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第1篇

關(guān)鍵詞：三端離線(xiàn)PWM開(kāi)關(guān)；正激變換器；高頻變壓器設(shè)計(jì)

引言

TOPSwitch是美國(guó)功率集成公司（PI）于20世紀(jì)90年代中期推出的新型高頻開(kāi)關(guān)電源芯片，是三端離線(xiàn)PWM開(kāi)關(guān)（ThreeterminalofflinePWMSwitch）的縮寫(xiě)。它將開(kāi)關(guān)電源中最重要的兩個(gè)部分——PWM控制集成電路和功率開(kāi)關(guān)管MOSFET集成在一塊芯片上，構(gòu)成PWM/MOSFET合二為一集成芯片，使外部電路簡(jiǎn)化，其工作頻率高達(dá)100kHz，交流輸入電壓85～265V，AC/DC轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90％。對(duì)200W以下的開(kāi)關(guān)電源，采用TOPSwitch作為主功率器件與其他電路相比，體積小、重量輕，自我保護(hù)功能齊全，從而降低了開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，是一種簡(jiǎn)捷的SMPS（SwitchModePowerSupply）設(shè)計(jì)方案。

TOPSwitch系列可在降壓型，升壓型，正激式和反激式等變換電路中使用。但是，在現(xiàn)有的參考文獻(xiàn)以及PI公司提供的設(shè)計(jì)手冊(cè)中，所介紹的都是用TOPSwitch制作單端反激式開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法。反激式變換器一般有兩種工作方式：完全能量轉(zhuǎn)換（電感電流不連續(xù)）和不完全能量轉(zhuǎn)換（電感電流連續(xù)）。這兩種工作方式的小信號(hào)傳遞函數(shù)是截然不同的，動(dòng)態(tài)分析時(shí)要做不同的處理。實(shí)際上當(dāng)變換器輸入電壓在一個(gè)較大范圍發(fā)生變化，和（或者）負(fù)載電流在較大范圍內(nèi)變化時(shí)，必然跨越兩種工作方式，因此，常要求反激式變換器在完全能量和不完全能量轉(zhuǎn)換方式下都能穩(wěn)定工作。但是，要求同一個(gè)電路能實(shí)現(xiàn)從一種工作方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N工作方式，在設(shè)計(jì)上是較為困難的。而且，作為單片開(kāi)關(guān)電源的核心部件高頻變壓器的設(shè)計(jì)，由于反激式變換器中的變壓器兼有儲(chǔ)能、限流、隔離的作用，在設(shè)計(jì)上要比正激式變換器中的高頻變壓器困難，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)很難掌握。筆者采用TOP225Y設(shè)計(jì)了一種單端正激式開(kāi)關(guān)電源電路，實(shí)驗(yàn)證明該電路是切實(shí)可行的。下面介紹其工作原理與設(shè)計(jì)方法，以供探討。

1TOPSwitch系列應(yīng)用于單端正激變換器中存在的問(wèn)題

TOPSwitch的交流輸入電壓范圍為85～265V，最大電壓應(yīng)力≤700V，這個(gè)耐壓值對(duì)于輸入最大直流電壓Vmax=265×1.4=371V是足夠的,但應(yīng)用在一般的單端正激變換器中卻存在問(wèn)題。

圖1是典型的單端正激變換器電路，設(shè)計(jì)時(shí)通常取NS=NP，Dmax<0.5（一般取0.4）,按正激變換器工作過(guò)程,TOPSwitch關(guān)斷期間，變壓器初級(jí)的勵(lì)磁能量通過(guò)NS，D1，E續(xù)流（泄放）。此時(shí)，TOPSwitch承受的最大電壓為

VDSmax≥2E=2Vmax=742V（1）

大于TOPSwitch所能承受的最大電壓應(yīng)力700V，所以，TOPSwitch不能在一般通用的正激變換器中使用。

2TOPSwitch在單端正激變換器中的應(yīng)用

由式（1）可知，TOPSwitch不能在典型單端正激變換器中應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題，是其在關(guān)斷期間所承受的電壓應(yīng)力超過(guò)了允許值，如果能降低關(guān)斷期間的電壓應(yīng)力，使它小于700V，則TOPSwitch仍可在單端正激變換器中應(yīng)用。

2.1電路結(jié)構(gòu)及工作原理

本文提出的TOPSwitch的單端正激變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。它與典型的單端正激變換器電路結(jié)構(gòu)完全相同,只是變壓器的去磁繞組的匝數(shù)為初級(jí)繞組匝數(shù)的2倍,即NS=2NP。

TOPSwitch關(guān)斷時(shí)的等效電路如圖2所示。

若NS與NP是緊耦合，則，即

VNP=1/2VNS=1/2E（2）

VDSmax=VNP＋E=E=1.5×371

=556.5V<700V（3）

2.2最大工作占空比分析

按NP繞組每個(gè)開(kāi)關(guān)周期正負(fù)V·s平衡原理，有

VNPon(Dmax/T)=VNPoff[(1-Dmax)/T]（4）

式中：VNPon為T(mén)OPSwitch開(kāi)通時(shí)變壓器初級(jí)電壓，VNPon=E；

VNPoff為T(mén)OPSwitch關(guān)斷時(shí)變壓器初級(jí)電壓，VNPoff=（1/2）E。

解式（4）得

Dmax=1/3（5）

為保險(xiǎn)，取Dmax≤30％

2.3去磁繞組電流分析

改變了去磁繞組與初級(jí)繞組的匝比后，變壓器初級(jí)繞組仍應(yīng)該滿(mǎn)足A·s平衡，初級(jí)繞組最大勵(lì)磁電流為

im(t)|t=DmaxT=Ism=DmaxT=(E/Lm)DmaxT（6）

式中：Lm為初級(jí)繞組勵(lì)磁電感。

當(dāng)im(t)=Ism時(shí)，B=Bmax，H=Hmax，則去磁電流最大值為

Ism==(Hmaxlc/Ns)=1/2Ipm(7)

式中：lc為磁路長(zhǎng)度；

Ipm為初級(jí)電流的峰值。

根據(jù)圖2（b）去磁電流的波形可以得到去磁電流的平均值和去磁電流的有效值Is分別為

下面討論當(dāng)NP=NS，Dmax=0.5與NP=NS，Dmax=0.3時(shí)的去磁電流的平均值和有效值。設(shè)上述兩種情況下的Hmax或Bmax相等，即兩種情況下勵(lì)磁繞組的安匝數(shù)相等，則有

Im1NP1=Im2NP2（10）

式中：NP1為Dmax=0.5時(shí)的勵(lì)磁繞組匝數(shù)；

NP2為Dmax=0.3時(shí)的勵(lì)磁繞組匝數(shù)；

設(shè)Lm1及Lm2分別為Dmax=0.5和Dmax=0.3時(shí)的初級(jí)繞組勵(lì)磁電感，則有

Im1=E/Lm1×0.5T為Dmax=0.5時(shí)的初級(jí)勵(lì)磁電流；

Im2=E/Lm2×0.3T為Dmax=0.3時(shí)的初級(jí)勵(lì)磁電流。

由式（10）及Lm1，Lm2分別與NP12，NP22成正比，可得兩種情況下的勵(lì)磁繞組匝數(shù)之比為

(NP1)/(NP2)=0.5/0.3

及(Im1)/(Im2)=(Np2)/(Np1)=0.3/0.5(12)

當(dāng)NS1=NP1時(shí)和NS2=2NP2時(shí)去磁電流最大值分別為

Ism1=Im1=Im（13）

Ism2=Im2=(0.5/0.6)Im（14）

將式（10）～（14）有關(guān)參數(shù)代入式（8）～（9）可得到，當(dāng)Dmax=0.5時(shí)和Dmax=0.3時(shí)的去磁電流平均值及與有效值Is1及Is2分別為

Is1=1/4ImImIs1=0.408Im（Dmax=0.5）

Is2≈0.29ImIs2=0.483Im（Dmax=0.3）

從計(jì)算結(jié)果可知，采用NS=2NP設(shè)計(jì)的去磁繞組的電流平均值或有效值要大于NS=NP設(shè)計(jì)的去磁繞組的電流值。因此，在選擇去磁繞組的線(xiàn)徑時(shí)要注意。

3高頻變壓器設(shè)計(jì)

由于電路元件少,該電源設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是高頻變壓器,下面給出其設(shè)計(jì)方法。

3.1磁芯的選擇

按照輸出Vo=15V，Io=1.5A的要求，以及高頻變壓器考慮6％的余量，則輸出功率Po=1.06×15×1.5=23.85W。根據(jù)輸出功率選擇磁芯，實(shí)際選取能輸出25W功率的磁芯，根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)選用EI25，查表可得該磁芯的有效截面積Ae=0.42cm2。

3.2工作磁感應(yīng)強(qiáng)度ΔB的選擇

ΔB=0.5BS，BS為磁芯的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，由于鐵氧體的BS為0.2～0.3T，取ΔB=0.15T。

3.3初級(jí)繞組匝數(shù)NP的選取

選開(kāi)關(guān)頻率f=100kHz（T=10μs），按交流輸入電壓為最低值85V，Emin≈1.4×85V，Dmax=0.3計(jì)算則

取NP=53匝。

3.4去磁繞組匝數(shù)NS的選取

取NS=2NP=106匝。

3.5次級(jí)匝數(shù)NT的選取

輸出電壓要考慮整流二極管及繞組的壓降，設(shè)輸出電流為2A時(shí)的線(xiàn)路壓降為7％，則空載輸出電壓VO0≈16V。

取NT=24匝。

3.6偏置繞組匝數(shù)NB的選取

取偏置電壓為9V，根據(jù)變壓器次級(jí)伏匝數(shù)相等的原則，由16/24=9/NB，得NB=13.5,取NB=14匝。

3.7TOPSwitch電流額定值ICN的選取

平均輸入功率Pi==28.12W（假定η=0.8），在Dmax時(shí)的輸入功率應(yīng)為平均輸入功率，因此Pi=DmaxEminIC=0.3×85×1.4×IC=28.12，則IC=0.85A，為了可靠并考慮調(diào)整電感量時(shí)電流不可避免的失控，實(shí)際選擇的TOPSwitch電流額定值至少是兩倍于此值，即ICN>1.7A。所以，我們選擇ILIMIT=2A的TOP225Y。

