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多电平变换器现状和发展

多电平变换器现状和发展
多电平变换器现状和发展

受制于电力电子器件发展水平,传统的两电平变换器拓扑不能满足高压大功率电力电子变换的要求,而且电力电子器件的功率处理能力和开关频率之间是矛盾的,往往功率越大,开关频率越低,高性能的控制实现起来就愈发困难。基于这一背景,多电平变换器逐渐成为高压大容量电力电子领域中最为热门的研究课题之一。

多电平变换器大多是采用结构、器件串并联、功率模块多重化和变压器结合使用等方案来提高变换器的电压和功率等级。目前广泛应用在高压大容量变换器场合的典型电力电子拓扑结构主要有:以美国ROBICON公司为代表的H桥级联式结构以及以德国SIMENSE和瑞士ABB公司为代表的二极管中点箝位式(Neutrals Point Clamped/NPC)结构。

H桥级联式变换器是对单个H桥电路进行串联,可以很简单的将电平数任意增加,不受最高承受电压的限制。但是,这种变换器有两个重要的缺点:首先,由于每个单元需要独立电源,通常的做法采用曲折变压器,大大增加了装置的成本和体积。其次,到目前为止,尚无有效的方法实现能量的双向流动,这不仅造成了能量的浪费,更重要的是无法完成四象限运行和高性能的加减速控制。因此,这种结构一般应用在一些调速要求不高的场合。

德国学者Holtz于1977年首次提出三电平逆变器。而后,日本长冈科技大学A.Nabae 等人于1980年进一步完善构成二极管箝位式的三电平变换器,它的出现为高压大容量电压型变换器的研制开辟了一条新思路,从20世纪80年代开始逐渐成为研究重点。对三电平变换器拓扑结构稍加改动,可扩展为任意电平的多电平变换器,电平数越多,输出波形越接近正弦,谐波含量越小。然而在实际应用中,由于受到硬件条件和控制复杂性的制约,通常在满足性能指标的前提下,并不追求过多的电平数。目前三电平结构最为成熟,应用最多,与传统的两电平相比,三电平变换器功率器件承压低、开关损耗低;输出谐波和dv/dt小,有利于电机或滤波器的绝缘和安全运行;此外三电平变换器共有27个电压空间矢量可供选择,开关矢量组合可供选择的余度大,开关顺序灵活多样,为系统性能的提高提供了可能。这些优点使得三电平变换器成为高压大容量领域中拓扑结构的主要选择之一,越来越多地应用于高压大容量电力电子变换装置中。目前针对三电平变换器的研究工作主要集中在高性能控制策略、软开关技术以及在工业实际应用(大容量变频调速、可再生能源利用、电能质量控制)等多个方面。

两电平及多电平变换器介绍

PWM变流器简介 电力电子技术的应用包括四大类基本变流电路,即AC-DC(整流)、DC-DC (升降压斩波)、AC-AC(变频变相)、DC-AC(逆变)变流电路。由此产生的整流器,逆变器,变流器(双向整流逆变)等装置在工业生活中的应用日益广泛,无论是在UPS,新能源发电(光伏、风电),电能质量治理(无功、谐波),还是电动汽车等领域,对系统效率的期望比以往更高。在市电等级应用领域中,通常采用的是两电平变流器拓扑结构,而多电平变流器拓扑的提出,就是为了实现中高压应用的目标。本文将对常见的两电平、三电平变流器拓扑原理进行分析介绍。 1.一种典型的两电平-三相电压型桥式PWM变流器电路拓扑如下图所示: 图1三相电压型桥式PWM变流器 电路直流侧通常只有一个电容器就可以,为了方便分析,画作串联的两个电容器并标出理想中点N。其基本工作方式为180度导电,即每个桥臂导电角度为180度,同一相(即同一桥)上下两个臂交替导电,各相开始导电的角度依次相差120度。在任一瞬间,将有三个桥臂同时导通,每次换流都是在同一相上下两个桥臂之间进行,因此也称为纵向换流。 下面来分析该电路的工作波形,对于U相输出来说,当V1导通时,Uun=Ud/2;V4导通时,Uun=-Ud/2.因此Uun的波形是幅值为Ud/2的矩形波。V,W两相情况类似,只是相位依次相差120度。通常我们所说的几电平指的是逆变器输出的相电压,对两电平而言,逆变器输出的相电压只有上述分析的两种电平:±Ud/2。 负载线电压可分别由公式求出: Uuv=Uun-Uvn; Uvw=Uvn-Uwn; Uwu=Uwn-Uun 可以看出负载线电压有三个值:±Ud,0.

