现代电源技术发展历程概述
现代电源技术发展历程
2007-08-23
现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠
性的电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。
当前，电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来，电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用，实现高效率和高品质用电相结合。
1. 电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1 整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供，但是大约20%的电能
是以直流形式消费的，其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2 逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机，交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代，随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出，静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限在中低频范围内。
1.3 变频器时代
进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机
结合，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计，到1995年底，功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，而且使现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备的高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2. 现代电力电子的应用领域
2.1 计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会，同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代，计算机全面采用了开关电源，率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展，提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源，根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定，桌上型个人电脑或相关的外围设备，在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦，就符合绿色电脑的要求，提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言，电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2 通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中，通常将整流器称为一次电源，而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中，传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代，高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作，开关频率一般控制在50-100kHz范围内，实现高效
率和小型化。近几年，开关整流器的功率容量不断扩大，单机容量己从48V/
12.5A、48V/20A扩大到 48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多，其电源电压也各不相同，在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块，从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压，这样可大大减小损耗、方便维护，且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上，对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加，通信电源容量也将不断增加。
2.3 直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的
直流电压，这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源)，同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化，模块采用高频PWM技术，开关频率在500kHz左右，功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展，要求电源模块实现小型化，因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构，目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块，功率密度有较大幅度的提高。
2.4 不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流，一部分能量给蓄电池组充电，另一部分能量经逆变器变成交流，经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量，另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件，电源的噪声得以降低，而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入，可以实现对UPS的智能化管理，进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速，已经有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA 等多种规格的产品。
2.5 变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速，其在电气传动系统中占据的地位日趋重要，已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压，然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器，将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出，电源输出波形近似于正弦波，用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期，日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年，其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调，96年引进生产线生产变频空调器，逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外，还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略，精选功能组件，是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6 高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源，代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化，这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流