4實(shí)驗(yàn)指標(biāo)及主要波形

輸入AC220V，頻率50Hz，輸出DCVo=15(1±1％)V，IO=1.5A，工作頻率100kHz，圖3及圖4是實(shí)驗(yàn)中的主要波形。

圖3中的1是開(kāi)關(guān)管漏源電壓VDS波形，2是輸入直流電壓E波形，由圖可知VDS=1.5E；圖4中的1是開(kāi)關(guān)管漏源電壓VDS波形，2是去磁繞組電流is波形，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析是完全吻合的。

第2篇

摘要：小康住宅電源插座設(shè)置數(shù)量選用布置供電回路

電源插座是為家用電器提供電源接口的電氣設(shè)備，也是住宅電氣設(shè)計(jì)中使用較多的電氣附件，它和人們生活有著十密切的關(guān)系。現(xiàn)在居民搬進(jìn)新房后，普遍反映電源插座數(shù)量太少，使用極不方便，造成住戶(hù)私拉亂接電源線(xiàn)和加裝插座接線(xiàn)板，經(jīng)常引起人身電擊和電氣火災(zāi)事故，給人身財(cái)產(chǎn)平安帶來(lái)重大隱患。所以，電源插座的設(shè)計(jì)也是評(píng)價(jià)住宅電氣設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。筆者根據(jù)國(guó)外以及我國(guó)有關(guān)住宅規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合多年來(lái)的實(shí)踐提出住宅電源插座的數(shù)量及布置要求，供參考。

1電源插座設(shè)置數(shù)量的規(guī)定

（1）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096－1996）第6．5．4條規(guī)定，電源插座的

數(shù)量應(yīng)不少于表1的規(guī)定；

（2）小康住宅電氣設(shè)計(jì)《設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中第4．3．5條規(guī)定，小康住宅中設(shè)置的插座數(shù)量不少于表2中的規(guī)定；

（3）《上海市工程建設(shè)規(guī)范》（DGJ08－20－2001）12．2．2條規(guī)定，電源插座設(shè)置數(shù)量應(yīng)不少于表3的規(guī)定；

（4）“江蘇省住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”（DB32／380－2000）中規(guī)定，每套住宅內(nèi)電源插座的設(shè)置，應(yīng)符合表4中的規(guī)定；

（5）香港非凡行政區(qū)政府機(jī)電工程署1997年版《電力（線(xiàn)路）規(guī)例工作守則》家庭用途的裝置及用具中規(guī)定，電源插座數(shù)量應(yīng)不少于表5中的規(guī)定；

（6）美國(guó)國(guó)家電氣法規(guī)NEC的第210－52（a）條對(duì)電源插座的布置作了更量化的規(guī)定。其中兩個(gè)電源插座間的距離不得超過(guò)3．6m，因?yàn)槊绹?guó)規(guī)定家用電器電源線(xiàn)長(zhǎng)達(dá)1．8m，一個(gè)家用電器如不能自左側(cè)接電源插座，定能自右側(cè)接電源插座，如圖所示；

（7）小康住宅是由建設(shè)部在各大城市指導(dǎo)建設(shè)，面向21世紀(jì)的大眾住宅，其定位標(biāo)準(zhǔn)是“科技先導(dǎo)，適度超前”。這將是我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的方向。很顯然，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“住宅設(shè)計(jì)規(guī)范”中的電源插座數(shù)量偏少，參照國(guó)內(nèi)外住宅電源插座設(shè)置數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)目前使用和超前發(fā)展的要求，建議住宅內(nèi)電源插座的設(shè)置數(shù)量應(yīng)不少于表6的要求。

2電源插座的選用和設(shè)置要求

2．1電源插座的選用

（1）電源插座應(yīng)采用經(jīng)國(guó)家有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品。一般應(yīng)采用具有阻燃材料的中高檔產(chǎn)品，不應(yīng)采用低檔和偽劣假冒產(chǎn)品；

（2）住宅內(nèi)用電電源插座應(yīng)采用平安型插座，衛(wèi)生間等潮濕場(chǎng)所應(yīng)采用防濺型插座；

（3）電源插座的額定電流應(yīng)大于已知使用設(shè)備額定電流的1．25倍。一般單相電源插座額定電流為10A，專(zhuān)用電源插座為16A，非凡大功率家用電器其配電回路及連接電源方式應(yīng)按實(shí)際容量選擇；

（4）為了插接方便，一個(gè)86mm×86mm單元面板，其組合插座個(gè)數(shù)最好為兩個(gè)，最多（包括開(kāi)關(guān)）不超過(guò)三個(gè)，否則采用146面板多孔插座；

（5）對(duì)于插接電源有觸電危險(xiǎn)的家用電器（如洗衣機(jī)）應(yīng)采用帶開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電源的插座。

2．2電源插座設(shè)置位置要求

電源插座的位置和數(shù)量確定對(duì)方便家用電器的使用。室內(nèi)裝修的美觀起著重要的功能，電源插座的布置應(yīng)根據(jù)室內(nèi)家用電器點(diǎn)和家具的規(guī)劃位置進(jìn)行，并應(yīng)密切注重和建筑裝修等相關(guān)專(zhuān)業(yè)配合，以便確定插座位置的正確性。

（1）電源插座應(yīng)安裝在不少于兩個(gè)對(duì)稱(chēng)墻面上，每個(gè)墻面兩個(gè)電源插座之間水平距離不宜超過(guò)2．5m～3m，距端墻的距離不宜超過(guò)0．6m。

（2）無(wú)非凡要求的普通電源插座距地面0．3m安裝，洗衣機(jī)專(zhuān)用插座距地面1．6m處安裝，并帶指示燈和開(kāi)關(guān)；

（3）空調(diào)器應(yīng)采用專(zhuān)用帶開(kāi)關(guān)電源插座。在明確采用某種空調(diào)器的情況下，空調(diào)器電源插座宜按下列位置布置摘要：

①分體式空調(diào)器電源插座宜根據(jù)出線(xiàn)管預(yù)留洞位置距地面1．8m處設(shè)置；

②窗式空調(diào)器電源插座宜在窗口旁距地面1．4m處設(shè)置；

③柜式空調(diào)器電源插座宜在相應(yīng)位置距地面0．3m處設(shè)置。

否則按分體式空調(diào)器考慮預(yù)留16A電源插座，并在靠近外墻或采光窗四周的承重墻上設(shè)置。

（4）凡是設(shè)有有線(xiàn)電視終端盒或電腦插座的房間，在有線(xiàn)電視終端盒或電腦插座旁至少應(yīng)設(shè)置兩個(gè)五孔組合電源插座，以滿(mǎn)足電視機(jī)、VCD、音響功率放大器或電腦的需要，亦可采用多功能組合式電源插座（面板上至少排有3個(gè)～5個(gè)不同的二孔和三孔插座），電源插座距有線(xiàn)電視終端盒或電腦插座的水平距離不少于0．3m；

（5）起居室（客廳）是人員集中的主要活動(dòng)場(chǎng)所，家用電器點(diǎn)多，設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑裝修布置圖布置插座，并應(yīng)保證每個(gè)主要墻面都有電源插座。假如墻面長(zhǎng)度超過(guò)3．6m應(yīng)增加插座數(shù)量，墻面長(zhǎng)度小于3m，電源插座可在墻面中間位置設(shè)置。有線(xiàn)電視終端盒和電腦插座旁設(shè)有電源插座，并設(shè)有空調(diào)器電源插座，起居室內(nèi)應(yīng)采用帶開(kāi)關(guān)的電源插座；

（6）臥室應(yīng)保證兩個(gè)主要對(duì)稱(chēng)墻面均設(shè)有組合電源插座，床端靠墻時(shí)床的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置組合電源插座，并設(shè)有空調(diào)器電源插座。在有線(xiàn)電視終端盒和電腦插座旁應(yīng)設(shè)有兩組組合電源插座，單人臥室只設(shè)電腦用電源插座；

（7）書(shū)房除放置書(shū)柜的墻面外，應(yīng)保證兩個(gè)主要墻面均設(shè)有組合電源插座，并設(shè)有空調(diào)器電源插座和電腦電源插座；

（8）廚房應(yīng)根據(jù)建筑裝修的布置，在不同的位置、高度設(shè)置多處電源插座以滿(mǎn)足抽油煙機(jī)、消毒柜、微波爐、電飯煲、電熱水器、電冰箱等多種電炊具設(shè)備的需要。參考灶臺(tái)、操作臺(tái)、案臺(tái)、洗菜臺(tái)布置選取最佳位置設(shè)置抽油煙機(jī)插座，一般距地面1．8m～2m。電熱水器應(yīng)選用16A帶開(kāi)關(guān)三線(xiàn)插座并在熱水器右側(cè)距地1．4m～1．5m安裝，注重不要將插座設(shè)在電熱器上方。其他電炊具電源插座在吊柜下方或操作臺(tái)上方之間，不同位置、不同高度設(shè)置，插座應(yīng)帶電源指示燈和開(kāi)關(guān)。廚房?jī)?nèi)設(shè)置電冰箱時(shí)應(yīng)設(shè)專(zhuān)用插座，距地0．3m～1．5m安裝；

（9）嚴(yán)禁在衛(wèi)生間內(nèi)的潮濕處如淋浴區(qū)或澡盆四周設(shè)置電源插座，其它區(qū)域設(shè)置的電源插座應(yīng)采用防濺式。有外窗時(shí)，應(yīng)在外窗旁預(yù)留排氣扇接線(xiàn)盒或插座，由于排氣風(fēng)道一般在淋浴區(qū)或澡盆四周，所以接線(xiàn)盒或插座應(yīng)距地面2．25m以上安裝。距淋浴區(qū)或澡盆外沿0．6m外預(yù)留電熱水器插座和潔身器用電源插座。在盥洗臺(tái)鏡旁設(shè)置美容用和剃須用電源插座，距地面1．5m～1．6m安裝。插座宜帶開(kāi)關(guān)和指示燈；

（10）陽(yáng)臺(tái)應(yīng)設(shè)置單相組合電源插座，距地面0．3m。

3電源插座供電回路

（1）住宅內(nèi)空調(diào)器電源插座、普通電源插座、電熱水器電源插座、廚房電源插座和衛(wèi)生間電源插座和照明應(yīng)分開(kāi)回路設(shè)置；

（2）電源插座回路應(yīng)具有過(guò)載、短路保護(hù)和過(guò)電壓、欠電壓或采用帶多種功能的低壓斷路器和漏電綜合保護(hù)器。宜同時(shí)斷開(kāi)相線(xiàn)和中性線(xiàn)，不應(yīng)采用熔斷器保護(hù)元件。除分體式空調(diào)器電源插座回路外，其他電源插座回路應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)裝置。有條件時(shí)，宜按分回路分別設(shè)置漏電保護(hù)裝置；