多相流量计发展历程

多相流量计的研究始于上世纪六十年代,从80年代至今,国内外多相流量计量技术的开发和应用取得了重要进展。20世纪80年代,第一台商业多相流量计( MPFM) 在挪威的北海油田投入使用。 多相流量计的优点主要有: (1)对油气进行连续、在线、自动测量,可实现无人值守。多相流量计可测出日产油、水、气的量以及井口压力、温度数据,并把它们显示、打印出来。如果与多路阀结合使用,可实现单井无人计量。 (2)系统质量轻,结构紧凑,占地面积小。 (3)无任何可动部件,几乎不需要维护。多相流量计基本上由传感器和探测器组成,没有可动部件,不需要维护;而常规计量分离器有液面控制器、流量计、孔板、调节阀等,需要定期维护、更换和标定。 (4)被计量原油不用加热,节省成本。多相流量计对被测介质温度无要求,只要介质能够流动就可以进行计量,仅需要用220V电源,功率为200W左右;而采用计量分离器,当井温较低时,产出液加热后才能进行有效的分离,如果是气泡原油,还要加消泡剂。 (5)投资少,操作费用低。考虑到日常维护费用、占用平台面积等间接因素,选用多相流量计将会带来更大的经济效益。 多相流量计测量的基本原理 1、流量测量基本方程 多相流量计:能够同时获得被测管道气液各相流量的装置。 质量流量=面积(Si)*密度(ρi)*速度(Vi)

其中:Si—各相在管道截面上所占据的面积 Vi 各相沿管道轴线的流速 2、相分率测量技术 (1)射线吸收测量相分率技术 射线穿过多相流体时受到流体吸收,吸收的程度与多相流的密度有关。根据射线的吸收程度,可得出流体混合物的密度,进而计算出多相流的各相分率。 (2)电法测量相分率技术 根据气液相混合物中两相介质的介电常数和电导率差别,测量出混合物中的气液相分率。可分为电容法和电导法。 (3)微波衰减法测量 微波衰减法主要用于测量含水体积分数,因为某一固定频率的微波经过不同含水体积分数的液相,可以产生不同的衰减,亦即衰减幅度与含水体积分数有关。 (4)电容层析成像技术 2 0 世纪8 0 年代初首先由西方发达国家开始研究开发,主要用于工业管道多相流测量.它类似于医学领域应用的CT 技术,通过检测阵列电极电容变化,反映管道中多相介质介电常数分布,从而构造出管道中备相介质的分布图像,如石油输送管道中油水气各相介质浓度分布。

集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18 微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

简介多电平高压变频器的两种拓扑结构

简介多电平高压变频器的两种拓扑结构 摘要:多电凭高压变频器自诞生以来就在节能和环保方面体现出极高的价值,也引起了众多的学者进行研究。本文对多电平高压变频器的两种主要拓扑结构及其原理进行分析。   关键词:三电平;单元串联多电平;应用 About multi-level high-voltage converter topology of the two TANG Xing Long LIU Hui Kang XIONG Wen SUN Kai (Wuhan University of Science and Technology College of Information Science and Engineering,Wuhan Hubei 430081)Abstract: With high voltage inverter, since its birth in the energy-saving and environmental protection reflects the high value, it also caused a lot of academics for research. In this paper, the multi-level high-voltage converter topology of the two main structure and principles for analysis.Key words: Level 3; Series multi-level unit; Application 1 前言 对于高压电动机,我们如果采用传统的三相六拍的结构变频器对电动机进行控制,由于电压过高,加上电力电子器件开关速度的提高,这样开关器件输出的值就会很大。由

