电工电子技术教学课件

电工电子技术教学课件什么是电工电子技术电工电子技术是研究电能的产生、传输、控制与应用的综合性技术学科，是现代工业和日常生活的基础支撑它涵盖了从最基本的电路理论到复杂的电子系统设计的广泛知识体系，为各类自动化设备和智能系统提供了技术基础作为一门实用性极强的学科，电工电子技术在以下方面发挥着关键作用•为工业自动化提供核心技术支持•支撑通信系统的设计与运行•推动计算机硬件技术的发展•赋能物联网和智能设备的创新掌握电工电子技术不仅能够理解现代科技产品的工作原理，还能培养解决实际问题的能力，为未来职业发展奠定坚实基础电工技术基础篇结构总览·12电路基本概念与定律直流与交流电路分析在电工技术的学习中，我们首先需要掌直流电路与交流电路是两种最基本的电握电路的基础概念，包括电流、电压、路类型直流电路分析涉及电阻网络、电阻等物理量的定义，以及欧姆定律、节点分析等方法；交流电路则需要掌握基尔霍夫定律等基本规律这些是理解阻抗、相位、功率等概念，以及相量图复杂电路分析的基石分析技术3磁路、变压器与电机基础磁场与电场的相互作用是电机工作的基础通过学习磁路计算、变压器原理以及各类电机的基本构造与工作原理，我们能够理解电能转换与控制的核心机制电子技术基础篇结构总览·模拟与数字电路模拟电路处理连续变化的信号，包括放大、整形、滤波等；数字电路则处理离散的二进制信半导体器件号，实现逻辑运算和信息处理两者的结合构成了现代电子系统的完整功能半导体器件是电子技术的核心元件，包括二极管、晶体管、场效应管等这些器件的特性与应用构成了现代电子设备的基础学习常用集成电路及应用它们的物理原理、特性曲线及典型应用电路，集成电路将多个电子元件集成在单一芯片上，是掌握电子技术的第一步大大提高了系统可靠性并降低了成本学习555定时器、运算放大器、74系列逻辑芯片等常用集成电路的应用，是连接理论与实践的重要环节电路的基本物理量电流、电压、电阻的基本概念测量方法与注意事项电流（I）单位时间内通过导体横截面的电荷量，单位为安培（A）电流方向规定为正电荷流动的方向，电流测量将电流表串联在被测电路中，要求电流表内阻很小实际是电子的反方向移动电压测量将电压表并联在被测两点之间，要求电压表内阻很大电压（U）单位电荷在电场中移动所做的功，表示电势差，单位为伏特（V）电压总是相对于两点之间电阻测量通常采用欧姆表直接测量，或利用电桥法精确测量测量的，是电能转换的驱动力电阻（R）导体阻碍电流通过的特性，单位为欧姆（Ω）影响因素包括•导体材料的电阻率•导体长度（与电阻成正比）•导体横截面积（与电阻成反比）•温度（大多数金属电阻随温度升高而增加）欧姆定律是理解这三个物理量关系的基础U=I×R基本电路定律基尔霍夫电流定律（KCL）基尔霍夫电压定律（KVL）在任何电路节点上，流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和用数学表达式表示为在任何闭合回路中，所有电压降的代数和等于零用数学表达式表示为这一定律反映了电荷守恒原理，是分析复杂电路不可或缺的工具这一定律反映了能量守恒原理，结合KCL可以解决大多数线性电路问题应用举例简单分压电路在右图所示的分压电路中，两个电阻R₁和R₂串联连接，施加电压U根据欧姆定律，电流I=U/R₁+R₂根据KVL，U=U₁+U₂，其中U₁=I·R₁，U₂=I·R₂因此可得分压公式U₂=U·R₂/R₁+R₂电阻、电容与电感元件电阻元件电容元件电感元件结构固定电阻通常由碳膜、金属膜或线绕构成；可变电阻则有旋转或结构由两个导体极板和中间的绝缘介质组成结构导线绕制成线圈，通常有磁芯滑动结构作用储存电荷，滤波，耦合，去耦，调谐作用储存磁能，滤波，振荡，抑制干扰作用限制电流，分压，匹配阻抗参数电容量（F），耐压（V），损耗角正切，漏电流参数电感量（H），品质因数Q，自谐频率，直流电阻参数阻值（Ω）、功率（W）、精度（%）、温度系数符号-||-（普通电容）符号-000-（普通电感）符号-[|||]-（固定电阻）元件类型常用型号示例典型参数范围常见应用场景碳膜电阻CF100J1Ω-10MΩ，

