移動(dòng)電源設(shè)計(jì)報(bào)告精選(九篇)

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第1篇：移動(dòng)電源設(shè)計(jì)報(bào)告范文

關(guān)鍵詞 移動(dòng)通信電源系統(tǒng)；安全性；可靠性；智能化

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）15-0184-02

在整個(gè)移動(dòng)通信電源系統(tǒng)之中，通信電源系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量又直接關(guān)系著整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的安全和可靠運(yùn)行，對(duì)于其的維護(hù)和管理工作重要意義不言而喻。本文為此具體地探討了提高移動(dòng)通信電源系統(tǒng)安全性與可靠性，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 移動(dòng)通信電源系統(tǒng)的典型配置

移動(dòng)通信電源系統(tǒng)主要是為各移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供安全、穩(wěn)定、可靠、不間斷的供電保障。移動(dòng)通信電源高低壓系統(tǒng)主要包括高壓配電系統(tǒng)設(shè)備、燃油貯存、供給系統(tǒng)、變壓器、油機(jī)/市電切換設(shè)備、應(yīng)急油機(jī)接入/切換設(shè)備、低壓配電系統(tǒng)設(shè)備、固定備用發(fā)電機(jī)組等，其相關(guān)設(shè)備的典型配置如下。

1.1 高壓配電系統(tǒng)典型配置

采用兩路10 kV市電供電方式，兩路市電取自不同的變電所，采用兩路獨(dú)立的引入路由；高壓配電系統(tǒng)具備兩段獨(dú)立母線，配置母聯(lián)開關(guān)；同一低壓配電系統(tǒng)中兩臺(tái)變壓器分別從兩段母線取電。

1.2 備用發(fā)電機(jī)組典型配置

備用發(fā)電機(jī)組容量應(yīng)滿足局樓保證用電設(shè)備運(yùn)行的最大負(fù)荷；多臺(tái)備用發(fā)電機(jī)組應(yīng)根據(jù)低壓配電系統(tǒng)配置，采用分段運(yùn)行方式或并聯(lián)運(yùn)行方式。

1.3 低壓配電系統(tǒng)典型配置

采用低壓母線分段供電方式；低壓供電系統(tǒng)應(yīng)滿足當(dāng)任一主要輸出開關(guān)故障中斷，都不應(yīng)影響其承擔(dān)負(fù)載的正常運(yùn)行；固定柴油發(fā)電機(jī)組輸出與變壓器輸出采用自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換；開關(guān)電源系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)的供電，應(yīng)分別從兩段低壓母線各取一路，形成主備用供電輸入模式。

1.4 變壓器典型配置

省際樞紐樓變壓器的配置應(yīng)按不少于2臺(tái)設(shè)置；地市級(jí)以上移動(dòng)通信局變壓器應(yīng)采用2臺(tái)或多余2臺(tái)的變壓器，在其中一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí)，其余的變壓器可滿足保證負(fù)荷用電。

2 移動(dòng)通信電源系統(tǒng)安全性與可靠性的要求

2.1 安全性

近年來，隨著移動(dòng)電子產(chǎn)品的普及，也促使了移動(dòng)電源的產(chǎn)生，并迅速得到了發(fā)展。消費(fèi)者對(duì)移動(dòng)電源認(rèn)知與需求的提高，是對(duì)市場(chǎng)上所有移動(dòng)電源產(chǎn)品的考驗(yàn)，更是促進(jìn)移動(dòng)電源行業(yè)發(fā)展的助推劑。人們最為關(guān)心的就是移動(dòng)通信電源系統(tǒng)的安全性和可靠性，移動(dòng)通信系統(tǒng)必須實(shí)時(shí)滿足通信控制安全數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)和安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，確保通信系統(tǒng)滿足實(shí)時(shí)的可測(cè)性、可控性、可靠性、有效性、可維護(hù)性、安全性、保密性等需要。因鑒于移動(dòng)通信電源系統(tǒng)控制所需的通信系統(tǒng)從提供的業(yè)務(wù)種類和現(xiàn)有公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用存在一定的差異，公網(wǎng)首先可進(jìn)行一些如遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等特色業(yè)務(wù)的探索，然后通過高帶寬、高冗余來保障移動(dòng)通信的安全性的業(yè)務(wù)需求。而3G系統(tǒng)中的安全防范技術(shù)是在2G的基礎(chǔ)上建立起來的。3G系統(tǒng)提供了雙向認(rèn)證機(jī)制，而且在改進(jìn)算法的同時(shí)把密鑰長(zhǎng)度增加到128bit，還把3GPP接入鏈路數(shù)據(jù)加密延伸至無線接入控制器（RNC），既提供了接入鏈路信令數(shù)據(jù)的完整性保護(hù)，還向用戶提供了可隨時(shí)查看自己所用的安全模式及安全級(jí)別的安全可視性操作。

2.2 可靠性

在通信網(wǎng)絡(luò)中，電源設(shè)備是通信設(shè)備的心臟和樞紐，尤其對(duì)于核心交換和長(zhǎng)途傳輸設(shè)備而言，電源設(shè)備的可靠性就顯得更加重要。比如對(duì)于通信基站而言，電源產(chǎn)品除了要穩(wěn)定可靠以外，還要具備較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。隨著通信技術(shù)和通信需求的不斷發(fā)展，我國(guó)的移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)正逐漸從“注重用戶數(shù)量增長(zhǎng)”向“業(yè)務(wù)種類與業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)并舉、用戶數(shù)量與服務(wù)質(zhì)量并重”的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。至于系統(tǒng)間的無線干擾問題，低頻段800 MHz的系統(tǒng)頻段由于系統(tǒng)發(fā)的頻段據(jù)GSM-R較近，而2000 MHz頻段的3G系統(tǒng)由于距GSM-R較遠(yuǎn)，其干擾不大，在具體應(yīng)用中可以忽略。

3 提高移動(dòng)通信電源系統(tǒng)安全性與可靠性的措施―智能化

3.1 休眠功能

比如中移動(dòng)公司的某某分公司大多數(shù)通信設(shè)備采用開關(guān)電源直流供電方式，造成整流模塊長(zhǎng)期處于低負(fù)載率工作，轉(zhuǎn)換效率低下；并且出于對(duì)通信電源系統(tǒng)的安全、可靠性考慮，開關(guān)電源系統(tǒng)容量采取整流模塊冗余配置，且預(yù)留的蓄電池充電容量在正常工作時(shí)并不使用，極大地浪費(fèi)了能源。為提高電源設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率，減少能源浪費(fèi)，某某分公司應(yīng)用了開關(guān)電源整流模塊休眠節(jié)能技術(shù)。某某分公司計(jì)劃部技術(shù)專家介紹，開關(guān)電源整流模塊休眠技術(shù)是根據(jù)負(fù)載電流大小，通過智能休眠技術(shù)，與系統(tǒng)的實(shí)配模塊數(shù)量和容量相比較，來自動(dòng)調(diào)整工作整流模塊的數(shù)量，把整流模塊調(diào)整到最佳負(fù)載率下工作，從而降低系統(tǒng)的帶載損耗和空載損耗，使部分模塊處于休眠狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的?；谝陨?，某某分公司2012年投入資金200萬元，對(duì)全省首批1664套基站開關(guān)電源進(jìn)行節(jié)電改造，當(dāng)年底完成全網(wǎng)5038套開關(guān)電源改造，該項(xiàng)共節(jié)電1612.8萬度。

3.2 充放電管理功能

某某電信經(jīng)過對(duì)各能耗的調(diào)研分析，得出機(jī)房和基站耗電占總耗電的85%左右，而基站耗電中以主設(shè)備耗電和空調(diào)耗電為主，機(jī)房耗電中以空調(diào)耗電和機(jī)房設(shè)備耗電為主。因此，通過空調(diào)改造、引入自然冷源降低空調(diào)能耗，成為某某電信重點(diǎn)采用的技術(shù)之一。在確?；具\(yùn)行環(huán)境正常的前提下，某某電信根據(jù)對(duì)基站室內(nèi)外溫、濕度的監(jiān)測(cè)和邏輯判別來控制基站智能通風(fēng)設(shè)備，直接引入室外冷空氣對(duì)基站進(jìn)行自然冷卻，并聯(lián)動(dòng)控制基站原有空調(diào)設(shè)備的啟停，該系統(tǒng)為“智能通風(fēng)控制系統(tǒng)”，有效降低了基站空調(diào)的運(yùn)行時(shí)間或替代基站空調(diào)設(shè)備，達(dá)到了利用自然風(fēng)對(duì)基站通風(fēng)散熱、降低基站電能消耗的目的。從201年起，某某電信通過總結(jié)基站智能通風(fēng)/換熱系統(tǒng)在運(yùn)行維護(hù)過程中的經(jīng)驗(yàn)，以及環(huán)境因素對(duì)通風(fēng)/換熱系統(tǒng)的節(jié)電效率影響，連續(xù)通過一期、二期工程完成了全網(wǎng)可改造基站三分之二以上的智能通風(fēng)系統(tǒng)改造。至2012年底，累計(jì)投資1100萬元改造完成智能通風(fēng)基站2121個(gè)，占全網(wǎng)可改造基站數(shù)量的67%，共節(jié)電1094.6萬度。

3.3 諧波治理

通信電源系統(tǒng)諧波治理不僅能降低通信電源系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，有效節(jié)約電費(fèi)，還能較大地提高供電系統(tǒng)的有效利用率、提高柴油發(fā)電機(jī)組的有效利用率、延長(zhǎng)供電系統(tǒng)的使用壽命，從而很大程度的節(jié)約了通信電源系統(tǒng)的一次性投入，有效的節(jié)約了投資成本從而進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能降耗的效果。比如H 局配電系統(tǒng)的總?cè)萘繛?800 kVA，在采取了各種諧波綜合治理措施后，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的電流降低了600 A，相當(dāng)于整個(gè)配電系統(tǒng)有效容量提高了416KVA，即系統(tǒng)容量提升了7.17%，節(jié)約了一次投資430萬元。另一方面通過諧波治理后，通信電源系統(tǒng)的諧波得到有效抑制，提升了供電系統(tǒng)的供電可靠性，消除了供電系統(tǒng)中諧波對(duì)通信設(shè)備的影響，改善了因電流過大引起電纜及設(shè)備開關(guān)發(fā)熱嚴(yán)重問題，因此，進(jìn)行通信電源系統(tǒng)諧波綜合治理意義重大。

總之，在移動(dòng)通信電源系統(tǒng)的運(yùn)行中，安全性與可靠性意義重大。本文首先概述了移動(dòng)通信電源系統(tǒng)的典型配置，分析了移動(dòng)通信電源系統(tǒng)安全性與可靠性要求，提出了提高移動(dòng)通信電源系統(tǒng)安全性與可靠性的措施―智能化。

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第2篇：移動(dòng)電源設(shè)計(jì)報(bào)告范文

不可抗拒的手游時(shí)代

根據(jù)《中國(guó)游戲產(chǎn)業(yè)報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱“報(bào)告”）的數(shù)據(jù)顯示，2016年1～6月，中國(guó)游戲用戶達(dá)到4.89億人。其中，客戶端游戲用戶規(guī)模達(dá)到1.38億人，同比增3.1%；網(wǎng)頁(yè)游戲用戶規(guī)模達(dá)到2.79億人，同比降8.7%；移動(dòng)游戲用戶規(guī)模達(dá)到4.05億人，同比增10.7%。在各個(gè)細(xì)分市場(chǎng)方面，客戶端游戲市場(chǎng)實(shí)際銷售收入達(dá)281億元，同比增長(zhǎng)5.2%；網(wǎng)頁(yè)游戲市場(chǎng)實(shí)際銷售收入達(dá)100.6億元，同比下降2.1%；中國(guó)移動(dòng)游戲市場(chǎng)實(shí)際銷售收入達(dá)374.8億元，同比增長(zhǎng)79.1%。值得一提的是，手游的銷售收入已經(jīng)占到整個(gè)游戲產(chǎn)業(yè)的收入的47.6%，近乎半壁江山，各大頁(yè)游端游紛紛轉(zhuǎn)型手游。

持續(xù)多年的高增長(zhǎng)讓手游成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域的明珠，強(qiáng)大的吸金能力和賺錢效應(yīng)帶動(dòng)了整個(gè)手游生態(tài)圈，除游戲本身外，由游戲衍生出的IP更帶動(dòng)多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展，而在人們討論游戲文化乃至信仰的時(shí)候，游戲硬件產(chǎn)業(yè)也因?yàn)槭钟蔚呐d起正發(fā)生著改變。

游戲成為硬件催化劑

戰(zhàn)爭(zhēng)是科技發(fā)展的催化劑，而游戲則足以成為IT硬件技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的催化劑。傳統(tǒng)PC時(shí)代，

端游和頁(yè)游推動(dòng)了CPU、顯卡、內(nèi)存、硬盤等PC硬件的發(fā)展和更迭，在個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域，游戲應(yīng)用對(duì)硬件性能需求的提升往往成為人們更換或升級(jí)PC的原動(dòng)力，很長(zhǎng)一段時(shí)間，游戲玩家的應(yīng)用需求以及游戲硬件的形態(tài)，往往影響著整個(gè)PC硬件的發(fā)展趨勢(shì)。