(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流，IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成
20kHz的高频矩形波，经高频变压器耦合，整流滤波后成为稳定的直流，供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣，频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中，因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题，也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器，通过对多参数、多信息的提取与分析，达到预知系统各种工作状态的目的，进而提前对系统做出调整和处理，解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A，负载持续率60%，全载电压60~75V，电流调节范围5~300A，重量29kg。
2.7 大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV，电流达到0.5A以上，功率可达100kW。
自从70年代开始，日本的一些公司开始采用逆变技术，将市电整流后逆变为3kHz左右的中频，然后升压。进入80年代，高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件，将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源，取消了高压变压器油箱，使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制，市电经整流变为直流，采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压，然后由高频变压器升压，最后整流为直流高压。在电阻负载条件下，输出直流电压达到55kV，电流达到15mA，工作频率为25.6kHz。
2.8 电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时，将向电网注入大量的谐波电流，引起谐波损耗和干扰，同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象，即所谓“电力公害”，例如，不可控整流加电容滤波时，网侧三次谐波含量可达(70~80)%，网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置，能克服传统LC滤波器的不足，是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压，还反馈输入平均电流; (2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9 分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件，利用最新理论和技术成果，组成积木式、智能化的大功率供电电源，从而使强电与弱电紧密结合，降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力，提高生产效率。
八十年代初期，对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期，随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现，结合大规模集成电路和功率元器件技术，使中小功率装置的集成成为可能，从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始，这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点，论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳，也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合，如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3. 高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源，传统的电路非常庞大而笨重，如果采用高顿开关电源技术，其体积和重量都会大幅度下降，而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中，更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率，从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术，更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1 高频化
理论分析和实践经验表明，电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到 20kHz，提高400倍的话，用电设备的体积重量大体下降至工频设计的 5~l0%。无论是逆变式整流焊机，还是通讯电源用的开关式整流器，都是基于这一原理。同样，传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造，成为“开关变换类电源”，其主要材料可以节约90%或更高，还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高，促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化，带来显著节能、节水、节约材料的经济效益，更可体现技术含量的价值。
3.2 模块化
模块化有两方面的含义，其一是指功率器件的模块化，其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块，含有一单元、两单元、六单元直至七元，包括开关器件和与之反并联的续流二极管，实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年，有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去，构成了“智能化”功率模块(IPM)，不但缩小了整机的体积，更方便了整机的设计制造。实际上，由于频率的不断提高，致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重，对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性，
