电源与电源管理技术发展趋势
随着节能、再生能源、“绿色”和电子设备必须遵守强制性能效规范，以及便携装置小型化多功能的发展趋势，要求电源与电源管理必须提高电源效率、降低待机功耗、改善功率因数、高功率密度、高可靠性、高集成度、小尺寸、安全和低成本。
为了向读者介绍最新的电源与电源管理技术，本刊采访了一些著名公司，包括Ns，Maxim，Linear，ON Semiconductor，Microchip，Fairchild，Renesas Technology，Infineon等，他们就电源与电源管理技术的发展趋势、创新技术、新产品及其应用、典型解决方案等发表了独特见解。下面是访谈录。
电源供应及电源管理技术将朝着以下的几个方向发展：
容易使用：
可靠的防护设计：
较高的功率密度。
容易使用
许多客户都并非电源管理技术的专家，他们只想利用高效率的开关稳压器为他们设计的电路提供稳压供电。自1990年以来，美国国家半导体(NS)便一直为客户提供Simple Switcher开关稳压器。目前推出的 Simple Switcher开关稳压器及SimpleSwitcher控制器属于第5代的产品，其特点是适用于宽输入电压范围。而且体积极小，但可以输出极高的电流，只需极少外置元件。美国国家半导体的WEBENCH设计工具一直大受客户欢迎。现在这套工具的功能又有进一步的提升，以便客户设计新产品时可以获得更可靠的技术支持。WEBENCH设计网页是个一站式的设计平台。客户可以通过这个平台挑选电源管理芯片，就电路设计进行模拟测试，以便微调及优化系统设计，而且整个设计过程只需几分钟便可完成。
可靠的防护设计
若要确保产品高度稳定可靠，客户必须采用加设了可靠防护装置的电源管理产品。许多新推出的电源管理产品都有基本的周期限流功能，以免系统出现过载及短路情况。此外，许多新产品还另外提供多一重的防护。例如打嗝或电压/频率折回(foldback)功能。美国国家半导体降压稳压器的限流保护点非常准确。以LMZ0000系列降压稳压器为例，在指定温度范围内的温度操作，这系列产品的限流值都极为准确，偏差不会超过±10%。相较之下，市场上同类产品的偏差率高达±20%至30%。
较高的功率密度
由于供电系统占用越来越少印制电路板的板面空间，因此电源管理解决方案的功率密度必须不断提高。目前有多个办法可以解决这个问题，例如采用更高的开关频率、更先进的封装技术以及更精密的生产工艺。作为电源管理芯片生产工艺的领导者，NS拥有先进的技术及丰富的设计经验，因此可以解决客户的供电系统设计问题。
NS响应电源管理技术的发展趋势推出多款新产品，其中包括以下几种。
LM2267x及LM22680芯片(属于第5代Simple Switcher的产品)适用于宽输入电压范围(4.5V至42V)，而且可以输出高达5A的电流。客户可以利用WEBENCH设计工具挑选合适的Simple Switcher开关稳压器，然后按照自己的要求设计电源供应系统，整个设计过程只需几分钟便能完成。
LM20000系列降压稳压器是设计高能源效率、高度可靠电源供应系统的理想解决方案。LM20000系列芯片与Simple Switcher开关稳压器大致相同，共有14个不同的型号，各有不同的电压及电流额定值。这系列芯片的限流值保护点非常准确，偏差不超过±10%，而且一旦过载情况持续，会利用电压/频率折回功能解决问题。
LM34917A是另一款高功率密度的稳压器芯片。这款开关稳压器适用于高输入电压，而且方案体积小巧，最适用于汽车摄影机等必须采用高输入电压的系统。1.25A的LM34917A开关稳压器可以承受高达33V的输入电压，而且采用只有1.97×2.30mm2的μSMD封装。
电源与电源管理的发展趋势是：
安全、可靠的电池充电器设计仍然是便携式消费类产品关注的问题。Maxim利用专有的半导体工艺，将高压充电FET集成在PMIC内部，无需外部过压保护电路即可保证充电的安全性。MAX8677A允许Ac适配器输入和USB输入，内部功率开关和控制电路实现充电/系统供电电源的智能选择。系统供电管理电路可以在没有电池连接或电池已经深度放电、或者是给设备充电时，继续为负载供电。
功能越来越丰富、尺寸越来越小。例如：在手机，特别是智能手机中集成wiFi、GPS、8M像素照相机、QWERTY键盘等功能：Maxim创新的模块化设计可大大降低系统成本和元件数量，较高的开关频率允许使用微小的外部元件。从而为便携产品设计提供强大支持。不同的手机制造商会采用不同的基带和应用处理器，Maxim PMIC：的模块化设计能够针对用户的特殊需求，提供定制设计。
