shi施shi加jia電dian壓ya，並bing將jiang相xiang應ying的de電dian壓ya信xin號hao傳chuan送song給gei自zi身shenA/D轉換器，在微處理器SPI口提供的同步時鍾作用下將數字信號讀入微處理器。微處理器則相當於人類的大腦，一切的數字信號控製均需要經過這個核心部件。
jiguangzhiliaoyixitongyinweiqiteshuyingyongduixitongdexiangyingshijianyaoqiubijiaoyange
，tongguoduineibujicunqihesuanfadeyouhuashezhi，keyitigaofuzakongzhixitongdexiangyingshijian。bianxiechanpinxuyaomianduidetiaozhanshixuhangshijian
，congchaodigonghaodequshichufa，tichuleyilinggonghaoAltera MAX IIZ CPLD邏輯器件對智能手機觸摸屏接口的設計，並詳細介紹了2D觸摸傳感器的原理及其設計，通過 MAX IIZ CPLD和AD7142 CDC觸摸屏解碼達到縮短響應時間
、提高精確度和降低功耗等等。

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高效率逆變器設計
太陽能交流發電係統是由光伏組件、光伏控製器

、蓄電池組和逆變器共同組成（如圖1）,
，其中，逆變器是最重要的部分。逆變器是一種電源轉換裝置，其主要功能是將蓄電池的直流電逆變成交流電，圖2表示了逆變器在太陽能交流發電係統中的作用。

1）半導體功率器件的選擇
太陽能逆變器通過全橋電路，一般采用SPWM處理器經過調製、濾波
、升壓等
，得到與照明負載頻率
、額定電壓等相匹配的正弦交流電供終端用戶使用。最高效率是太陽能逆變器的最重要指標

，除了通過一個boost電路來對太陽能電池輸入電壓進行最大功率點跟蹤，功率器件的加入以及正確選用，將會大大提高太陽能逆變器的效率。
用於逆變器的功率器件主要有IGBT和MOSFET兩種，其中IGBT導通壓降具有非線性特性，可以使IGBT的導通壓降不隨著電流的增加而顯著增加，其工作在50HZ的電網頻段，MOSFET比IGBT工作在更高的開關頻率，一般在16KHZ頻段左右。在DC/AC升壓變換器中，由升壓二極管

、升(sheng)壓(ya)晶(jing)體(ti)管(guan)和(he)儲(chu)能(neng)電(dian)感(gan)組(zu)成(cheng)的(de)電(dian)壓(ya)變(bian)換(huan)電(dian)路(lu)
，輸(shu)入(ru)的(de)脈(mai)衝(chong)經(jing)過(guo)放(fang)大(da)器(qi)放(fang)大(da)後(hou)驅(qu)動(dong)晶(jing)體(ti)管(guan)做(zuo)開(kai)關(guan)動(dong)作(zuo)，使(shi)得(de)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)對(dui)電(dian)感(gan)進(jin)行(xing)充(chong)放(fang)電(dian)，此(ci)時(shi)，在(zai)電(dian)感(gan)的(de)另(ling)一(yi)端(duan)就(jiu)能(neng)得(de)到(dao)交(jiao)流(liu)電(dian)壓(ya)。一(yi)般(ban)而(er)言(yan)，在(zai)選(xuan)擇(ze)升(sheng)壓(ya)二(er)極(ji)管(guan)時(shi)，必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)到(dao)反(fan)向(xiang)恢(hui)複(fu)電(dian)流(liu)對(dui)升(sheng)壓(ya)開(kai)關(guan)的(de)影(ying)響(xiang)，因(yin)為(wei)這(zhe)會(hui)導(dao)致(zhi)額(e)外(wai)的(de)損(sun)耗(hao)，使(shi)用(yong)碳(tan)化(hua)矽(gui)二(er)極(ji)管(guan)，可(ke)大(da)大(da)減(jian)少(shao)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)開(kai)通(tong)損(sun)耗(hao)和(he)二(er)極(ji)管(guan)的(de)關(guan)斷(duan)損(sun)耗(hao)，還(hai)可(ke)減(jian)少(shao)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)。對(dui)於(yu)額(e)定(ding)600V的升壓開關，可采用超級結MOSFET，可降低單位麵積的導通電阻。對於需要1200V功率開關的太陽能逆變器
，IGBT是適當的選擇。使用超級結MOSFET在輸出變換器中，開關頻率沒有DC/AC變換器的高
，處理由所有組變換器產生的電流總和時，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)將是最理想的器件。