（3）每個(gè)空調(diào)器電源插座回路中電源插座數(shù)不應(yīng)超過(guò)2只。柜式空調(diào)器應(yīng)采用單獨(dú)回路供電；

（4）衛(wèi)生間應(yīng)作局部輔助等電位聯(lián)結(jié)；

（5）廚房和衛(wèi)生間靠近時(shí)，在其四周可設(shè)分配電箱，給廚房和衛(wèi)生間的電源插座回路供電。這樣可以減少住戶(hù)配電箱的出線(xiàn)回路，減少回路交叉，提高供電可靠性；

（6）自配電箱引出的電源插座分支回路導(dǎo)線(xiàn)截面應(yīng)采用不小于2．5mm2的銅芯塑料線(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

1香港非凡行政區(qū)政府機(jī)電工程署編．《電力（線(xiàn)路）規(guī)例工作守則》1997

2北京市建筑設(shè)計(jì)探究院編．《建筑電氣專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)辦法》中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998

3《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096－1999）．中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999

4李天恩主編．《小康住宅電氣設(shè)計(jì)》北京中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999

5全國(guó)建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)作及情報(bào)交流網(wǎng)編．建筑電氣設(shè)計(jì)通訊．2001；1

6國(guó)際銅業(yè)協(xié)會(huì)（中國(guó)）編．《住宅建設(shè)應(yīng)滿(mǎn)足電氣平安和遠(yuǎn)期負(fù)荷增長(zhǎng)的要求》2000

第3篇

跨多種應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員具有類(lèi)似的需求以及對(duì)傾向于采用dc/dc電源模塊的要求。最經(jīng)常提到是對(duì)更薄厚度、更小面積、更高效率及更大功率密度[1]等特性的需求。新一代dc/dc電源模塊應(yīng)運(yùn)而生，正開(kāi)始步入市場(chǎng)以滿(mǎn)足上述要求。這些雙輸出和三輸出隔離式模塊運(yùn)行于標(biāo)準(zhǔn)的-48V局端電源中，可提供3W～100W的功率。它們包括輸出電壓最低達(dá)1.0V的模塊及最高輸出電流達(dá)30A的模塊。

尺寸

系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員為在更小空間中實(shí)現(xiàn)更高性能的信號(hào)處理電路，所面臨的競(jìng)爭(zhēng)挑戰(zhàn)日益激烈。先進(jìn)的DSP與ASIC有助于提供此功能，但需要更多電壓較低的電源軌，并需具備高精度排序與調(diào)節(jié)。通過(guò)減少實(shí)施電力系統(tǒng)所需的整體模塊數(shù)，最新的多輸出電源模塊滿(mǎn)足了這一要求。

描述模塊效率面積（平方英寸）成本(1千/年)

多個(gè)單輸出隔離式模塊33W效率單輸出3.3V/9A89.0%3.742.38美元

20W單輸出2.5V/8A75.0%3.0638.52美元

總計(jì)：77.6%9.82119.42美元

單個(gè)三輸出隔離式模塊25A三輸出3.3/2.5/1.8V87.0%5.4196.64美元

多輸出電源模塊提供了可節(jié)省板級(jí)空間的獨(dú)特設(shè)計(jì)選擇。分布式電源架構(gòu)正逐漸滲透電信與數(shù)據(jù)通信市場(chǎng)。就需要超過(guò)三種不同電壓的應(yīng)用而言，設(shè)計(jì)人員可使用多輸出模塊提供電源總線(xiàn)隔離，并可為各種負(fù)載點(diǎn)模塊供電。這種配置使設(shè)計(jì)人員不必再擔(dān)心使用所有單輸出模塊所需的板級(jí)空間。

電氣性能

排序

最新的DSP、ASIC、FPGA及微處理器需要多個(gè)低電壓，并可能要求復(fù)雜多變的加電／斷電排序。由于產(chǎn)品上市時(shí)間的限制，眾多更高級(jí)產(chǎn)品（其中電源模塊僅是該產(chǎn)品的一個(gè)組件）的設(shè)計(jì)沒(méi)有時(shí)間或板級(jí)空間來(lái)構(gòu)建外置排序電路。而且，即便不受時(shí)間與板級(jí)空間的限制，他們也必須考慮組件成本的增加。比較簡(jiǎn)單的解決方案就是選擇采用可利用新型內(nèi)部排序多輸出電源模塊的系統(tǒng)電源架構(gòu)。

例如，諸如德州儀器(TI)PT4850系列的三輸出模塊的加電特性就能夠滿(mǎn)足微處理器及DSP芯片組的要求。該模塊運(yùn)行于標(biāo)準(zhǔn)的-48V輸入電壓下，其額定組合輸出電流可達(dá)25A。輸出電壓選項(xiàng)包括一個(gè)用于DSP或ASIC內(nèi)核的低電壓輸出，以及兩個(gè)用于I/O和其他功能的額外電源電壓。

PT4850提供了最佳的加電順序，可監(jiān)視輸出電壓，并可在短路等錯(cuò)誤情況出現(xiàn)時(shí)提供所有電壓軌道的有序關(guān)閉。所有三個(gè)輸出均在內(nèi)部進(jìn)行排序以便同時(shí)加電啟動(dòng)。

在加電啟動(dòng)時(shí)，Vo1起初升至約0.8V，隨后Vo2與Vo3快速增加至與Vo1相同的電壓數(shù)。所有三個(gè)輸出而后一起增加，直至每個(gè)均達(dá)到其各自電壓為止。該模塊一般在150ms內(nèi)產(chǎn)生完全自動(dòng)調(diào)整的輸出。在關(guān)閉時(shí)，由于整流器活動(dòng)開(kāi)關(guān)的放電效果，所有輸出快速下降。放電時(shí)間一般為100µs，但根據(jù)外部負(fù)載電容而有所差異。

效率

在低功率應(yīng)用中，即便最小的dc/dc電源模塊可能也會(huì)有數(shù)百毫瓦的靜態(tài)損失。這解些損失主要由耗費(fèi)功率的組件造成的，如整流器、交換晶體管及變壓器。如果使用一個(gè)部件來(lái)提供原本需要二至三個(gè)獨(dú)立分組部件所做的工作，那么就可以減少耗費(fèi)功率的組件總數(shù)量。如表1所示，這提高了9.4%的效率。

一些最新的多輸出模塊可在全額定負(fù)載電流中以90%的效率運(yùn)行。這樣的高效率恰恰是由那些使用MOSFET同步整流器的拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)的。該整流器消耗的電量比上一代dc/dc電源模塊中使用的肖特基二極管耗電要少。

互穩(wěn)壓

最新的多輸出電源模塊采用先進(jìn)的電路，消滅了互穩(wěn)壓?jiǎn)栴}，提高了輸出電壓的波紋和瞬態(tài)相應(yīng)。根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)，在模塊的任何一個(gè)輸出上增加輸出電流均會(huì)導(dǎo)致其他輸出上的電壓改變。TI的PT4850與PT4820系列三輸出模塊則解決了這一問(wèn)題。新一代電源模塊在隔離阻障的輸出端上就每個(gè)輸出都采用穩(wěn)壓控制電路。通過(guò)專(zhuān)有磁耦合設(shè)計(jì)，控制信號(hào)可在模塊初級(jí)端與二級(jí)端之間進(jìn)行傳遞。圖5顯示了輸出一(≤5mV)在輸出二負(fù)載增加情況下的變化。

瞬態(tài)與波紋

PT4820與PT4850系列具有出色的瞬態(tài)響應(yīng)和輸出電壓波紋性能等特點(diǎn)。該模塊的三邏輯電壓輸出是獨(dú)立調(diào)節(jié)的，這有助于可與單輸出電源模塊相媲美的瞬態(tài)響應(yīng)(≤200µSec)和輸出電壓波紋(≤20mV)。

成本

多輸出電源組件不再需要兩個(gè)或更多單輸出器件，這就減少了成本。表1顯示了電源相同的一個(gè)25A三輸出模塊與三個(gè)單輸出模塊的對(duì)比。

在分布式電源應(yīng)用中，設(shè)計(jì)人員通過(guò)利用單個(gè)多輸出模塊和非隔離式負(fù)載點(diǎn)模塊（圖2）替代了高成本的單輸出磚，從而實(shí)現(xiàn)了成本節(jié)約。也可以實(shí)現(xiàn)，由于多輸出模塊在更少組件情況下也可得以實(shí)施，因此進(jìn)一步節(jié)約了成本（和板級(jí)空間）。例如，在某些應(yīng)用中，多輸出模塊僅要求一個(gè)熱插拔控制器和輸入去耦電容器。相反，這些組件在電源系統(tǒng)中則必須與每個(gè)單輸出磚結(jié)合使用。

產(chǎn)品上市時(shí)間是一種間接成本，利用多輸出電源模塊可減少該成本。這種成本節(jié)約主要是由于OEM廠(chǎng)商減少了設(shè)計(jì)、測(cè)試和制造等資源。

故障管理

設(shè)計(jì)人員必須確定其電源系統(tǒng)如何對(duì)故障情況進(jìn)行響應(yīng)。當(dāng)今的多輸出電源模塊結(jié)合了先進(jìn)的故障管理功能。這些功能包括過(guò)壓、過(guò)流和短路保護(hù)，有助于防止損壞設(shè)計(jì)者的電路。

輸出過(guò)電壓保護(hù)利用的是可不斷檢測(cè)輸出過(guò)電壓情況的電路系統(tǒng)。當(dāng)電壓超過(guò)預(yù)設(shè)級(jí)別(presetlevel)時(shí)，電路系統(tǒng)將關(guān)閉或箝住電源輸出，并使模塊進(jìn)入鎖定狀態(tài)。為了恢復(fù)正常操作，一些模塊必須主動(dòng)重啟。這可通過(guò)立刻消除轉(zhuǎn)換器的輸入電源得到實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)保護(hù)運(yùn)行和冗余，過(guò)電壓保護(hù)電路系統(tǒng)是獨(dú)立于模塊的內(nèi)部反饋回路的。

過(guò)電流保護(hù)可防止負(fù)載錯(cuò)誤。在某些設(shè)計(jì)中，一旦來(lái)自模塊的負(fù)載電流達(dá)到電流限制閾值，如果負(fù)載再?lài)L試吸收更多電流的話(huà)，那么就會(huì)導(dǎo)致模塊穩(wěn)壓輸出電壓的下降。該模塊不會(huì)因?yàn)槌掷m(xù)施于任何輸出的負(fù)載錯(cuò)誤而損壞。