智能视频技术的现状及发展趋势探析

智能视频技术的现状及发展趋势探析 智能视频技术(IVT,Intelligent Video Technology),属于计算机视觉(CV,Com puter Vision)与人工智能(AI,Artificial Intelligent)领域研究的一个分支,融合了图像处理技术、计算机视觉技术、计算机图形学、人工智能、图像分析等多项技术,其发展目标在于在监视场景与事件描述之间建立一种映射关系。同大部分计算机系统一样,智能视频系统可以被分为构成智能视频监控的硬件,以及智能视频软件两个部分。 硬件设备主要包括:采集视频数据的摄像机、支撑摄像机以及整个系统运行的电力系统、用于存放拍摄到的视频数据的存储设备、承载智能视频分析软件的高性能计算机、能够高速传输视频以及分析结果等数据的网络接口。 智能视频软件是指通过硬件提供的输入信息,自动地提取并理解视频源的关键信息。智能视频软件具有其独特性,即专用性、多样性等。而不同的商业环境和用户对监控的功能需求大相径庭,对于不同的应用系统软件实现的算法也完全不同,甚至智能视频软件的实现平台也是可选的:既可以在X86的服务器上实施,也可以在基于DSP的嵌入式系统上实施。这一特点,也正是智能视频行业探讨的热点所在。 智能视频的发展现状 智能视频软件市场是一个成长非常快速的市场,根据IMS的市场研究分析,在未来3 年内有关视频技术的软件市场会成长到8亿美元的份额。注意,仅仅是在软件部分就有这么大的一个份额。 在视频智能分析软件的市场需求急剧增长的刺激下,国外提供视频智能分析软件产品的厂商已经有许多:Verint、Vidient、Westec、Interactive、Visual Defence、Nextiva、V istascape、NiceVision、ioimage、TASC、MATE、Ov、Dallmeier、Ivbox、Viseowave等,他们都能提供视频智能分析产品,大部分厂商提供的视频智能分析产品,都基于ObjectVid eo公司的图像分析技术,采用Object Video OnBoard平台来设计并创建自己品牌的OEM产品,这是大部分视频智能分析产品商以最小的投资成本及最快的时间来赢得市场的好办法。 在解决方案的提供上,国外也有许多成功的案例,比如旧金山国际机场采用了由Vidie nt公司提供的智能视频分析系统Smart Catch。Smart Catch与机场现有的闭路电视(CCTV)系统协同检测异常或可疑行为(如图1)。当智能视频分析软件识别出一个异常情况时,就立即将视频片段通过呼机、手提电脑、移动电话或其它通讯设备发送给响应者前来进行现场调查。 国内的众多企业也开始了对智能视频分析软件的尝试。比如上海世平伟业公司开发的I vbox智能视频分析系统,上海皓维推出的智能视频分析预警系统等等。

高压多电平双向DC-DC变换器文献综述

高压多电平双向DC-DC变换器文献综述 一、前言 本次文献调研的主题为高压多电平双向DC-DC变换器。下载到的文献中与该主题相关的有10篇,完全符合该主题的文献有参考文献[1][2][3][4],其它6篇文献则侧重于高压和双向这两个关键词。以下是文献调研的主要内容。 二、主要内容 文献[1] [2]介绍了一种电容箝位的模块化多电平双向DC-DC变换器。该变换器由5个独立的模块级联而成,每个模块由三个MOS管和一个箝位电容组成,如下图所示。通过控制每个模块中MOS管的通断可以使每个模块运行在正常工作和旁路状态,选定不同模块的工作状态可以实现不同电平的输出,并且可以使输入输出电压的比值不同。从每个模块的电路结构可以看出,能量可以实现双向流动。从下图1可以看出整个电路中没有像常规的DC-DC变换器那样使用电感作为储能装置,这种无感设计的原则提高了装置的效率和可靠性。 本文中作者的实验装置功率为5kW,电平数为6。当输入电压为250V,负载为1.76Ω时,装置效率达到了95.1%。 图1. 电容箝位的模块化多电平双向DC-DC变换器 文献[3]介绍的电容箝位的模块化多电平双向DC-DC变换器与上文介绍的拓扑结构一样。文中详细分析了该电路的不同工作状态和等效电路图,该拓扑相比传统的飞跨电容型多电平变换器可以减少开关管的数量和电容耐压等级。 文献[4]介绍的模块化多电平双向DC-DC变换器的拓扑结构类似于测井变频电源的拓扑结构,它的每个模块拓扑为移相全桥电路,整个变换器由模块的输入并联输出串联组合而成,如下图2所示。之所以采用这样的拓扑是与作者研究的方向——波浪能发电有关。 在文中,作者着重叙述了梯形载波的控制方法与三角载波控制方法的不同,提出了梯形载波控制方法能够提高装置的效率。梯形载波控制方法中的开关频率是通过迭代的算法计算得到的。该方法最大的优点是根据实际的功率需求情况,依据装置的效率曲线来决定每个模块是处于并联工作状态还是旁路工作状态。在文中作者通过两模块的实验来证明梯形载波控制方法能够使装置运行在最大效率点处。