從游戲主板、游戲內(nèi)存到電競(jìng)顯示器、電競(jìng)鍵鼠，廠商們往往會(huì)將最前沿的科技和時(shí)尚的設(shè)計(jì)元素融入游戲硬件中，以滿足游戲應(yīng)用的需求，而在手游普及初期，輕度游戲的特性讓手游不會(huì)對(duì)用戶手機(jī)硬件性能有太大需求，而隨著技術(shù)和大IP的深度挖掘，重度手游逐漸成為趨勢(shì)，而這類手游對(duì)移動(dòng)終端設(shè)備硬件性能的需求，顯然推動(dòng)了整個(gè)硬件的進(jìn)步。 硬件需要擁有諸多前沿科技以滿足游戲應(yīng)用的需求

有多少人能想到《精靈寶可夢(mèng)GO》2周后，美國(guó)市場(chǎng)上移動(dòng)電源的銷量幾乎翻了一倍，雖然移動(dòng)電源的銷量從2015年開始出現(xiàn)上漲，但《精靈寶可夢(mèng)Go》之前的幾周里漲幅只有4%，因此可以說，這款游戲的大熱帶動(dòng)了移動(dòng)電源的銷量增長(zhǎng)。當(dāng)然，移動(dòng)電源僅是配件類的存在，手游的興起，對(duì)硬件技術(shù)和產(chǎn)品本身又會(huì)有哪些推動(dòng)呢？

以游戲?yàn)楹诵牡牡?/p>

手游對(duì)移動(dòng)性的需求進(jìn)一步提升PC輕薄、便攜設(shè)計(jì)元素，除讓智能手機(jī)、平板電腦這樣便攜性出色的產(chǎn)品占據(jù)優(yōu)勢(shì)外，也催生了二合一設(shè)備這樣的產(chǎn)品，更成為未來筆記本電腦形態(tài)設(shè)計(jì)重要的發(fā)展方向，通過平板電腦+筆記本的模式滿足手游移動(dòng)性和重度體驗(yàn)的需要。 《精靈寶可夢(mèng)GO》推動(dòng)了不少硬件產(chǎn)品的普及

二合一產(chǎn)品領(lǐng)域的崛起，或多或少有手游在背后的推動(dòng)，而新一代智能手機(jī)、平板電腦性能的提升同樣極大受到手游的影響。越來越多手機(jī)品牌廠商將注意力放在性能相對(duì)強(qiáng)勁的中高端產(chǎn)品身上，這類產(chǎn)品除憑借更強(qiáng)強(qiáng)勁的整機(jī)性能為用戶帶來更流暢應(yīng)用體驗(yàn)外，更讓手游應(yīng)用變得更為流暢。除更強(qiáng)的處理器芯片外，突破百GB的USF 2.0存儲(chǔ)芯片能輕松滿足手游游戲下載安裝的需要，而6GB運(yùn)行內(nèi)存同樣為用戶帶來“高速公路”般應(yīng)用體驗(yàn)。而為獲得更好的操控體驗(yàn)，大屏自然是不可或缺的配備，5英寸及以上尺寸手機(jī)能夠進(jìn)入主流消費(fèi)市場(chǎng)，自然少不了手游的推動(dòng)力。

無論是筆記本電腦還是智能手機(jī)，傳統(tǒng)消費(fèi)市場(chǎng)經(jīng)過多年的推廣和普及已經(jīng)趨于飽和，換機(jī)成為市場(chǎng)發(fā)展的主要推動(dòng)力，而游戲應(yīng)用無疑是整個(gè)技術(shù)和產(chǎn)品更迭的核心驅(qū)動(dòng)力。 手機(jī)極大刺激了MOGA ACE POWER這類外設(shè)產(chǎn)品的崛起

移動(dòng)外設(shè)市場(chǎng)的興起

一款《精靈寶可夢(mèng)GO》就可以推動(dòng)移動(dòng)電源市場(chǎng)銷量，高速發(fā)展的手游對(duì)整個(gè)移動(dòng)外設(shè)市場(chǎng)的推動(dòng)顯然不止于此。無論是以《武士2：復(fù)仇》為代表的FTG格斗游戲還是《FIFA 14》為代表的SPG體育競(jìng)技，又或者《澤諾尼亞傳奇》這樣的ARPG動(dòng)作角色扮演類游戲，玩家除需要大屏幕提升操控體驗(yàn)外，更需要各種外設(shè)以提升游戲體驗(yàn)，這樣的市場(chǎng)需求也刺激了MOGA ACE POWER、Steelseries Stratus這類游戲外設(shè)的崛起。

為獲得更好的手游操控體驗(yàn)，移動(dòng)外設(shè)產(chǎn)品的崛起幾乎是必然的，而移動(dòng)VR等應(yīng)用更會(huì)催生新的移動(dòng)硬件需求，讓整個(gè)市場(chǎng)形成一個(gè)健康的循環(huán)。

跨界催生創(chuàng)業(yè)游戲設(shè)備

跨界融合是近幾年IT領(lǐng)域發(fā)展的重要趨勢(shì)，手游的興盛以及游戲IP的深度挖掘，讓定制手游硬件的出現(xiàn)成為必然。早在2014年8月，蝸牛游戲手機(jī)首代機(jī)型（78點(diǎn)P01）的出現(xiàn)，便體現(xiàn)了手游與硬件的深度融合，實(shí)體按鍵的加入，讓這類設(shè)備更類似索尼、任天堂的掌機(jī)，不過在便攜和通話等方面的讓其更具有手機(jī)元素。在新游互聯(lián)、UC九游、小米、蝸牛游戲?qū)⒛抗饩劢乖谑直?、游戲手機(jī)等硬件領(lǐng)域時(shí)，也有云創(chuàng)新這樣的初創(chuàng)企業(yè)將目光放在新領(lǐng)域拓展上，Cool Gym這樣以游戲減肥為目的的產(chǎn)品，更為手游與硬件的跨界融合提供了新的思路。

從移動(dòng)性、操控性入手，手游與硬件廠商的融合無疑能為用戶帶來更好的游戲體驗(yàn)，而隨著跨界融合的深入，裸眼3D、手游與客廳大屏的互動(dòng)等等應(yīng)用需求勢(shì)必催生更多新奇體驗(yàn)和設(shè)備。 蝸牛游戲手機(jī)首代機(jī)型（78點(diǎn)P01）早在2014年便嘗試手游與硬件的融合

寫在最后：內(nèi)容助推硬件發(fā)展

第3篇：移動(dòng)電源設(shè)計(jì)報(bào)告范文

隨著無線傳輸技術(shù)的發(fā)展，基于2.4GHz無線傳輸技術(shù)的鼠標(biāo)在性能上比以前已經(jīng)有了大幅度提升，但仍舊無法完全避免跳幀和延遲等老毛病，這也讓不少使用無線鼠標(biāo)的用戶感到煩心。在這個(gè)糾纏無線鼠標(biāo)多年的問題面前，雙飛燕新推出的G7630無線鼠標(biāo)給了我們一個(gè)較好的解決方案。

雙飛燕G7630無線鼠標(biāo)采用銀灰色表面搭配黑色底殼設(shè)計(jì)，外殼使用了烤漆質(zhì)感的處理工藝，光澤度很好。鼠標(biāo)兩側(cè)采用內(nèi)凹式設(shè)計(jì)，進(jìn)行了磨砂處理，握感舒適。在鼠標(biāo)的按鍵上，左右按鍵的鍵程適中，彈性很足，這讓按鍵的反應(yīng)相當(dāng)迅速。鼠標(biāo)的滾輪上帶有刻度，滾動(dòng)時(shí)段落感強(qiáng)，不過在下按滾輪時(shí)稍有些緊。G7630的電池倉(cāng)設(shè)計(jì)在底部，只要裝入一節(jié)AA電池就可供鼠標(biāo)使用。另外，它還配備了電源開關(guān)和接收器倉(cāng)，在不使用鼠標(biāo)的時(shí)候，可以關(guān)閉鼠標(biāo)電源，同時(shí)將接收器放置在倉(cāng)內(nèi)。

那么，雙飛燕G7630無線鼠標(biāo)為什么號(hào)稱“零延遲”呢?這主要是由于雙飛燕將G7630的US時(shí)報(bào)告率提高到了500Hz，也就是說鼠標(biāo)每秒鐘向計(jì)算機(jī)傳輸500次數(shù)據(jù)包，換算后為2ms響應(yīng)一次，如此迅速的響應(yīng)時(shí)間就能很好地避免了延遲現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時(shí)G7630的USB報(bào)告率還可以切換到250Hz和125Hz，當(dāng)我們并不需要太高響應(yīng)時(shí)間時(shí)(如常規(guī)辦公應(yīng)用)，就可以適當(dāng)調(diào)低鼠標(biāo)的USB報(bào)告率。在實(shí)際游戲測(cè)試中，我們通過CS來考察這款鼠標(biāo)在無線延遲以及移動(dòng)定位上的表現(xiàn)?？偟膩碚f，延遲現(xiàn)象在G7630身上已經(jīng)表現(xiàn)得不明顯了，同時(shí)這款鼠標(biāo)的定位能力也讓人滿意。只是它的分辨率僅有800dpi，在高分辨率的大屏顯示器上移動(dòng)顯得有些遲緩。

當(dāng)前基于2 4GHz無線技術(shù)的鼠標(biāo)在無障礙物的情況下傳輸距離普遍只有10米，而雙飛燕G7630無線鼠標(biāo)僅配備了一個(gè)迷你接收器，卻標(biāo)稱無障礙狀態(tài)下能達(dá)到15米的傳輸距離，讓人非常吃驚。通過實(shí)測(cè)，我們也發(fā)現(xiàn)G7630在有障礙物情況下的傳輸距離就能達(dá)到10米左右，超過同類產(chǎn)品不少。同時(shí)配臺(tái)驅(qū)動(dòng)程序還可以顯示電池的余量，在更換電池后也不需要重新識(shí)別就能使用，非常方便。目前雙飛燕正在做限量銷售活動(dòng)，G7630的體驗(yàn)價(jià)僅為99元，性價(jià)比非常高，很適合有意選擇無線鼠標(biāo)的消費(fèi)者購(gòu)買。(劉東)

第4篇：移動(dòng)電源設(shè)計(jì)報(bào)告范文

關(guān)鍵詞：節(jié)能；電源管理；功率半導(dǎo)體；智能電網(wǎng)

隨著環(huán)保問題日益引起重視，低碳、環(huán)保之詞充斥于各大媒體，引發(fā)了一系列關(guān)于環(huán)保問題的討論。其實(shí)。在我們討論環(huán)保問題之時(shí)，必須明確的一個(gè)前提是不影響現(xiàn)階段的生活狀態(tài)。試想，如果讓人們強(qiáng)調(diào)環(huán)保以至于回到過去“鉆木取火”“日出而作日落而息”的狀態(tài)，估計(jì)沒多少人會(huì)繼續(xù)堅(jiān)持將環(huán)保的口號(hào)喊下去。因此，所謂環(huán)保，就是在現(xiàn)有生活水準(zhǔn)基礎(chǔ)上盡可能減少對(duì)地球環(huán)境的破壞，直觀點(diǎn)就是盡可能減少不可再生能源的應(yīng)用，以緩解二氧化碳給氣候帶來的壓力。然而人類現(xiàn)代化生活所需要的正常能源又是不可或缺的，因此必須在解決必要能源需求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)環(huán)保的要求。

開源節(jié)流，從來都是相輔相成的兩個(gè)方面，對(duì)于環(huán)保而言同樣如此。開源，就是充分開發(fā)如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水利等可再生資源，而節(jié)流則是在相同生活需求的前提下，盡量降低能源損耗。對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，環(huán)保的責(zé)任就是通過盡可能降低半導(dǎo)體產(chǎn)品的電力消耗以及由半導(dǎo)體產(chǎn)品帶來的電力節(jié)省來實(shí)現(xiàn)能源消耗的節(jié)流。

BP世界能源報(bào)告指出，2007年全球能源消耗的三分之一來自于電子系統(tǒng)，累計(jì)耗電量超過17：IM Gwh(17.1兆千瓦時(shí))，這個(gè)數(shù)字還將以3％左右的速度不斷攀升。2007年，中國(guó)電子系統(tǒng)的能源消耗超過2.8兆千瓦時(shí)，僅次于美國(guó)，如果通過半導(dǎo)體技術(shù)將現(xiàn)有電能消耗節(jié)約5％，就相當(dāng)于每年節(jié)省出5個(gè)三峽水電站的發(fā)電總量。

半導(dǎo)體的節(jié)能趨勢(shì)

無論從半導(dǎo)體廠商還是電源制造商的觀點(diǎn)來看(往往兩者有很多共同點(diǎn))，今后的主體發(fā)展趨勢(shì)仍將集中在進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率，提升功率密度，高可靠性及更低成本。電源的效率幾乎是電源技術(shù)與應(yīng)用中永恒的主題，隨著全球經(jīng)濟(jì)的一體化和對(duì)節(jié)能環(huán)保的關(guān)注，更高的轉(zhuǎn)換效率意味著對(duì)能源的有效利用和減少能耗開支。以馬達(dá)驅(qū)動(dòng)為例，近年來逐漸得到普及和應(yīng)用的電力電子變頻調(diào)速技術(shù)就變革性地改變了全世界工業(yè)和家庭用的交流電動(dòng)機(jī)的使用，并極大程度地節(jié)約能源。配合液晶顯示技術(shù)而來的背光源電力電子應(yīng)用完全改變了傳統(tǒng)彩色電視機(jī)的市場(chǎng)、產(chǎn)品和消費(fèi)。