有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM)，它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中，使元器件之间不再有传统的引线连接，这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计，达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片，再把整个模块固定在相应的散热器上，就构成一台新型的开关电源装置。
由此可见，模块化的目的不仅在于使用方便，缩小整机体积，更重要的是取消传统连线，把寄生参数降到最小，从而把器件承受的电应力降至最低，提高系统的可靠性。另外，大功率的开关电源，由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑，一般采用多个独立的模块单元并联工作，采用均流技术，所有模块共同分担负载电流，一旦其中某个模块失效，其它模块再平均分担负载电流。这样，不但提高了功率容量，在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求，而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块，极大的提高系统可靠性，即使万一出现单模块故障，也不会影响系统的正常工作，而且为修复提供充分的时间。
3.3 数字化
在传统功率电子技术中，控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代，电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是，现在数字式信号、数字电路显得越来越重要，数字信号处理技术日趋完善成熟，显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰 (提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调，也便于自诊断、容错等技术的植入。所以，在八、九十年代，对于各类电路和系统的设计来说，模拟技术还是有用的，特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC) 问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决，离不开模拟技术的知识，但是对于智能化的开关电源，需要用计算机控制时，数字化技术就离不开了。
3.4 绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电，这意味着发电容量的节约，而发电是造成环境污染的重要原因，所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染，国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准，如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上，许多功率电子节电设备，往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流，使总功率因数下降，使电网电压耦合许多毛刺尖峰，甚至出现缺角和畸变。20世纪末，各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生，有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现，现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下，由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性，使器件性能对开关电源性能的影响减至最小，新型的电源电路拓扑和新型的控制技术，可使功率开关工作在零电压或零电流状态，从而可大大的提高工作频率，提高开关电源工作效率，设计出性能优良的开关电源。
直流开关电源的新技术应用与发展摘要：随着电子技术和通信业的快速发展，高频开关电源的应用越来越广，开关频率的持续提高使开关电源的性能也得以进一步优化，集成度更高，功耗更低，电路更加简单，工作更加可靠，是开关电源发展的方向。目前，高频开关电源在我省广播电视各微波站得到了广泛的应用，基于此结合实际将传统电源与现代高频开关电源对比来介绍高频开关电源的新技术及其优点。 关键词：高频；谐振；开关；逆变 1 高频开关电源组成原理 高频开关整流器一般是先将交流电直接经二极管整流、滤波成直流电，再经过开关电源变换成高频交流电，通过高频变压器变压隔离后，由快速恢复二极管高频整流、电感电容滤波后输出，见图1。 1．1 主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程，包括： (1)输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 (2)整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，并向功率因数校正电路提供稳定的直流电源。 (3)功率因数校正：位于整流滤波和逆变之间，为了消除由整流电路引起的谐波电流污染电网和减小无功损耗来提升功率因数。 (4)逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。 (5)输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。 1．2 控制电路 一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。 1．3 检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表数据供值班人员观察、记录。 1．4 辅助电源
滴灌贴片设备发展历程 滴灌贴片设备发展历程，现在可分为三个阶段（下面配合照片讲解）： 第一代：是以能出来产品为目的(现在市场上大部分厂家，处于这个水平)。 第一代筛选，采用旋转盘，外加一个皮 带输送，没有旋转锅，筛选轨道短.(照 片).它是利用阻挡头挑选滴头，（照片）准确率低，速度慢，筛选速度在350个左右,产量低。 第一代输送装置，采用上下两条皮带输送（照 片）,由于皮带轮的挤压，片子容易变形，给 输送带来困难。同时由于下皮带阻断了滴头 前进轨道,造成间断式轨道(照片），滴头前进 中经历轨道--—皮带——轨道的过程，故障 率高，产品质量不稳定. 第一代打孔机,是利用直角风钻打孔（照片），切下来的废销,不宜清扫,污染环境. 风钻易坏，保养费用高。 第一代卷曲机，采用中心轴式卷曲，利用皮带传
动（照片）
，结构复杂，卷曲平整度差。另外需要张力调节杆，调节张力,占用空间大 第二代:考虑的重点在如何提高产量上（现在市场上很少一部分厂家，可以达到这个水平）. 第二代改进最大的是筛选。它采用旋转盘外加一个旋转锅，利用旋转锅代替皮带输送（照片）,筛选轨道被放大无数倍，利用旋转锅沿加防吹装置共同挑选滴头， 准确率高，速度快.筛选速度快大概在500 个左右。 此时的旋转锅和旋转盘用两个电 机，分别控制,（照片）操作难度大，故障率高。 第二代防吹装置,采用的是不锈钢条加工，需要高技术的工人二次安 装调试，麻烦。 不锈钢防吹照片