MAX8660/MAX8661 PMIC专为基于第三代MarvelI Xscale技术的Monahans应用处理器而设计，可以支持Xscale处理器工作于智能手机、PDA、便携媒体播放器，GPS导航器以及其它需要大量计算和多媒体能力的低功耗设备中。MAX8660在5mm×5mm×0.8mm、40引脚TQFN封装内集成有8路高性能、低工作电流的电源，I2C接口，以及监控功能。器件完全兼容于Monahans电源的I2C寄存器设置，满足所有Monahans处理器的电压门限、电源排序以及上电斜率要求。该器件的高度兼容性可使软件开发和上市时间最小化。
3G是2009年到2010年的目标市场，高效的PA电源管理方案有助于延长电池的使用寿命，Maxim针对高端智能手机推出了可动态调节PA集电极电压的电源管理IC MAX8805。器件采用2ram×2mm晶圆级封装(WLP)，用于支持WCDMA/NCDMA功率放大器(PA)供电。内部集成了高效降压转换器，适用于中等功率和小功率无线传输应用，同时还具有60mQ的旁路FET，可提供1.5A的峰值电流。
通过分析若干即将在LED驱动器IC需求量增长过程当中发挥作用的“催化剂”，我们不难发现LED将迅速成为一种主流照明光源。其中的4个主要的推动力是汽车照明、LED光输出、LED成本因素及其有望取代白炽灯泡的潜在用途。
许多中高档多媒体移动电话、PMP播放器和DSC基本上都采用具1Ah至1.2Ah容量的电池，而迷你型亚笔记本电脑/平板个人电脑则采用1.5Ah-2Ah容量电池。因此，凌力尔特(Linear)采用专利热调整电路的线
性电池充电器产品线成功地解决了由高电流线性稳压器所引起的潜在热问题(当充电器IC位于器件内部时)。由于电池容量的增加以及人们对快速充电时间需求的继续存在，因此对于保持合理的PCB温度而言，线性热调整将变得日益重要起来。此外，如果需要大于IA的电池充电电流，凌力尔特则为客户提供了效率接近95%的单片式同步开关电池充电器，从而能够最大限度地减少热设计的约束。
凌力尔特的LTC3562是一款四通道、高效率、2.25MHz、同步降压型稳压器，能够从一个3mm×3mmQFN封装桌提供双通道600mA和双通道400mA连续输出。每个通道都能够通过板载I2C接口(两个通道通过I2C，两个通道通过RUN引脚)进行独立控制(包括输出电压)，从而使其适合于诸如微处理器等要求动态调整输出电压的应用。
凌力尔特拥有众多旨在满足LED驱动设计要求的产品。LT3595、LT3518和LT3755便是部分产品实例。
LT3595降压模式LED驱动器具有16个单独的通道，备通道能够从高达45V的输入来驱动一个由多达lO个50mA LBD所组成的LED串。每个LT3595将能够驱动多达Z60+SOmA白光LED。一台46英寸LCD TV将需要为每部HDTV配用约10个LT3595。它的16个通道均可以独立控制，并具有一个能够提供高达5000：1 PwM调光比的单独PWM输入。
凌力尔特最新推出一款LT3513。该转换器具有5个独立受控的稳压器，用于提供一个TFT-LCD屏内部所有必要的电源轨。
LT3755/-1是一款60V、高压侧电流检测DC/DC控制器，专为从一个4.5至40V的输入电压范围来驱动高电流LED而设计。LT3756/-1采用了相同的设计，但可以从6V至IOOV的输入来提供至100V的输出。这两款器件都非常适合于众多的应用，包括汽车、工业和建筑照明。对于那些需要高于40V输入电压(比如：48V电源轨)的应用，LT3756/-1将是优选的解决方案。
电源和电源管理技术发展的焦点仍将是利用恰当的技术以用更少的电能来实现与日增多的应用功能，从而提升电源能效，这涉及提高电源工作效率、降低待机能耗及改善功率因数(PFC)等。
我们看到人们越来越需求极高能效的终端产品，而世界各国的能效规范标准也在不断演进。所以电子制造商将需要在不同输入电压和负载条件下，推出能在真实世界环境下具高能效的电源产品。
如在计算机市场，安森美半导体除了具备vcore的专长，还开发多种系统电源产品，如控制器、驱动器、音频放大器、MOSFET和EEPROM，用于增强我们在笔记本、台式电脑和服务器领域的价值主张。以笔记本应用为例，最新的7位可编程多相同步降压开关稳压控制器ADP3212，可编程进行1相、2相或3相操作，完全符合IMVP 6.5版规范，用于英特尔下一代处理器的笔记本电源。这器件的一项重要优势是能够动态地追踪变化的电压识别(VID)代码，使移动处理器的Vcc。电压能够无须重设控制器或CPU而进行改变，使CPU在工作中能够动态地降低内核电压，降低电池电能消耗、延长使用时间。
在汽车市场，我们与领先的汽车OEM协作，发挥我们的设计、销售和供应链资源优势、配以丰富的产品系列。包括AsIC、cAN和LIN收发器、马达控制、驱动器、MOSFET和分立器件等。以NCV7708A为例，这是一款完全保护的双6路半桥驱动器，特别适合汽车中的运动控制应用。6个低端控制器和6个高端驱动器能够自由配置，并能单独控制，支持高端、低端和H桥控制。这器件在休眠模式下的静态电流极低。