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3）逆變器的拓撲結構設計
逆變器的拓撲結構決定著整個太陽能並網發電係統的效率和成本，是影響係統經濟可靠運行的關鍵因素,拓撲結構的選擇和光伏逆變器額定輸出功率有關：對於4kw以下的光伏逆變器，通常選用直流母線不超過500v，單相輸出的拓撲結構,而大功率光伏逆變器需要使用更多的光伏電池組和三相逆變輸出，最大直流母線電壓會達到1000v
，綜合考慮開關速度，利用中心點箝位的拓撲結構，便可使用600v的器件取代1200v的器件，提高太陽能逆變器的效率。不管是單向還是三相光伏逆變器拓撲設計
，其趨勢都是朝著效率更高、無功功率補償和雙向變換模式發展
，通過在原來的拓撲設計上適當的增加功率器件，可以使太陽能逆變器高效的運作。
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電動汽車充電技術
diandongqichezaoyichengweishijiechezhanshangdeyigejiaodian，qitidaichuantongnengyuanqudongjishuwuyishiweilaixingyefazhandezhongdian。duiyuyitaidiandongqiche，xudianchishiqidonglisuozai，chongdianshiqibukequeshaodexingwei，weishiyingdangjinshehuikuaisufazhandebufa，zhinengkuaisudechongdianfangshichengweilediandongqichechongdianjishudefazhanqushi。
  1）電動汽車的充電方式
目前電動汽車充電方式有三種，即更換電池、快速充電、無線充電。

更(geng)換(huan)電(dian)池(chi)實(shi)質(zhi)是(shi)將(jiang)新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)環(huan)節(jie)市(shi)場(chang)化(hua)運(yun)營(ying)，有(you)利(li)於(yu)降(jiang)低(di)電(dian)動(dong)車(che)的(de)售(shou)價(jia)及(ji)減(jian)短(duan)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)，但(dan)是(shi)行(xing)業(ye)專(zhuan)業(ye)化(hua)高(gao)。快(kuai)速(su)充(chong)電(dian)是(shi)以(yi)較(jiao)大(da)電(dian)流(liu)在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)為(wei)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)提(ti)供(gong)快(kuai)速(su)充(chong)電(dian)服(fu)務(wu)。增(zeng)大(da)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)，可(ke)以(yi)使(shi)電(dian)池(chi)極(ji)板(ban)上(shang)單(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內(nei)恢(hui)複(fu)的(de)活(huo)性(xing)物(wu)質(zhi)增(zeng)多(duo)

，但(dan)是(shi)會(hui)減(jian)短(duan)電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。“無線充電”策略擺脫了線的束縛
，其最流行的解決方案包括電磁感應和磁共振。

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2）電動汽車用充電電池及其充電技術
電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)的(de)載(zai)體(ti)是(shi)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)，在(zai)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)，通(tong)過(guo)電(dian)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)把(ba)電(dian)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)化(hua)學(xue)能(neng)，縮(suo)短(duan)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)的(de)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)和(he)增(zeng)加(jia)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)的(de)充(chong)電(dian)容(rong)量(liang)是(shi)充(chong)電(dian)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)。目(mu)前(qian)主(zhu)要(yao)的(de)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)由(you)鉛(qian)酸(suan)電(dian)池(chi)
、氫鎳電池、鋰離子電池三分天下。