第二代输送装置没有什么改进,也是采用上下两条皮带输送。由于下皮带阻断了滴头前进轨道,造成间断式轨道（照片），滴头前进中经历轨道---皮带--轨道的过程,加上两个皮带的挤压，片子容易变形，给输送带来困难，故障率高. 第二代打孔机，依然是利用利用风钻打孔,不过风钻改用了直连式(照片）,外加伺服控制行走装置，切下来的废销，依然不宜清扫,污染环境。风钻易坏,保养费用依然高。 第二代卷曲机采用直连电机卷曲，结构简化了，但此时的直连电机采用的是变频技术，比较笨重。排线也是采用的变频技术,技术相对落后。另外需要张力调节杆,调节张力，占用空间依然大。 第三代：考虑的重点是，设备在长期稳定运转的情况下，如何用工少，产量高，保养费用低。（富利达独自掌握核心技术) 第三代筛选机改进的重点 一是通过计算机模拟计算，旋转锅和旋转盘采用一个电机控制，故障率低,先进。 二是防吹装置,是利用数控加工中心，直接加工(照片）
数据库技术的发展史 数据库技术的发展，已经成为先进信息技术的重要组成部分，是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。数据库技术最初产生于20世纪60年代中期，到今天近几十年的历史，其发展速度之快，使用X围之广是其它技术所远不及的。 先介绍一下数据模型的概念：数据模型是数据库系统的核心和基础。数据模型的发展经历了格式化数据模型（包括层状数据模型和网状数据模型）、关系数据模型两个阶段，正在走向面向对象的数据模型等非传统数据模型的阶段。 层状数据模型每个节点间是一对多的父子之间的联系，比如一个父亲三个儿子；中心下的几个部门，部门里的人。网状数据模型中允许任意两个节点间有多种联系，层次模型实际上是网状模型的一个特例；如同学生选课，一个学生可以选修多门课程，某一课程也可被多名学生选修。关系数据模型，职工,比如我（编号，XX，性别，所属部门，籍贯），我和马薇，X晖，陈曙光等就组成了一X关系模型的数据表。 根据数据模型的发展，数据库技术可以相应地划分为三个阶段：第一代的网状、层次数据库系统；第二代的关系数据库系统；第三代的以面向对象模型为主要特征的数据库系统。
第一代数据库的代表是1969年IBM公司研制的层次模型的数据库管理系统IMS和70年代美国数据库系统语言协商CODASYL下属数据库任务组DBTG提议的网状模型。层次数据库的数据模型是有根的定向有序树，网状模型对应的是有向图。这两种数据库奠定了现代数据库发展的基础。这两种数据库具有如下共同点： 1.支持三级模式（外模式、模式、内模式），模式之间具有转换（或成为映射）功能，保证了数据库系统具有数据与程序的物理独立性和一定的逻辑独立性； 2.用存取路径来表示数据之间的联系； 3.有独立的数据定义语言； 4.导航式的数据操纵语言。 网状数据库 最早出现的是网状DBMS。网状模型中以记录为数据的存储单位。记录包含若干数据项。网状数据库的数据项可以是多值的和复合的数据。每个记录有一个惟一地标识它的内部标识符，称为码（DatabaseKey,DBK），它在一个记录存入数据库时由DBMS自动赋予。DBK可以看作记录的逻辑地址，可作记录的替身，或用于寻找记录。网状数据库是导航式（Navigation）数据库，用户在操作数据库时不但说明要做什么，还要说明怎么做。例如在查找语句中不但要说明查找的对象，而且要规定存取路径。
Word文档可进行编辑 开关电源的原理和发展趋势 第一节高频开关电源电路原理 高频开关电源由以下几个部分组成： 一、主电路 从交流电网输入、直流输出得全过程,包括： 1、输入滤波器：其作用是将电网存在得杂波过滤,同时也阻碍本机产生得杂波反馈到公共电网. 2、整流与滤波：将电网交流电源直截了当整流为较平滑得直流电,以供下一级变换. 3、逆变：将整流后得直流电变为高
频交流电,这是高频开关电源得核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小. 4、输出整流与滤波：依照负载需要,提供稳定可靠得直流电源. 二、操纵电路 一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去操纵逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,依照测试电路提供得数据,经爱护电路鉴不,提供操纵电路对整机进行各种爱护措施. 三、检测电路 除了提供爱护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表数据. 四、辅助电源 提供所有单一电路得不同要求电源. 第二节开关操纵稳压原理
开关k以一定得时刻间隔重复地接通和断开,在开关k接通时,输入电源e 通过开关k和滤波电路提供给负载rl,在整个开关接通期间,电源e向负载提供能量；当开关k断开时,输入电源e便中断了能量得提供.M可见,输入电源向负载提供能量是断续得,为使负载能得到连续得能量提供,开关稳压电源必须要有一套储能装置,在开关接通时将一部份能量储存起来,在开关断开时,向负载释放.图中,由电感l、电容c2和二极管d组成得电路,就具有这种功能.电感l用以储存能量,在开关断开时,储存在电感l中得能量通过二极管d释放给负载,使负载得到连续而稳定得能量,因二极管d使负载电流连续不断,因此称为续流二极管.在ab间得电压平均值eab可用下式表示： eab=ton/t*e 式中ton为开关每次接通得时刻,t为开关通断得工作周期（即开关接通时刻ton和
《物联网技术基础》课程大纲 一. 适用对象 适用于网络教育、成人教育相关专业学生。 二. 课程性质 《物联网技术基础》是物联网相关专业的专业基础课。本课程通过讲述物联网涉及的技术、知识、概念，展示一个应用前景广阔的物联网世界，启发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维能力。 前序课程：计算机应用基础、计算机网络基础 三. 教学目的 学生通过本课程的学习，能够掌握物联网的基本概念和基本知识，理解物联网的关键技术如RFID技术、物联网传感器技术、无线传感网络技术、网络通信技术、自动识别技术，熟悉物联网相关的基本技术，如M2M技术、智能处理技术、物联网安全技术、云计算技术、数据挖掘技术、大数据技术等系统知识，了解物联网在智能电网、智能交通、智能医疗、智能环保、智能安防、智能农业、智能家居、智能物流、军事等领域的相关应用，为以后分析和解决工作中的相关问题打下良好的物联网专业知识基础。 四. 教材及学时安排 教材：吴功宜、吴英，物联网技术与应用，机械工业出版社，2013年9月 学时安排： 五. 教学要求（按章节详细阐述）； 第一章物联网概论 教学要求： 了解：物联网发展的背景；物联网产业的发展。 掌握：相关定义、物联网的基本概念；物联网关键技术；。 理解：物联网相关研究的发展。
内容要点： 1.1 物联网发展的背景 1.1.1 比尔?盖茨与《未来之路》 1.1.2 Auto ID 实验室、RFID与物联网的概念 1.1.3 ITU与The Internet of Things研究报告 1.1.4 智慧地球与物联网 1.1.5 欧盟与各国政府发展物联网产业的规划 1.1.6 物联网在我国的发展与战略性新兴产业 1.2 物联网技术的特征 1.2.1 物联网的定义 1.2.2 物联网的主要技术特征 1.2.3 物联网与互联网的区别与联系 1.3 物联网关键技术与产业发展 1.3.1 物联网关键技术 1.3.2 物联网产业链结构 1.3.3 物联网产业的特点 1.3.4 物联网应用对我国经济与社会发展的影响 1.4 物联网与相关研究的发展 1.4.1 CPS的研究与发展 1.4.2 普适计算研究与发展 1.4.3 物联网、互联网、传感网与泛在网之间的关系 第二章物联网感知层技术 教学要求： 了解：自动识别技术的发展；智能传感器的研究与发展；智能信息感知设备的研究与发展。 理解与掌握：感知层的基本概念；RFID与自动识别技术；传感器与无线传感器网络；位置信息感知技术；智能信息感知设备与嵌入式技术。 应用：学会用物联网感知层技术知识分析和解决相关的问题。 内容要点： 2.1 感知层的基本概念 2.1.1 感知层在物联网中的重要性 2.1.2 感知节点的特点 2.2 RFID与自动识别技术的发展 2.2.1 自动识别技术的发展 2.2.2 条码、磁卡与IC卡 2.2.3 RFID标签 2.2.4 RFID应用系统结构与组成 2.2.5 RFID标签编码标准 2.3 传感器与无线传感器网络 2.3.1 传感器的基本概念