當(dāng)模塊各輸出的組合電流超過(guò)電流限制閾值時(shí)（如任何輸出引腳上發(fā)生短路），短路保護(hù)將關(guān)閉模塊。該關(guān)閉將迫使所有輸出的輸出電壓同時(shí)降至零。關(guān)閉之后，模塊將在固定間隔時(shí)間中通過(guò)執(zhí)行軟啟動(dòng)加電定期嘗試恢復(fù)。如果負(fù)載故障仍然存在，那么模塊將持續(xù)經(jīng)歷連續(xù)的過(guò)電流錯(cuò)誤、關(guān)閉和重啟。

靈活性

電壓和電流輸出以及封裝設(shè)計(jì)的靈活性是多輸出電源模塊的一個(gè)關(guān)鍵特性。某些制造商可提供24V（18V至36V）與48V（36V至72V）兩種輸入。其采用完全隔離輸出的通用架構(gòu)可使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在雙或三輸出電路中使用模塊，而不會(huì)造成過(guò)多最低負(fù)載要求或互穩(wěn)壓降級(jí)的情況。

由于芯片供應(yīng)商開(kāi)發(fā)器件的操作電壓不一定符合以前的迭代法，因此電壓和電流輸出方面的靈活性正變得日趨重要。眾多的多輸出模塊都以獨(dú)立調(diào)節(jié)和可調(diào)的輸出電壓來(lái)解決此問(wèn)題。為了獲得獨(dú)特的電壓，某些模塊上的輸出可從外部電壓進(jìn)行遠(yuǎn)程編程。此外，諸如Tyco公司的CC025等三輸出系列模塊還可以通過(guò)使用連接到調(diào)整引腳(trimpin)的外部電阻來(lái)允許輸出電壓設(shè)定點(diǎn)調(diào)整。

封裝靈活性簡(jiǎn)化了主板設(shè)計(jì)人員的工作。許多現(xiàn)有的多輸出模塊都使用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的磚形封裝(bricktypepackaging)和面積規(guī)格，這確保了引腳兼容性和輔助貨源。TI的Excalibur™系列等創(chuàng)新型模塊均采用具有表面安裝、垂直通孔和平行通孔封裝風(fēng)格的鍍錫薄板銅盒。

多輸出電源模塊的商業(yè)可用性為設(shè)計(jì)人員提供了極佳的靈活性。表2顯示了一些制造多輸出模塊的業(yè)界領(lǐng)先供應(yīng)商。這些模塊存儲(chǔ)于領(lǐng)先的分銷(xiāo)商處，可為設(shè)計(jì)資格認(rèn)證和最后時(shí)刻的更改提供極快的可用性。

表2、多輸出模塊制造商

制造商產(chǎn)品類(lèi)型

Artesyn科技公司15W至60W雙、三輸出

Astec20W至150W雙輸出

愛(ài)立信30W至110W雙、三輸出

APower-One2.5W至195W雙、三、四輸出

SynQor40W至60W雙輸出

德州儀器3W至75W雙、三、四輸出

TycoPowerSystems25W至50W雙、三輸出

可靠性

具有高度可靠性的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員始終都要面對(duì)的挑戰(zhàn)。從內(nèi)在來(lái)說(shuō)，使用單個(gè)多輸出模塊的電源系統(tǒng)的可靠性要高于所有單輸出模塊。例如，一個(gè)三輸出模塊可提供1,108,303小時(shí)的額定MTBF（902.3FIT）。與此相對(duì)照，提供相同輸出電壓和電流的三個(gè)單輸出模塊則達(dá)到了984,736MTBF(1015.5FIT)的額定MTBF。多輸出模塊之所以具有更高的可靠性，是因?yàn)槠浼軜?gòu)中使用的總體組件數(shù)量更少。

結(jié)論

隨著產(chǎn)業(yè)潮流要求設(shè)計(jì)人員使用體積更小、效率更高的電源供應(yīng)，電源模塊制造商推出了可簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及操作的多輸出dc/dc電源模塊，以響應(yīng)上述潮流。最新的多輸出模塊能夠通過(guò)為混合邏輯應(yīng)用（諸如DSP、ASIC和微處理器等）提供穩(wěn)壓低電壓輸出而使設(shè)計(jì)人員受益。與前代產(chǎn)品相比，上述模塊顯著提高了給定面積上的功能。在某些情況下，該小型架構(gòu)所占空間僅為單輸出電源模塊的55%。減少模塊數(shù)量也可以降低成本，同時(shí)提高效率和可靠性。內(nèi)置的操作和保護(hù)特性免除了開(kāi)發(fā)外部電路系統(tǒng)的任務(wù)和費(fèi)用，從而不僅節(jié)省了板級(jí)空間，而且還大大加快了產(chǎn)品的上面進(jìn)程。

第4篇

配電系統(tǒng)的基本單元是饋線(xiàn)。饋線(xiàn)的首端經(jīng)過(guò)高壓降壓變壓器與高壓配電網(wǎng)相連接，末端經(jīng)低壓降壓變壓器與用戶(hù)相連。我國(guó)饋線(xiàn)電壓等級(jí)大多是10kV，每條饋線(xiàn)上線(xiàn)路成樹(shù)狀分布，以輻射形網(wǎng)絡(luò)連接若干臺(tái)配電變壓器。饋線(xiàn)的不同位置分布有若干負(fù)荷，這些負(fù)荷種類(lèi)繁多，隨機(jī)性大，要準(zhǔn)確地描述比較困難。為方便研究，文章采用靜態(tài)恒功率模型來(lái)表示各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。考慮到配電網(wǎng)電壓較低，線(xiàn)路長(zhǎng)度較短，設(shè)定以下假設(shè)條件：各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷三相對(duì)稱(chēng)，三相線(xiàn)路間不存在互感。然后將所有線(xiàn)路阻抗均折合到系統(tǒng)電壓等級(jí)，得出饋線(xiàn)模型。分布式電源的接入可以提高系統(tǒng)的整體電壓水平，其接入位置與節(jié)點(diǎn)電壓幅值密忉相關(guān)。相同容量的分布式電源接在配電線(xiàn)路的不同位置，對(duì)線(xiàn)路的電壓分布產(chǎn)生的影響差別很大，接入點(diǎn)越接近線(xiàn)路末端節(jié)點(diǎn)對(duì)線(xiàn)路電壓分布的影響越大，越接近系統(tǒng)母線(xiàn)對(duì)線(xiàn)路電壓分布的影響越小。因此，在配電網(wǎng)規(guī)劃及分布式電源接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)分布式電源的性質(zhì)、容量確定合理的接入點(diǎn)，確定合理的控制方式，只有這樣才能改善線(xiàn)路的電壓質(zhì)量，提高供電可靠性。

2分布式電源接入系統(tǒng)

2.1分布式電源的分類(lèi)

一般可以根據(jù)分布式電源的技術(shù)類(lèi)型、所使用的一次能源及和與電力系統(tǒng)的接口技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)。按照技術(shù)類(lèi)型可分為小型燃?xì)廨啓C(jī)、地?zé)岚l(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、具有同步或感應(yīng)發(fā)電機(jī)的往復(fù)式引擎、燃料電池、太陽(yáng)熱發(fā)電、微透平等，按照一次能源可分為化石燃料、可再生能源；按照與電力系統(tǒng)的接口可分為直接相聯(lián)、逆變器相聯(lián)；按照并網(wǎng)容量分，可分為小型分布式電源和大、中型分布式電源。小型分布式電源主要包括風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池等；大、中型分布式電源主要包括微型汽輪機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、小型水電等。

2.2微網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介

微網(wǎng)是一個(gè)小型發(fā)配電系統(tǒng)，由分布式電源、相關(guān)負(fù)荷、逆變裝置、儲(chǔ)能裝置和保護(hù)、監(jiān)控裝置匯集而成，具有能量管理系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、電氣元件保護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自我調(diào)節(jié)、控制和管理。微網(wǎng)既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。從其內(nèi)部看，微網(wǎng)是一個(gè)個(gè)小型的電力系統(tǒng)。從外部看，微網(wǎng)是配電網(wǎng)中的一個(gè)可控的、易控的“虛擬”電源或負(fù)荷。微網(wǎng)系統(tǒng)如圖3所示。

2.3將分布式電源組成不同類(lèi)型的微網(wǎng)

目前，比較成熟的分布式發(fā)電技術(shù)主要有風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池和微型燃?xì)廨啓C(jī)等幾種形式。在城鎮(zhèn)配電網(wǎng)中，風(fēng)力發(fā)電、燃料電池、光伏發(fā)電發(fā)電容量遠(yuǎn)小于配網(wǎng)負(fù)荷，對(duì)于這些小容量的分布式電源，采用與附近負(fù)荷組成微網(wǎng)的形式并入配網(wǎng)系統(tǒng)，通過(guò)技術(shù)措施使微網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電功率小于其負(fù)荷消耗的功率，使這些“不可見(jiàn)”的分布式電源完全等效為一個(gè)負(fù)荷。針對(duì)發(fā)電出力達(dá)到最大、負(fù)荷功率最小的工況，根據(jù)發(fā)電出力與負(fù)荷消耗功率的差值及持續(xù)時(shí)間計(jì)算出需要存儲(chǔ)的電量，該電量作為儲(chǔ)能裝置容量的一個(gè)約束條件，再考慮其他的約束條件，為微網(wǎng)配置容量合理的儲(chǔ)能裝置。當(dāng)出現(xiàn)發(fā)電出力大于負(fù)荷消耗功率時(shí)，將這部分電量存到儲(chǔ)能裝置中，在負(fù)荷功率高于發(fā)電出力時(shí)，再將這部分電量釋放掉。大型的微型燃?xì)廨啓C(jī)多用于需要穩(wěn)定的熱源、冷源的工商企業(yè)，以實(shí)現(xiàn)熱、電、冷三聯(lián)供，這些企業(yè)的負(fù)荷穩(wěn)定，易于預(yù)測(cè)。微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電功率由用戶(hù)對(duì)供熱和供冷的要求決定，發(fā)電功率也易于預(yù)測(cè)。這樣，以這些微型燃?xì)廨啓C(jī)為分布式電源的微網(wǎng)是可控、易控的。將分布式電源納入到微電網(wǎng)，并將其分為純負(fù)荷性質(zhì)的微網(wǎng)和發(fā)電、負(fù)荷可控的微網(wǎng)兩種，有效的解決了分布式電源潮流不可控的難題，給配電網(wǎng)的調(diào)度、運(yùn)行帶來(lái)的極大的方便。