在电源市场，我们新推出的GreenPoint 255 w ATX公开参考设计在所有负载点都提供88%高的电源能效，且在真实世界(而非实验室)条件下提供极高能效，远高于市场标准，而且其配置可立即投产。高效电子(Hipro Electronics)台式电脑电源应用。
在便携消费市场，我们提供用于显示和背光、音/视频、互连和电源管理等四个主要关键子系统的解决方案。如我们的照明管理集成电路NCPS890在极小封装中集成了LCD背光、装饰光控制和环境乐感测功能，能够根据环境光的亮度来调节背光电流，从而延长电池使用时间。
而在不断兴起的LED应用领域，安森美半导体提供一系列的LED驱动电源解决方案，包括可集成最高700V高压FET的离线型AC-DC开关电源解决方案、宽输入范围的中等电压LED应用DC-DC电源解决方案和LED便携背光应用电源解决方案等。
能源成本的骤增(也可以说是不可预期)促进了对节能技术的需求。无论是电子消费品还是商业应用，电机和照明在总能耗中都占相当大的比重。嵌入式单片机(MCU)及相关模拟外设具有高效的电源转换功能，还提供可降低能耗的智能工作模式。
利用8位、16位和32位MCU可以实现廉价的电机控制方案。PIC16HV616等MCU包含PWM模块及其他模拟外设，能对步进电机以及有刷和无刷电机进行控制。
Microchip Technology(美国微芯科技公司)的dsPIC33珂12MC201 DSC提供了高度优化、兼具成本效益的解决方案，能实现三相电机的高级控制。这款20引脚的DSC(数字信号控制器)器件包含一个快速模数转换器(ADC)和一个电机控制PWM模块，前者能够同时采集多通道的信号，后者则具备管理三相电机功率控制级所需的功能。
许多国家如今已经贯彻了将逐步淘汰低能效白炽灯的规划。目前，荧光灯是使用最广泛的替代品。但是，LED在普通照明应用中的使用也与日俱增。LED的工作寿命非常长，最终能够提供比荧光技术更高的效率。
道康宁推XIAMETER品牌建最大有机硅交易平台
日前，道康宁公司宣布，正式升级在线交易平台，强化XIAMETER品牌来建立世界最大的网上有机硅产品市场。
据XIAMETER业务部全球执行总监雪莉女士介绍，2002年推出的XIAMETER商业模式并不适用于所有用户，随着客户需求的不断变化，此次全面对XIAMETER商业模式进行升级，使其可以为更多数的客户服务。
据了解，新的XIAMETER商业模式所提供的产品数量增加了一倍以上，在全球各地由道康宁生产的标准有机硅产品现在都可以在XIAMETER品牌下购买到。产品家族系列从二甲基硅油和乳液至DIY及专业建筑工程所需的密封
胶，还有橡胶基胶、混合物和有机硅烷等。这些原料是个人护理、建筑、汽车、纺织、造纸业、能源和其他等工业提升效能的必需品。
雪莉表示，如果需要，客户可以继续大量地以油罐车或货柜车为单位来购买。不过，很多客户需要以更小量订购。虽然该公司仍有最低起订量的要求，但客户现在可以以托盘数量或以更符合自己需要的小批量来购买产品。史无前例地，客户可从当地经销商处购买到XIAMETER品牌下的产品。这样可以配合一些喜欢享受当地采购的便利或采购数量低于最低购货量的客户。
雪莉说：“我们的经销商是我们成功的重要因素，并将继续与道康宁和XIAMETER品牌共存。”
LED需要高效的恒流驱动器。该驱动器结合智能控制技术，使LED很可能会成为一种非常独特的光源。
可采用不同的策略将智能控制与LED驱动器相结合。首先，可将小型MCU与提供功率调节功能的外部模拟Ic相连。PICIOF200(单片机)可向功率Ic提供控制信号以调节LED的亮度或颜色。诸如MCP1631等器件可从MCU接收开关时钟和参考信号以提供功率调节功能。同一个McuN连接多个MCP1631器件，以对多个功率通道进行控制。
实现智能LED驱动器的另一个方法是将模拟外设与MCU功能相结合。PICl6HV785是一款8位的MCU，它集成有高速比较器、运放和一个参考电压模块。可使用模拟外设来构建所需的任何开关式或线性功率调节电路。
采用全数字方式也能实现智能LED驱动器功能。不采用模拟元件，而是使用AIDc来测量LED电流并使用软件算法对其进行调节也能实现功率调节。dsPIC30F1010 DSc具有特殊的PWM外设、高速ADc和其他旨在支持各种开关电源应用的模拟外设。
发热是LED的一个不利因素，也可能是照明装置设计人员所要解决的最关键的问题之一。必须限制LED的工作温度以保证较长的使用寿命。电子温度检测是工作在恶劣环境(比如汽车或户外)下的LED驱动器应用的理想之选。MCP9509是一款逻辑输出温度传感器，可安装在照明装置中LED附近，以检测其工作温度。MCP9509的温度跳变点可由一个电阻设定，其漏极开路输出可直接输入给模拟基准电路，以便根据比较结果切断LED电流或将电流降至安全的工作水平。如果需要比例温度控制，则可使用MCF·9700温度传感器，该传感器提供的线性电压输出信号可连接到MCU的ADc，或直接用来控制模拟基准信号。