供用电技术的发展现状及前景展望 摘要：现代社会的快速发展也伴随着能源的大量消耗，电力能源就是其中的重 要动力能源之一。相对于传统更多交流供用电技术而言，直流供用电技术能够发 挥更大的效益，避免了无功功率问题的发生，不会造成输电线路中的额外电能损耗，且直流供用电技术使得家庭并网发电的可行性更高，省去了更多的变流装置，系统使用和维护成本相对较低，是目前供电市场中经济实用的绿色供电技术之一。 关键词：直流供用电技术；发展现状；前景展望 1直流供用电技术的含义 直流供用电技术是指通信站提供直流电给用户使用的供电技术。根据具体的 指标规定，一般使用的基础电源是－４８Ｖ直流电源。整套系统的主要组成部 分是整流器、蓄电池、直流变换器和直流配电屏等。蓄电池储蓄足够的电量，使 其能保证在主供电设备出现断电时，蓄电池内的电量可以继续支撑电力的供应。 目前，根据电流供电方式不同，我国的直流供电系统划分成集中供电方式和分散 供电方式两种；又可以根据电源型号的特性，划分成正常式供电和混合式供电。 2直流供用电技术的发展现状 2.1发展现状 现阶段，在工业界以及日本学术界都在一直追捧用直流电方式来给负载以及 用户进行电力提供的技术以及演示系统，特别是在数据中心以及家庭供电场合。 早在 2008 年，日本经济产业省启动了直流生态住宅这一开发项目，为的就是可 以在住宅之中借用直流供电方式来进行直流家用电器的使用，在此项目开发之后，欧盟以及美国也逐渐进行直流供电这一方面内容的研究。2009年，第一届 GBPF 会议在东京展开，在该会议中提出直流供电标准是380VDC，同时针对供电系统 结构，用电设备规格以及电源品质测量等一系列的问题展开了详细地谈论。在之 后的几年中，几乎各国都给予了直流供用电技术的一些相关研究非常高的重视， 同时也取得了一定的成绩。目前，军舰，航空都和自动化系统的直流区域展开了 配电工作，同时直流供用电技术已经逐步趋于成熟，这为直流供用电技术的推广 提供了一定的基础。我国的直流供用电技术研究在 2009 年才开始正式启动，现 在还处于直流供用电研究的起步阶段，近些年我国一直在努力进行高压直流供电 系统技术的研究，国家政府也开始给予能源开发一定的重视，因此更多的直流家 电技术开始获得了比较广泛的应用，因此可以看出直流供用电技术具备有非常广 阔的发展空间。 2.2具体的应用现状 现阶段，人们经常会使用到的一些用电设备包括有电子设备、电动设备、电 热设备以及照明设备这四种，从表面上来看这些设备的电源使用的都是交流电， 但是如果仅仅从内部电路的角度来看，在这些设备的电源输入端大多存在有整流 滤波电路，再经过进一步的转化成为电器需要的直流或者是交流电压，常用的办 公或者是生活用电设备经过改造之后，都可以通过对直流供电技术展开使用来提 供电源，因此在电子设备、电动设备、电热设备以及照明设备中都可以借助整流 滤波将交流电转化成为直流电来推动设备工作。 3直流供用电技术的应用现状及应用实例 3.1直流供用电技术的应用现状 3.1.1照明系统 照明系统主要包括白炽灯、荧光电源以及半导体照明系统三部分。白炽灯可
世界水利发展史 水利事业的发展与人类文明有着密切的关系。中国的水利事业源远流长(见中国水利史)。古代的埃及、巴比伦和印度的水利事业可上溯到公元前四五千年。美洲的玛雅文明和印加文明的水利遗迹距今也有两三千年以上。埃及和巴比伦的水利技术以后传播到希腊和罗马。文艺复兴以后传遍欧美各国。公元前3世纪的阿基米德对水的浮力理论，和后来文艺复兴时期的达·芬奇对水流理论都作出了贡献。1824年，英国人J.阿斯普丁发明了硅酸盐水泥,从而带动了混凝土结构的发展,使土木工程进入到一个新的发展阶段。19世纪下半叶出现了钢筋混凝土，这进一步推动了轻型混凝土建筑物的发展。19世纪70年代,出现了水电站。进入20世纪以后,许多新兴科学技术已开始在水利工程中得到广泛应用。例如，利用电子计算机对技术经济方案进行评估；用系统分析方法全面安排施工进度和评价区域性水资源；利用光弹模型分析和设计水工结构；利用喷灌、滴灌和渗灌等节省灌溉用水；利用遥感、超声波等手段分析、鉴定大型水利枢纽工程的水文地质及工程地质情况等。在工程建设中，20世纪的水利工程越来越具有大型化、综合化、跨流域、多目标等特点。 灌溉人类很早就利用河水发展灌溉。四大文明古国都出现在大河流域，以灌溉为古代文明的基础。一般来说，早
期的灌溉都是引洪淤灌，以后发展为引水灌溉或建造水库、调洪灌溉。世界灌溉事业近200年来发展很快。1800年左右,全世界有灌溉面积800万公顷。20世纪初提高到4800万公顷。1949年达到9200万公顷，60年代末超过2亿公顷。突出的节水新技术有喷灌、滴灌等。 非洲尼罗河流域早在公元前4000年就利用尼罗河水位变化的规律发展洪水漫灌。公元前2300年前后在法尤姆盆地建造了美利斯水库，通过优素福水渠引来了尼罗河洪水，经调蓄后用于灌溉。这种灌溉方式持续了数千年。19世纪初,埃及引种棉花和甘蔗等经济作物。1826年开始改建旧的引洪漫灌系统，进行常年灌溉。1902年阿斯旺坝建成以后，又由水库引水进行常年灌溉。1970年建成新的阿斯旺高坝，常年灌溉渠道系统得到进一步的发展，使灌溉更有保证，并解决了防洪问题，每年还可发电100亿kW·h。 两河流域美索不达米亚的幼发拉底河和底格里斯河流域的灌溉也可以追溯到公元前4000年左右的巴比伦时期。由于幼发拉底河的高程普遍超过底格里斯河，因而对开挖灌渠十分有利。最早是引洪淤灌，以后发展为坡度平缓的渠道网。约公元前2000年，汉穆拉比时代已有了完整的灌溉渠系。干渠用砖衬砌，用沥青勾缝。当时的灌溉面积达260万公顷以上,养育着1500～2000万人口。干渠兼有通航与防洪的作用。当时颁布的《汉穆拉比法典》还专门对堤防失修、
数据库技术的发展(一) (总分：15.00，做题时间：90分钟) 一、{{B}}选择题{{/B}}(总题数：5，分数：5.00) 1.采用扩展关系数据模型的方法建立的数据库系统，称做 ______。 （分数：1.00） A.对象-关系数据库系统√ B.扩展关系数据库系统 C.拓展关系数据库系统 D.以上都不正确 解析： 2.下列哪一种结构是支持并行数据库系统最好的结构? ______。 （分数：1.00） A.共享内存 B.共享磁盘 C.无共享√ D.层次模式 解析： 3.下面属于并行数据库系统目标的是 ______。Ⅰ．高性能Ⅱ．高可用性Ⅲ．高扩充性 （分数：1.00） A.Ⅰ和Ⅱ B.Ⅱ和Ⅲ C.Ⅰ和Ⅲ D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ√ 解析： 4.下列属于粗粒度并行机特点的是 ______。 （分数：1.00） A.拥有大量的处理器 B.共享一个主存√ C.单个事务运行得更快 D.数据库一般将一个查询分配到多个处理器上 解析： 5.操作型数据和分析型数据具有不同的特征，下列哪一个是操作型数据的特征? ______。 （分数：1.00） A.可更新的√ B.历史的(包括过去数据) C.支持管理决策的 D.面向主题的 解析： 二、{{B}}填空题{{/B}}(总题数：5，分数：10.00) 6.在客户机/服务器工作模式中，客户机可以使用{{U}} 【1】 {{/U}}向数据库服务器发送查询命令。（分数：2.00） 填空项1:__________________ （正确答案：结构化查询语言/SQL） 解析： 7.分布式数据库系统与集中式数据库系统最大的区别是分布式数据库中的数据{{U}} 【2】 {{/U}} 存储在多个场地。 （分数：2.00）