0.25W-2W一般电流限制金属膜电阻MF251Ω-10MΩ，

0.25W-1W，精度1%精密仪器电解电容CD1101μF-10000μF，16V-450V电源滤波陶瓷电容CC06031pF-100nF，50V-1kV高频去耦磁芯电感LQH32C1μH-10mH，电流10mA-1A电路串联与并联分析串联电路特性并联电路特性在串联电路中，元件依次连接，电流只有一条通路在并联电路中，元件的一端连接到同一节点，另一端也连接到同一节点•电流串联电路中各元件的电流相等，I=I₁=I₂=...=I•电压并联电路中各元件两端的电压相等，U=U₁=U₂=...=Uₙₙ•电压总电压等于各元件两端电压之和，U=U₁+U₂+...+U•电流总电流等于各支路电流之和，I=I₁+I₂+...+Iₙₙ•电阻总电阻等于各电阻之和，R=R₁+R₂+...+R•电阻总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，1/R=1/R₁+1/R₂+...+1/Rₙₙ实例电路分析问题分析计算直流电路分析方法123超节点法回路电流法等效变换法超节点法是节点电压法的扩展，适用于包含电流源的电路基本步骤回路电流法基于KVL，适用于环路明显的电路基本步骤等效变换法利用各种等效原理简化电路常用变换

1.选择参考节点（通常为接地点）

1.选择独立回路，标记回路电流方向•星形与三角形互换（Y-Δ变换）

2.标记各节点电压

2.对每个回路应用KVL列方程•电压源与电流源互换

3.对电流源相连的节点建立超节点

3.整理方程组为标准形式•戴维南定理与诺顿定理

4.利用KCL列出方程

4.求解回路电流•叠加原理

5.添加超节点间的电压关系方程

5.根据回路电流计算各元件电压、电流适用于需要求解特定元件参数的情况

6.求解方程组得到各节点电压案例演示戴维南定理应用问题求图示电路中电阻R₄两端的电压与电流步骤1移除R₄，计算开路电压Uoc步骤2将电源置零（电压源短路，电流源开路），计算等效电阻Req步骤3建立戴维南等效电路，包含电压源Uoc和电阻Req步骤4将R₄连接到等效电路，计算电流I=Uoc/Req+R₄步骤5计算R₄两端电压U=I·R₄正弦交流电基本特性正弦波表达式幅值、有效值与相位角正弦交流电是一种时变电量，其瞬时值随时间按正弦规律变化数学表达式为幅值（最大值）表示正弦波的波峰值有效值表示正弦波产生的热效应等效于多大的直流电其中•it瞬时电流值有效值也称为均方根值（RMS），是工程中最常使用的参数例如，家用220V交流电指的是有效值，其幅值约为311V•Im最大值（幅值）•ω角频率，ω=2πf，f为频率•φ初相位，决定波形起始位置电压同样可以表示为交流电路中的阻抗与相位阻抗Z定义在交流电路中，除了电阻外，电感和电容也会阻碍电流流动，这种综合效应称为阻抗（Impedance），用Z表示阻抗是一个复数，包含实部（电阻）和虚部（电抗）其中，R为电阻，X为电抗，j为虚数单位阻抗的大小为电阻的阻抗特性电感的阻抗特性电容的阻抗特性电阻在交流电路中的阻抗ZR=R电感在交流电路中的阻抗ZL=jωL电容在交流电路中的阻抗ZC=-j/ωC电阻两端的电压与电流同相位，不引起相位移动电感产生感抗XL=ωL，与频率成正比电容产生容抗XC=1/ωC，与频率成反比电阻消耗的功率P=I²R电感两端的电压超前电流90°电容两端的电压滞后电流90°理想电感不消耗有功功率，只交换无功功率理想电容不消耗有功功率，只交换无功功率相量图分析相量图是分析交流电路的强大工具，它将时域中的正弦量转换为复平面上的旋转矢量在RLC串联电路中，总电压等于各元件电压的矢量和，而不是简单的代数和通过相量图，可以直观地表示各电压之间的相位关系相量图分析的步骤

