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(qi)ESD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(kuo)True 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
電dian動dong汽qi車che早zao已yi成cheng為wei世shi界jie車che展zhan上shang的de一yi個ge焦jiao點dian，其qi替ti代dai傳chuan統tong能neng源yuan驅qu動dong技ji術shu無wu疑yi是shi未wei來lai行xing業ye發fa展zhan的de重zhong點dian。對dui於yu一yi台tai電dian動dong汽qi車che，蓄xu電dian池chi是shi其qi動dong力li所suo在zai
，充chong電dian是shi其qi不bu可ke缺que少shao的de行xing為wei，為wei適shi應ying當dang今jin社she會hui快kuai速su發fa展zhan的de步bu伐fa，智zhi能neng快kuai速su的de充chong電dian方fang式shi成cheng為wei了le電dian動dong汽qi車che充chong電dian技ji術shu的de發fa展zhan趨qu勢shi。
  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
diandongqichechongdiandezaitishidonglidianchi，zaichongdianguochengzhong，tongguodianhuaxuefanyingbadiannengzhuanhuaweihuaxueneng，suoduandonglidianchidechongdianshijianhezengjiadonglidianchidechongdianrongliangshichongdiandeguanjianjishu。muqianzhuyaodediandongqichedonglidianchiyouqiansuandianchi、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SOC值(zhi)影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)，在(zai)變(bian)電(dian)流(liu)放(fang)電(dian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，脈(mai)衝(chong)分(fen)階(jie)段(duan)恒(heng)流(liu)快(kuai)速(su)充(chong)電(dian)能(neng)夠(gou)很(hen)好(hao)的(de)適(shi)應(ying)鉛(qian)酸(suan)電(dian)池(chi)的(de)充(chong)電(dian)特(te)點(dian)。氫(qing)鎳(nie)電(dian)池(chi)在(zai)高(gao)溫(wen)充(chong)電(dian)時(shi)，副(fu)反(fan)應(ying)氧(yang)析(xi)出(chu)反(fan)應(ying)會(hui)加(jia)速(su)，使(shi)得(de)電(dian)池(chi)內(nei)壓(ya)升(sheng)高(gao)，容(rong)易(yi)發(fa)生(sheng)爆(bao)炸(zha)
，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)配(pei)方(fang)工(gong)藝(yi)加(jia)以(yi)改(gai)善(shan)，提(ti)高(gao)高(gao)溫(wen)下(xia)充(chong)電(dian)效(xiao)率(lv)和(he)安(an)全(quan)性(xing)
，其(qi)充(chong)電(dian)技(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)采(cai)取(qu)恒(heng)電(dian)流(liu)充(chong)電(dian)方(fang)式(shi)。鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)目(mu)前(qian)是(shi)運(yun)用(yong)最(zui)多(duo)的(de)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)，其(qi)性(xing)能(neng)與(yu)正(zheng)極(ji)材(cai)料(liao)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)
，鋰(li)鈷(gu)氧(yang)化(hua)物(wu)和(he)鋰(li)錳(meng)氧(yang)化(hua)物(wu)適(shi)宜(yi)鋰(li)離(li)子(zi)的(de)脫(tuo)嵌(qian)，成(cheng)本(ben)低(di)廉(lian)、無wu汙wu染ran以yi及ji耐nai過guo充chong性xing和he熱re安an全quan性xing更geng好hao，對dui充chong電dian過guo程cheng中zhong的de保bao護hu要yao求qiu相xiang對dui較jiao低di，適shi宜yi作zuo為wei正zheng極ji材cai料liao。動dong力li電dian池chi的de性xing能neng和he壽shou命ming不bu僅jin與yu自zi身shen的de參can數shu有you關guan
，充chong電dian方fang式shi、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
chaojidianrongqishijieyudianrongqihedianchizhijiandechunengqijian
，tajijuyoudianrongqikeyikuaisuchongfangdiandetedian
，youjuyoudianhuaxuedianchidechunengjili，pingjieqirongliangda、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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