所有类型的光源均能从通信网络获益以达到节能目的。诸如IEEE802，1S.4等网络协议为传感器、控制电路和光源间可靠的无线通信提供了一种经济有效的途径。Microchip的MRF24J40M无线收发器模块向设计人员提供了将低功耗2.4GHz无线控制技术集成到任何应用的简便方法。该模块提供经过认证的解决方案，使最终用户无需进行RF设计。
电子应用中电能的高效使用预期将成为未来数年的主要推动力量，能够提高效率水平、减少电力需求或延长电池寿命的解决方案将在未来占据重要的地位。我们认为从高能效中获益最多的领域为：电机、照明和电源。在所有这些应用中，电子含量正在增加，这为半导体供应商带来了机会，提供在这些应用中实现更高能效的电源解决方案。
FAN9612是飞兆半导体提供的临界导通模式(BCM)交错式功率因数校正(PFC)控制器，用于数字电视、台式电脑和入门级服务器、前端电信系统，以及额定功率范围从100W至1000W的业电源系统之电源。由于FAN9612采用交错方式，并在所有运作条件下都保持两个功率级精确的180度相差，因此能够降低导通损耗。这些节能优势是帮助用户满足最新的“能源之星”和“电脑节能拯救气候行动”要求所不可或缺的。通过电源轨的交错排列，FAN9612还可以减小输入滤波器尺寸，较其它解决方案能减少线路板空间多达10%。这种更小系统尺寸的优点在于降低了解决方案的总体成本。
FANS355是用于动态电压调节(DVS)应用的同级最佳3MHz解决方案，能够提供高达1A的电流。这一产品在手机和上网本中的典型应用包括：用于处理器的动态功率调整和用于DDg2g~LFDDR2内存的供电。FANS361是世界上最小的600mA解决方案。其尺寸之所以能够减小是由于采用了6MHz的开关频率，允许使用微小的低成本片式电感器和电容器。FANS361具有6MHz下最高效率。
FAN2108是完全集成的8A同步降压转换器，可在宽泛的输入电压范围(3v至24V)提供高效率输出，适用于机顶盒、图形卡、负载点和工业电源网络设备等应用。同类的解决方案如要达到高效率，需要使用附加的分立组件或大量电路板空间一因而延长了设计时间和加大了终端应用的尺寸。TinyBuck器件在纤细的5ram×6ramMLP封装中集成了控制器、MOSFET和启动二极管，构成业界最小的8A解决方案。
飞兆半导体的EZSWITCH初级端调节控制器FSEZ1216和FANl02集成了初级端调节PWM控制器，其中PsEZl216更集成了一个功率MOSFET，都无需复杂的次级端反馈电路就能够轻松获得出色的恒压和恒流性能。相比振铃扼流圈转换器(RCC)分立式方案，这些PsR控制器可以简化设计;省去额外的组件;并降低总体系统成本。FSEZ1216和FANl02能够满足能源之星EPS 2.0标准所规定的更高效率要求，这一规范的强制效率要求较EPS1.1高出6%。
面向PC和服务器应用的功率MOSFET
随着需要处理的数据量的增加以及计算机服务器、膝上型电脑和通信器件等应用的存储容量的增大，CPU、GPU和存储器的技术指标也得到了提高，具体表现在低电压、大电流处理和高速率上。因此，除了快速响应和高精度以外，用于驱动CPU等器件的电源还必须具有出色的低电压和大电流处理特性。此外，出于环境保护的考虑，对高能效的需求也在不断增加，而且它使得功率MOSFET必须具有高性能、高效率、小尺寸和低损耗。为了满足这种需求，瑞萨科技公司开发了第10代功率MOSFET系列产品，其采用超细工艺节点以及优化的结构设计和封装技术来降低损耗和提高效率，并且目前正在扩展其产品系列。
稳压器(vR)电源通常用于服务器和膝上型电脑中，能够从12～20V的输入电压上为CPU和其它内部器件生成1～1.8V的输出电压。它是利用功率MOSFET通过高速开关(f=300kHz～1MHz)实现这种电压转换的。这就意味着，功率MOSFET必须是低损耗元件，并且能够在从小电流
区(轻负载)到大电流区(重负载)的宽范围内进行脉冲宽度为几十毫微秒的方波的高速、高精度转换。
第10代功率MOSFET系列(漏，源电压容差30V)降低了3种主要的、会影响功率MOSFET VR电源操作的损耗：传导损耗、开关损耗和驱动损耗。跟第9代产品相比，其导通电阻(RDson)约低30%，与RDson具有互反关系的漏，栅负载(Qgd)约低30%，栅电荷(Qg)约低27%(后两者均与具有同等导通电阻的早期器件相比)。第10代功率MOSFET系列产品整合了高速开关和低驱动损耗，从而实现了小型电源、降低了损耗、提高了效率。