1.将电路中的正弦量表示为相量

2.根据电路关系绘制相量图

3.利用相量运算求解未知量交流电路功率计算100%70%30%视在功率S有功功率P无功功率Q视在功率是交流电路中电压有效值与电流有效值的乘积，单位为伏安VA有功功率是电路中实际消耗的功率，仅由电阻元件消耗，单位为瓦特W无功功率是电路中交换但不消耗的功率，由电感和电容元件引起，单位为乏var视在功率反映了电路中传输的总功率，是有功功率和无功功率的矢量和其中cos\varphi为功率因数，\varphi为电压与电流的相位差无功功率虽不消耗能量，但占用电网容量，影响输电效率功率因数概念功率因数cos\varphi是有功功率与视在功率的比值，反映了电能利用效率功率因数越高，表示电能利用效率越高工业用电通常要求功率因数不低于

0.9，否则可能需要支付额外费用提高功率因数的方法•并联电容器补偿感性负载的无功功率•减少无功功率设备的空载运行•使用高功率因数的电气设备磁路与电磁感应磁通量与磁场强度楞次定律及电感器作用磁通量（Φ）表示穿过某一面积的磁力线数量，单位为韦伯（Wb）楞次定律感应电流的方向总是阻碍引起感应的磁通量变化法拉第电磁感应定律感应电动势的大小与穿过导体回路的磁通量变化率成正比磁感应强度（B）表示磁场在空间某点的强弱，单位为特斯拉（T）磁场强度（H）表示产生磁场所需的电流激励强度，单位为安/米（A/m）电感器是利用电磁感应原理制成的元件，具有以下特性在均匀磁场中，磁通量可简化为•阻碍电流变化•储存磁场能量•在交流电路中引起电压与电流的相位差其中S为面积，α为磁场方向与面积法线的夹角自感系数L表示单位电流变化产生的磁通变化，单位为亨利（H）生活中的典型例子发电机电动机无线充电利用机械能驱动导体在磁场中切割磁力线，产生感应电动势，将机械能转换为电能这利用通电导体在磁场中受力的原理，将电能转换为机械能电动机是各种家用电器和工是现代电力系统的基础业设备的核心动力装置变压器结构与应用主要部件构成变压器是利用电磁感应原理工作的静止电气设备，主要由以下部分组成

1.铁芯通常由硅钢片叠压而成，提供磁路，减少涡流损耗

2.原边绕组连接电源的绕组，产生交变磁通

3.副边绕组感应电动势的绕组，输出电能

4.绝缘材料确保各绕组之间及绕组与铁芯间的电气隔离

5.冷却系统散发运行中产生的热量，维持正常工作温度

6.外壳和接线端子保护内部元件并提供电气连接输入/输出电压关系理想变压器的电压、电流与匝数比关系其中，U₁、N₁、I₁分别为原边电压、匝数和电流；U₂、N₂、I₂分别为副边电压、匝数和电流变压器的功率守恒理想变压器输入功率等于输出功率家用与工业变压器例解家用电子设备电源适配器电力系统变电站变压器特种变压器将220V交流电转换为低压直流电（如5V、12V等）实现电力系统不同电压等级之间的转换为特定应用设计的变压器内部结构变压器降压→整流桥→滤波电容→稳压电路类型升压变压器（发电厂）、降压变压器（变电站）、配电变压器•电焊变压器提供大电流低电压输出特点体积小，效率较高，安全隔离容量范围从几百kVA到几百MVA•仪表变压器精确测量高电压或大电流应用手机充电器、笔记本电脑电源等冷却方式油浸式、干式、气体冷却等•隔离变压器提供电气隔离，消除共模干扰电机的基本类型与原理直流电机异步电机工作原理通过换向器使电枢绕组中的电流方向随转子位置变化，工作原理定子旋转磁场与转子感应电流相互作用产生电磁转矩产生持续的电磁转矩主要部件定子（铁芯、三相绕组）、转子（笼型或绕线型）、轴主要部件定子（磁极、励磁绕组）、转子（电枢铁芯、电枢绕组、承、机座换向器）、电刷、轴承特点结构简单，维护少，可靠性高，成本低特点调速范围宽，启动转矩大，控制简单应用水泵、风机、压缩机、传送带等工业设备应用电动工具、电动玩具、精密控制系统步进电机同步电机工作原理通过控制绕组通电顺序，使转子按固定角度步进旋转工作原理转子磁场与定子旋转磁场同步旋转，产生稳定转矩主要部件定子（多相绕组）、转子（永磁体或软磁材料）、控制主要部件定子（铁芯、三相绕组）、转子（永磁体或励磁绕组）、电路滑环（带励磁的）特点精确定位，开环控制，易于数字接口特点转速恒定，功率因数可调，效率高应用打印机、绘图仪、数控机床、机器人等应用需要精确速度控制的场合，如发电机、高精度传动系统电机类型转速特性起动转矩效率控制复杂度应用场景直流电机可变高中简单精确速度控制异步电机接近恒定中高复杂工业动力同步电机恒定低很高复杂大功率驱动步进电机分步可控低低数字控制电机驱动与控制基础起动、正反转原理简易控制电路图电机起动三相异步电机正反转控制电路主要由以下部分组成•直流电机通常采用限流电阻或电压调节器降低起动电流