光刻技术及其应用的状况和未来发展

光刻技术及其应用的状况和未来发展 光刻技术及其应用的状况和未来发展1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用中技术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。如图1所示,是基于2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案的预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的纷争及其应用状况 众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是"轻、薄、短、小",这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 以Photons为光源的光刻技术 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等,可为0.35~0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障,在目前任何一家FAB中,此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等,如图2所示。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH 和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面,ASML以提供前工程的l:4步进扫描系统为主,分辨率覆盖0.5~0.25μm:NIKON以提供前工程的1:5步进重复系统和LCD的1:1步进重复系统为主,分辨率覆盖0.8~0.35μm和2~0.8μm;CANON以提供前工程的1:4步进重复系统和LCD的1:1步进重复系统为主,分辨率也覆盖0.8~0.35μm和1~0.8μm;ULTRATECH以提供低端前工程的1:5步进重复系统和特殊用途(先进封装/MEMS/,薄膜磁头等等)的1:1步进重复系统为主;而SUSS MICTOTECH以提供低端前工程的l:1接触/接近式系统和特殊用途(先进封装/MEMS/HDI等等)的1:1接触/接近式系为主。另外,在这个领域的系统供应商还有USHlO、TAMARACK和EV Group等。 深紫外技术

多电平变换器

多电平变换器—— —高压大容量电能变换的新技术 特邀主编评述 李永东 (清华大学,北京!"""#$) 在%""$年第&期“电能质量控制”专辑成功出版的基础上,《电力电子技术》编辑部于北戴河全国电力电子年会上决定把“多电平变换器”作为第%期内容,并于今年第’期出版,由我来担任本期特邀主编,本人深感荣幸和责任重大。现在奉献在大家面前的专辑,是经过全国同行专家集体努力的结果。 多电平变换器及其相关技术的研究与应用,是现代电力电子技术的最新发展之一,它主要面向高压大容量的应用场合。与传统的两电平逆变器相比,多电平变换器能够减少输出谐波畸变,不用或只需很小的输出滤波器、整体效率高,同时可以用低压器件实现高压大容量输出。这一技术对于高压大容量电能变换、提高用电效率具有重要意义,是当前电力电子技术的研究热点之一。 多电平变换器的研究主要包括多电平电路拓扑结构的研究、多电平()*控制算法的研究,以及在此基础上的应用研究。自从日本长冈科技大学的南波江章(+,-./.0)等人在!1#"年2333工业应用(2+4)年会上提出三电平中点箝位式(-0567.8(9:;6!<8.=>0?,简称-(<)结构以来,多电平逆变器的拓扑结构主要发展出了单一直流电源的箝位式拓扑电路、分离直流电源的@桥单元串联式拓扑电路,以及在此基础上的一系列混合和派生电路。随后以高压2ABCD2A