Microsemi功率產(chǎn)品部應(yīng)用工程經(jīng)理錢昶認(rèn)為，隨著電源系統(tǒng)功率處理能力的不斷上升和對(duì)系統(tǒng)體積不斷減小的要求，功率密度變成未來發(fā)展的重要課題：不同于早期的體積重量要求主要集中在航天軍工等特殊領(lǐng)域，功率密度現(xiàn)在大量的民用產(chǎn)品和應(yīng)用中也占據(jù)了舉足輕重的地位。便攜式電腦和手持移動(dòng)通信設(shè)備就要求有極高的功率密度，使得設(shè)備本身變得更小超薄。另外，在中等功率范圍的應(yīng)用中。例如集中式的太陽(yáng)能逆變器和工業(yè)電焊機(jī)，設(shè)備體積和重量也是重要的考慮因素。

高可靠性和成本常常是一對(duì)矛盾：在提高可靠性的同時(shí)，將會(huì)牽涉到使用更昂貴的材料或更多的元器件與電路。如何在此二者之間找到最佳的平衡和折衷也是未來電源技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展的主題之一。在通信電源領(lǐng)域，器件工作的可靠性歷來受到制造商和終端客戶的重視。半導(dǎo)體和系統(tǒng)的可靠性越高，生產(chǎn)廠商所承擔(dān)的產(chǎn)品保證所帶來的費(fèi)用就越低，而且同時(shí)降低了用戶在設(shè)備維護(hù)方面的人工與成本。在可靠性與成本方面突破性的發(fā)展將依賴于半導(dǎo)體器件的新工藝技術(shù)，以及無源元件，特別是磁元件和電容的材料，設(shè)計(jì)和制造的進(jìn)展。

直面設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

幫助工程師提升電源設(shè)計(jì)效率，一直是半導(dǎo)體廠商與電源系統(tǒng)工程師最關(guān)注的問題。進(jìn)一步提高能效依賴于半導(dǎo)體器件，電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和封裝技術(shù)的新發(fā)展或優(yōu)化選取。

首先，從器件方面，功率型金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)一直以來在小功率應(yīng)用方面占主導(dǎo)地位。溝道柵極技術(shù)已普遍于低壓MOSFET以減小通態(tài)電阻從而降低損耗。而在未來幾年里，淘道柵極技術(shù)有向較高電壓MOSFET推廣的趨勢(shì)。所以這對(duì)于300V以上的功率型MOSFBT管是一個(gè)新變化。近些年來超結(jié)(SuperJunction)MOSFET發(fā)展也很快，對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)的500V以上的平面MOSFET在通態(tài)電阻和電流密度方面具有競(jìng)爭(zhēng)力，但是它的動(dòng)態(tài)開關(guān)特性還是弱于平面MOSFET，從而使高頻高電壓應(yīng)用仍然偏向傳統(tǒng)型的MOSFET。另外寬禁帶MOSFET器件。例如氮化鎵(GaN)和碳化硅(sic)MOSFET在研發(fā)中不斷取得的成就也表明這些新型的復(fù)合半導(dǎo)體器件會(huì)逐步走向商用化，極大提升系統(tǒng)能效，改變硅半導(dǎo)體目前在市場(chǎng)上的一統(tǒng)局面。

其次，工程師可以靈活運(yùn)用各種各樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以提高系統(tǒng)效率。像現(xiàn)在通信電源和服務(wù)器電源設(shè)備中常用的零電壓開關(guān)相移式全橋結(jié)構(gòu)就是新拓?fù)浼有驴刂频牡浞?。在太?yáng)能功率變換中，三電平二極管鉗位逆變器具有低成本、高效率的特點(diǎn)，作為一種新興的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能在特定應(yīng)用場(chǎng)合下提高能效。

最后，優(yōu)化半導(dǎo)體器件或電路的封裝也是提高系統(tǒng)能效的一種積極手段。關(guān)于這點(diǎn)常常被人們忽視。優(yōu)化的封裝可以直接改善電路中的雜散參數(shù)，例如寄生電感，從而優(yōu)化電特性。實(shí)踐表明緊湊的封裝不僅減小電路體積，更重要的是能減小開關(guān)過程中的電壓電流尖峰。使用相對(duì)低電壓等級(jí)的器件將有利于減少損耗。另外，優(yōu)化的封裝可改善系統(tǒng)散熱，以減低電路或器件的工作溫度，從而進(jìn)一步降低損耗。

概括地說，從系統(tǒng)角度出發(fā)，認(rèn)真選擇與優(yōu)化器件，電路與封裝配合優(yōu)化的控制方法就一定能最大限度地降低損耗，提升系統(tǒng)能效。

凌力爾特公司電源產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)Tony Armstrong介紹，任何系統(tǒng)中的功耗都必須以兩種方式解決，首先，跨整個(gè)負(fù)載電流范圍最大限度地提高轉(zhuǎn)換效率，其次，降低DC／De轉(zhuǎn)換器在所有工作模式時(shí)的靜態(tài)電流。因此，為了在降低系統(tǒng)功耗方面發(fā)揮積極作用，電源轉(zhuǎn)換和管理Ic必須提高效率，也就是降低功耗，并在輕負(fù)載和休眠模式具有非常低的功耗水平。特別是很多大功率系統(tǒng)都采用多種單階轉(zhuǎn)換或兩階轉(zhuǎn)換方法的組合來應(yīng)對(duì)有關(guān)的熱量問題。然而，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師面臨著一個(gè)以哪種方式來滿足特定系統(tǒng)需求的難題。電壓不斷下降的同時(shí)提高電流的需求日益增加，這持續(xù)促進(jìn)了很多這類大功率系統(tǒng)的開發(fā)。在這一領(lǐng)域取得的大多數(shù)進(jìn)步都可以追溯到電源轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域的改進(jìn)，尤其是電源Ic和電源半導(dǎo)體的改進(jìn)?？傊?，這些組件允許在對(duì)電源轉(zhuǎn)換效率影響最小的情況下提高開關(guān)效率，對(duì)提高電源性能做出了貢獻(xiàn)。這是通過降低開關(guān)和接通狀態(tài)的損耗、同時(shí)允許高效率去除熱量而得以實(shí)現(xiàn)的。不過，向較低輸出電壓遷移給這些參數(shù)施加了更大的壓力，這反 過來又導(dǎo)致了極大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

節(jié)能方法大家談

當(dāng)能效標(biāo)準(zhǔn)逐漸成為電子產(chǎn)品新的緊箍咒，各大電源半導(dǎo)體廠商不得不面對(duì)電源管理技術(shù)的全新挑戰(zhàn)。

節(jié)能減耗是電源技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)和方向。目前的國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)待機(jī)功耗，負(fù)載效率提出嚴(yán)格要求，比如EnergyStar、EPA等，對(duì)于半導(dǎo)體廠家來說要求提供更為有效方案來節(jié)能減耗。數(shù)字電源是另外一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，其具有傳統(tǒng)模擬所不具備的許多優(yōu)勢(shì)，在通信電源，新能源等將會(huì)得到更多應(yīng)用。德州儀器高級(jí)技術(shù)市場(chǎng)開拓工程師劉學(xué)超認(rèn)為，對(duì)于電源半導(dǎo)體供應(yīng)商來講，主要是通過新的控制方式和模式轉(zhuǎn)換來幫助提高效率降低功耗，在電源領(lǐng)域未來比較重要的發(fā)程熱點(diǎn)包括諧振控制技術(shù)、低待機(jī)功耗、超薄電源、LED驅(qū)動(dòng)電源和數(shù)字電源。

半導(dǎo)體制造商正在開發(fā)多種創(chuàng)新技術(shù)，如全新的控制方法，可以省去附加的外部組件，從而也可以降低功耗。同時(shí)，雖然效率主要由所選擇的外部功率級(jí)設(shè)計(jì)和開關(guān)頻率來決定，但是半導(dǎo)體組件能夠減少I2R損耗。飛兆半導(dǎo)體亞太區(qū)市場(chǎng)行銷及應(yīng)用工程副總裁藍(lán)建锎認(rèn)為，主要發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)需求將會(huì)集中在提高功率轉(zhuǎn)換效率、組件集成度和降低待機(jī)功耗等方面。同步整流、交錯(cuò)式拓?fù)浜蛿?shù)字通信等應(yīng)用不斷增多，未來數(shù)年，這三個(gè)方面將給電源和功率管理方式帶來重大的影響。

美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體(Ns)亞太區(qū)資深市場(chǎng)經(jīng)理吳志民介紹。NS一直在提高電源產(chǎn)品的易用性和功率密度方面進(jìn)行不懈的努力：客戶希望減少在電源設(shè)計(jì)方面的工作量，因此傾向于選擇易于使用的電源技術(shù)。電子設(shè)計(jì)業(yè)的專業(yè)化分工日趨明顯，許多客戶并非電源管理技術(shù)的專家，他們希望電源廠商提供容易使用的電源模塊，并且能夠提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)來加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程。另一方面，由于現(xiàn)在的電子越來越朝著“輕薄”方向發(fā)展，供電系統(tǒng)占用越來越少印制電路板的板面空間，因此電源管理解決方案的功率密度必須不斷提高。美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體目前有多個(gè)辦法可以解決這些問題，例如采用更高的開關(guān)頻率、更先進(jìn)的封裝技術(shù)以及更精密的生產(chǎn)工藝。

安森美半導(dǎo)體電源及便攜產(chǎn)品全球銷售及營(yíng)銷高級(jí)總監(jiān)鄭兆雄認(rèn)為，主體趨勢(shì)將是以創(chuàng)新技術(shù)來幫助電子產(chǎn)品提高能效，進(jìn)一步推動(dòng)綠色節(jié)能趨勢(shì)。舉例來說，目前液晶電視市場(chǎng)快速發(fā)展，就其背光源而言，仍是傳統(tǒng)的冷陰極熒光燈(ccFL)占主導(dǎo)地位；新興的發(fā)光二極管(LED)背光源與之相比，色彩表現(xiàn)更優(yōu)勢(shì)，大幅降低能耗，且更加環(huán)保，但礙于成本因素，目前市場(chǎng)滲透率還相對(duì)較低，不過，LED背光源的液晶電視市場(chǎng)將在今后幾年內(nèi)趕上及超過CCPL背光源。除了液晶電視背光應(yīng)用，LED通用照明市場(chǎng)也將快速發(fā)展，隨著應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大，將進(jìn)一步從商業(yè)應(yīng)用向主流消費(fèi)及住宅市場(chǎng)滲透，讓用戶更廣泛地享受到綠色節(jié)能的好處。

更高層面的機(jī)遇

第5篇：移動(dòng)電源設(shè)計(jì)報(bào)告范文

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；電源管理；電源管理軟件；傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗管理

引言

普適計(jì)算、智能空間等概念前所未有地?cái)U(kuò)展了嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。同時(shí)也對(duì)嵌入式系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積、功耗提出了更嚴(yán)格的要求。各種移動(dòng)終端、可穿戴設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等典型嵌入式設(shè)備對(duì)能耗越來越敏感，電源管理技術(shù)正成為這些產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。電源管理技術(shù)正由傳統(tǒng)的基于電源管理器件和外設(shè)控制為主的靜態(tài)控制方式，轉(zhuǎn)到以具備智能電源管理功能的嵌入式微處理器結(jié)合操作系統(tǒng)為核心的智能管理軟件的動(dòng)靜態(tài)結(jié)合的綜合控制模式。

為了應(yīng)對(duì)電源管理技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)，芯片廠商推出了效率越來越高的電源管理芯片以及對(duì)能耗管理功能更加強(qiáng)大、精細(xì)的微處理器。以此為基礎(chǔ)，如何設(shè)計(jì)高效、智能的系統(tǒng)軟件對(duì)嵌入式設(shè)備進(jìn)行能源管理，已成為研究熱點(diǎn)。本文將以典型硬件的電源管理功能為基礎(chǔ)，分析幾種代表性嵌入式操作系統(tǒng)的電源管理實(shí)現(xiàn)，探討電源管理系統(tǒng)軟件現(xiàn)狀及研究應(yīng)用前景。

電源管理基本概念與方法

在電地供電的嵌入式系統(tǒng)中，一般采用高效率的電源管理芯片用于供電管理，或采用大容量的電池以解決能耗需求。但這兩種技術(shù)的發(fā)展還無法滿足快速增加的芯片動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗。當(dāng)電路工作或邏輯狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)功耗，未發(fā)生翻轉(zhuǎn)時(shí)漏電流會(huì)造成靜態(tài)功耗。在供電電壓Vdd下消耗的功率P如公式(1)所示：

P=C*V2dd*fc+VddIQ(1)