1.主电路电源、断路器、接触器、热继电器、电机•异步电机Y-Δ起动、自耦变压器起动或软起动器

2.控制电路按钮、指示灯、接触器线圈、联锁装置•同步电机通常以异步方式起动，达到一定速度后切换到同步运行控制方式电机正反转控制•手动控制通过按钮直接控制接触器•直流电机改变电枢电流方向（或磁场方向）•自动控制通过传感器、定时器等自动控制•三相异步电机交换任意两相电源接线•程序控制通过PLC或工控计算机实现复杂控制逻辑•单相异步电机交换主绕组与辅助绕组的相对位置安全措施•机械联锁防止正反转同时接通•电气联锁通过辅助触点实现互锁•保护装置过流、过载、欠压等保护半导体材料及二极管P型/N型半导体概念PN结及二极管伏安特性半导体是导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，最常用的半导体材料是硅Si和锗Ge当P型半导体与N型半导体结合时，形成PN结PN结具有单向导电性通过掺杂工艺可形成两种类型的半导体•正向偏置外加电压使P区正、N区负，PN结导通•P型半导体掺入三价元素如硼B，形成空穴作为主要载流子•反向偏置外加电压使P区负、N区正，PN结截止•N型半导体掺入五价元素如磷P，形成自由电子作为主要载流子二极管伏安特性曲线表明半导体的导电能力与温度、光照等因素有关，这一特性被广泛应用于各种电子器件中•正向超过开启电压硅约

0.7V后，电流随电压增加而迅速增大•反向仅有极小的漏电流，直到击穿电压，电流突然增大整流与检测电路实例晶体管的类型与特性NPN型晶体管PNP型晶体管结构由N型、P型、N型半导体依次组成结构由P型、N型、P型半导体依次组成符号箭头从基极指向发射极符号箭头从发射极指向基极电流特性集电极电流IC由基极电流IB控制电流特性工作原理与NPN型相似，但电流方向和电压极性相反典型应用共射极放大电路、开关电路典型应用共集电极输出级、高侧开关工作区域、输入输出关系晶体管有三个工作区域

1.截止区基极电流很小，集电极电流接近零，相当于开路

2.放大区（有源区）集电极电流与基极电流成比例关系，用于信号放大

3.饱和区基极电流足够大，集电极电流达到最大值并保持不变，相当于闭合开关输入输出关系•电流放大倍数β=IC/IB，典型值为50-300•输入特性IB与VBE的关系•输出特性IC与VCE的关系，受IB控制上图显示了晶体管的输出特性曲线族，不同曲线对应不同的基极电流IB值从图中可以清晰地看出三个工作区域当VCE很小时为饱和区，VCE适中且IC随IB变化时为放大区，IB接近零时为截止区基本放大电路举例场效应管（）简介FET工作原理与三极管的主要区别场效应管（Field EffectTransistor，FET）是一种利用电场效应控制电流的半导体器件，与双极型晶体管不同，它是一种单极型器件，只利用多数载流子导电比较项目场效应管晶体管FET主要分为两大类控制方式电压控制（电场）电流控制