動力電池的性能由其物理結構決定，並決定著充電技術的選取。鉛酸電池受環境的影響較大，溫度等因素會對電池的SOCzhiyingxiangjiaoda
，zaibiandianliufangdiandeqingkuangxia，maichongfenjieduanhengliukuaisuchongdiannenggouhenhaodeshiyingqiansuandianchidechongdiantedian。qingniedianchizaigaowenchongdianshi
，fufanyingyangxichufanyinghuijiasu，shidedianchineiyashenggao
，rongyifashengbaozha
，keyitongguotiaozhengpeifanggongyijiayigaishan
，tigaogaowenxiachongdianxiaolvheanquanxing，qichongdianjishuzhuyaocaiquhengdianliuchongdianfangshi。lilizidianchimuqianshiyunyongzuiduodedonglidianchi，qixingnengyuzhengjicailiaomiqiexiangguan，liguyanghuawuhelimengyanghuawushiyililizidetuoqian
，chengbendilian
、wuwuranyijinaiguochongxinghereanquanxinggenghao，duichongdianguochengzhongdebaohuyaoqiuxiangduijiaodi

，shiyizuoweizhengjicailiao。donglidianchidexingnengheshoumingbujinyuzishendecanshuyouguan，chongdianfangshi
、充電結束電壓、充放電電流等充電過程中的因素也會對其造成一定的影響
，需要根據各種因素對動力電池的充電技術進行選取。

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3）超級電容在快速充電中的應用
超chao級ji電dian容rong器qi是shi介jie於yu電dian容rong器qi和he電dian池chi之zhi間jian的de儲chu能neng器qi件jian，它ta既ji具ju有you電dian容rong器qi可ke以yi快kuai速su充chong放fang電dian的de特te點dian
，又you具ju有you電dian化hua學xue電dian池chi的de儲chu能neng機ji理li，憑ping借jie其qi容rong量liang大da、功率密度大、使用壽命長、安全性強和對環境沒有汙染等特性
，成為了電動汽車動力開發的重要方向之一。其在啟動
、jiasuheshangpoxingshizuoyeshiketigongshunshidagonglv，bingzaiqichezhidongshihuishounengyuanjiayiliyong，zuizhongyaodeshichaojidianrongqikeyishixiankuaisuchongdian，duidiandongqicheshixianxuhangjuyouzhongdayiyi。

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4）電池管理係統在電動汽車充電過程的作用
電池管理係統與電動汽車的動力電池緊密結合在一起
，對電池的電壓
、電流、溫度等參數進行時刻檢測，同時還進行著多種智能管理：漏電檢測、熱管理、電池均衡管理、報警提醒……其(qi)中(zhong)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)它(ta)在(zai)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)揮(hui)著(zhe)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)與(yu)調(tiao)節(jie)最(zui)優(you)充(chong)電(dian)的(de)作(zuo)用(yong)。在(zai)充(chong)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)，電(dian)池(chi)可(ke)接(jie)受(shou)的(de)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)是(shi)有(you)限(xian)的(de)，且(qie)會(hui)隨(sui)著(zhe)充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)呈(cheng)指(zhi)數(shu)規(gui)律(lv)下(xia)降(jiang)
，甚(shen)至(zhi)會(hui)出(chu)現(xian)過(guo)充(chong)電(dian)現(xian)象(xiang)
，對(dui)電(dian)池(chi)造(zao)成(cheng)損(sun)傷(shang)。電(dian)池(chi)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)時(shi)刻(ke)檢(jian)測(ce)電(dian)池(chi)的(de)各(ge)項(xiang)參(can)數(shu)，並(bing)根(gen)據(ju)參(can)數(shu)自(zi)動(dong)調(tiao)節(jie)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)，提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)的(de)充(chong)電(dian)效(xiao)率(lv)，保(bao)證(zheng)了(le)汽(qi)車(che)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)。

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