這里c為電容，fc為開關(guān)頻率，Vdd為電源電壓，Io為漏電流。C*V2aa*fC為動(dòng)態(tài)功耗；VddIQ為靜態(tài)功耗。隨著芯片運(yùn)行速度的提高和工藝尺寸的不斷縮小、密度增加，其動(dòng)態(tài)功耗和靜態(tài)功耗也在不斷增長(zhǎng)，加劇了電源管理的復(fù)雜性。

有一種方法可以協(xié)調(diào)高性能與低功耗之間的矛盾，就是根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載進(jìn)行性能調(diào)節(jié)。從公式(1)中我們可以得知，對(duì)一個(gè)給定負(fù)載，動(dòng)態(tài)功耗的量值與供電電壓的平方成正比，與運(yùn)行頻率成正比。減少供電電壓并同時(shí)降低處理器的時(shí)鐘速度，功耗將會(huì)呈平方速度下降，代價(jià)是增加了運(yùn)行時(shí)間。此外，還可以通過停止芯片模塊的時(shí)鐘和電源供應(yīng)的辦法，將能耗降至最低，代價(jià)是重新啟動(dòng)該模塊時(shí)需要額外能耗。因此，通過有效地利用上述能耗管理方法，得到性能和功耗間的最佳平衡，達(dá)到節(jié)能最大化。

嵌入式微處理器對(duì)電源管理的支持

從8位單片機(jī)到32位高性能處理器，都在一定程度上支持電源管理功能。例如處理器支持多種電源狀態(tài)，如圖1所示。

系統(tǒng)在運(yùn)行態(tài)(Run)時(shí)，設(shè)備全部正常工作。在空閑態(tài)時(shí)，處理器按照特定的模式，進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能。在掛起狀態(tài)下，處理器掛起，主存儲(chǔ)器運(yùn)行在節(jié)能的自刷新模式，只有功耗管理電路、喚醒電路繼續(xù)工作?，F(xiàn)有的單片機(jī)、ARM等32位RISC處理器一般都支持以上模式，下面分別加以介紹。

單片機(jī)的電源管理支持

在傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，傳感器節(jié)點(diǎn)一般采用低廉的8/16位單片機(jī)，其電池壽命至關(guān)重要。節(jié)點(diǎn)工作時(shí)按功率消耗由小到大有睡眠(sleep)、空閑(idle)、接收(receive)及發(fā)送(transmit)等四種模式。大多時(shí)間內(nèi)，節(jié)點(diǎn)都處于睡眠與空閑模式，只有少量能耗。

ATMEL采用picoPower技術(shù)的AVR微控制器顯著降低了功耗。這些技術(shù)包括一個(gè)超低功耗晶振、睡眠模式下自動(dòng)終止和重激活欠壓檢測(cè)器、能完全停止對(duì)設(shè)備電力供應(yīng)的省電寄存器以及能夠關(guān)閉特定管腳輸入的數(shù)字輸入中斷寄存器。picoPower技術(shù)使工作電流大幅度降低，減少了斷電狀態(tài)下不必要的功耗，使電池使用壽命得到了延長(zhǎng)

ARM的電源管理技術(shù)

ARM以其優(yōu)秀的低功耗技術(shù)在消費(fèi)類電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。ARM實(shí)現(xiàn)了不同級(jí)別的低功耗管理技術(shù)，如表1所示。

據(jù)ARM估計(jì)，32位的Cortex-M3處理.器內(nèi)核以0.19mW/MHz(0.18微米)極低的功耗在特殊應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。32位Cortex-M3設(shè)備執(zhí)行任務(wù)的速度比8位設(shè)備快許多倍，所以活動(dòng)模式中所用的時(shí)間更短，平均功率相應(yīng)降低。其功耗如表2所示。

高端ARM處理器還支持功能更強(qiáng)大的電源管理功能，通過電壓調(diào)節(jié)與頻率調(diào)節(jié)相結(jié)合，極大地降低功耗，提高能量效率。動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)(DVS)是通過對(duì)系統(tǒng)的負(fù)載預(yù)測(cè)，在一個(gè)開環(huán)電壓控制系統(tǒng)中用多組能耗級(jí)別的頻率、電壓對(duì)來實(shí)現(xiàn)。自適應(yīng)電壓調(diào)節(jié)(AVS)用一個(gè)閉環(huán)電壓控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，它無需配對(duì)的頻率、電壓，能提供更優(yōu)的節(jié)能效果。

例如以TI的OMAP1610(ARM926E核)處理器為例，內(nèi)部可以調(diào)節(jié)參數(shù)包括：CPU電壓，DPLL頻率控制，CPU頻率控制，交通控制器(TC)，外部設(shè)備控制器，DSP運(yùn)行頻率，DSP MMU頻率，LCD刷新頻率。通過定義操作點(diǎn)(OperationPoints，OP)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來抽象表示頻率、電壓等能耗級(jí)別，如表3所示。

其中，192MHz-1.5V操作點(diǎn)參數(shù)1500表示OMAP3.2核心電壓1500mV；16表示DPLL頻率控制12MHz晶振輸入倍頻16倍；1表示分頻為1；1表示OMAP3.2核心分頻為1(所以它運(yùn)行在192MHz)；2表示TC(交通控制器)分頻為2(所以它運(yùn)行在96MHz)；如果使用TI的DSP代碼，則后四個(gè)參數(shù)為不可控，均使用默認(rèn)值。

更先進(jìn)電源管理功能的嵌入式微處理器還有90nm工藝的Marvel PAX300系列，提供更細(xì)顆粒的電源管理技術(shù)(稱為MSPM)，API和驅(qū)動(dòng)程序；飛思卡爾iMX31支持DVFS(動(dòng)態(tài)的電壓和頻率調(diào)節(jié))和DPTC(動(dòng)態(tài)的處理器溫度補(bǔ)償)等技術(shù)，它配合飛思卡爾MCl3783和MC34704 IC管理器件，Linux驅(qū)動(dòng)和策略管理代碼，用戶可以方便地構(gòu)建一個(gè)具備優(yōu)秀電源管理能力的嵌入式系統(tǒng)。

ARM與國(guó)家半導(dǎo)體(NS)開發(fā)出了先進(jìn)的能量管理解決方案，智能能量管理器(IEM)預(yù)測(cè)軟件決定了處理器可以運(yùn)行的最低性能級(jí)別，同時(shí)，通過智能能量控制器(IEC)的幫助、通過自適應(yīng)功率控制器(APC)與外部能量管理單元(EMU)一起工作，使處 理器運(yùn)行在能保證應(yīng)用軟件正確運(yùn)行的最低電壓和頻率下。

典型嵌入式系統(tǒng)能耗組成

典型嵌入式系統(tǒng)，例如移動(dòng)終端，其能耗主要部件包括嵌入式微處理器(CPU)、內(nèi)存、LCD及背光，電源轉(zhuǎn)換部件，其他部件還可能包括基帶處理器、DSP、外設(shè)控制器等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，CPU占20％～25％，LCD以及背光占用了20％，內(nèi)存占15％，電源轉(zhuǎn)換占5％～10％，其他的組成占用剩余的30％～40％。典型嵌入式系統(tǒng)的能耗組成如圖2所示。在這些元件中，有些元件性能指標(biāo)和能耗固定；有些元件可在不同時(shí)間工作，并有多種可控的耗能狀態(tài)。后者的有效使用成為系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵所在。

三種典型嵌入式操作系統(tǒng)電源管理實(shí)現(xiàn)

伴隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品的普及，電源管理已經(jīng)成為重要技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)品的有機(jī)組成。傳感器網(wǎng)絡(luò)的普及迫切需要一種小型化、有極高能耗管理能力的網(wǎng)絡(luò)化小型操作系統(tǒng)。源于斯坦福大學(xué)的TinyOS是其中典型代表。Windows CE在嵌入式移動(dòng)終端設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，其能耗管理實(shí)現(xiàn)與Windows CE內(nèi)核架構(gòu)緊密相關(guān)。Linux以其開放性和可定制等特點(diǎn)在嵌入式領(lǐng)域得到極大的發(fā)展。本文選擇上述三種典型嵌入式操作系統(tǒng)，對(duì)其電源管理實(shí)現(xiàn)進(jìn)行討論與分析。

TinyOS

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都是典型的嵌入式系統(tǒng)，主要功耗器件有處理器、內(nèi)存、帶A/D的傳感器和無線收發(fā)單元等。傳感器由于存儲(chǔ)容量小、運(yùn)算能力弱、功耗低、易失效等特點(diǎn)，對(duì)嵌入式開發(fā)提出了更高要求。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)決定了降低系統(tǒng)功耗是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，決定了電源管理是傳感網(wǎng)專用操作系統(tǒng)重要組成。對(duì)電源管理的支持優(yōu)劣，決定了整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)生存周期長(zhǎng)短。TinyOS操作系統(tǒng)是一個(gè)傳感網(wǎng)專用操作系統(tǒng)的典型代表。它具有基于組件的特性，采用相互關(guān)聯(lián)的模塊進(jìn)行能量管理。

?Tinyos的每個(gè)設(shè)備都可以通過StdControl.stop命令被停止。

?負(fù)責(zé)管理硬件設(shè)備的組件將切換該設(shè)備到低功耗狀態(tài)。

?TinyOS的HPLPowerManagement構(gòu)件通過檢查處理器的I/O引腳和控制寄存器狀態(tài)，識(shí)別當(dāng)前硬件的狀態(tài)，將處理器轉(zhuǎn)入相應(yīng)的低功耗模式。

?調(diào)度器會(huì)在就緒任務(wù)隊(duì)列為空時(shí)，自動(dòng)將處理器置于低功耗模式。但是保留設(shè)備的運(yùn)行，以至于他們中的任何一個(gè)可以喚醒系統(tǒng)。

?系統(tǒng)的定時(shí)器服務(wù)可以工作在大多數(shù)處理器的極低功耗的省電模式下。

Windows CE

Windows CE從4.0版本引入電源管理器(Power Manager)來提供管理電源框架。電源管理器負(fù)責(zé)管理設(shè)備電源，提高操作系統(tǒng)整體能耗效率，并且與不支持電源管理功能的設(shè)備和應(yīng)用兼容，存內(nèi)核OAL層、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序之間充當(dāng)中間人角色。電源管理器還嚴(yán)格區(qū)分系統(tǒng)的電源狀態(tài)與設(shè)備的電源狀態(tài)，讓一些智能設(shè)備可管理自己的電源狀態(tài)。

?電源管理器結(jié)構(gòu)

Windows CE電源管理器PM.DLL直接與設(shè)備管理器Device.exe鏈接，并支持三個(gè)接口：

?驅(qū)動(dòng)程序接口：被需要進(jìn)行電源管理的設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序使用。

?應(yīng)用程序接口：被需要利用電源管理的應(yīng)用程序使用。

?提醒接口(Notification)：被需要接受電源事件提醒的應(yīng)用程序使用。

電源管理器直接或間接地與應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序交互。電源管理器與驅(qū)動(dòng)程序主要通過驅(qū)動(dòng)程序接口進(jìn)行交互，與應(yīng)用程序通過API和提醒接口進(jìn)行交互，如圖3所示。

?系統(tǒng)電源狀態(tài)

Windows CE系統(tǒng)電源狀態(tài)的改變可以作為一個(gè)OEM事件，或者通過OEM的應(yīng)用程序和工具調(diào)用SetPowerState()函數(shù)產(chǎn)生。Windows CE支持以下幾種電源狀態(tài)：(1)ON狀態(tài)，用戶在主動(dòng)使用設(shè)備。(2)UserIdle狀態(tài)，用戶與設(shè)備停止交互，但仍有可能使用設(shè)備。(3)SystemIdle狀態(tài)，在經(jīng)過一段時(shí)間的UserIdle后進(jìn)入此狀態(tài)，但是驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)仍然活動(dòng)。(4)Suspend狀態(tài)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)進(jìn)程不再與系統(tǒng)交互時(shí)進(jìn)入此狀態(tài)。(5)ColdReboot和Reboot狀態(tài)，冷啟動(dòng)后系統(tǒng)電源狀態(tài)。

?設(shè)備電源管理

Windows CE設(shè)備電源狀態(tài)管理和系統(tǒng)相分離。驅(qū)動(dòng)程序需要實(shí)現(xiàn)：(1)響應(yīng)電源管理器的請(qǐng)求，報(bào)告它的電源能力。(2)處理電源管理器發(fā)送的電源請(qǐng)求。(3)啟動(dòng)后給設(shè)備加電。(4)關(guān)閉時(shí)給設(shè)備停止供電。(5)如果它可以喚醒系統(tǒng)，則為設(shè)備啟用喚醒功能。設(shè)備還可以通過調(diào)用RegisterPowerRelationship()函數(shù)告訴電源管理器它為獨(dú)立的子設(shè)備驅(qū)動(dòng)處理電源請(qǐng)求。例如總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)或某些設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

電源管理器和支持電源管理的設(shè)備之間的交互包括兩種機(jī)制：(1)電源管理器到驅(qū)動(dòng)程序，電源管理器使用DeviceIoControl()函數(shù)向設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序發(fā)送I/O控制(IOCTLs)。設(shè)備必須能響應(yīng)管理器的電源管理能力查詢、狀態(tài)設(shè)置等IOCTLs。(2)驅(qū)動(dòng)程序到電源管理器，驅(qū)動(dòng)程序使用DevicePower Notify()函數(shù)與電源管理器交互，請(qǐng)求電源管理器把它的設(shè)備置于某種狀態(tài)。如果電源管理器接受該請(qǐng)求則通過發(fā)送IOCTL_POWER_SET等IOCTLS來進(jìn)行設(shè)置。