采用的封装形式包括LFPAK(无损耗封装，瑞萨科技公司封装编号)小型封装，具有出色的散热性能和低感抗特性，这在高效电源领域是为大家所公认的;WPAK(瑞萨科技公司封装编号)超薄封装，其中用铝带代替了传统的金丝，可以将封装电阻降低一半：SOP-8。用户可以选择最符合其应用要求的封装。
该系列中即将推出的产品包括：
面向服务器和膝上型电脑电源的低导通电阻系列产品(如RJK0 346DPA(WPAK)，Rns(on)=1.5mΩ(典型值)。)
作为一种小型解决方案，WPAKDual型产品在单个封装内整合了优化的高端和低端元件(这2种元件采用了SBD，并且能够在高频和更低的EMI水平下提供更高的效率。)
归入第10代功率MO SFET的WPAK Dual(RJK0383DPA)将输出电流从先前的5A左右提高到了10-15A。各种版本的产品均提供针对通信基站或计算机服务器分布式电源系统用砖式电源内的一级切换和二级同步整流进行了优化的特性。漏，源电压容差为40～200V的产品也将纳入该产品系列的行列。
MOSFET满足新能效目标
电脑产业拯救气候行动计划(Climate Savers)发起的80PLUS Gold金牌认证规定的新能效目标(图1)，要求在美国能源之星计划当前的要求基础上，再使计算机的能效提高约10%。英飞凌(Infineon)为此大力改进其MOSFET。6月中旬，在深圳举行的第十五届中国国际电源展览会暨第十三属中国变频器及电子变压器展览会上，英飞凌推出了多款MOSFET，包括全球首发高端功率晶体管CoolMOS c6，还有中低端的OptiMOS 3家族的75V产品。
CooIMOS C6凌空出世
高性能MOSFET 600V CoolMOS c6系列可使诸如PFC(功率因数校正)级或PWM(脉宽调制)级等能源转换产品的能源效率大幅提升。c6融合了现代超结结构及包括超低单位面积导通电阻(例如采用TO-220封装，电阻仅为99mΩ)在内的补偿器件的优势，同时具有更低的电容开关损耗、更简单的开关控制特性和更结实耐用的增强型体二极管。
C6系列是英飞凌推出的第五代CoolMOS。英飞凌在CoolMOS c3f第三代)和CoolMOS CP(第四代)的基础上，进一步提高了开关速度并降低了导通电阻。C3目前是该公司应用广泛的产品系列，但是c3价格进一步下降的空间有限，c6以更高的性价比可替代c3，英飞凌同时也认为C6更适合对价格比较敏感的中国市场，因此把C6的首发地选在中国。不过，CP系列由于开关损耗更低，仍将在市场上长期存在。
继承了前代产品的易用性和高能效特性，加上更高的轻载效率，将使CoolMOS c6系列成为硬开关应用的基准。另一方面，存储在输出电容中的极低电能和出类拔萃的硬换流耐受性，使该器件成为谐振开关产品的较好选择。
c6器件可降低设计难度，非常适合于各种高能效应用，例如面向PC、笔记本电脑、上网本或手机、照明(高压气体放电灯)产品以及电视机和游戏机等消费电子产品的电源或适配器。
CoolMOS诞生于上世纪90年代，是业界高性能MOSFET的先驱，以大批量生产和高可靠性引领潮流。
75V丰富OptiMOS 3产品线
OptiMOS 3 75V功率MOSFET系列具备领先的导通电阻(Rpson)和品质因素(FOM,Qg’RDson)特性，可在任何负载条件下，降低开关电源、电机控制和快速开关D类功放等电源产品的功率损耗并改善其整体能效。
OptiMOS 3 75V功率MOSFET系列是交/直流开关模式电源(例如台式机和服务器装备的电源)的同步整流选择。英飞凌此次新推出的OptiMOS375V功率MOsFET可以帮助满足80PLUS Gold金牌认证规范。它采用节省空间的SuperS08封装，相对于同类器件而言，导通电阻和品质因素分别降低40%和34%，结果可使SMPS的同步整流级的功耗降低高达10%。
OptiMOS 3 75V系列进一步壮大了英飞凌功率MOSFET产品的阵营。目前，采用英飞凌N沟道OptiMOs 3工艺制造的器件型号已接近100个，每款都具备业界很低的导通电阻和栅极电荷，可降低产品的导通损耗和整体功耗。
摘要: 传统的电源插座长时间待机容易出现漏电、过载、短路甚至引起火灾等问题。本文作者设计了一种电源智能保护插座,它由传感器、单片机、无线通信模块,以及执行模块等几部分组成。传感器将检测到的电流传送给单片机,单片机根据设定的阀值来判断是否出于待机状态,从而发出相应的指令给执行模块,执行模块控制电源的通断,有效地解决了长时间待机所引起的问题。
关键词: 电源插座智能无线控制
1.前言
据专家估计,一台25英寸至31英寸的电视机待机每小时能耗在10瓦左右。保守估计,一台电视机一个月因待机用掉的电就达1.35度,一年累计是16.2度。所有家电产品加起来,每天平均损耗电量接近1度,一年超300度。同时,处于待机状态下的电器寿命大大降低,变相增加了使用电器的成本。火灾损失中有三成以上是由电气火灾引起的,其罪魁祸首多是连接电器的插座。究其原因,除了插座质量不过关以外,另一个重要的原因就是家电设备待机时间过长,导致超负荷工作而发生危险。电源智能保护插座既要解决这种“细水长流”的耗电问题,体现“节能环保”的理念,要提高电源插座的安全使用性能、方便人们使用。