国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势

浅析:国内外虚拟现实技术发展现状和发展趋势 国外虚拟现实技术及产品有Google Earth, Microsoft Map Live, Intel Shockwave3D, Cult3D, ViewPoint, Quest3D,Virtools,WEBMAX等…… 一. 国内外虚拟现实几种主流技术的介绍 VRML技术 虚拟现实技术与多媒体、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。自1962年,美国青年(Morton Heilig),发明了实感全景仿真机开始。虚拟现实技术越来越受到大众的关注。以三个I,即Immersion沉浸感,Interaction交互性,Imagination思维构想性,作为虚拟现实技术最本质的特点,并融合了其它先进技术。在国际互联网发展迅猛的今天,具有广泛的应用前景。重大的发展过程如下: VRML开始于20世纪90年代初期。1994年3月在日内瓦召开的第一届WWW大会上,首次正式提出了VRML这个名字。1994年10月在芝加哥召开的第二届WWW大会上公布了规范的VRML1.0标准。VRML1.0可以创建静态的3D景物,但没有声音和动画,你可以在它们之间移动,但不允许用户使用交互功能来浏览三维世界。它只有一个可以探索的静态世界。 1996年8月在新奥尔良召开的优秀3D图形技术会议-Siggraph'96上公布通过了规范的VRML2.0标准。它在VRML1.0的基础上进行了很大的补充和完善。它是以SGI公司的动态境界Moving Worlds提案为基础的。比VRML1.0增加了近30个节点,增强了静态世界,使3D场景更加逼真,并增加了交互性、动画功能、编程功能、原形定义功能。 1997年12月VRML作为国际标准正式发布,1998年1月正式获得国际标准化组织ISO 批准(国际标准号ISO/IEC14772-1:1997)。简称VRML97。VRML97只是在VRML2.0基础进行上进行了少量的修正。但它这意味着VRML已经成为虚拟现实行业的国际标准。 1999年底,VRML的又一种编码方案X3D草案发布。X3D整合正在发展的XML、JA V A、流技术等先进技术,包括了更强大、更高效的3D计算能力、渲染质量和传输速度。以及对数据流强有力的控制,多种多样的交互形式。 2000年6月世界web3D协会发布了VRML2000国际标准(草案),2000年9月又发布了VRML2000国际标准(草案修订版)。预计将在2002年,正式发表X3D标准。及相关3D浏览器。由此,虚拟现实技术进入了一个崭新的发展时代。 Wed3D协会其组织包括各种97家会员公司。主要公司如下:Sun、Sony、Hp、Oracle 、Philips 、3Dlabs 、ATI 、3Dfx 、Autodesk /Discreet、ELSA、Division、MultiGen、Elsa、NASA、Nvidia、France Telecom等等。 其中以Blaxxun和ParallelGraphics公司为代表,它们都有各自的VR浏览器插件。并各自开发基于VRML标准的扩展节点功能。使3D的效果,交互性能更加完美。支持MPEG,Mov、Avi等视频文件,Rm等流媒体文件,Wav、Midi、Mp3、Aiff等多种音频文件,Flash 动画文件,多种材质效果,支持Nurbs曲线,粒子效果,雾化效果。支持多人的交互环境,VR眼镜等硬件设备。在娱乐、电子商务等领域都有成功的应用。并各自为适应X3D的发展,以X3D为核心,有Blaxxun3D等相关产品。在虚拟场景,尤其是大场景的应用方面,以VRML标准为核心的技术具有独特的优势。相关网址如下:https://www.doczj.com/doc/9c18924824.html, , https://www.doczj.com/doc/9c18924824.html, 应用的画面:慕尼黑机场(电子商务)