2.4微電網(wǎng)接入系統(tǒng)方案

純負(fù)荷性質(zhì)的微網(wǎng)在配網(wǎng)中是一個(gè)內(nèi)部帶有電源的負(fù)荷，將其接入到配網(wǎng)饋線(xiàn)的中間至末端，可有效地改善配電網(wǎng)電壓分布，降低配電網(wǎng)網(wǎng)損。當(dāng)微網(wǎng)內(nèi)分布式電源突然故障或者失電時(shí)，由配電網(wǎng)對(duì)微網(wǎng)內(nèi)的負(fù)荷進(jìn)行供電，此時(shí)配電線(xiàn)路潮流增大，微網(wǎng)內(nèi)的電壓會(huì)發(fā)生躍變，如電壓幅值變化超過(guò)用電設(shè)備允許值，將會(huì)對(duì)用電設(shè)備造成損壞。針對(duì)這種情況，可以利用微網(wǎng)內(nèi)的儲(chǔ)能裝置將存儲(chǔ)的能量進(jìn)行逆變，有效地支撐電壓，避免產(chǎn)生電壓跌落，減少電壓波動(dòng)，有效的保護(hù)用電設(shè)備。當(dāng)配電網(wǎng)失電時(shí)，微網(wǎng)自動(dòng)脫網(wǎng)孤島運(yùn)行，孤島的運(yùn)行方式由微網(wǎng)內(nèi)部自行控制，對(duì)配電網(wǎng)的故障分析、檢修、試驗(yàn)不產(chǎn)生影響。對(duì)于發(fā)電、負(fù)荷可控的微網(wǎng)，尤其是容量較大的，在配電網(wǎng)規(guī)劃及接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需統(tǒng)一考慮中接入位置對(duì)配電網(wǎng)電壓、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置的影響，需要進(jìn)行充分的論證，必要時(shí)可采用專(zhuān)線(xiàn)接入系統(tǒng)，以確保配電的安全、可靠運(yùn)行，充分發(fā)揮分布式電源的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3結(jié)束語(yǔ)

第5篇

作者：張建英 范春甫 胡建云 單位：重慶工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所

系統(tǒng)特點(diǎn)我們通過(guò)對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)前智能切換屏存在的問(wèn)題進(jìn)行了大量分析，并依據(jù)《GB/T19826-2005電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件和安全要求》及《YD/T5027-2005通訊電源集中監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)要求，對(duì)該裝置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保在設(shè)備正常運(yùn)行方式、交流電源中斷或充電裝置發(fā)生故障的情況下，直流母線(xiàn)連續(xù)供電[1]。該裝置具有掉電保持、信息多點(diǎn)處理、遠(yuǎn)程監(jiān)控等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)房對(duì)該裝置進(jìn)行集中監(jiān)控管理的功能，設(shè)備更加安全、可靠，更加人性化[2]。據(jù)梁平供電局值班人員的信息反饋：在近19個(gè)月的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并解決相關(guān)設(shè)備問(wèn)題已有3次，告警及時(shí)準(zhǔn)確，維修人員反應(yīng)迅速，沒(méi)有導(dǎo)致輸出電源中斷現(xiàn)象發(fā)生；并且，在蓄電池充放電過(guò)程中，該裝置都成功切換，除了定期巡檢外，真正實(shí)現(xiàn)了機(jī)房無(wú)人值守。系統(tǒng)介紹系統(tǒng)參數(shù)工作方式：設(shè)有手動(dòng)和遠(yuǎn)程控制方式（手動(dòng)時(shí)采用刀閘并聯(lián)在接觸器旁）；標(biāo)稱(chēng)電壓：直流48V；輸入電壓：2路直流-48V，正極接地；輸出電壓：2路直流-48V，每路分別對(duì)應(yīng)10個(gè)電流為15A的配電回路；工作電壓：-56V到-42V(范圍通過(guò)管理系統(tǒng)可調(diào)節(jié))，正極接地；啟動(dòng)電壓：≥-42.5V或≤-56.5V（可調(diào)），正極接地；故障切換時(shí)間：0秒；網(wǎng)絡(luò)通訊：采用RS485與觸摸屏通訊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，通過(guò)以太網(wǎng)與上位機(jī)通訊進(jìn)行集中管理；通用參數(shù)按照相關(guān)規(guī)定[1]設(shè)計(jì)。

模擬量數(shù)據(jù)采集采用EM231的8回路輸入模塊，用來(lái)測(cè)量母線(xiàn)電壓和電流值；以太網(wǎng)模塊選CP243-1作為通訊模塊，和監(jiān)控站進(jìn)行信息聯(lián)絡(luò)，監(jiān)控中心通過(guò)監(jiān)控站對(duì)智能切換屏進(jìn)行集中管理。接觸器之前的設(shè)備選用的是NDZ1-400K型接觸器，其主觸點(diǎn)為常開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或控制線(xiàn)圈故障時(shí)，接觸器主觸點(diǎn)失電斷開(kāi)，導(dǎo)致整個(gè)通信電源設(shè)備掉電。為了避免這種情況的發(fā)生，我們選用了天水213電器廠(chǎng)的單級(jí)直流接觸器,型號(hào)為：GSZ2-400D，其主觸點(diǎn)為常閉，故障時(shí)其主觸點(diǎn)會(huì)立即閉合，同時(shí)PLC向監(jiān)控站發(fā)出故障信號(hào)，等待處理。這里需特別注意的是，在檢修輸出設(shè)備需斷電時(shí)，必須取出對(duì)應(yīng)輸出回路熔斷器FU3、FU4的熔芯，防止故障時(shí)接觸器掉電閉合。觸摸屏為了方便現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員查看設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)維修人員可以更加直觀的查看告警記錄，快速判斷故障位置，我們選用威倫通科技生產(chǎn)的8寸觸摸屏，型號(hào)為：MT4403TE。該款觸摸屏配置了10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口RJ45，支持給予CS架構(gòu)的以太網(wǎng)通訊，同時(shí)也可以通過(guò)以太網(wǎng)接多個(gè)HMI構(gòu)成多HMI聯(lián)機(jī)或與PC機(jī)通訊，方便了多點(diǎn)監(jiān)控和通訊，這樣，大大提高設(shè)備的可擴(kuò)展性。組態(tài)軟件MT5000可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)監(jiān)視、運(yùn)行監(jiān)控、故障顯示、歷史記錄及數(shù)據(jù)報(bào)表，功能十分強(qiáng)大，這也是我們選它的主要原因。開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源在本系統(tǒng)中作為控制電源起著非常關(guān)鍵的作用。這里我們選用航天朝陽(yáng)軍品電源：4NIC-TX250DC/DC輸入直流48V，輸出直流24V。其特點(diǎn)是：低紋波、免維護(hù)、功率密度大及良好的電磁兼容性；在工作時(shí)，該電源是雙路輸入，雙路輸出，當(dāng)任意一路出現(xiàn)電源故障將不會(huì)影響兩路輸出，而且電源輸出兩個(gè)回路并聯(lián)使用，其中的一路出現(xiàn)故障將不影響另外一路的電壓波動(dòng)；它還具有寬電壓輸入范圍：DC36V-DC72V，同時(shí)電壓精度達(dá)到：≤±1%，紋波Vrms≤0.1%VP-P≤1%。上述這些特點(diǎn)正是我們選擇控制電源最關(guān)注的地方，也是其它同類(lèi)開(kāi)關(guān)電源不具備的方面。集中監(jiān)控管理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)前設(shè)備只有唯一人機(jī)交互界面——觸摸屏，并且只能在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，值班人員必須每天值守。不僅如此，設(shè)備沒(méi)有跟其他相關(guān)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，不能和其它設(shè)備聯(lián)動(dòng)，且只有本地操作，及不方便。優(yōu)化后，設(shè)備集中監(jiān)控管理系統(tǒng)具有故障管理、性能管理、配置管理和系統(tǒng)本身安全管理功能，實(shí)現(xiàn)了供電電源相關(guān)設(shè)備無(wú)人自動(dòng)聯(lián)動(dòng)功能，并且可以進(jìn)行遠(yuǎn)程集中管理。值班人員只需在通信局監(jiān)控（站）中心對(duì)該設(shè)備集中監(jiān)控，派專(zhuān)人進(jìn)行需定期巡檢和設(shè)備保養(yǎng)即可，無(wú)需專(zhuān)人值守機(jī)房。使設(shè)備更加可靠、更加人性化。

新型智能切換屏內(nèi)部具有監(jiān)控性能和通信接口的PLC監(jiān)控模塊（以太網(wǎng)模塊），通過(guò)該模塊與通信局（站）的監(jiān)控站通信，最終將信息上傳至上級(jí)監(jiān)控中心。新型智能切換屏的工作狀態(tài)通過(guò)監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)的管理功能有：（1）故障管理功能：當(dāng)出現(xiàn)熔斷器熔斷、接觸器誤動(dòng)作、母線(xiàn)掉電、系統(tǒng)運(yùn)行異常等情況時(shí)，具有多點(diǎn)、多事件同時(shí)告警的能力，并向值班人員提示故障位置及處理建議，同時(shí)支持操作人員對(duì)告警信息進(jìn)行確認(rèn)。（2）性能管理功能：可以進(jìn)入到智能切換屏元件工作狀態(tài)的畫(huà)面，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；能對(duì)告警、值班人員的操控等信息進(jìn)行保留；所保存的歷史數(shù)據(jù)可以以圖形和表格的方式顯示和打印。（3）配置管理功能：監(jiān)控中心能調(diào)整PLC內(nèi)部的系統(tǒng)參數(shù)、修改操控人員的權(quán)限等功能。（4）安全管理功能：具有完備的操作管理功能，對(duì)該裝置參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置具有多級(jí)管理權(quán)限，通過(guò)操作口令可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行“遙控”和“遙調(diào)”。

第6篇

電源系統(tǒng)中的設(shè)備也是耗能較大的一塊，因此我們應(yīng)盡可能地采用節(jié)能型設(shè)備，降低設(shè)備的運(yùn)行損耗，追求更高的設(shè)備效率。