2.设计要求及总体设计思路
2.1设计功能描述
电源智能保护插座具有如下功能:
2.2.1在待机状态下实现用电设备自动切断电源的功能,分闸状态,不消耗电能。合闸状态,产品自身耗电极小。
2.2.2在出现漏电、过载、短路等现象时,及时断电,保护用电设备和用户的安全。
2.2.3通过遥控去控制插座的通断。
2.2总体设计思路
电源智能保护插座在设计思路上考虑以单片机为核心,通过电流环采样来判断回路中电流的大小,然后将这个值传送给单片机,单片机根据设定的阀值来判断是否出于待机状态,从而发出相应的指令给执行模块,执行模块通过继电器来控制电源的通断。
3.硬件电路设计
硬件电路由电源模块、接收,以及发送模块、中心处理模块、开关驱动模块等组成,如图1所示。
align="">
图1硬件电路结构框图
3.1电源模块
该模块为智能插座的控制电路提供电源。主要由智能插座插头引入220V电压,然后通过220V/9V小型变压器降压,整流桥整流,电容滤波,78LS05稳压后,给CPU、接收模块和发射模块等提供电源。
3.2接收模块
无线电脉冲序列接收模块采用ELC100。该模块采用超外差方式接收、解调,工作频率310MHz。对接收到的无线电信号经过解调以后,得到脉冲序列信号送CPU进行识别。
3.3发射模块
发射模块的主要功能是把CPU送出的数字脉冲序列以ASK方式调制成无线电脉冲序列发送出去。无线电脉冲序列发射模块选用ELC200发射模块。该模块工作频率为310MHz,发射有效距离为20m。为了避免发射模块不停地发射无线电脉冲序列,致使接收模块工作不正常,可以通过单片机来控制发射模块的开关状态。
3.4中心处理模块
中心处理模块作为整个插座的信息处理中心,主要完成无线电脉冲序列信息的识别、电器设备的控制和表示电器设备状态的无线电脉冲序列信息的发送等功能。该模块的核心CPU选用AT89C2051,它是一个有2KB可编程EPROM的高性能的通用微控制器,其资源可以完全满足该系统的使用。
3.5开关驱动模块
开关驱动模块的功能主要是实现弱电对强电的控制。双向可控硅具有双向导通功能,可以通过可控硅的控制极控制可控硅的通断。控制电路主要采用了继电器和可控硅等电子元件。该智能插座可以通过硬件跳线而获得12种不同的无线遥控插座编码,使家庭中的每个智能插座都有惟一的插座编码。
4.软件设计
采用软件解码是该智能插座的一个特色。出于对该智能插座的实用性要求,软件解码不但要求能够准确识别无线电脉冲序列信息,而且要求在编解码过程中对该序列的时间常数的确认具有一定的容错,这样才能满足系统的现场使用。在解码过程中,根据无线电脉冲序列的特点,我们采用T0定时器计时的方法,在主流程中不停地对无线电脉冲序列中的低电平段时间循环计时,当检测到时间常数大约为5600μs的低电平段时,就认为已经检测到了脉冲序列的帧头,可以对后面的脉冲数据编码进行辨识。对数据编码的辨识仍然采用T0定时器计时的方法,对各个不同数据编码的时间常数进行识别,然后通过与标准时间常数的比较,确定数据编码的值。系统的软件流程图如图2所示。
图2系统软件流程图
5.实验耗能分析
以一台25英寸的电视机为测试对象,分别连接到智能遥控插座和传统插座上,每天固定时间段看完电视后将电视机切换到待机状态,重复测试时间为14天,最终比较经过14天后采用两种不同插座后的电表读数,耗能分别为31度、250度。根据测试,与传统插座相比,智能遥控插座可省电大约25%。
6.结语
电源智能保护插座作为浙江经贸职业技术学院大学生创新扶持项目之一,充分考虑到了该插座的安全实性和实用性。在硬件方面,采取了电源、信号滤波技术,布线时尽量增加了地线的宽度,缩短了地线长度,增加了系统的抗干扰能力。在软件方面,采用了先采样后判断的软件编解码算法,增强了系统的可靠性。该智能插座已应用于一些教师和学生的家中,使用方便,工作可靠。
浙江经贸职业技术学院大学生创新扶持项目
作者：钟政银 张 立
摘 要：随着现代仪器设备及微电子技术的迅速发展，相继出现了相控型稳压电源、集成化线性稳压电源、新型智能開关电源、UPS电源、太阳能电源和程控电源等，人们对电源的要求越来越高。同时，全球的节能需求和电子设备必须遵守的强制性能效规范要求，以及便携装置小型化功能趋势推动着电源朝着高电源效率、低待机功耗、高功率密度、高可靠性、高集成度和低成本的方向发展[1]。因此，从经济角度和科学研究角度上看，研究电源变换技术和控制技术都是很有价值的。本文作者结合多年来的工作经验，对电源及电源变换技术的发展进行了研究，具有重要的参考意义。
关键词：电源；电源变换；发展
1电源与电源变换的类型