流媒体技术的原理、应用及发展

摘要:Internet的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大的市场动力,流媒体业务正日益普及,流媒体技术广泛应用于互联网信息服务的方方面面。首先介绍了流媒体技术的基础、基本原理以及流式传输的基本过程,接着重点介绍了流媒体技术在视频点播、远程教育、视频会议和Internet直播方面的应用,最后介绍了流媒体技术的发展现状和展望。 关键词:多媒体通信,多媒体业务,流媒体,流式传输,原理,应用,发展 随着现代网络技术的发展,网络开始带给人们形式多样的信息。从在网络上出现第一张图片到现在各种形式的网络视频、三维动画,人们的视听觉在网络上得到了很大的满足。但人们又面临着另外一种不可避免的尴尬:在网络上看到生动清晰的媒体演示的同时,不得不为等待传输文件而花费大量时间。为了解决这个矛盾,一种新的媒体技术应运而生,这就是流媒体技术。 流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体,如音频、视频或多媒体文件。而流式传输技术就是把连续的声音和图像信息经过压缩处理后放到网站服务器上,让用户一边下载一边收听观看,而不需要等待整个文件下载到自己的机器后才可以观看的网络传输技术。 目前,在网络上传输音视频(A/V)等多媒体信息主要有下载和流式传输两种方案。一方面,由于音视频文件一般都较大,所以需要的存储容量也较大;同时由于受网络带宽的限制,下载这样的文件常常需要几分钟甚至几小时,所以采用下载方法的时延也就很大。而采用流式传输时,声音、图像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机连续、实时传送,用户只需经过几秒或数十秒的启动时延而不必等到整个文件全部下载完毕即可观看。当声音、图像等时基媒体在客户机上播放时,文件的剩余部分将在后台从服务器上继续下载。流式传输不仅使启动时延大大缩短,而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部下载完毕之后才能观看的缺点。一、流媒体技术基础 实现流式传输有两种方法:实时流式传输(Real-time streaming transport)和顺序流式传输(progressive streaming transport)。一般来说,如为实时广播,或使用流式传输媒体服务器,或应用实时流协议(RTSP)等,即为实时流式传输。如使用超文本传输协议(HTTP)服务器,文件即通过顺序流发送。采用哪种传输方法可以根据需要进行选择。当然,流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘。 1.实时流式传输 实时流式传输总是实时传送,特别适合现场广播,也支持随机访问,用户可快进或后退以观看后面或前面的内容。但实时流式传输必须保证媒体信号带宽与网络连接匹配,以便传输的内容可被实时观看。这意味着在以调制解调器速度连接网络时图像质量较差。而且,如果因为网络拥塞或出现问题而导致出错和丢失的信息都被忽略掉,那么图像质量将很差。实时流式传输需要专用的流媒体服务器与传输协议。 2.顺序流式传输 顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看在线内容,在给定时刻,用户只能观看已下载的部分,而不能跳到还未下载的部分。由于标准的HTTP服务器可发送顺序流式传输的文件,也不需要其他特殊协议,所以顺序流式传输经常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段,如片头、片尾和广告,由于这种传输方式观看的部分是无损下载的,所以能够保证播放的最终质量。但这也意味着用户在观看前必须经历时延。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的情况,如讲座、演说与演示;也不支持现场广播,严格说来,它是一种点播技术。

光刻技术及其应用的现状及展望

光刻技术及其应用的现状与展望

1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案进行预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的现状及其应用状况

众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是“轻、薄、短、小”,这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等,可为0.35~0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障,在目前任何一家FAB中,此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面,ASML以提供前工