1.1變壓器變壓器節(jié)能可以從效率、容量選擇、運(yùn)行方式等幾方面考慮。由于現(xiàn)目前用電負(fù)荷高，變壓器一般有很多臺(tái)，單臺(tái)容量一般都在1600KVA以上，因此，變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行的話(huà)，損耗將是非常龐大的數(shù)字。比如，某品牌S10就較S9在80%負(fù)載率情況下課每年節(jié)能約0.48萬(wàn)KVH.所以選擇合適的變壓器室非常重要的。盡管可能在前期投入上會(huì)相對(duì)較多，但是從長(zhǎng)期來(lái)看，絕對(duì)是劃算的。同時(shí)，應(yīng)該根據(jù)所載負(fù)荷的大小及成本，選擇合適的變壓器容量以及數(shù)量。以及根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況調(diào)整多臺(tái)變壓器的主備用狀態(tài)。

1.2電容補(bǔ)償設(shè)備電容器是用來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)的功率因素，提高系統(tǒng)效率的。其內(nèi)部一般都有放點(diǎn)電阻，其作用就是當(dāng)電容器從系統(tǒng)撤出時(shí)，電壓能迅速至安全電壓。但是投入系統(tǒng)時(shí)則有放電損耗。而電子式放電容器能避免這種損耗。進(jìn)行供配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)該選擇技術(shù)先進(jìn)的節(jié)能型設(shè)備，減少設(shè)備自身?yè)p耗，提高節(jié)能效果。以及上面講到的合理選擇供電模式、降低導(dǎo)線(xiàn)用量；合理選擇導(dǎo)線(xiàn)截面和敷設(shè)方式，降低配電線(xiàn)路損耗。設(shè)計(jì)中也應(yīng)盡可能地考慮系統(tǒng)的功率因素，積極治理諧波干擾。

1.3無(wú)功功率的補(bǔ)償無(wú)功功率的補(bǔ)償能夠有效的提高配電系統(tǒng)的功率因素，而提高功率因素的意義有以下幾點(diǎn)：（1）能夠提高供電設(shè)備的利用率，使其可以帶更多有功負(fù)載，節(jié)約設(shè)備投資，達(dá)到間接節(jié)能。（2）提高輸電效率，當(dāng)有功功率一定時(shí)，若供電電壓不變，功率因素越大，則電流越小，損耗也就越小。（3）可改善供電質(zhì)量，提高輸電安全。電流小，線(xiàn)路電壓損耗小，發(fā)熱量也小，輸電線(xiàn)路安全性也得到提高。

2諧波治理

YD/T50402005通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)交流供電系統(tǒng)總電流諧波含量（THD）大于10%時(shí)應(yīng)配置濾波器。通常選用有源濾波器和無(wú)源濾波器。無(wú)源濾波技術(shù)的主要是利用LC濾波裝置來(lái)抑制諧波，提高電源質(zhì)量。其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低，因而被廣泛應(yīng)用。有源濾波技術(shù)是通過(guò)對(duì)諧波進(jìn)行采樣、分析，最后向電網(wǎng)送一個(gè)與諧波相反的諧波來(lái)抑制諧波。并且它還有一個(gè)大功能就是可以調(diào)整電壓與電流的相位角，提高功率因素。它的成本高，但效果好。通信電源系統(tǒng)比較適用于有源濾波技術(shù)。

第7篇

關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)電源；TOP249Y；脈寬調(diào)制；TOPSwitch

1引言

隨著PWM技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，開(kāi)關(guān)電源得到了廣泛的應(yīng)用，以往開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)通常采用控制電路與功率管相分離的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但這種方案存在成本高、系統(tǒng)可靠性低等問(wèn)題。美國(guó)功率集成公司POWERIntegrationInc開(kāi)發(fā)的TOPSwitch系列新型智能高頻開(kāi)關(guān)電源集成芯片解決了這些問(wèn)題，該系列芯片將自啟動(dòng)電路、功率開(kāi)關(guān)管、PWM控制電路及保護(hù)電路等集成在一起，從而提高了電源的效率，簡(jiǎn)化了開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，使開(kāi)關(guān)電源發(fā)展到一個(gè)新的時(shí)代。文中介紹了一種用TOPSwitch的第三代產(chǎn)品TOP249Y開(kāi)發(fā)變頻器用多路輸出開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法。

2TOP249Y引腳功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2．1TOP249Y的管腳功能

TOP249Y采用TO－220－7C封裝形式，其外形如圖1所示。它有六個(gè)管腳，依次為控制端C、線(xiàn)路檢測(cè)端L、極限電源設(shè)定端X、源極S、開(kāi)關(guān)頻率選擇端F和漏極D。各管腳的具體功能如下：

控制端C：誤差放大電路和反饋電流的輸入端。在正常工作時(shí)，利用控制電流IC的大小可調(diào)節(jié)占空比，并可由內(nèi)部并聯(lián)調(diào)整器提供內(nèi)部偏流。系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，利用該端可激發(fā)輸入電流，同時(shí)該端也是旁路、自動(dòng)重啟和補(bǔ)償電容的連接點(diǎn)。

線(xiàn)路檢測(cè)端L：輸入電壓的欠壓與過(guò)壓檢測(cè)端，同時(shí)具有遠(yuǎn)程遙控功能。TOP249Y的欠壓電流IUV為50μA，過(guò)壓電流Iav為225μA。若L端與輸入端接入的電阻R1為1MΩ，則欠壓保護(hù)值為50VDC，過(guò)壓保護(hù)值為225VDC。

極限電流設(shè)定端X：外部電流設(shè)定調(diào)整端。若在X端與源極之間接入不同的電阻，則開(kāi)關(guān)電流可限定在不同的數(shù)值，隨著接入電阻阻值的增大，開(kāi)關(guān)允許流過(guò)的電流將變小。

源極S：連接內(nèi)部MOSFET的源極，是初級(jí)電路的公共點(diǎn)和電源回流基準(zhǔn)點(diǎn)。

開(kāi)關(guān)頻率選擇端F：當(dāng)F端接到源極時(shí)，其開(kāi)關(guān)頻率為132kHz，而當(dāng)F端接到控制端時(shí)，其開(kāi)關(guān)頻率變?yōu)樵l率的一半，即66kHz。

漏極D：連接內(nèi)部MOSFET的漏極，在啟動(dòng)時(shí)可通過(guò)內(nèi)部高壓開(kāi)關(guān)電流提供內(nèi)部偏置電流。

2．2TOP249Y的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

TOP249Y的內(nèi)部工作原理框圖如圖2所示，該電路主要由控制電壓源、帶隙基準(zhǔn)電壓源、振蕩器、并聯(lián)調(diào)整器／誤差放大器、脈寬調(diào)制器（PWM）、門(mén)驅(qū)動(dòng)級(jí)和輸出級(jí)、過(guò)流保護(hù)電路、過(guò)熱保護(hù)電路、關(guān)斷／自動(dòng)重起動(dòng)電路及高壓電流源等部分組成。

3基于TOP249Y的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)

筆者利用TOP249Y設(shè)計(jì)了一種新型多路輸出開(kāi)關(guān)電源，其三路輸出分別為5V／10A、12．5V／4A、7V／10A，電路原理如圖3所示。該電源設(shè)計(jì)的要求為：輸入電壓范圍為交流110V～240V，輸出總功率為180W。由此可見(jiàn)，選擇TOP249Y能夠滿(mǎn)足要求。

3．1控制電路設(shè)計(jì)

該電路將X與S端短接可將TOP249Y的極限電流設(shè)置為內(nèi)部最大值；而將F端與S端短接可將TOP249Y設(shè)為全頻工作方式，開(kāi)關(guān)頻率為132kHz。

圖2

在線(xiàn)路檢測(cè)端L與直流輸入U(xiǎn)i端連接一2MΩ的電阻R1可進(jìn)行線(xiàn)路檢測(cè)，由于TOP249Y的欠壓電流IUV為50μA，過(guò)壓電流Iav為225μA，因此其欠壓保護(hù)工作電壓為100V，過(guò)壓保護(hù)工作電壓為450V，即TOP249Y在本電路中的直流電壓范圍為100～450V，一旦超出了該電壓范圍，TOP249Y將自動(dòng)關(guān)閉。

3．2穩(wěn)壓反饋電路設(shè)計(jì)

反饋回路的形式由輸出電壓的精度決定，本電源采用“光耦＋TL431”，它可以將輸出電壓變化控制在±1％以?xún)?nèi)，反饋電壓由5V／12A輸出端取樣。電壓反饋信號(hào)U0通過(guò)電阻分壓器R9、R11獲得取樣電壓后，將與TL431中的2．5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并輸出誤差電壓，然后通過(guò)光耦改變TOP249Y的控制端電流IC，再通過(guò)改變占空比來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓U0使其保持不變。光耦的另一作用是對(duì)冷地和熱地進(jìn)行隔離。反饋繞組的輸出電壓經(jīng)D2、C2整流濾波后，可給光耦中的接收管提供電壓。R4、C4構(gòu)成的尖峰電壓經(jīng)濾波后可使偏置電壓即使在負(fù)載較重時(shí)，也能保持穩(wěn)定，調(diào)節(jié)電阻R6可改變輸出電壓的大小。

3．3高頻變壓器設(shè)計(jì)

由于該電源的輸出功率較大，因此高頻變壓器的漏感應(yīng)盡量小，一般應(yīng)選用能夠滿(mǎn)足132kHz開(kāi)關(guān)頻率的錳鋅鐵氧體，為便于繞制，磁芯形狀可選用EI或EE型，變壓器的初、次級(jí)繞組應(yīng)相間繞制。

高頻變壓器的設(shè)計(jì)由于要考慮大量的相互關(guān)聯(lián)變量，因此計(jì)算較為復(fù)雜，為減輕設(shè)計(jì)者的工作量，美國(guó)功率公司為T(mén)OPSwitch開(kāi)關(guān)電源的高頻變壓器設(shè)計(jì)制作了一套EXCEL電子表格，設(shè)計(jì)者可以方便地應(yīng)用電子表格設(shè)計(jì)高頻變壓器。

3．4次級(jí)輸出電路設(shè)計(jì)

輸出整流濾波電路由整流二極管和濾波電容構(gòu)成。整流二極管選用肖特基二極管可降低損耗并消除輸出電壓的紋波，但肖特基二極管應(yīng)加上功率較大的散熱器；電容器一般應(yīng)選擇低ESR等效串聯(lián)阻抗的電容。為提高輸出電壓的濾波效果，濾除開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的噪聲，在整流濾波環(huán)節(jié)的后面通常應(yīng)再加一級(jí)LCC濾波環(huán)節(jié)。