供电电源总体上分为交流电源和直流电源两大类。蓄电池属于直流电源，既可作为直流电源系统备用电源，又可作为启动动力电源，还可作为交流配电设备操作电源。由于供电电源不总是能直接满足用电设备的需求，这样就需要一个中间环节将供电电源转变成用电设备需要的电源，这个环节就是电源变换。目前发达国家的电源80%以上是通过变换后才应用的[2]。
电源变换有以下四种类型：
（1）DC-DC变换，它将一种直流电能变换成另一种直流电能；（2）DC-AC变换，它将直流电能变换为交流电能，这种变流装置称为逆变器；（3）AC-DC变换，它将交流电能变换为直流电能；（4）AC-AC变换，它将一种交流电能变换为另一种交流电能。
2 电源与电源技术的现状
2.1 国内外电源的发展
国外电源的发展大致经历了4代：第一代为直流电机电源，耗能大、效率低；第二代为"自藕+硅整流"式直流电源，使用自藕变压器调节输入电压，再由大功率硅整流管整流，效率较低、精度、纹波等技术指标差；第三代为可控硅电源，效率较高、功率范围宽，是目前广泛使用的电源；第四代为开关型直流电源，体积小，精度、纹波系数高、可靠性高，是未来直流电机驱动和电镀电解行业的主体电源[3]。
我国的电源产业起步于1949年，历经几个发展阶段，已经发展到各行各业，如机械、邮电、铁路、电子、军工系统等都有电源开发与生产，还有大量国外产品公司进入我国，竞争逐步加剧[4]。
随着电子技术的发展，电子设备已由原来的静止独立系统发展为便携式综合系统。作为电子设备必不可少的供电电源部分，也由集中式供电方式发展为分布式供电方式，向着高效化，小型化，数字化，绿化等方向发展。
2.2 电源技术的现状
当前在电源产业与电源相关的技术有：高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术，以及诸多的电磁兼容相关技术、各种形式的功率因数校正技术、各种保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、各种变频调速技术、各种智能监测技术、各种智能化充电技术、微机控制技术、各种集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术等[4]。
在PWM（DC/DC）转换方面，能够提高有源模式效率的软开关和谐振模式拓扑正越来越受欢迎。PWM开关电源按硬开关模式工作，但开关损耗大。为此，必须研究零电压开关（ZVS）/零电流开关（ZCS）技术，或称软开关技术。软开关逆变技术研究的重要目的之一是实现PWM软开关技术，使它既能保持原来的优点，又能实现软开关工作。小功率软开关电源的效率可提高到80%～85%，我国已将最新软开关技术应用于6kW通信电源中，效率达93%。ZVS适合用于全桥主电路的控制，与传统的全桥移相控制相比，此法用较少引脚封装，降低了系统的复杂性，不但具有同样的转换效率，而且能改善过流和轻载性。
3 研究的内容和前景
电子设备都是根据需要而发展的，由电源的发展趋势得出电源技术研究内容的主体是如何使电源设备小型化、高效率、低成本和绿化。这也是电源与电源技术的发展趋势，但这些趋势并非是彼此独立不相干的，因为各个因素之间存在着权衡取舍。数字电源控制技术的出现使更高功率密度和更高可靠性的实现成为可能。以下是对电源和电源技术研究的内容作简单的分析。
3.1 电源需具备一定的电源管理功能
电源管理器件是在便携电子设备多样化过程中，使电池工作时间尽量延长的一种器件。它在节电方面发挥巨大作用，正在走高性能、高集成、小型化的道路[1]。随着技术进一步发展，电源将不再孤立存在，由于相同系统上各不同负载间的通信需求，需要把微控制器整合到电源中以便通信，并提供部分电源的管理。
3.2 电源的节能和绿化要求
随着不可再生能源不断减少，节约能源及环保日益为人们所重视。自20世纪70年代以来，许多国家开展了新型可再生能源的研究、开发和利用工作，推动新能源的快速发展已经成为当务之急。近几年发展的新能源有：太阳能光伏电池，风能发电和燃料电池。燃料电池目前已发展成为固定式的燃料电池和专用的汽车用燃料电池，其特点是变换效率高，对环境的污染几乎为零，体积小，可以在任何时候和地方方便地使用[2]。
电源是节约能源的重要环节，逆变技术在节约能源的同时还能改善和提高抗电磁干扰的能力，减少谐波的污染。随着高性能的DSP控制器的出现，逆变电源的全数字控制成为现实。
3.3 便携和野外勘探领域
野外勘探设备的供电电源的功率与输出电流的精度对探测结果的精度与分辨率有很大的关系。同时，由于其应用领域的特殊性，很多时候都是用蓄电池供电，需要电源具备较高的效率，低损耗，并且工作时间尽可能长，携带方便等。因此有必要安装电源变换器将单组或多组蓄电池变换成仪器需要的直流电源，并且要求这种电源体积小、质量小、又有高的转换效率。