多相变频调速技术的现状和发展方向

多相变频调速技术的现状和发展方向 目前中大功率交流传动系统的用电量占所有电气传动系统用电量的70%,另外由于电压源型逆变器具有功率因素高的优点,所以采用中大容量电压源型逆变器的电气传动系统受到人们的特别关注[1]。但是由于电力电子功率器件功率等级的限制,目前两电平电压源型逆变器的功率等级还只限于大功率的低端[2]。为了实现大功率电压源型逆变器电气传动系统,多电平结构在供电电压为中高压的场合得到了广泛应用。但在供电电压本身受限制的大功率应用场合,例如水下舰船电力推进,则必须寻求其它的结构形式。此外人们对电气传动系统可靠性也提出了更高的要求,希望系统具有更好的容错运行能力。为了在较低电压下实现同样功率等级的交流传动系统,并提高系统可靠性,多相电机的变频调速系统作为大功率、高可靠性驱动系统的解决方案之一应运而生。在二十世纪80年代以前,当时的技术条件严重束缚了多相电机驱动系统的研究与应用。直到近二三十年来,现代电力电子技术、微电子技术和现代电机控制理论的迅速发展使得高性能多相电机驱动系统的实现成为可能,其优势才得以充分发挥,应用范围迅速扩大。例如在舰船推进中,全电力推进是今后舰船推进方式的发展趋势,而多相电机驱动系统的变频调速技术是其中的关键技术之一。对多相变频调速技术的研究必将大大促进我国舰船推进技术的发展。此外,多相电机变频调速技术也特别适合于应用在电动汽车、航空航天、军事、核反应堆供水等应用场合。 2 多相变频调速系统的优点 实际上,多相技术与多电平技术可以看作是一个问题的两个方面。要输出同样的功率,或者提高电压、降低电流,或者降低电压、提高电流。多相变频调速系统的核心竞争力主要表现以下几个方面[3]:(1)在船舶电力推进,轨道交通等供电电压等级受限制的场合,采用多相电机驱动系统是实现低压大功率传动的有效途径。在多相系统中,因为降低电压而增大的电流被分配到增加的相绕组中,此时,驱动系统中的中大功率逆变器可以采用目前电流等级的功率器件就能实现,同时也避免了选用小电流功率器件并联引起的均流问题。而且,采用低压实现大功率还避免了功率器件串连带来的静态及动态均压问题。(2)由于相数冗余,当多相电机驱动系统中的电机或者多相逆变器的一相甚至几相发生故障时,可以将其断开,系统仍可输出一定功率。虽然增加相数理论上提高了系统发生故障的几率,但是发生故障后,驱动系统仍能继续工作,可靠性大大提高,因此多相电机驱动系统特别适合于高可靠性要求的场合,如潜艇动力系统、核电站水冷系统、战车驱动系统、航空航天等。(3)由于电机相数增加,输出转矩脉动减小、脉动频率增加,所以驱动系统低速特性得到很大的改善,振动和噪音大大减小。研究表明,相数越多,效果越好。因此,多相变频调速系统也特别适合用于大功率精密传动场合,如轧钢、造纸等。(4)与三相电机相比,多相电机有更多的控制资源和潜能。例如对于一台15相电机,当采用15相全桥供电时,电压空间矢量多达32768个,这在理论上为矢量控制和直接转矩控制等高性能的控制方法提供了充分的控制资源。(5)在某些场合采用多相变频调速系统可以降低成本。在大功率电机驱动系统中,多相逆变器可以采用低成本的低压IGBT,且器件不需直接并联或串联,对功率器件特性的一致性无要求;直流环节中采用低压电容,成本也远低于高压电容,而且直流电容的容量要远小于三相系统,因此按照目前的电力电子器件技术水平,采用多相变频调速技术,成本也会有较大程度的降低。

级联型多电平变换器构成及控制方法

Project No. 3 Report for High Power Conversion Systems Project Title: Cascade multi-level converter and its control method Student Name: Email Address: @https://www.doczj.com/doc/9c18924824.html, Phone No. Date: 2012.6.15 Signature:

级联型多电平变换器构成及控制方法初探 浙江大学电气工程学院 【摘要】本文介绍了级联型多电平变换器的一般构成方法,并对构成原则进行了初步的讨论并提出了新型级联型拓扑结构。本文又对级联型多电平的控制策略进行了初探。最后,本文提出一种改进型级联多电平变换器,并对其进行了简要分析。 【关键字】级联多电平控制方法 Cascade multi-level converter and its control method ( , College of Electrical Engineering , Zhejiang University) Abstract: This article describes the general composition of the cascade multi-level converter, and constitutes the principle of a preliminary discussion. It also proposes a new cascade topology and cascaded multi-level control strategy . Finally, this paper presents an improved cascaded multilevel converter and makes a brief analysis. Key words: cascade, control strategy, multi-level 1.多电平变换器 多电平变换器技术是一种通过改进变换器自身拓扑结构来实现高压大功率输出的新型变换器,它无需升降压变压器和均压电路。在实现大功率变换的几种解决方案中,多电平变换器之所以受到研究者们的青睐,是因为它具有以下一些突出优点: (1)每个功率器件仅承受X/(n-1)的母线电压(n为电乎数),所以可以用低耐压的器件实现高压大功率输出,且无需动态均压电路; (2)电平数的增加,改善了输出电压波形,减小了输出电压波形畸变(nID); (3)可以以较低的开关频率获得和高开关频率下两电平变换器相同的输出电压波形,因而开关损耗小,效率高; (4)由于电平数的增加,在相同的直流母线电压条件下,较之两电平变换器,dr/dr应力大为减少,在高压大电机驱动中,有效防止电机转子绕组绝缘击穿,同时改善了装置的EMI特性 (5)无需输出变压器,大大地减小了系统的体积和损耗。相对于其他的高压大功率变换电路,多电平变换器技术由于具有了以上优点,受到了越来越广泛的关注、研究和应用。