?應(yīng)用程序與電源管理器交互

Windows CE應(yīng)用程序與電源管理有兩種交互機(jī)制：(1)應(yīng)用程序接口，用以獲取當(dāng)前系統(tǒng)和設(shè)備的電源狀態(tài)；(2)電源事件提醒接口，提供電源事件的提醒。應(yīng)用程序接口中，GetSystemPowerState()函數(shù)用來返回當(dāng)前系統(tǒng)電源狀態(tài)。SetSystemPowerState()函數(shù)可被OEM程序或者其他應(yīng)用程序調(diào)用，來把系統(tǒng)電源狀態(tài)設(shè)置為需要值。SetDevicePower()用來設(shè)置設(shè)備電源狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)提醒接口，應(yīng)用程序還得通過CreateMsgqueue()函數(shù)建立消息隊(duì)列，將其句柄傳給電源管理器。而后電源管理器把提醒發(fā)送到消息隊(duì)列中，調(diào)用者可選擇可用提醒的一個(gè)子集進(jìn)行響應(yīng)。

第6篇：移動(dòng)電源設(shè)計(jì)報(bào)告范文

根據(jù)IMS Re search的研究報(bào)告，全球能源分立式元件與模塊市場(chǎng)由2006年的125億美元增加到2007年的136億美元，增長(zhǎng)了9.3％。功率半導(dǎo)體元件和模塊市場(chǎng)在未來5年的年平均增長(zhǎng)率預(yù)期為8％～9％。隨著油價(jià)上漲與環(huán)境保護(hù)需求增長(zhǎng)相結(jié)合的影響，能源效率已成為所有半導(dǎo)體公司最關(guān)心的主要問題。為了在各種不同應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)更高效率或更優(yōu)越的能源管理產(chǎn)品與技術(shù)，如馬達(dá)控制、電源、運(yùn)算設(shè)備、消費(fèi)類電子、照明設(shè)備及汽車，功率半導(dǎo)體成為改善燃料效率與降低排放的關(guān)鍵，也構(gòu)成了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新挑戰(zhàn)。

便攜式設(shè)備與壁電源應(yīng)用的產(chǎn)品中有基本的能源限制。便攜式的能源損耗在要求更高的效率與功能時(shí)已造成兩倍的損失，然而由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、伺服器等所消耗的能源也大約占美國(guó)能源消耗的1.5％，ADI公司研發(fā)副總裁兼技術(shù)總監(jiān)Samuel Fuller表示：“更高的能效只有通過更進(jìn)一步降低能源消耗來實(shí)現(xiàn)?！?/p>

人們只專注于能效，而不是功率，在過去這會(huì)導(dǎo)致大量的能源浪費(fèi)。但現(xiàn)在人們開始注意架構(gòu)上的改變(如多核處理)及材料的改善(如高k材料)，從而可以節(jié)省更多的能源。Fuller表示：“很多能源的損失要追溯到來源，如果我們可以降低這些損失，便可以節(jié)省更多的能源?！?/p>

Intersil運(yùn)算電源管理應(yīng)用工程資深經(jīng)理Bogdan Duduman也持相同的看法。他相信未來的產(chǎn)品將不斷地對(duì)更低的成本及增加效率提出挑戰(zhàn)。他指出，對(duì)更多的電源或更高效率的電源總是有可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，但都還沒有達(dá)到滿足成本要求的地步。

除了在電源管理方面宏觀的觀察，微觀到元件部分，對(duì)制造者也提出了挑戰(zhàn)。例如，新世代的移動(dòng)電話使能源有效率的應(yīng)用成為必要，為電源管理硬件設(shè)計(jì)師制造了新的難題。移動(dòng)裝置集合了多重功能，其多種電話配備多重模式以及多模操作促進(jìn)了對(duì)多模功率放大器的需求。Skyworks公司線性產(chǎn)品生產(chǎn)總經(jīng)理Beth Logan表示，利用單一裝置實(shí)現(xiàn)多種模式的方案到現(xiàn)在仍不存在。目前的方案是借用多重功率放大器，但其效率極低。

RFMD公司策略行銷經(jīng)理Kevin walsh提出，電池技術(shù)也需要改變。他主張電池轉(zhuǎn)換到更高的容量是不理想的，因?yàn)檫@會(huì)降低工作電壓，制造商必須調(diào)整功率放大器使之工作在較低的電壓，這對(duì)實(shí)現(xiàn)高效率的電源管理不是一件好事。

電源管理集成

對(duì)所有這些挑戰(zhàn)，半導(dǎo)體公司正努力開發(fā)解決方案，而集成電源管理功能到芯片中是一個(gè)可行的方案。

Allegro Microsystems公司IC事業(yè)部策略行銷總監(jiān)Steven Lutz說：“我們看到集成電源管理功能到IC中是一種趨勢(shì)。在過去，低成本的電源管理IC已被大量使用，但隨著提高能效的考慮，更高效能的電源管理IC現(xiàn)在已有更多應(yīng)用，例如馬達(dá)控制?！?/p>

RFMD公司的walsh說：“人們也了解到在系統(tǒng)中有功率放大器的好處，而不只是單純?cè)黾恿顺杀?。一些公司也正在研究集成在IC上的其他架構(gòu)，例如降壓轉(zhuǎn)換器、降壓升壓狀態(tài)?！?/p>

skyworks公司也熱衷于集成，以降低在轉(zhuǎn)換時(shí)的能源損失。Logan表示：“現(xiàn)在許多測(cè)量的應(yīng)用將不同供應(yīng)商的零部件組合起來，這樣效率低且成本高。Skyworks在整個(gè)設(shè)計(jì)上有完整的概念，且可以集成分立元件的功能，以獲得系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)。與其他產(chǎn)品相比較，還能實(shí)現(xiàn)電路板面積上的大幅縮小?！崩?，skyworks在它的測(cè)試測(cè)量方案中將電源管理功能集成到前端模塊中。該方案將省電功能插入前端模塊，可以協(xié)助在睡眠模式下進(jìn)一步節(jié)省能源。睡眠模式電路的作用是協(xié)助前端在待機(jī)時(shí)使電流盡可能低于1μA?！斑@些分立元件的實(shí)際壽命大大延長(zhǎng)，它們之間的協(xié)作只在需要時(shí)才會(huì)發(fā)生?！?/p>

系統(tǒng)級(jí)集成

系統(tǒng)級(jí)集成是另外一種可以改善電源效率的方法。RFMD公司與半導(dǎo)體方案供應(yīng)商、參考設(shè)計(jì)工程師等的合作非常密切，而不是給他們一些固定的選擇，該公司要持續(xù)不斷的提供策劃，提供一個(gè)更動(dòng)態(tài)的方案來設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

RFMD公司的Walsh解釋說：“當(dāng)我們開始一個(gè)新計(jì)劃時(shí)，不僅僅是考慮特定功率放大器的問題，而是整個(gè)系統(tǒng)級(jí)電源管理的問題。我們?cè)u(píng)估問題，諸如前端的損失、頻率帶寬的要求等，嘗試找出前端或應(yīng)用將會(huì)怎樣，從而對(duì)系統(tǒng)有一個(gè)更完整的認(rèn)識(shí)?！?/p>

RFMD企業(yè)公關(guān)總監(jiān)Ben Thomas說：“我們樂于看到更高級(jí)系統(tǒng)集成的趨勢(shì)，而不是從不同的廠商購(gòu)買分立元件再將它們組合在一個(gè)平臺(tái)上，我們集成所有的零件、模塊、前端，這時(shí)關(guān)于功率放大器與前端的知識(shí)對(duì)完整的系統(tǒng)級(jí)方案將會(huì)有幫助?！?/p>

CREE電源部門的Paul Kirestead指出，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的電源管理，傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體工藝將受到先進(jìn)且集成的模擬與數(shù)字設(shè)備的挑戰(zhàn)。分立式電源必須采用更多的外來設(shè)備、制造工藝與材料來改善內(nèi)部的電源密度與熱特性。

能實(shí)現(xiàn)取代嗎?

除了考慮電源如何能更有效的使用之外，包括半導(dǎo)體公司、研究機(jī)構(gòu)與大學(xué)等在內(nèi)的組織也在持續(xù)地尋找電源管理更優(yōu)越的取代品或下一步要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。然而一個(gè)概念從實(shí)驗(yàn)室/研發(fā)(原型)階段到商業(yè)實(shí)現(xiàn)通常要花約10年～15年的時(shí)間。ADI公司的Fuller說：“考慮到我們目前的狀況，如果要去改革開關(guān)、轉(zhuǎn)換和調(diào)控，現(xiàn)有的CMOS晶體的替代品必須已經(jīng)實(shí)現(xiàn)才行，但事實(shí)上它還不存在，因此還存在一個(gè)潛在的差異?！?/p>

這是很嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，且在電源管理和芯片設(shè)計(jì)中需要更多的創(chuàng)新?！氨仨毩私馐裁词歉咝щ娫垂芾淼年P(guān)鍵因素?如何得到改善?我相信參與這一設(shè)計(jì)的每個(gè)人都有所貢獻(xiàn)?！?/p>

Fuller還表示，一些制造商正在考慮3D結(jié)構(gòu)的CMOS工藝。堆疊CMOS器件是一種選擇，在高濃度端或許可以實(shí)現(xiàn)額外的電容。同時(shí)有些制造商也在考慮如更慢的處理器這類措施，實(shí)際上卻是徒勞無功的。

減少損耗：應(yīng)用

最直接地開發(fā)更好的電源管理芯片的方法是降低芯片的消耗。半導(dǎo)體公司已開始嘗試滿足持續(xù)低電流、低功率操作的需求。

LED背光

照明造成大部分能源的消耗，各家公司也在尋找傳統(tǒng)低效率電燈的替代品，而LED的興起使之成為候選者之一。同時(shí)，由于尺寸與能效的優(yōu)勢(shì)，在顯示器產(chǎn)業(yè)中由CCFL轉(zhuǎn)向LED背光也是一個(gè)趨勢(shì)。

CREE公司的目標(biāo)是提供更便宜、亮度更高且更高效率的方案。背光，特別是筆記本電腦和TV的LCD是其最主要的應(yīng)用，其次是工 業(yè)及車用。由于LED節(jié)省能源的好處，也將為其帶來更多家庭消費(fèi)類產(chǎn)品的應(yīng)用。

CREE業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)Mark McClear：“目前的應(yīng)用大部分已經(jīng)商業(yè)化，但我們期望更多的在家庭中應(yīng)用?！毕裨S多其他技術(shù)一樣，LED技術(shù)發(fā)展到成熟階段還要花一段時(shí)間，不只是技術(shù)本身，也包括價(jià)格。“顧客購(gòu)買產(chǎn)品不只會(huì)考慮技術(shù)上的先進(jìn)性，更重要的是經(jīng)濟(jì)意義即性價(jià)比的考慮?！?/p>

McClear預(yù)測(cè)從傳統(tǒng)照明方案轉(zhuǎn)換到新的照明方案將會(huì)花上幾年時(shí)間，而系統(tǒng)級(jí)的改變則是必須的?！叭藗兪褂脽襞菀呀?jīng)有很多年了，這些新產(chǎn)品將LED、驅(qū)動(dòng)器、光學(xué)、熱管理集成到一個(gè)產(chǎn)品中。即使LED提供了一種更高能效的選擇，仍需要時(shí)間讓人們熟悉和接受它?！?/p>

筆記本電腦的節(jié)能

從CCFL轉(zhuǎn)換到LED的一個(gè)關(guān)鍵因素是怎樣使LED工作在最佳狀態(tài)。Allegro公司的方案致力于解決這一問題。其產(chǎn)品可供筆記本電腦背光使用(A8500、A8503)，為系統(tǒng)提供多重點(diǎn)流感應(yīng)的功能，允許在電流通道中有更佳的顯示效果與高精度，它也是一種升壓轉(zhuǎn)換器，能將電池的輸入轉(zhuǎn)換到更高電壓以驅(qū)動(dòng)LED。同時(shí)不斷監(jiān)測(cè)電流狀況以使所需的電流與匹配相符而不至于讓很多電能漏流到電流感應(yīng)IC中。

這類產(chǎn)品采用一個(gè)線性電流感應(yīng)單元來有效地控制LED。Allegro事業(yè)部總監(jiān)(行政管理)Vijay Mangtani的疑問是：“根據(jù)定義，每個(gè)線性電流感應(yīng)單元都有些電力損耗，所以問題是，如何將電力損耗降至最小，并且不能以犧牲準(zhǔn)確度為代價(jià)?”要通過提高輸出電壓到剛好能夠維持LED在可完全控制的狀態(tài)，一個(gè)穩(wěn)定的電流監(jiān)控可有效滿足這一功能。