现代电源技术发展历程概述[精编版] 现代电源技术发展历程 2007-08-23 现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠
性的电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。
当前，电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来，电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用，实现高效率和高品质用电相结合。 1. 电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 1.1 整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供，但是大约20%的电能 是以直流形式消费的，其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 1.2 逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机，交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代，随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出，静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限在中低频范围内。
物联网的技术历史和发展背景 1 、什么是物联网 目前在国际上对于物联网尚没有一个公认的定义，比较广泛的解释是，物联网是指将各种信息传感设备，如无线传感器网络（WSN，Wireless Sensor Network）节点、射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）装置、红外感应器、移动手机、PDA、全球定位系统（GPS，Global Positioning System）、激光扫描器等各种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。在这个网络中，物品变得“有感觉，有思想”，能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质就是将传感器等装置嵌入物体并进行联网以最终接入互联网，通过使物体具有“智慧”，从而延伸人类感知、控制外部世界的能力。 2、物联网发展的技术背景 计算机技术、通信与微电子技术的高速发展，促进了互联网技术、射频标签（RFID）技术、全球定位系统（GPS）与数字地球技术的广泛应用，以及无线网络与无线传感器网络（WSN）研究的快速发展，互联网应用所产生的巨大经济与社会效益，加深了人们对信息化作用的认识，而互联网技术、RFID技术、GPS 技术与WSN技术为实现全球商品货物快速流通的跟踪识别与信息利用，进而实现现代管理打下了坚实的技术基础。互联网已经覆盖了世界的各个角落，已经深入到世界各国的经济、政治与社会生活，已经改变了几十亿网民的生活方式和工作方式。但是现在互联网上关于人类社会、文化、科技与经济信息的采集还必须由人来输入和管理。为了适应经济全球化的需求，人们设想如果从物流角度将RFID 技术、GPS技术与WSN技术与“物品”信息的采集、处理结合起来，如果从信息流通的角度将RFID技术、WSN技术、GPS技术、数字地球技术与互联网结合起来，就能够将互联网的覆盖范围从“人”扩大到“物”，就能够通过RFID技术、WSN技术与GPS技术采集和获取有关物流的信息，通过互联网实现对世界范围内的物流信息的快速、准确识别与全程跟踪，这种技术就是物联网技术。 物联网发展的社会与技术背景如图1所示。
开关电源研究背景历史与现状 1研究背景 2开关电源发展历史及现状 1研究背景 21世纪是信息化的时代，信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品 的依赖性越来越大，而这些电子设备、产品都离不开电源。开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势，尤其是高频开关电源正变得更轻，更小，效率更高，也更可靠，这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。从开 关电源的组成来看，它主要由两部分组成：功率级和控制级。功率级的主要任务是根据不同的应用场合及要求，选择不同的拓扑结构，同时兼顾半导体元件考虑设计成本；控制级的主要任务则是根据电路电信号选择合适的控制方式，目前的开关电源以PWM控制方式居多。 2开关电源发展历史及现状 开关电源最早起源于上世纪50年代初，美国宇航局以小型化、轻量化、为 目标，为搭载火箭开发了开关电源。在近半个多世纪的发展过程中，开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术 制造的连续工作电源，并广泛应用于电子整机与设备中。 20世纪80年代，计算机全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代。20世纪90年代，开关电源在电子、电气设备、家电领域得到了广泛的应用，开关电源技术进入快速发展时期。 历经几十年的不断发展，现代开关电源技术有了重大的进步和突破。新型功率器件的开发促进了开关电源的高频化，功率MOSFET和IGBT可使中小型开关电源的工作频率达到400kHz（AC/DC）或1MHz（DC/DC）；软开关技术使高频开关电源的实现有了可能，它不仅可以减小电源的体积和重量，而且提高了电源的效率；控制技术的发展和专用控制芯片的生产，不仅使电源电路大幅度简化，而且使开关电源的动态性能和可靠性大大提高；有源功率因数校正（APFC）技术的开发，提高了AC/DC开关电源的功率因数，既治理了电网的谐波污染，又提高了开关电
中国农田水利发展史 摘要： 中国农业自古以来在水的条件方面一直很不理想。中国大部分地区气候受季风影响降雨量年内分配很不均匀往往不能满足农业的需要亟需靠人工灌溉来保证。水是生命之源、生产之要和生态之基。兴水利、除水害，事关人类生存、经济发展以及社会进步，历来是治国安邦的大事。因此中国自远古就开始重视农田水利的兴修。 关键词：中国农业水人工灌溉重视农田水利 Abstract: Chinese agriculture since ancient times in terms of water conditions have been very satisfactory. China climate in most areas affected by the monsoon rainfall is very uneven distribution of the year often can not meet the need to ensure that agriculture needs by artificial irrigation. Water is the Source of Life, production and ecological base. Water conservancy, except water, human survival, economic development and social progress, has always been a country event. So since ancient China began to attach importance to the construction of water conservancy works. Key words: Chinese agriculture, water, artificial irrigation, attention, irrigation and water conservancy 前言： 农田水利基础设施是农业、农村经济的基础性设施，是发展农业的物质基础，在改善农业生产条件、保障农业和农村经济持续稳定增长，提高农民生活水平、保护生态环境等方面具有不可替代的重要地位和作用。