1.结型场效应管（JFET）通过反向偏置的PN结控制导电沟道宽度

2.绝缘栅场效应管（MOSFET）通过金属-氧化物-半导体结构产生的电场控制沟道导电性输入阻抗非常高（10⁹-10¹²Ω）较低（10³-10⁵Ω）工作原理噪声特性低噪声噪声较大•漏极（D）和源极（S）之间形成导电沟道热稳定性好（温度系数负）较差（易热失控）•栅极（G）电压控制沟道宽度，从而控制漏极电流•无需输入电流即可控制输出电流，仅依靠电场效应开关速度MOSFET较快一般制造工艺适合集成电路较复杂模拟放大电路基础共射极放大器原理共射极放大器是最常用的基本放大电路，其特点是输入端接基极，输出端接集电极，发射极为公共端基本工作原理

1.静态工作点的建立通过偏置电路（如分压式偏置）使晶体管工作在放大区

2.小信号放大输入信号使基极电流产生小变化，放大后在集电极获得较大的电压变化

3.耦合方式输入和输出通常通过电容耦合，以隔离直流主要参数•电压增益Av=-RC/re（负号表示相位反转）•输入阻抗Ri≈rπ=β·re•输出阻抗Ro≈RC图中R₁和R₂形成分压偏置网络，确定晶体管的静态工作点；RE提供发射极负反馈，提高电路稳定性；CE为发射极旁路电容，旁路交流信号以提高增益；C₁和C₂为耦合电容，隔离直流成分；RC为集电极负载电阻，决定电压增益电流/电压增益计算方法电流增益计算电压增益计算直流电流增益βDC=IC/IB不带发射极旁路电容时Av=-RC/RE+re交流电流增益βAC≈βDC（理想情况下）带发射极旁路电容时Av=-RC/re，其中re≈26mV/IE实例若晶体管βDC=100，基极电流IB=10μA，则集电极电流IC=1mA实例若RC=

4.7kΩ，IE≈IC=1mA，则re≈26Ω，Av≈-181运算放大器及应用理想运算放大器模型反相和同相放大电路运算放大器（简称运放）是一种高增益直流耦合差分放大器，是最常用的模拟集成电路之一反相放大器理想运放的特性•输入信号接反相输入端，同相输入端接地•无穷大开环增益（AOL→∞）•输出信号与输入信号相位相差180°•无穷大输入阻抗（Ri→∞）•增益Av=-Rf/Ri•零输出阻抗（Ro=0）•输入阻抗Rin=Ri•无穷大带宽（BW→∞）同相放大器•零输入失调电压（VOS=0）•输入信号接同相输入端，反相输入端通过分压网络接输出运放有两个输入端同相输入（+）和反相输入（-），以及一个输出端在负反馈工作状态下，运放会自动调整输出电压，使两个输入端电压近似相等（虚短原•输出信号与输入信号同相理）•增益Av=1+Rf/Ri•输入阻抗很高（接近理想运放的输入阻抗）模拟信号与数字信号区别与联系A/D转换器简介模拟信号模数转换器（ADC）将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，主要过程包括•在时间和幅度上都是连续的

1.采样按一定时间间隔对模拟信号取样•可以取无限多个值

2.量化将采样值映射到有限的离散数值•容易受噪声干扰，信号质量随传输距离衰减

3.编码将量化值转换为二进制代码•处理电路相对简单，但精度受元件影响关键参数•例如语音、音乐、温度、压力等自然信号•分辨率用位数表示，如8位、12位、16位等数字信号•采样率每秒采样次数，如