Intersil公司提供給筆記本電腦的解決方案要能滿足核心調(diào)節(jié)器的效率要求。根據(jù)Intersil筆記本電腦電源產(chǎn)品資深應(yīng)用經(jīng)理Matt Harris介紹，在筆記本電腦的應(yīng)用中，對(duì)核心調(diào)節(jié)器的要求是根據(jù)一個(gè)快速(即刻)的反映來快速轉(zhuǎn)換。其RQ調(diào)節(jié)器是一個(gè)頻率調(diào)節(jié)器，特性位置由負(fù)載單獨(dú)控制，當(dāng)負(fù)載改變時(shí)導(dǎo)致非?？斓念愃凭€性的回應(yīng)，與傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)器比較，其脈沖調(diào)節(jié)位置是由時(shí)鐘信號(hào)來控制的。

伺服器

在伺服器市場(chǎng)中，電源管理的發(fā)展藍(lán)圖是不同的。Intersil公司的Duduman相信，伺服器部分主要由不斷改變的電腦規(guī)格來驅(qū)動(dòng)?！斑@是典型的，沒有太多的空間讓我們?nèi)ジ淖?。?shí)際上我們可以為改善提出一些建議，但大部分仍取決于那些有較大功耗的部分來采取措施。我們要打破這些限制并不容易。對(duì)于我們所在的產(chǎn)業(yè)，只能通過大集團(tuán)例如結(jié)合OEM來發(fā)動(dòng)一項(xiàng)大行動(dòng)?！彼嘈?，到最后，制造商必須提出解決方案，不僅是可行(更高效率)的，還要更具成本效益?！皩?duì)此，我們的方案將是利用一些原有技術(shù)提供給臺(tái)式電腦和伺服器?！?/p>

Allegro公司專項(xiàng)技術(shù)的特定目標(biāo)是在伺服器上實(shí)現(xiàn)更優(yōu)越的電源管理，A11egro實(shí)施的一項(xiàng)獨(dú)特技術(shù)能感應(yīng)磁場(chǎng)，而不是通過霍爾效應(yīng)感應(yīng)器的使用來直接測(cè)量電流?！斑@種作法讓我們?cè)谶@個(gè)架構(gòu)上有效地降低了電力損耗，如果每一個(gè)伺服器有6W的熱損耗，而在一個(gè)資訊中心有10個(gè)伺服器，基本上可以節(jié)省60W來冷卻能源?！盇llegro的Mangtani做出上述闡述。該公司預(yù)期，測(cè)量一個(gè)系統(tǒng)里有多少電流是由個(gè)別部分流出的也是一種趨勢(shì)。以這些特別的霍爾效應(yīng)電流感應(yīng)IC，例如ACS7112和ACS7154，該公司在這個(gè)潛在市場(chǎng)中已處于有利位置。

更先進(jìn)的制造工藝

除改善產(chǎn)品本身之外，制造工藝及材料也是可以提高效率的領(lǐng)域。ADI公司的作法是不斷采用更先進(jìn)的制造工藝。該公司的eXtra快速互補(bǔ)雙極型晶體管(XFCB)工藝允許軌對(duì)軌的電路模式，在功率放大器上實(shí)現(xiàn)最低的能源損耗。該公司相信其XFCB與CMOs工藝技術(shù)將在電源管理類領(lǐng)域中占據(jù)重要地位并向模擬設(shè)備應(yīng)用擴(kuò)展。

Skyworks公司擁有的技術(shù)如GaAs、HBT、SiGe、BiCMOS、PHEMT等，都是為了制造更高效率的產(chǎn)品。skyworks資深產(chǎn)品行銷經(jīng)理Wes Boyd說：“這些技術(shù)讓我們開發(fā)出低插入損耗、高效率的產(chǎn)品。我們專有的HBT技術(shù)是獨(dú)一無二的，因?yàn)樗Y(jié)合雙極型晶體管與雙極型場(chǎng)效應(yīng)管(BiFET)制造工藝用于基于GaAs工藝的產(chǎn)品。當(dāng)我們能夠?qū)烧呓Y(jié)合在一種工藝上，就可以在同一顆芯片上實(shí)現(xiàn)低睡眠電流和電源關(guān)斷模式，從而實(shí)現(xiàn)低成本、節(jié)省空間且高效的設(shè)備。”

另一方面，RFMD公司正在改進(jìn)生產(chǎn)材料。RFMD公關(guān)總監(jiān)BenThomas相信，GaN材料的開發(fā)能夠顯著增加芯片的效率，從冷卻和能源損耗的角度出發(fā)對(duì)產(chǎn)品提出進(jìn)一步的改善。該公司還表示，市場(chǎng)對(duì)GaN材料的需求是很大的，因?yàn)橛袕V泛的市場(chǎng)需求?！盁o論怎樣，在RF的領(lǐng)域，不管是高功率、高線性等，都會(huì)有GaN的應(yīng)用。雖然它還在初期階段，但我們也在推進(jìn)大規(guī)模商業(yè)化的進(jìn)程。通過GaN的應(yīng)用，有線電視混合放大器能實(shí)現(xiàn)更高的線性、更低的扭曲以及非常好的電流損耗?！?/p>

CREE公司的Paul Kire stead說，其電源產(chǎn)品小組應(yīng)用碳化硅(SiC)材料來生產(chǎn)分立的電源元件和芯片供電源模塊應(yīng)用。這些元件比硅材料有更低的損耗系數(shù)，而且有助于在相關(guān)的元件中將損耗降至最小，同時(shí)減少冷卻系統(tǒng)所需的能源。

CREE公司生產(chǎn)sic接面屏障肖特基二極管來取代在電源功率因數(shù)校正(PFC)電路中傳統(tǒng)的硅二極管，在反向器電路里的飛輪二極管用作太陽(yáng)能的反向器與各種其他馬達(dá)控制和功率轉(zhuǎn)換電路。這些二極管具有零逆轉(zhuǎn)恢復(fù)損耗，可以改善電路整體效率在1％～2％之間，等同于在電源應(yīng)用中10％～30％的損耗改善。由于崩潰電場(chǎng)強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)性以及SiC內(nèi)部能階改善的優(yōu)點(diǎn)，該公司預(yù)測(cè)它是一種潛在的可取代硅在高效能開關(guān)中應(yīng)用的材料。隨著Sic成本的不斷下降及產(chǎn)品應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，Sic將有望滲透到傳統(tǒng)硅分立元件市場(chǎng)。

也有公司在研究將MEMS用于電源產(chǎn)品?！癕EMS能實(shí)現(xiàn)極低損耗、高功率的放大器，在開關(guān)時(shí)可協(xié)助降低損耗。在第一階段我們可看到MEMS作為開關(guān)的替代品，而進(jìn)一步的應(yīng)用如取代其他的分立元件還要在數(shù)年之后才能實(shí)現(xiàn)。我們目前把重點(diǎn)放在IP的開發(fā)上，且在這一主題上做進(jìn)一步的研發(fā)。預(yù)期第一個(gè)MEMS產(chǎn)品大概在2010年問世?！盧FMD的銷售經(jīng)理GarethEdwards解釋說。

降低能源損耗

除此之外，有些公司也在為更好地利用內(nèi)部能源而努力。例如飛兆半導(dǎo)體在公司內(nèi)實(shí)施一系列綠色演練，目的在于為員工樹立一個(gè)“典范”。這些演練包括各種加速馬達(dá)的安裝、設(shè)備關(guān)機(jī)指南、再生能源的使用等。飛兆公司全球銷售部門總監(jiān)Claudia Innes表示，在2004年～2007年，這些措施幫助公司減少能源損耗比例約為43％。

CREE公司也采用類似的作法。該公司在美國(guó)Durham辦公室的主要區(qū)域以LED照明方案取代傳統(tǒng)照明，其目的是為降低能源損耗。

第7篇：移動(dòng)電源設(shè)計(jì)報(bào)告范文

【關(guān)鍵詞】:消防安全;電梯設(shè)置

1 前言

隨著生活水平不斷提高,用火、用電、用油、用天然氣日益增多,引發(fā)火災(zāi)的因素也在增加。與電梯有關(guān)的火災(zāi)事故也頻有發(fā)生,后果十分嚴(yán)重。

2　防煙排煙

為了使火災(zāi)發(fā)生時(shí),人員能夠順利進(jìn)入相對(duì)無煙區(qū)且有利于通過消防電梯進(jìn)行安全疏散,根據(jù)規(guī)范要求,消防電梯應(yīng)設(shè)置前室,前室內(nèi)應(yīng)有機(jī)械排煙或自然排煙的設(shè)施,火災(zāi)時(shí)可將產(chǎn)生的大量煙霧在前室附近排掉,并宜靠外墻設(shè)置,這樣更有利于利用直通室外的窗戶進(jìn)行自然排煙,這在一定程度又對(duì)消防電梯井進(jìn)行了防護(hù)。消防電梯前室的建筑面積,要求居住建筑不應(yīng)小于4. 5平方米,公共建筑不應(yīng)小于6平方米。當(dāng)與防煙樓梯間合用前室時(shí),居住建筑不應(yīng)小于6平方米,公共建筑不應(yīng)小于10平方米。消防電梯前室應(yīng)設(shè)乙級(jí)防火門,在首層應(yīng)設(shè)置直通室外的安全出口,當(dāng)條件受限制時(shí),應(yīng)設(shè)置能夠直通室外的通道,其經(jīng)過長(zhǎng)度不應(yīng)超過30米,便于消防隊(duì)員能夠迅速到達(dá)消防電梯入口處。

目前在火災(zāi)撲救的實(shí)踐過程中,消防電梯的防煙設(shè)計(jì)愈來愈得到改善。規(guī)范強(qiáng)調(diào)消防電梯前室正壓送風(fēng),以提高前室風(fēng)壓的方法來達(dá)到阻止煙氣進(jìn)入的目的。由于正壓送風(fēng)口設(shè)置位置及防火門難以保持常閉的原因,此方法實(shí)際防煙的效果不一定理想。通過消防電梯井道送風(fēng)加壓的效果可能更為理想,其阻止煙氣進(jìn)入前室、轎廂的效果應(yīng)更為明顯。

3　消防電梯供電及電纜電線設(shè)計(jì)

消防電源應(yīng)該有兩路電源.除日常線路所提供的電源外,供給消防電梯的專用應(yīng)急電源應(yīng)采用專用供電回路.消防電梯在發(fā)生火災(zāi)時(shí),應(yīng)切換到消防電源上,以保證緊急情況下的使用。但目前的狀況是:部分二類高層建筑特別是住宅根本沒有嚴(yán)格意義上的雙電源,同時(shí),電氣線路沒有按消防電源的要求進(jìn)行敷設(shè),一旦發(fā)生火災(zāi),根本不能保證在市電切斷下的緊急使用。

在建筑物頂棚內(nèi)的消防電氣線路,一般宜采用金屬管或金屬線槽布線:在難燃型材料的吊頂內(nèi),可采用難燃型(如氧指數(shù)大于50)硬質(zhì)塑料管、塑料線槽布線。

4　消防電梯的設(shè)置位置

消防電梯井屬于豎向管井,當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí),豎向管井是火勢(shì)上下蔓延的主要途徑,而且也是拔煙火的通道,若防火分隔不當(dāng)或未作適當(dāng)防火處理,高溫?zé)熁饡?huì)迅速傳播擴(kuò)大,造成撲救困難,嚴(yán)重危及人身安全,增大火災(zāi)損失。電梯井一般都與電梯廳,走道及其他房間相通,若在其中設(shè)有可燃?xì)怏w和易燃、可燃液體、電線(纜),不但不安全,而且一旦發(fā)生火災(zāi)會(huì)威脅其他管井及整個(gè)建筑物的安全。為此,消防電梯井應(yīng)單獨(dú)設(shè)置,消防電梯井與機(jī)房與相鄰電梯井、機(jī)房之間,應(yīng)采用耐火極限不低于2小時(shí)的隔墻隔開,在隔墻上開門時(shí),應(yīng)設(shè)甲級(jí)防火門。電梯井內(nèi)應(yīng)嚴(yán)禁敷設(shè)可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類液體管道,并不應(yīng)敷設(shè)與電梯無關(guān)的電纜、電線等。消防電梯井壁除開設(shè)電梯門洞和通氣孔外,不應(yīng)開設(shè)其他洞口,電梯門不應(yīng)采用柵欄門。

5　擋水、排水設(shè)計(jì)

消防電梯前室門口宜設(shè)置擋水設(shè)施,以阻擋滅火產(chǎn)生的水從此進(jìn)入電梯內(nèi)。盡管規(guī)范對(duì)此已有要求,但有些設(shè)計(jì)單位在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中不能非常詳細(xì)的觸及到致使在消防電梯投入使用中因此而出現(xiàn)問題。重慶中天大酒店13層發(fā)生火災(zāi),由于消防電梯前室沒有堵、排水的設(shè)計(jì),水大量流進(jìn)電梯,使消防電梯不能使用,消防人員只能利用樓梯進(jìn)入著火樓層進(jìn)行撲救,火災(zāi)造成了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

前車之鑒,后事之師,故應(yīng)強(qiáng)調(diào)消防電梯前室內(nèi),電梯口至門口有一定的下水坡,同時(shí)應(yīng)在電梯口增設(shè)排水槽,通過電梯井道內(nèi)的專用排水管道將水排至集水井,以有效阻止流水進(jìn)人消防電梯。這是消防電梯設(shè)計(jì)中最容易忽略的也是不應(yīng)該忽略的問題。