3．5保護(hù)電路設(shè)計(jì)

本電源除了電源控制電路TOP249Y本身所具備的欠壓、過(guò)壓、過(guò)熱、過(guò)流等保護(hù)措施外，其控制電路也應(yīng)有一定的保護(hù)措施。用D3、R12、Q1可構(gòu)成一個(gè)5．5V的過(guò)壓檢測(cè)保護(hù)電路。這樣，當(dāng)5V輸出電壓超過(guò)5．5V時(shí)，D3擊穿使Q1導(dǎo)通，從而使光耦電流增大，進(jìn)而增大了控制電路TOP249Y的控制端電流IC，最后通過(guò)內(nèi)部調(diào)節(jié)即可使輸出電壓下降到安全值。

圖3

為防止在開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，TOP249Y關(guān)斷時(shí)漏感產(chǎn)生的尖峰電壓使TOP249Y損壞，電路中設(shè)計(jì)了由箝壓齊納管VR1、阻斷二極管D1、電容C5、電阻R2、R3組成的緩沖保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)在正常工作時(shí)，VR1上的損耗很小，漏磁能量主要由R2和R3承擔(dān)；而在啟動(dòng)或過(guò)載時(shí)，VR1即會(huì)限制內(nèi)部MOSFET的漏極電壓，以使其總是處于700V以下。

4電源性能測(cè)試及結(jié)果分析

根據(jù)以上設(shè)計(jì)方法，筆者對(duì)采用TOP249Y設(shè)計(jì)的多路輸出開(kāi)關(guān)電源的性能進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，該電源工作在滿(mǎn)載狀態(tài)時(shí)，電源工作的最大占空比約為0．4，電源的效率約為90％，紋波電壓控制、電壓調(diào)節(jié)精度及電源工作效率都超過(guò)了以往采用控制電路與功率開(kāi)關(guān)管相分立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式的開(kāi)關(guān)電源。

第8篇

關(guān)鍵詞：休閑式酒店；園林設(shè)計(jì)；景觀布局

Abstract：Thisarticleunifiedtheprojectexampleindetailtodiscusstheleisuretypehotelbotanicalgardendesignidea,thebotanicalgardenlayout,thesubjectlandscapedesigncreativityandthelandscapegardeningcharacteristicandsoon,exhaustedtheoutlinedrawingenjoyablebotanicalgardenexpressionmeanstobuildleisuretypehotelbotanicalgardenfittingtogethertheidealcondition.

Keywords：TheRecreationalHotel;Botanicalgardendesign;Landscapelayout

1設(shè)計(jì)背景

張家界湘電國(guó)際酒店是一家以休閑度假、商務(wù)會(huì)議為主題的四星級(jí)商務(wù)酒店，酒店建筑布局為層層院落深進(jìn)的園林式風(fēng)格，建筑物依山就勢(shì)，借景抒情，和張家界自然風(fēng)光巧妙融于一體。由于酒店的升級(jí)，原有的園林景觀僅僅停留在綠化上面，只是通過(guò)種植一些常有植物和草皮達(dá)到綠化的效果，未能充分利用酒店優(yōu)越的地理環(huán)境，各個(gè)院落設(shè)計(jì)空間內(nèi)外滲透不夠，建筑與景觀未能有機(jī)地融合，內(nèi)部園林景觀無(wú)序，主題不夠鮮明，文化內(nèi)涵未充分釋放，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到休閑式酒店的要求。如何將酒店內(nèi)園林景觀與張家界美麗的自然風(fēng)光和地方文化特色有機(jī)融合，成為其園林設(shè)計(jì)關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)所在。

2酒店園林景觀設(shè)計(jì)的主旨

本工程園林景觀設(shè)計(jì)范圍為酒店內(nèi)部空間、主題園林景觀、景觀帶綠化布置、屋頂平臺(tái)綠化設(shè)計(jì)以及連廊等；根據(jù)酒店內(nèi)園林景觀現(xiàn)狀，考慮到所處的位置、建筑風(fēng)格、庭院空間、綠化現(xiàn)狀等，擬在設(shè)計(jì)體現(xiàn)張家界自然風(fēng)光，風(fēng)土人情特色為主，特別是將張家界本土的水和石引入園內(nèi)，在園內(nèi)自然生成富有張家界野趣的溪流和山石，來(lái)與整個(gè)風(fēng)景區(qū)巧妙融為一體，渾然天成。

3園林景觀設(shè)計(jì)

3.1張家界鄉(xiāng)土景觀的挖掘

張家界為國(guó)家級(jí)森林公園，境內(nèi)峰密巖險(xiǎn)，谷深澗幽，匯峰、谷、壑、林、水于一體，有三千多座奇峰異石，八百溪流蜿蜒縱橫，景色奇、秀、幽、險(xiǎn)；景區(qū)內(nèi)植被豐富，花草樹(shù)木種類(lèi)繁多，被譽(yù)為“中國(guó)山水畫(huà)的藍(lán)本”。

金鞭溪位于景區(qū)東部，因靠近金鞭巖而得名，全長(zhǎng)7.5km，自老磨灣至水繞四門(mén)經(jīng)索溪注入澧水。溪流穿行于峰巒幽谷之間，溪水明凈，跌宕多姿，小魚(yú)游弋其中，溪畔花草鮮美，鳥(niǎo)鳴鶯啼，樹(shù)木繁茂，千峰聳立，構(gòu)成極為秀麗清幽的生態(tài)環(huán)境，被稱(chēng)為“世界最美的峽谷”，“最富詩(shī)意的溪流”。

3.2景觀布局構(gòu)想

以張家界景區(qū)特定地理環(huán)境、地質(zhì)景觀為設(shè)計(jì)參照，以本地植物、山、石、溪流為造景素材，根據(jù)酒店建筑層院落深進(jìn)的風(fēng)格，充分利用空間高差進(jìn)行合理設(shè)置和景觀布局。在酒店內(nèi)景觀構(gòu)思設(shè)想上，以金鞭溪為藍(lán)本，自五棟至大廳，營(yíng)造一條貫穿整個(gè)酒店的潺潺溪流，溪流流經(jīng)的每個(gè)院落都有相應(yīng)的景觀主題，且溪流完全效仿自然，蜿蜒曲折，水質(zhì)澄清透明，若隱若現(xiàn)。每個(gè)院落透過(guò)四季景觀特征的表現(xiàn)，充分展現(xiàn)各個(gè)庭園空間不同的園林意境和韻味，從而讓賓客充分享受遠(yuǎn)離喧囂城市，親近自然的愉悅心情，以達(dá)到休閑生態(tài)園林酒店的終極目的。再通過(guò)水池、溪流、園路、花草樹(shù)木、亭臺(tái)、山石等景觀元素以及園林小品等造園手法，輔以現(xiàn)代背景音樂(lè)系統(tǒng)、光電照明系統(tǒng)，使酒店園林真正體現(xiàn)古典韻味與現(xiàn)代氣息、自然山水與人文特色合二為一的美好境界。在各景點(diǎn)適當(dāng)位置以景石形式突出景點(diǎn)的人文內(nèi)涵。

3.3景觀布局順序

景點(diǎn)布局以五棟樓為起源，接外部山泉作為水源構(gòu)建一條溪流，連接整個(gè)院落，直至酒店大堂，四、五號(hào)樓樓梯地段為溪流的源頭；該院落以跌水、亂石叢表達(dá)“源”的理念，體現(xiàn)溪流的發(fā)源；二四棟三號(hào)樓前地段為溪流的中段，該院落以棧橋、干涸的河床、淺灘表現(xiàn)“寂”的理念，體現(xiàn)石與水的文化，餐廳前長(zhǎng)庭地段為溪流的末段，該段以寬廣溪流、深潭表達(dá)“納”的理念，體現(xiàn)一種海納百川的意境。大廳內(nèi)為溪流的結(jié)尾。

3.4各院落園林景觀設(shè)計(jì)

3.4.1起源（四、五棟間院落）

在樓梯處堆石造山，營(yíng)造“水自天上來(lái)”的氛圍，寓意溪水源頭自山上而來(lái)，樓梯下設(shè)淺池，上鋪鵝卵石引導(dǎo)起源水流，細(xì)小的溪水分兩道蜿蜒向前。溪水曲折、婉轉(zhuǎn)，中途流經(jīng)人工堆砌的山谷最后在三號(hào)樓附近拐彎流入主題景觀區(qū)。

3.4.2寧?kù)o悠遠(yuǎn)（三棟前部院落）

此處庭院面積不大，地處賓館中部，顯得格外靜。當(dāng)細(xì)流經(jīng)過(guò)之前的醞釀到達(dá)此時(shí)已較為成熟。整個(gè)庭院陸地部分鋪設(shè)小碎石，一條近似干枯的河道連接著前面的細(xì)流，將水引入一小潭之中，小潭中設(shè)三個(gè)涌水口，仿地下水涌出，一條木棧道穿插其中，全院野趣橫生，令人雖置身鬧市，仍能體驗(yàn)山野之幽。

3.4.3樹(shù)大蔭濃（四、二棟間院落）

院中那棵生長(zhǎng)了幾十年的桂花樹(shù)是全院的靈魂，以院中的桂花樹(shù)為主體分別設(shè)計(jì)峰回路轉(zhuǎn)景石和園中小憩石凳休息區(qū)。充分考慮了院子的可進(jìn)入性，使空間更加人性化，更具有一種書(shū)香氣息。

植物運(yùn)用上主要有：桂花、玉蘭、紅楓、南天竹等，隨園景肆意點(diǎn)綴，突出表現(xiàn)休閑式園林的隨意和輕松。3.4.4蓄（二棟前部院落）

水流經(jīng)過(guò)不斷地積累到達(dá)此處已非常成熟，最后通過(guò)二棟門(mén)廳美人靠下部的跌水瀑布在二棟前積聚成了一個(gè)大的水面。依據(jù)地形又將水面做成三層跌水，水流從滾水壩跌下。水面中央設(shè)小亭，通達(dá)小亭的汀步用本地的紅砂巖組成，水面一直延伸到走廊的方亭中，將方亭突出走廊的部分做成水榭的形式，周邊設(shè)美人靠。水岸自然蜿蜒，用真石堆砌成自然駁岸。