44.1kHz、96kHz等•在时间上是离散的，幅度上是量化的•转换速度完成一次转换所需时间•通常只有有限个离散状态（如二进制的0和1）•非线性误差实际特性与理想线性特性的偏差•抗干扰能力强，可无失真传输和复制•处理电路复杂，但精度高且稳定•例如计算机数据、数字音频、数字视频联系通过A/D和D/A转换，模拟信号和数字信号可以相互转换多种混合电路实用举例数字电路基础概念二进制、逻辑门（与、或、非）基本门电路符号二进制是数字电路的基础，只使用0和1两个数字表示所有信息在硬件层面，通常用高电平表示1，低电平表示0基本逻辑门是数字电路的基本单元•与门（AND）只有当所有输入均为1时，输出才为1•或门（OR）只要有一个输入为1，输出就为1•非门（NOT）输入取反，输入为1时输出为0，输入为0时输出为1•与非门（NAND）与门输出取反，功能完备•或非门（NOR）或门输出取反，功能完备•异或门（XOR）输入不同时输出为1，相同时输出为0A B A ANDBAOR BNOT AA XORB000010010111100101111100组合逻辑与时序逻辑实例组合逻辑电路时序逻辑电路组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入，不依赖于电路的历史状态时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还取决于电路的历史状态基本特点基本特点•无记忆功能•具有记忆功能•无反馈路径•包含反馈路径•输出仅由当前输入决定•需要时钟信号同步工作典型电路多路选择器、译码器、加法器、比较器等典型电路触发器、寄存器、计数器、状态机等加法器、编码器典型原理图全加器编码器全加器是算术运算的基本单元，可以实现两个一位二进制数相加，并考虑来自低位的进位编码器是将多条输入线中的一条有效线转换为二进制代码的组合逻辑电路输入A、B（被加数）和Cin（进位输入）例如，8线-3线优先编码器输出S（和）和Cout（进位输出）•输入8条线（I₀~I₇），只有一条为高电平逻辑表达式•输出3位二进制码，表示哪条输入线为高•优先级若多条输入同时有效，按优先级编码应用键盘编码、中断控制、指令译码等通过级联多个全加器，可以实现任意位数的二进制加法器常用集成电路芯片123555定时器74系列数字逻辑芯片运算放大器系列555定时器是最常用的模拟集成电路之一，可以产生精确的时间延迟或振荡74系列是标准TTL和CMOS数字逻辑集成电路系列，包含了各种逻辑功能模块运放是模拟电路设计中最基础的构建模块主要特性常见子系列常见型号•工作电压

4.5V-18V•74LS低功耗肖特基TTL系列•LM358双通道低功耗运放•输出电流200mA•74HC高速CMOS系列•LM324四通道低功耗运放•频率范围

0.1Hz-100kHz•74HCT高速CMOS，TTL兼容输入•UA741经典单通道运放应用模式常用芯片•TL082双通道JFET输入运放•单稳态产生固定宽度的脉冲•7400四个双输入与非门•OP07低失调电压精密运放•多稳态用作施密特触发器•7404六个反相器选择考虑因素带宽、噪声、输入失调电压、摆率、输入阻抗等•双稳态产生方波振荡信号•7408四个双输入与门典型应用LED闪烁器、脉冲宽度调制器、频率发生器等•7432四个双输入或门•7474双D触发器•7490十进制计数器封装、引脚分布示例电工电子实验基础基本仪器（万用表、示波器）使用数字万用表示波器数字万用表是最基本的电子测量仪器，用于测量电压、电流、电阻等参数示波器用于观察电信号随时间变化的波形，是分析电路动态特性的重要工具基本操作步骤基本操作参数