6　高層超高層電梯的控制系統(tǒng)

由于超高層建筑采用多梯系統(tǒng),為了提高電梯群的使用效率,以最快的速度滿足乘客的需要,縮短乘客等候時(shí)間,為此應(yīng)采用微機(jī)電梯控制系統(tǒng),通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及時(shí)地處理大量信息,判斷各站臺(tái)的呼叫信息和各電梯的位置、方向、開閉狀態(tài)、轎廂內(nèi)呼叫等各種狀態(tài),以提高運(yùn)送能力,改善服務(wù)質(zhì)量,提高超建筑的經(jīng)濟(jì)效益。電梯微機(jī)群控系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)方面:

1.轎廂到達(dá)各?？空九_(tái)前應(yīng)減速,到達(dá)兩端站臺(tái)前強(qiáng)迫減速、停車,避免撞頂和沖底,以保證安全。

2.滿載直駛,只停轎廂內(nèi)乘客指定的站臺(tái)。

3.對(duì)轎廂內(nèi)的乘客所要到達(dá)的站臺(tái)進(jìn)行登記并通過指示燈作為應(yīng)答信號(hào),在到達(dá)指定站臺(tái)前減速停車、消號(hào),對(duì)候梯的乘客的呼叫進(jìn)行登記并作出應(yīng)答信號(hào)。

4.端站臺(tái)乘客呼叫,調(diào)用抵端站臺(tái)轎廂與空載轎廂之近者服務(wù)。

5.當(dāng)轎廂到達(dá)某一站臺(tái)而成空載時(shí),另有站臺(tái)呼叫,該轎廂與另外行駛中同方向的轎廂比較各自至呼叫層的距離,近者抵達(dá)呼叫站并消號(hào)。

6.站臺(tái)呼叫被登記應(yīng)答后,轎廂到達(dá)該站臺(tái)時(shí)應(yīng)有聲音提醒候梯乘客。

7.在各站臺(tái)設(shè)置轎廂位置顯示器,對(duì)站臺(tái)乘客進(jìn)行預(yù)報(bào),消除乘客的焦急情緒,同時(shí)可使乘客向應(yīng)答電梯預(yù)先移動(dòng),縮短候梯時(shí)間。

8.運(yùn)行中的轎廂掃描各站臺(tái)的減速點(diǎn),根據(jù)轎廂內(nèi)或站臺(tái)有無呼叫決定是否停車。

9.控制系統(tǒng)時(shí)刻監(jiān)視電梯的狀態(tài),同時(shí)掃描各站臺(tái)的呼叫的狀態(tài)。

10.控制室將電梯群分類,分單數(shù)層站停和雙數(shù)層站停,所有電梯都以端站為終點(diǎn),在中間層站,單數(shù)層站臺(tái)呼叫雙數(shù)層站臺(tái)的轎廂,控制室不登記,不作應(yīng)答,反之也一樣。

11.中間站臺(tái)呼叫直達(dá)電梯不登記,不作出應(yīng)答。

12.乘客站臺(tái)呼叫轎廂,同站臺(tái)能提供服務(wù)的所有電梯的應(yīng)答器均作出應(yīng)答。

13.轎廂完成輸送任務(wù),若無呼叫信號(hào)或被指示執(zhí)行其它服務(wù),則電梯停留在該站臺(tái),轎廂門打開,等待其它的呼叫信號(hào)。

7　高層超高層電梯的供電系統(tǒng)

超高層電梯的供電系統(tǒng)一般都配置兩路獨(dú)立的供電電源,以保證電梯的用電,防止電梯的供電中斷而使乘客滯留在行駛的電梯內(nèi)。當(dāng)一路電源發(fā)生故障或進(jìn)行維修時(shí),另一路電源自動(dòng)投入。若發(fā)生意外事故或大范圍地區(qū)停電使第二電源也不能供電時(shí),這時(shí)供電系統(tǒng)應(yīng)轉(zhuǎn)換到第三電源,超高層的第三電源一般由柴油發(fā)電機(jī)供給。當(dāng)?shù)谌娫匆舶l(fā)生故障時(shí),只有依靠蓄電池供電,一般要求蓄電池能夠給各樓層的公共通道提供應(yīng)急照明和應(yīng)急電力,其余向電梯供電,并且能夠維持電梯繼續(xù)工作。

8　弱電系統(tǒng)對(duì)電梯的監(jiān)控功能

樓宇自控系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)對(duì)建筑物內(nèi)的設(shè)備實(shí)施一體化管理和控制。其對(duì)電梯的監(jiān)控功能為:

(1)電梯的運(yùn)行臺(tái)數(shù)時(shí)間控制;

(2)電梯的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控;

(3)語(yǔ)音報(bào)告服務(wù)系統(tǒng);

9　電梯的接地系統(tǒng)

現(xiàn)代電梯引用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制以后,電梯的接地系統(tǒng)就變得復(fù)雜了。它包括信號(hào)接地、安全接地保護(hù)和防雷接地保護(hù)等。

1.信號(hào)接地

2.安全接地保護(hù)

3.防雷接地保護(hù)

第8篇：移動(dòng)電源設(shè)計(jì)報(bào)告范文

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)絡(luò) 企業(yè)發(fā)展 諧波

1 配電網(wǎng)絡(luò)中諧波危害分析

與一般無線電電磁干擾一樣，變頻器產(chǎn)生的諧波通過傳導(dǎo)、電磁輻射和感應(yīng)耦合三種方式對(duì)電源及鄰近用電設(shè)備產(chǎn)生諧波污染。傳導(dǎo)是指諧波按著各自的阻抗分流到電源系統(tǒng)和并聯(lián)的負(fù)載，對(duì)并聯(lián)的電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾;感應(yīng)耦合是指在傳導(dǎo)的過程中，與 變頻器輸出線平行敷設(shè)的導(dǎo)線又會(huì)產(chǎn)生電磁耦合形成感應(yīng)干擾;電磁輻射是指變頻器輸出端的諧波還會(huì)產(chǎn)生輻射作用，對(duì)鄰近的無線電及電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。配電網(wǎng)絡(luò)中的諧波的危害具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

變壓器：電流和電壓諧波將增加變壓器銅損和鐵損，結(jié)果使變壓器溫度上升，影響絕緣能力，造成容量裕度減小。諧波還能產(chǎn)生共振及噪聲等。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)：電流和電壓諧波同樣使電動(dòng)機(jī)銅損和鐵損增加，溫度升。同時(shí)諧波電流會(huì)改變電磁轉(zhuǎn)距，產(chǎn)生振動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)發(fā)生周期性轉(zhuǎn)速變動(dòng)，影響輸出效率，并發(fā)出噪聲。電力電容器：當(dāng)諧波產(chǎn)生時(shí)由于頻率增大，電容器阻抗瞬間減小，涌入大量電流，因而導(dǎo)致過熱、甚至損壞電容器，還有可能發(fā)生共振，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。開關(guān)設(shè)備：由于諧波電流使開關(guān)設(shè)備在起動(dòng)瞬間產(chǎn)生很高的電流變化率，使暫態(tài)恢復(fù)峰值電壓增大，破壞絕緣，還會(huì)引起開關(guān)跳脫、引起誤動(dòng)作。保護(hù)電器：電流中含有的諧波會(huì)產(chǎn)生額外力距，改變電器動(dòng)作特性，引起誤動(dòng)作，甚至改變其操作特性，或燒毀線圈。計(jì)量?jī)x表：計(jì)量?jī)x表因?yàn)橹C波會(huì)造成感應(yīng)盤產(chǎn)生額外轉(zhuǎn)距，引起誤差，降低精度，甚至燒毀線圈。電力電子設(shè)備：電力電子設(shè)備通?？烤_電源零交叉原理或電壓波形的形態(tài)來控制和操作，若電壓有諧波成分時(shí)，零交叉移動(dòng)、波形改變、以致造成許多誤動(dòng)作。

2 諧波治理技術(shù)分析

對(duì)于全球的能源系統(tǒng)，諧波的存在越來越令人擔(dān)心，因?yàn)檫^大的諧波電流可能導(dǎo)致電源變壓器過熱和保護(hù)繼電器誤觸發(fā)。連接電網(wǎng)的負(fù)載和電源越來越依賴于電源電子設(shè)備，而這些設(shè)備會(huì)產(chǎn)生或消耗諧波能量，因此諧波污染日趨嚴(yán)重。最近Analog Devices, Inc.推出一款電能計(jì)量ICADE7880，它能為電表和電源質(zhì)量監(jiān)控設(shè)備提供實(shí)時(shí)諧波分析。ADE7880支持智能電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)諧波污染進(jìn)行精確監(jiān)控，以便在必要時(shí)，電力公司及其客戶能夠采取糾正措施。ADE7880電能計(jì)量IC設(shè)計(jì)用于三相電表，可提供完整的諧波分析，包括幅度和相位信息；在2000:1的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，針對(duì)最高的63次諧波，其精度優(yōu)于1%。該器件是首款采用ADI公司專有的ARTM（自適應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控）諧波分析技術(shù)的新產(chǎn)品，設(shè)計(jì)人員再也無需定制開發(fā)復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理電路，對(duì)系統(tǒng)微控制器的要求也得以降低。

2.1 ADE7880特點(diǎn)

電力電子元器件等大量非線性設(shè)備在電力系統(tǒng)中的投入使用，使得電網(wǎng)的諧波污染給電網(wǎng)和用電設(shè)備帶來了安全隱患，所以對(duì)諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，確切掌握系統(tǒng)諧波狀況，對(duì)防止諧波危害、維護(hù)電網(wǎng)的安全運(yùn)行十分必要。ADE7880是基于TMS320C2xx內(nèi)核的定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器。器件上集成了多種先進(jìn)的外設(shè)，為電機(jī)及其他應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)提供了良好的平臺(tái)。同時(shí)代碼和指令與F24x系列完全兼容，從而保證了項(xiàng)目或產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可延續(xù)性。該芯片采用了高性能的32位中央處理器、哈佛結(jié)構(gòu)，高性能靜態(tài)CMOS技術(shù)，主頻最高可達(dá)150MHz（時(shí)鐘周期可達(dá)6.67ns）；具有外部存儲(chǔ)器接口，可擴(kuò)展多達(dá)1MB的空間。片內(nèi)有18KRAM，128kflash存儲(chǔ)器，128位的密鑰；內(nèi)部集成有定時(shí)器、事件管理器、SPI、SCI、CAN、AD等豐富的片內(nèi)設(shè)備。

2.2 硬件接口設(shè)計(jì)

ADE7880有兩種訪問液晶模塊的方式：總線方式和I/O口方式。由于液晶模塊的處理速度比DSP慢得多，要使兩者的速度達(dá)到匹配，必須加入一定的延時(shí)才能夠滿足要求，因此在該設(shè)計(jì)中采用I/O方式，用DSP的數(shù)字I/O口來控制液晶顯示模塊。ADE7880芯片的數(shù)字I/O口工作電壓為3.3V，液晶模塊的工作電壓為5V，為了保證液晶的正常工作，以及DSP芯片不會(huì)因引腳電壓過大而被燒壞，兩者之間要接電平轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，由于該系統(tǒng)只對(duì)液晶模塊寫信號(hào)，只要實(shí)現(xiàn)3.3V到5V電壓轉(zhuǎn)換即可，因此本設(shè)計(jì)用兩片74HCT245作為電平轉(zhuǎn)換芯片。

3 諧波治理的措施

3.1建立諧波監(jiān)督管理體系

用電檢查人員利用春秋檢、定檢、走訪客戶、標(biāo)準(zhǔn)化變電所會(huì)議等與用戶交流的工作機(jī)會(huì)，廣泛宣傳諧波的危害性和治理方法，使用戶深刻了解諧波治理的重要性，認(rèn)識(shí)到諧波治理是電力企業(yè)和用戶的共同責(zé)任。讓用戶明白諧波治理是一項(xiàng)互惠互利、節(jié)能增效，保證電網(wǎng)和設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的舉措。由于重慶地區(qū)電力需求持續(xù)急劇增加，電網(wǎng)建設(shè)逐步加大，每年電網(wǎng)運(yùn)行方式都會(huì)有變化，每年初該局按最新的電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)計(jì)算變電所最小短路容量，為用戶諧波測(cè)試數(shù)據(jù)分析工作做準(zhǔn)備。

3.2嚴(yán)格業(yè)擴(kuò)報(bào)裝審批手續(xù)

在新裝用戶負(fù)荷調(diào)查階段，對(duì)于諧波設(shè)備容量較大的客戶，嚴(yán)格按照用戶的協(xié)議容量分配用戶所容許的諧波注入量，并要求用戶提供對(duì)該局電網(wǎng)電能質(zhì)量影響的評(píng)估報(bào)告。超過國(guó)標(biāo)允許值時(shí)，同步投入治理措施。在圖紙審批階段，對(duì)諧波治理措施審核。接入電網(wǎng)前，對(duì)消諧裝置組織驗(yàn)收，如果驗(yàn)收不合格，不允許為其送電。通電后進(jìn)行諧波實(shí)測(cè)，如果實(shí)測(cè)諧波超標(biāo)，不允許該非線性負(fù)荷接入電網(wǎng)運(yùn)行。