植物運(yùn)用上主要有：桂花、龍爪槐、芭蕉、杜鵑、荷花、馬藺等，從而將此園點(diǎn)綴得滿(mǎn)園春色，情景交融，令人美不勝收。

3.4.5海納百川（餐廳前部院落）

此處綠地地形狹長(zhǎng)，自然形成落差，水流由二棟前大水面流經(jīng)原由長(zhǎng)亭改造的風(fēng)雨橋，形成一段自然曲折的溪水，最后在自然高差處奔流而下，最后止于一深潭中，形成海納百川的自然景觀。岸線(xiàn)自然堆砌，石頭生動(dòng)活潑，趣味盎然。

植物運(yùn)用上主要有：桂花、桃花、海桐、鳶尾、蘆葦?shù)龋ㄟ^(guò)多種不同風(fēng)格的植物和水景，將此景觀映襯出江南小鎮(zhèn)詩(shī)情畫(huà)意的意境，并充分體現(xiàn)出主景觀的大氣磅礴與韻味深長(zhǎng)。

3.4.6大堂

大堂作為迎接賓客的地方，同時(shí)又在進(jìn)入西餐廳的門(mén)口，正對(duì)大門(mén)，該處布置小型水池，自然岸線(xiàn)，水池內(nèi)養(yǎng)紅錦鯉，在原有的墻上凹坑內(nèi)布置堆石，內(nèi)設(shè)流水。

3.4.7迎賓小亭和連廊

迎賓小亭內(nèi)直立墻面布文化石，底部堆石，和大廳風(fēng)格布局保持一致。原有連廊進(jìn)行整修，靠?jī)?nèi)部墻面取消，靠外部把原有的窗面形式，改為江南園林院落院墻的景窗，創(chuàng)造豐富的景觀空間。

3.4.8其它小塊綠化及屋頂綠化

需要種植綠化的屋頂，內(nèi)布50cm厚種植土，種植天鵝絨，馬蹄金等，屋頂邊凌空時(shí)，圍繞頂邊種植迎春，讓其自然下垂。

其它小塊綠地在院落內(nèi)部的小庭院空間內(nèi)，布置叢竹、芭蕉、蘇鐵等，從而營(yíng)造出濃郁的中國(guó)古典園林氛圍。

4結(jié)語(yǔ)

休閑式生態(tài)酒店與現(xiàn)代功能型酒店最大的區(qū)別主要體現(xiàn)在其良好的生態(tài)性和自然性方面，園林景觀主題區(qū)別突出表現(xiàn)在“雅”與“靜”上。因此，其景觀園林比現(xiàn)代功能型酒店有更高的要求。園林景觀建筑空間的流動(dòng)美是中國(guó)古典園林的特色所在，張家界湘電國(guó)際酒店園林景觀改造設(shè)計(jì)正是在把握本土特色的基礎(chǔ)上，糅合中國(guó)古典園林的特色造園手法，將張家界自然風(fēng)光與人文內(nèi)涵巧妙地結(jié)合到一處，將動(dòng)之美與靜之美深蘊(yùn)其中，從而給所到賓客一種如沐春風(fēng)、自然舒適的愜意感受。該景觀改造自2007年初施工完畢后，以其自然、野趣和富含中國(guó)傳統(tǒng)文化趣味得到了甲方和四方賓客的大力贊賞。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳國(guó)平，景觀設(shè)計(jì)概論[M].中國(guó)鐵道出版社.2006.

第9篇

加入等效像元的單元讀出電路如圖1所示，該電路結(jié)構(gòu)主要由以下三個(gè)本部分組成:等效像元(TheEquivalentBolometer)、MEMS像元(MEMSBo-lometer)、電容反饋互導(dǎo)放大器(capacitorfeedbacktrans-impedanceamplifier，CTIA)。

1.1MEMS像元和積分電路(CTIA)本論文中采用的氧化釩(VOx薄膜)制成的微機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，其電特性如下。由表1可知，MEMS的電特性主要是溫度的變化引起電阻值的變化，從而導(dǎo)致電流值發(fā)生變化，最后引起信號(hào)電壓的變化。當(dāng)外界溫度發(fā)生改變時(shí)，MEMS像元中的有效像元的電阻值發(fā)生變化，導(dǎo)致其支路電流發(fā)生微弱的變化，其微弱的電流值(nA級(jí)別)由M4開(kāi)關(guān)管流出。這一微弱的電流值通過(guò)積分電路轉(zhuǎn)換為一個(gè)電壓值。如圖1所示，該積分電路為一種傳統(tǒng)的CTIA型讀出電路結(jié)構(gòu)。在偏壓VSK、VGSK、VGFID、VDET(VSS)和數(shù)字信號(hào)row_sel、integrate_en、rst_en的作用下(其中row_sel為行選通信號(hào)，integrate_en為積分使能信號(hào)，rst_en為復(fù)位信號(hào))，有效像元Rab上產(chǎn)生的支路電流與盲像元Rbb上產(chǎn)生的支路電流之差得到的電流信號(hào)輸入到積分器上進(jìn)行積分。微弱的電流信號(hào)就轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)。其中M1可調(diào)節(jié)有效像元支路電流值，M2為行選擇開(kāi)關(guān)，M3可調(diào)節(jié)盲像元支路電流值，M4是積分使能開(kāi)關(guān)，Rt-rim用于調(diào)節(jié)盲像元支路上的電阻，rst_en為數(shù)字信號(hào)控制的復(fù)位開(kāi)關(guān)。

1.2等效像元電路等效像元電路的作用就是在晶元測(cè)試時(shí)替代MEMS像元產(chǎn)生一微弱的電流值，給積分電路一個(gè)測(cè)試信號(hào)。如圖1所示，用于替代盲像元功能的等效像元為“等效盲像元”，其結(jié)構(gòu)包括由外部Pad直接控制的MOS管Mbeqv(MOSBlindEquivalent)和行選擇開(kāi)關(guān)M2，pad提供的偏置電壓為VBEQV，row_sel_test1(數(shù)字信號(hào)提供)控制開(kāi)關(guān)M2的選通;用于替代有效像元功能的等效像元為“等效有效像元”，其結(jié)構(gòu)包括由外部Pad直接控制的MOS管Maeqv(MOSActiveEquivalent)和行選擇開(kāi)關(guān)M2，pad提供的偏置電壓為VAEQV，row_sel_test2(數(shù)字信號(hào)提供)控制開(kāi)關(guān)M2的選通。在等效像元工作過(guò)程中，row_sel_test1和row_sel_test2同時(shí)開(kāi)啟，其時(shí)序和ROW_SEL一樣，VSK給等效盲像元提供偏置電壓。工作在飽和區(qū)的MOS管Mbeqv和MOS管Maeqv其D與S之間的電阻值與W/L，VGS、VTH的關(guān)系如。

2仿真結(jié)果分析

在盲像元電阻不變，VSK、VGSK、VGFID等偏壓值確定的情況下，積分電流隨有效像元電阻的變化如圖3所示。圖3中的橫坐標(biāo)為有效像元的電阻值，縱坐標(biāo)為積分電流值。由圖3可知積分電流的值隨有效像元阻值的減小而增大，其阻值(150～160kΩ)與積分電流(0～200nA)呈線(xiàn)性變化，變化率約為51.86nA/kΩ。由MEMS電特性和表1可知，R=160kΩ，當(dāng)溫度從－20℃變化到80℃，其對(duì)應(yīng)的電阻值降低了544Ω和2530Ω，對(duì)應(yīng)的積分電流(信號(hào)電流)為47nA和217nA。說(shuō)明溫差越大，電阻值變化也越大，對(duì)應(yīng)的積分電流的值也越大。而圖3的仿真結(jié)果也說(shuō)明了Rab與Rbb之間的值相差越大，對(duì)應(yīng)的積分電流的值也越大。所以可以通過(guò)調(diào)節(jié)圖3中的Rab的電阻，來(lái)對(duì)應(yīng)MEMS電阻的變化。在等效像元電路結(jié)構(gòu)中，當(dāng)偏置電壓VSK、VG-FID的值確定，積分電流隨VAEQV、VBEQV的變化如圖4、5所示。圖4、5中的橫坐標(biāo)為等效像元柵壓VAEQV、VBEQV的值，縱坐標(biāo)為積分電流的值。由圖4、5可知積分電流的值隨等效像元柵壓VAEQV、VBEQV的增大而增大，VAEQV平均每調(diào)節(jié)9mV變化10nA的電流，變化率約為10nA/9mV，其偏壓值與積分電流(0～200nA)也是呈線(xiàn)性變化。所示可以通過(guò)調(diào)節(jié)圖4和圖5中的VAEQV、VBEQV的值，模擬外界溫度的變化。仿真結(jié)果表明等效像元的電特性正好與MEMS像元的電特性一致，所以可用等效像元電路替代MEMS物理結(jié)構(gòu)。

3測(cè)試結(jié)果分析

基于GlobalFoundry0.35μm工藝，對(duì)陣列大小為300×400的紅外面陣探測(cè)器讀出電路進(jìn)行流片，圖6為ROIC陣列整體芯片照片，芯片面積為14mm×16mm。芯片中間的重復(fù)單元電路部分是單元電路，單元尺寸為25μm×25μm，重復(fù)單元的是數(shù)字電路部分，即時(shí)序控制部分，最是焊盤(pán)。圖7為圖6局部放大的照片即等效像元(等效盲像元和等效有效像元)的芯片照片，圖8為測(cè)試芯片的PCB板。因?yàn)榉e分電流為nA級(jí)別的電流，很難用儀器測(cè)量出來(lái)，但可以通過(guò)電容反饋互導(dǎo)放大器將電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)測(cè)量出來(lái)。對(duì)VBEQV=2.4V，VSK=5.3V，VGFID=3.933V，Vbus=2.65V等偏置電壓進(jìn)行設(shè)定后，通過(guò)調(diào)節(jié)等效有效像元柵壓VAE-QV的值，產(chǎn)生0～200nA之間的積分電流，其對(duì)應(yīng)的積分電壓值為2.65～3.38V，積分電壓與VAEQV值的測(cè)試結(jié)果如表2所示。圖9為積分電流Id=50nA對(duì)應(yīng)的積分電壓值2.82V，滿(mǎn)足公式(2)。此測(cè)試結(jié)果表明:在ROIC表面尚未構(gòu)成MEMS物理結(jié)構(gòu)前，可以通過(guò)等效像元電路初步探測(cè)ROIC的電性能，篩除不良品。在CP之后和MEMS結(jié)構(gòu)完成之后，等效像元不再啟用，等效像元行選擇信號(hào)始終關(guān)閉。

4結(jié)論