1.选择适当的测量功能（V、A、Ω等）•垂直灵敏度（V/div）调整波形幅度显示比例

2.选择合适的量程（大于预期测量值）•水平扫描速度（s/div）调整时间轴显示比例

3.正确连接测试表笔（红色为正，黑色为负）•触发控制设置波形捕获的起始条件

4.测量时保持稳定接触，读取显示值•通道选择多通道示波器可同时观察多个信号常见测量项目常见测量项目•直流电压（DCV）并联连接，注意极性•信号幅值峰-峰值、均方根值等•交流电压（ACV）并联连接，无需考虑极性•频率/周期波形重复的时间特性•直流电流（DCA）串联连接，注意极性•相位差多信号间的时间关系•电阻（Ω）被测电路断电，并联连接•上升/下降时间信号跳变速度•二极管测试检查PN结正向压降和导通状态•波形畸变观察非线性失真•通断测试检查电路是否连通工业与生活中的实际应用案例工厂自动化生产线电气设计智能家居（照明/安防）基础电路新能源汽车动力电控现代工厂自动化生产线依赖复杂的电气系统实现高效、精确的自动智能家居系统将传统家电与现代电子技术、网络技术融合，提供更新能源汽车的核心是电气化动力系统，其电控系统是整车性能的决化控制便捷、舒适的生活体验定因素主要电气系统组成智能照明系统主要电控单元•电力分配系统包括变压器、配电柜、断路器、接触器等•LED驱动电路恒流源设计，支持调光功能•电池管理系统BMS监控电池状态，平衡单体电池，保护电池安全•控制系统PLC、工控计算机、人机界面HMI、SCADA系统•控制单元微控制器MCU处理用户指令和传感器数据•驱动系统变频器、伺服控制器、步进电机驱动器等•通信模块WiFi/ZigBee/蓝牙模块实现远程控制•电机控制器MCU控制电机转速、转矩，实现高效驱动•传感与检测光电传感器、接近开关、编码器、视觉系统等•传感器光线传感器、人体存在传感器、温度传感器等•车辆控制器VCU整车控制核心，协调各子系统工作•通信网络工业以太网、Profibus、Modbus、DeviceNet等智能安防系统•DC-DC转换器将高压电池电压转换为车载12V系统电压•车载充电机OBC将外部AC电源转换为适合电池充电的DC典型应用•门窗磁传感器霍尔元件或干簧管检测开关状态电源汽车装配线电气系统采用分布式控制架构，多台PLC协同工作，通•红外移动探测器热释电传感器检测人体移动电机控制技术过工业网络实现信息交换系统包括数百个I/O点、数十台变频器•网络摄像头包含图像传感器、信号处理器和通信模块和伺服驱动器，可实现高度自动化的装配过程•控制中心主控制器汇总各传感器信息，联动报警器电工电子前沿技术简述物联网与智能传感物联网IoT技术正在彻底改变电子设备的设计与应用方式，智能传感技术是其中的关键环节物联网系统架构

1.感知层各类传感器采集物理世界数据

2.网络层通过有线/无线网络传输数据

3.平台层云平台进行数据存储与处理

4.应用层为用户提供各类服务智能传感器技术特点•多功能集成单芯片集成多种传感功能•低功耗设计电池供电可工作数月甚至数年•边缘计算在传感器端进行初步数据处理•自校准能力能够自动调整参数保持精度应用领域智慧城市、工业监控、医疗健康、环境监测等总结与思考电路基础知识掌握电流、电压、电阻等基本概念，理解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本规律能够分析直流电路和交流电路，计算电路参数，预测电路行为电工技术应用理解变压器和电动机的工作原理，掌握磁路计算方法，能够设计简单的电力变换和控制电路熟悉电机驱动技术，能够实现电机的正反转控制和速度调节电子技术基础3掌握半导体器件特性，理解二极管、晶体管的工作原理能够分析和设计放大电路、整流电路等基本模拟电路理解数字电路基础，掌握组合逻辑和时序逻辑的设计方法集成电路应用熟悉常用集成电路的功能和使用方法，能够利用运算放大器、555定时器等芯片设计实用电路了解数字集成电路的应用，能够实现简单的数字系统理论与实践结合的重要性电工电子技术是一门实践性很强的学科，仅有理论知识而缺乏实践经验是远远不够的通过实验和项目实践，可以•加深对理论知识的理解和记忆•培养动手能力和问题解决能力•发现理论与实际的差异，理解非理想因素的影响•积累实际工程经验，为未来职业发展打下基础建议学习者积极参与实验课程，自行搭建简单电路，尝试设计小型电子系统，在实践中巩固和应用所学知识在学习过程中，应当注重培养以下能力

1.系统思维能力将复杂系统分解为可理解的模块

2.分析与综合能力既能深入分析细节，又能综合全局

3.创新应用能力将已有知识应用于解决新问题

4.自主学习能力跟踪技术发展，不断更新知识结构鼓励自主探究、创新应用电工电子技术领域日新月异，本课程所学知识仅是入门基础鼓励学习者•关注行业前沿发展，了解新技术、新器件、新应用•参与开源硬件社区，借鉴和分享设计经验•尝试跨学科融合，如结合计算机、通信、控制等领域知识•敢于创新实践，将所学知识应用于解决实际问题。