3.3諧波超標(biāo)反復(fù)踏查

重慶電企業(yè)對(duì)轄區(qū)內(nèi)350戶10KV客戶變電所的用電設(shè)備進(jìn)行了調(diào)查，并按用戶負(fù)荷性質(zhì)篩選出50戶可能諧波超標(biāo)的用戶，對(duì)其進(jìn)行不定期走訪。檢測(cè)嚴(yán)格執(zhí)行電力諧波的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于測(cè)試出諧波超標(biāo)的用戶，立即請(qǐng)電科院專家進(jìn)行測(cè)試，出具正式監(jiān)測(cè)報(bào)告，按照《電力法》、《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》“誰(shuí)污染，誰(shuí)治理”的原則，下達(dá)《客戶諧波檢測(cè)結(jié)果及治理通知書》，與客戶簽訂諧波治理協(xié)議，限期治理。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，由于用戶對(duì)諧波的危害認(rèn)識(shí)不足，諧波治理工作往往是供電企業(yè)單方努力，尤其是對(duì)于已經(jīng)投產(chǎn)諧波源遺留問題的用戶，諧波一直得不到有效的控制。盡管國(guó)家已經(jīng)明確規(guī)定，諧波治理依據(jù)“誰(shuí)污染，誰(shuí)治理”的原則。但由于缺乏有效的制約手段，供電部門往往只能對(duì)有治理愿望的用戶落實(shí)措施，用戶往往占更多的主動(dòng)地位。只有在諧波治理使用戶獲得明顯的利益時(shí)，用戶才肯投入資金進(jìn)行諧波治理。雖然諧波治理前行的道路依然不平坦甚至充滿了荊棘，但是重慶市的電力員工依然繼續(xù)努力，對(duì)諧波超標(biāo)的重點(diǎn)諧波源客戶進(jìn)行跟蹤測(cè)量、分析和有效治理，做好新建和增容用戶的諧波監(jiān)督管理，為供電區(qū)域內(nèi)所有用戶提供更加可靠、清潔干凈的電力。

參考文獻(xiàn)：

第9篇：移動(dòng)電源設(shè)計(jì)報(bào)告范文

【關(guān)鍵詞】鐵路 信號(hào)設(shè)備 聯(lián)鎖 安全預(yù)控 管理

Abstract：computer interlocking signal infrastructure in railway signal control system in recent years has been the rapid development of railway signal interlocking safety pre-control management, in accordance with the process to protect the results of the process of program control, management philosophy ,interlock safety to take the initiative to pre-controlled by passive controlled, collaborative management standardization, standardization of equipment design, construction, maintenance and other units, so that the management operation level to executive level in the production operations and management to achieve a reasonably human-machine joint control, self-control positions.

Key words：railway signaling equipment interlock safety pre-control management

中圖分類號(hào)：G267文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、鐵道信號(hào)聯(lián)鎖設(shè)備的故障診斷

1、傳統(tǒng)的故障診斷方法

依靠技術(shù)人員對(duì)設(shè)備故障機(jī)理的把握程度和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行分析、判斷和故障處理。主要方法有邏輯推理法、優(yōu)選法、比較法、斷線法、校核法、試驗(yàn)分析法、檢查法、調(diào)研法、逐項(xiàng)排除法、儀表測(cè)試法等。

2、信號(hào)處理法

一般利用信號(hào)模型，如相關(guān)函數(shù)、頻譜、自回歸滑動(dòng)平均、小波變換等，分析可測(cè)信號(hào)，提取方差、幅值、頻率等特征值，檢測(cè)出故障。這些方法簡(jiǎn)單方便。

3、解析模型法，它建立診斷對(duì)象精確數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、解析函數(shù)等數(shù)學(xué)方法，對(duì)被測(cè)信息進(jìn)行處理診斷。但在實(shí)際診斷中，經(jīng)常難以構(gòu)成被診斷對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，加上大型復(fù)雜設(shè)備的非線特征，限制了解析模型診斷法的使用效果和范圍。

4、人工智能故障診斷法，是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊邏輯、專家系統(tǒng)等進(jìn)行診斷以及與其他傳統(tǒng)技術(shù)相融合的診斷技術(shù)，構(gòu)成以診斷對(duì)象進(jìn)行狀態(tài)識(shí)別、故障辨識(shí)和狀態(tài)預(yù)測(cè)的故障智能診斷系統(tǒng)。這種診斷方法有：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷法、遺傳算法故障診斷法、模糊邏輯故障診斷法和專家系統(tǒng)故障診斷法等。

隨著電子技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展，智能故障診斷技術(shù)廣泛應(yīng)用在鐵道信號(hào)設(shè)備，為故障分析和診斷提供了現(xiàn)代化輔助決策工具。為提高故障預(yù)防和狀態(tài)維修的水平發(fā)揮了重要作用。

二、可靠性與安全性技術(shù)保障

保障性是指道岔電子控制模塊的設(shè)計(jì)特性滿足實(shí)際使用要求的能力。通過可靠性、維修性設(shè)計(jì)以及測(cè)試性設(shè)計(jì)。能夠使設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中具有高安全性、高可靠性的技術(shù)保障。另一方面通過模塊的技術(shù)保障設(shè)計(jì)，使模塊得到所要求的保障資源和措施，在這個(gè)過程中，需要進(jìn)行深入的技術(shù)保障分析，使設(shè)備的設(shè)計(jì)與技術(shù)保障措施達(dá)到最佳的匹配，保障系統(tǒng)以最佳的壽命周期，完成和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域的控制要求。

道岔電子控制模塊的設(shè)計(jì)特性主要包括可靠性、安全性、易維護(hù)性、測(cè)試性、運(yùn)輸性、保障性、標(biāo)準(zhǔn)化等等，其重要性顯得尤為突出的是可靠性和安全性，而達(dá)到高可靠性和高安全性的基礎(chǔ)就是模塊可靠性、安全性的技術(shù)保障。

1、硬件技術(shù)保障

硬件電路性能的好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)工作質(zhì)量，應(yīng)用硬件抗干擾措施是經(jīng)常采用的一種有效方法。通過合理的硬件電路設(shè)計(jì)可以削弱或抑制絕大部分干擾，在道岔電子控制單元的硬件設(shè)計(jì)中，主要采取了以下幾種保障措施：

1)盡可能的采用電流器件，減少使用電壓器件。因?yàn)楦蓴_都是以電壓的形式出現(xiàn)的，而形成電流必須有一定的能量，所以少使用電壓器件可以收到事半功倍的效果。

2)在模塊設(shè)計(jì)時(shí)，選用性能好、質(zhì)量高、參數(shù)穩(wěn)定性好的元器件。對(duì)電阻功率、電容的耐壓必須有儲(chǔ)備系數(shù)，儲(chǔ)備系數(shù)均須大于1．5。

3)充分考慮電源對(duì)單片機(jī)的影響，電源做得好，整個(gè)電路的抗干擾就解決了一大半，單片機(jī)對(duì)電源噪聲很敏感，在該系統(tǒng)中采用給單片機(jī)電源以及邏輯電路加濾波電路，以減小電源噪聲對(duì)單片機(jī)的干擾。

4)電路板合理分區(qū)，比如強(qiáng)、弱信號(hào)、數(shù)字、模擬信號(hào)等。在道岔控制單元中，設(shè)計(jì)時(shí)將繼電器等較大干擾源和MCU等敏感元件遠(yuǎn)離。

5)用地線把數(shù)字區(qū)和模擬區(qū)隔離，數(shù)字地和模擬地也進(jìn)行了分離，最后接于電源地。

2、軟件技術(shù)保障

對(duì)于數(shù)據(jù)信息的傳輸，采用了正反碼重傳的冗余結(jié)構(gòu)，即任意一條來自CAN總線的控制命令都可以在兩個(gè)MCU中同時(shí)執(zhí)行。另外可以采用16位CRC編碼校驗(yàn)技術(shù)，從而保證了信息傳輸過程中的安全性，對(duì)于數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)，采用了定時(shí)刷新的措施,MCU周期性的自檢、刷新其內(nèi)存中的數(shù)據(jù)信息,保證與原始信息的一致。

三、建立常態(tài)化聯(lián)鎖安全應(yīng)急管理流程

將日常故障處理、臨時(shí)過渡施工、配合施工中積累的聯(lián)鎖安全管理經(jīng)驗(yàn)和做法，按照“風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、系統(tǒng)評(píng)估、卡控措施、反饋信息的步驟制定成常態(tài)化工作流程。各級(jí)聯(lián)鎖管理人員在信號(hào)設(shè)備發(fā)生故障到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，按照流程要求，查明故障原因，積極進(jìn)行修復(fù)，確定聯(lián)鎖試驗(yàn)范圍名稱、項(xiàng)目，故障處理完畢及時(shí)將相關(guān)試驗(yàn)表格上報(bào)段調(diào)度。

對(duì)特殊中岔、場(chǎng)聯(lián)、坡道、引導(dǎo)、道口、專用線設(shè)備等進(jìn)行詳細(xì)檢查，利用段局域網(wǎng)平臺(tái)，將特殊設(shè)備分布、原理、試驗(yàn)方法及維護(hù)注意事項(xiàng)登錄在段信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，方便車間學(xué)習(xí)、交流，強(qiáng)化聯(lián)鎖試驗(yàn)應(yīng)急演練。落實(shí)卡控措施，堅(jiān)決杜絕聯(lián)鎖試驗(yàn)缺項(xiàng)、漏試，聯(lián)鎖試驗(yàn)不徹底盲目開通使用等違章行為。

四、建立聯(lián)鎖安全信息快速反饋機(jī)制

建立《聯(lián)鎖安全問題庫(kù)》。對(duì)鐵道部、路局、電務(wù)段檢查監(jiān)測(cè)診斷發(fā)現(xiàn)的問題，全部建檔入庫(kù)，分類管理，動(dòng)態(tài)更新，及時(shí)處理各類隱患和問題。運(yùn)用電務(wù)試驗(yàn)車軌檢車檢測(cè)、用戶回訪、機(jī)電聯(lián)勞等方式，對(duì)問題處理進(jìn)行跟蹤驗(yàn)證，閉環(huán)處理。

健全聯(lián)鎖安全信息診斷評(píng)估制度，建立段車間2級(jí)固定設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備安全運(yùn)行信息診斷評(píng)估網(wǎng)絡(luò)，明確評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖安全信息資源的科學(xué)合理利用，形成指導(dǎo)安全生產(chǎn)的有效依據(jù)強(qiáng)化聯(lián)鎖圖紙檔案管理，做到信息化、標(biāo)識(shí)化，制定落實(shí)5項(xiàng)管理要求: 每個(gè)車站相同的局部設(shè)備如有多套不同圖紙必須合成為一套完整的圖紙；工區(qū)、車間、電務(wù)段存放的同一個(gè)車站的圖紙必須完全相同；室外箱盒內(nèi)的圖紙必須與車站整套圖紙中的局部設(shè)備圖紙完全一致；所有圖紙應(yīng)做到與實(shí)物配線完全一致；整套圖紙應(yīng)做到不缺圖頁(yè)、不缺邊少角、張張清晰，并裝訂整齊。

五、建立聯(lián)鎖安全綜合試驗(yàn)機(jī)制

強(qiáng)化計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖修改軟件仿真試驗(yàn)記錄管理，針對(duì)部分軟件廠家在仿真試驗(yàn)初期對(duì)發(fā)現(xiàn)問題、主要原因、處理措施等無任何記錄的現(xiàn)象，電務(wù)段嚴(yán)格執(zhí)行部 局規(guī)定，建立健全了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖仿真試驗(yàn)報(bào)告制度，在每次仿真試驗(yàn)時(shí)，由聯(lián)鎖軟件研制單位和設(shè)備管理單位共同出具仿真試驗(yàn)書面報(bào)告，內(nèi)容包括: 車站名稱 試驗(yàn)日期、雙方參加試驗(yàn)人、試驗(yàn)項(xiàng)目、發(fā)現(xiàn)問題、處理結(jié)果等，并由雙方單位試驗(yàn)人簽字。對(duì)完成仿真試驗(yàn)后的聯(lián)鎖軟件芯片必須進(jìn)行封存管理，研制單位和設(shè)備管理單位同時(shí)在封條上簽字，現(xiàn)場(chǎng)施工封鎖當(dāng)天雙方共同確認(rèn)原封裝良好后進(jìn)行開封，如設(shè)備管理單位發(fā)現(xiàn)事前已經(jīng)開封，應(yīng)拒絕現(xiàn)場(chǎng)軟件更換。

結(jié)語(yǔ)

總之，信號(hào)聯(lián)鎖是指通過技術(shù)方法，使信號(hào)、道岔和進(jìn)路必須按照一定程序并滿足一定條件，才能動(dòng)作或建立起來的相互關(guān)系，確保聯(lián)鎖關(guān)系正確是信號(hào)設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、施工、維護(hù)應(yīng)遵循的基本原則，聯(lián)鎖錯(cuò)誤或失效都將直接危及行車安全，以強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)預(yù)防控制為重點(diǎn)，嚴(yán)格執(zhí)行聯(lián)鎖紀(jì)律，嚴(yán)抓聯(lián)鎖責(zé)任制落實(shí)，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)