从大禹治水至今，我国农田水利事业的发展已有5000多年历史。中国古代因地制宜地创造了多种形式的农田水利工程。有的工程就其规模之大设计的巧妙和高超技术都居于当时世界先进之列。水利是农业的命脉。在中国农业生产的发展与水利有着密切的关系可以说有些地区农业的盛衰与水利的兴废直接有关。几千年来丰富的水利资源滋养了中国农业。同时历史上旱涝灾害频仍也对农业生产造成了严重威胁。因此中国的农业发展史也就是发展农田水利、克服旱涝灾害的斗争史。 正文：中国古代农田水利大体经历了下列发展过程。 一、战国以前与当时的井田制农业相适应布置在井田上的小型灌排渠道——沟洫是这一时期农田水利的代表型式。传说早在公元前2000年左右夏禹治水时已经发明沟洫但限于当时的生产力水平没有得到很大发展。至周代农田沟洫逐渐形成系统并趋完善。据《周礼》的描述当时的沟洫大致可按功用不同和所控制的灌溉面积大小分为浍、洫、沟、遂、畎、列各级分别起着向农田引水、输水、配水、灌水以及从农田排水的作用形成有灌有排的农田水利体制。除了直接从河流中引水的形式外当时还出现了人工蓄水陂池。即在天然湖沼洼地周围用人工修筑的堤防构成的小型蓄水库可以调蓄河水和天然降水提高灌溉能力。西周时京都今西安市西南附近有灌溉作用的池就属这种灌溉型式。东周以后随着铁制农具的开始使用和推广水利工程的规模也逐渐扩大。春秋战国时期中原地区用桔槔来灌溉农田春秋时楚相孙叔敖修建芍陂吴王夫差开凿了连结江淮的运河。如春秋时期公元前613前591年间楚国在今安徽省寿县建成了芍陂当时是由孙叔敖主持修建的并于公元前548年将发展农田水利定为国家的法典。公元前563年郑国也兴建了新的灌排系统。 二、战国至西汉时期这一时期农田水利建设蓬勃兴起。大型渠系工程取代了农田沟洫水利工程技术也得到迅速发展。海河流域方面战国初年魏国邺令西门豹在今河北临漳一带主持兴建了中国最早的大型渠系漳水十二渠。由于漳水含有较多的泥沙带有丰富的有机和无机养分该渠的兴建不仅发展了灌溉而且肥沃了农田改良了土壤。西汉以下数百年间邺县一带成为中国重要的政治经济区域当与漳水十二渠的兴修有关。长江流域方面秦昭王时在秦蜀守李冰的主
国内外研发状况及发展方向 国内外开关电源的研发现状 自20世纪50年代，美国宇航局以小型化重量轻为目标而为搭载火箭开发首个开关电源以来，在半个多世纪的发展中，开关电源逐步取代了传统技术制造的相控稳压电源，并广泛应用于电子整机设备中。随着集成电路的发展，开关电源逐渐向集成化方向发展，趋于小型化和模块化。近20年来，集成开关电源沿两个方向发展。第一个方向是对开关电源的控制电路实现集成化。1977年国外首先研制成脉宽调制(PWM)控制器集成电路，美国Motorola公司、Silicon General 公司、Unitrode公司等相继推出一系列PWM芯片。近些年来，国外研制出开关频率达1MHz的高速PWM、PFM芯片。第二个方向是实现中、小功率开关电源单片集成化。1994年，美国电源集成公司(Power Integrations)在世界上率先研制成功三端隔离式PWM型单片开关电源，其属于AC/DC电源变换器。之后相继推出TOPSwitch、TOPSwitch-II、TOPSwitch-Fx、TOPSwitch-GX、PeakSwitch、LinkSwitch等系列产品。意-法半导体公司最近也开发出VIPer100、VIPer100A、VIPer100B等中、小功率单片电源系列产品，并得到广泛应用[1]。目前，单片开关电源已形成了几十个系列、数百种产品。单片开关电源自问世以来便显示出强大的生命力，其作为一项颇具发展前景和影响力的新产品，引起了国内外电源界的普遍关注。单片开关电源具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等特点，现己成为开发中小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。 与国外开关电源技术相比，国内从1977年才开始进入初步发展期，起步较晚、技术相对落后。目前国内DC/DC模块电源市场主要被国外品牌所占据，它们覆盖了大功率模块电源的大部分以及中小功率模块电源一半的市场。但是，随着国内技术的进步和生产规模的扩大，进口中小功率模块电源正在快速被国产DC/DC产品所代替。 开关电源的使用为国家节省了大量铜材、钢材和占地面积。由于变换效率提高，能耗减少，降低了电源周围环境的室温，改善了工作人员的环境。我国邮电通信部门广泛采用开关电源极大地推动了它在其它领域的广泛应用。值得指出的是，近两年来出现的电力系统直流操作电源，是针对国家投资4000亿元用于城网、农网的供电工程改造、提高输配电供电质量而推出的，它已开始采用开关电源以取代传统的相控电源。国内一些通信公司如中兴通讯等均已相继推出系列产品。目前，国内开关电源自主研发及生产厂家有300多家，形成规模的有十多家。国产开关电源已占据了相当市场，一些大公司如中兴通讯自主开发的电源系列产品已获得广泛认同，在电源市场竞争中颇具优势，并有少量开始出口。 开关电源的发展方向 目前市场上开关电源中功率管多采用双极型晶体管，开关频率可达几十千赫；采用MOSFET的开关电源转换频率可达几百千赫。为提高开关频率，必须采用高速开关器件。对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路，这种工作方式称为谐振开关方式。它可以极大地提高开关速度，理论上开关损耗为零，噪声也很小，这是提高开关电源工作频率的一种方式。采用谐振开关方式的兆赫级变换器已经实用化。开关电源的技术追求和发展趋势可以概括为以下四个方面。 一、小型化、薄型化、轻量化、高频化———开关电源的体积、重量主要是由储能元件（磁性元件和电容）决定的，因此开关电源的小型化实质上就是尽可
物联网基本概念和发展前景
概述 物联网（The Internet of things）的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的概念是在1999年提出的。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。 [编辑本段] 一、物联网与互联网的关系及其定义 物联网的英文名称为“The Internet of Things”。由该名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描
器、···等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 [编辑本段] 二、物联网的背景与前景 物联网的概念是在1999年提出的。过去在中国，物联网被称之为传感网。中科院早在1999年就启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。 1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。 2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。 2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传