油井多相流计量技术研究进展

第6卷 第2期 数 码 设 计 Vol.6 No.2 2017年 PEAK DATA SCIENCE 2017 收稿日期:2016-11-13;修回日期:2016-12-25。 作者简介:张丝雨(1993-),女,天津,硕士研究生,主要研究方向:采油工程及工业计量。 DOI :10.19551/https://www.doczj.com/doc/9c18924824.html,ki.issn1672-9129.2017.02.04 油井多相流计量技术研究进展 张丝雨1*,Henry Miao 2,3,吴浩达1,檀晨3 (1.中国石油大学(北京),北京昌平,102249;2. Rally Industries Group Inc. , Calgary, Alberta, Canada ;3.安徽中控仪表有限公司,安徽池 州,247210) 摘要:多相流计量技术研究近年来发展迅速。油田作为多相流计量技术应用的重点领域,面临油气水三相流体,多相流的计量一直是油井产量计量研究中的热点和难点问题。本文调研了国内外多相流计量技术的研究及应用概况,介绍了多相流的计量技术原理、测试和评估等,并对其存在问题和发展趋势作了简要阐述,为更好地研制低成本、高精度的智能化油井多相流在线计量系统提供技术思路和具体方法。 关键词:多相流;在线计量;分相测试;虚拟计量;发展趋势 中图分类号:TP3 文献标志码: A 文章编号:1672-9129(2017)02-0021-07 Research Progress on Multiphase Flow Measurement Technology of Oil Wells ZHANG Siyu 1*, Henry Miao 2, 3, WU Haoda 1, TAN Chen 3 (1.College of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102249, China;2.Rally Industries Group Inc. , Calgary, Alberta, Canada;3. Anhui FirstCon Instrument Co., Ltd, Anhui247210, China) Abstract :The research of multiphase flow measurement technology has developed rapidly in recent years. As the key field of multiphase flow measurement technology, facing with three phases of oil, gas and water, the measurement of multiphase flow has been a difficult issue in the research of oil production. This paper investigates the research and application of multiphase flow measurement technology, introduces its principle, measurement and evaluation. The existing problems and development trend are briefly described, and the technical ideas and specific methods for the development of intelligent and low cost multiphase flow measurement system for oil well are presented. Keywords :multiphase flow; online measurement; multiphase test ; virtual measurement; developing trend 引用:张丝雨, Henry Miao, 吴浩达, 等. 油井多相流计量技术研究进展[J]. 数码设计, 2017, 6(2): 21-27. Cite :Zhang Siyu, Henry Miao, Wu Haoda, et al. Research Progress on Multiphase Flow Measurement Technology of Oil Wells [J]. Peak Data Science, 2017, 6(2): 21-27. 引言 在原油开采过程中,需要对油井产出液中各组分的体积流量或质量流量进行连续的计量,以确定各油井的原油、天然气产量,掌握地层油气含量及地层结构的变化。通过提供的实时计量数据,可为生产管理提供参考,从而优化生产参数、提高采收率[1]。传统的分离计量技术流程复杂,已无法满足连续计量的需要[2]。多相流计量是指在没有预分离的情况下,对油井产出液中的油、气、水进行计量,是多相混输的关键技术之一[3]。多相 流技术的发展,实现了原油的多相流计量,相对于传统的分离计量方法,取得了极大的进步。多相流量计可提高多相流计量精度、自动化和管理水平,扩大多相流计量的适用范围,提高多相流量的计量效率和经济效益。因此对多相流计量技术的研究具有重要意义。 本文针对工业过程中常见的多相流计量技术和参数检测问题,从流量检测和相含率检测两个方面进行综述,并阐述多相流的存在问题及发展趋势。 1 国内外多相流计量的研究概况

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