世界水利史-正文 水利事业的发展与人类文明有着密切的关系。中国的水利事业源远流长(见)。古代的埃及、巴比伦和印度的水利事业可上溯到公元前四五千年。美洲的玛雅文明和印加文明的水利遗迹距今也有两三千年以上。埃及和巴比伦的水利技术以后传播到希腊和罗马。文艺复兴以后传遍欧美各国。公元前 3世纪的对水的浮力理论，和后来文艺复兴时期的对水流理论都作出了贡献。1824年，英国人J.阿斯普丁发明了硅酸盐水泥,从而带动了混凝土结构的发展,使土木工程进入到一个新的发展阶段。19世纪下半叶出现了钢筋混凝土，这进一步推动了轻型混凝土建筑物的发展。19世纪70年代,出现了水电站。进入20世纪以后,许多新兴科学技术已开始在水利工程中得到广泛应用。例如，利用电子计算机对技术经济方案进行评估；用系统分析方法全面安排施工进度和评价区域性水资源；利用光弹模型分析和设计水工结构；利用、和渗灌等节省灌溉用水；利用遥感、超声波等手段分析、鉴定大型工程的水文地质及工程地质情况等。在工程建设中，20世纪的水利工程越来越具有大型化、综合化、跨流域、多目标等特点。 灌溉人类很早就利用河水发展。四大文明古国都出现在大河流域，以灌溉为古代文明的基础。一般来说，早期的灌溉都是引洪淤灌，以后发展为引水灌溉或建造水库、调洪灌溉。世界灌溉事业近 200年来发展很快。1800年左右,全世界有灌溉面积800万公顷。20世纪初提高到4800万公顷。1949年达到9200万公顷，60年代末超过 2亿公顷。突出的节水新技术有喷灌、滴灌等。 非洲尼罗河流域早在公元前4000年就利用尼罗河水位变化的规律发展洪水漫灌。公元前2300年前后在法尤姆盆地建造了美利斯水库，通过优素福水渠引来了尼罗河洪水，经调蓄后用于灌溉。这种灌溉方式持续了数千年。19世纪初,埃及引种棉花和甘蔗等经济作物。1826年开始改建旧的引洪漫灌系统，进行常年灌溉。1902年阿斯旺坝建成以后，又由水库引水进行常年灌溉。1970年建成新的阿斯旺高坝，常年灌溉渠道系统得到进一步的发展，使灌溉更有保证，并解决了防洪问题，每年还可发电100亿kW·h。 两河流域美索不达米亚的幼发拉底河和底格里斯河流域的灌溉也可以追溯到公元前4000年左右的巴比伦时期。由于幼发拉底河的高程普遍超过底格里斯河，因而对开挖灌渠十分有利。最早是引洪淤灌，以后发展为坡度平缓的渠道网。约公元前2000年，汉穆拉比时代已有了完整的灌溉渠系。干渠用砖衬砌，用沥青勾缝。当时的灌溉面积达260万公顷以上,养育着1500～2000万人口。干渠兼有通航与防洪的作用。当时颁布的《汉穆拉比法典》还专门对堤防失修、冲毁土地的责任者作出了赔偿损失的具体规定。约公元前1000年兴建的钮姆卢水库可向两岸的渠系供水,有些渠道深达10～16m,宽达120m。公元前600～560年间，新巴比伦的空中花园采用了细密的雨滴灌溉，类似现代的喷灌。 公元前 539年，巴比伦被波斯征服，灌溉系统失修，农业生产受到很大影响。公元初期，波斯的萨珊王朝修四大干渠引幼发拉底河水,灌溉今伊拉克中部地区。629年，两河流域出现大洪水，冲毁纽姆卢水库，不久阿拉伯人征服两河流域地区，着手改进旧渠系，逐步恢复灌溉。1258年，蒙古人占据了两河流域，灌溉系统遭到破坏。直至20世纪，两河流域
一次下电和二次下电概述 一次下电和二次下电是保护级别的不同,在通信网络中,传输网络是优先保证的网络,所以传输网络都接的二次下电,其他的业务支撑系统接一次下电。区别是当停电时,蓄电池开始供电，但是蓄电池的电压会随着供电时间而下降，当蓄电池电压低于48V时，开关电源会把一次下电系统断开,也就是说剩下的电力将优先供给传输系统等重要网络,当电压继续下降到４3V以下时,二次下电也就断开了。这就是一次和二次下电的含义! 本来以前老开关电源就只有一个常开型直流接触器根据电池放电性能就只有设置一个电保电压。现在如：北京动力源开关电源,装了两个常开型直流接触器,一个400A,一个2０0Ａ。4０0A为一次下电,200A为二次下电。设置两个下电的电压可以在控制器设置下电电压，如果电保板Ｕ型短接冒断开的情况下由电保板设置两个下电电压，一般根据电池放电性能，一次下电电压设置为47-４８V,二次下电电压设置为４3V,厂家设计设置保护下电目的是为了保护蓄电池组，厂家增加了二次下电目的是为了更好保护重要的干线设备,我们可以把非常重要的干线设备直接接在二次下电，支线和附属设备接在一次下电,在市电中断蓄电池组深放电情况下可以更好的保护干线设备供电，我个人认为也可以把一次下电，二次下电做为通信设备主备用供电方式,我们单位几个机房我就这么做的。还一种情况有些厂家把二次下电直接挂在电池组输出端没有通过常开型直流接触器和电保板保护。所谓的一次下电、二次下电都是对开关电源(电源柜）说的。配电箱的交流电引入开关电源后，经过整流,变压输出-４8伏，同时对蓄电池组进行浮充、均充操作。当市电输入中断后,电池组开始放电,给接入开关电源的负载供电如基站设备（BTS）、传输设备（光端机）等，保证基站的正常运行。当电池电压下降到开关电源设置的一次下电电压时，开关电源断掉接在一次下电端子上的非重要业务负载；电池组继续放电，给二次下电端子上面接的重要业务负载供电,当电池电压下降到二次下电电压时，开关电源切断所有负载,保护电池组不会出现过放电现象，过放电对电池是致命的伤害,而且是不可逆的，会造成整组电池的报废,可是几万块钱呢。一般是把基站设备(BＴS)接入一次下电，将传输设备（光端机)等接入二次下电。一次、二次下电电压的设置都是在开关电源上，具体参数根据电池组容量，电池组工作年限,负载功耗等参数设置。 下面按厂家甲来讲一下下电的意义:之所以需要下电，目的其实主要是为了保护电池，需要保护电池的一般是基站等无人机房,而核心机房由于重要，所以一般不设下电功能。第一次被下电的设备一般为本地的非重要但电流较大的负载，影响的一般为本地局部，而第二次下电的负载则是重要的负载一般为传输设备，电流较小，但中断后可能会影响到其他局站,所以这类重要的负载一般都接到第二次下电的部分。因为会首先切除一些大电流非重要负载，所以轻载后，电池仍可以继续工作一段较长的时间，以便维护人员能够有时间赶到,进行发电应急处理。而如果达到第二次下电的保护电压，仍然没有恢复市电，或采取油机发电，则为了保护电池不被深度放电损坏,这时候就会全部切除电池,切除通过直流接触器来实现,第一次下电电压会设置的比第二次下电电压高1Ｖ左右,看情况和要求而定，而对于－48V系统而言，第二次下电电压值一般设置为单体电池的放电中止电压值之和,也就是说为4３．2Ｖ。 所谓二次下电功能,须从蓄电池放电时的特性谈起。蓄电池在输出能量时，其两端电压不断下降，当下降到一定值（一般称为终止电压）的时候,就必须断
电力电子技术和开关电源的发展历程 1. 电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 1.1 整流器时代 大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 1.2 逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。 1.3 变频器时代 进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT 的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。 2. 现代电力电子的应用领域 2.1 计算机高效率绿色电源 高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。 计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。 2.2 通信用高频开关电源