与此同时，便携式电子产品的数量越来越多，尺寸越来越小，发射功率越来越大，灵敏度越来越高，接受微弱信号的能力越来越强，要求电源更加灵活多样。便携式电子设备的小型化和低成本化使得电源以轻、薄、小和高效率为发展方向，而便携式电子设备电源的模块化、智能化已是当今电源技术的主流发展趋势。
3.4 数字电源技术
数字电源具有四个主要特征：可编程性，监控性能的可知性，响应性和数字环路控制。采用数字电源控制技术的电源没有调谐环路元件，可避免故障和误调；有较宽的稳定工作范围；部件重复性更好；有较好的自诊断能力。
传统的模拟电路控制存在电路复杂、调试困难、元器件易老化、输出性能低等缺点。为了克服这些弊端，发展了各种现代电源技术，包括开关电源，UPS电源，净化电源等。如今，电子设备配置的电源，正从升降电压的变压器转向开关电源、DC-DC变换器和变流器等。以电池作为电源的便携电子设备，则常会用到DC-DC变换器。作为下一代电源，采用DSP控制的数字电源已开发成功，进入产品化阶段。采用DSP作为逆变器的控制核心，集成度高、抗干扰能力强，可以用软件很容易地实现灵活、准确的在线控制与全部故障检测，便于实时控制。
4 结语
由电源技术的发展可以看出，市场需求推动了技术的发展。电源广泛应用于各行业，并继续朝高频、高效、高密度化、低压、大电流化、多元化技术和绿化等方向发展。电源变换技术的数字化研究不仅具有广阔的发展前景，而且具有现实的应用意义。无论是其学术价值还是其市场地位和经济效益都将是巨大的，值得我们去研究开发。
参考文献
[1]电源与电源管理技术发展趋势访谈录. 电源与电源管理技术专刊， 2007： 2～8.
[2]赵建统， 薛红兵，梁树坤.浅谈电源产业及电源技术的发展趋势[J].电源世界， 2007（2）： 3～6.
[3]廖晓科.逆变电源研究热点及发展[J].微电机，2008（07）.
[4]李伟. 数字控制逆变电源的研究与实现[D].武汉理工大学，2007.
作者：刘洁
目前世界各国正在研究48VDC汽车用电源系统，欧共体计划从2008年开始采用4 8VD C电源系统。如何在48VDC电源系统下兼容12VDC电子设备成为了一个课题。通过线性稳压电源实现48VDC／12VDC的转换会产生很大的功率损耗，缺点明显。
本文提出了一种具有过载和短路保护的车载电源系统的开关电源设计方案。该方案采用单端反激式结构实现48VDC／12VDC的转换，输出电压稳定，波纹小，不间断，性能可靠且电源损耗小。
UC3842的保护电路设计
1 UC384g的典型应用
UC3842是高性能的单端输出式电流控制型脉宽调制(PWM)芯片，其典型应用电路如图1所示。
2 过载保护原理分析
当出现输出短路时，输出电压会下降，同时为UC3842供电的反馈绕组也会出现输出电压下降。当输入电压低于10V时，UC3842停止工作，开关管截止。短路现象消失后，电源重新启动，自动恢复正常工作。
但由于在高频关断的时候会出现很高的尖峰电压，即使占空比很小的情况下，电路中7脚的输入电压也可能不会降到足够低，过载保护电路并不总能有效的响应所出现的过载情况，对整个系统的性能会产生不良的影响，存在着一定的安全隐患。
3 过流保护原理分析
当电流取样端3脚上的电压值超过电流检测比较器负端的电压时，可以使脉宽调制锁存器输入复位信号，开关管于是被关闭。这样峰值检测电路限制输出的最大电流，起到了一定的保护作用。
但是随着开关频率的升高，可能会出现开关电源处于连续模式下，也就是每个开关周期的初级电感电流是从一定的幅度开始增长，这样会产生分谐波振荡。这种不稳定性和稳压器的闭环特性无关，它是由固定频率和峰值电流取样同时工作引起的。图2说明了这样的现象。
如图2所示，在t0时刻，开关管被导通，这时初级线圈电流以斜率m1上升，该斜率是输入电压和电感的函数。在t0时刻，电流取样输入到达了电流检测比较器的门限，将导致开关管关闭，电流以斜率m2衰减，直到下一个开关周期的到来。如果有一个扰动加在电流检测比较器的门限电压上，产生了一个小的△I(如图2中虚线所示)，就会发生不稳定的现象。在一个固定的振荡周期内，电流衰减时间减少，最小电流在开关管导通时刻(t2)上升了△I+m,／m1。最小电流在下一个周期(t3减小到(△I+m2／m1)·(m2／m1)。在每一个后续的开关周期内，该扰动都会与(m2／m1)相乘，在几个开关周期交替增加和减小初级线圈电流，也许若干个开关周期后电流会减小到零，使这个过程重新开始。如果m2／m1大于1，系统将不稳定。
4 保护电路的改进
如图3所示，本设计针对UC3842典型应用电路的过流、过载保护电路做出以下改进。
在反馈绕组的整流二极管回路串一个电阻，它和电容C2组成RC滤波网络，对开关管开通瞬间时的尖峰电压起到了滤除的作用。这样，由于尖峰电压的减少，当短路现象发生时，反馈绕组输出的电压会有效的降低，UC3842会停止工作直到短路现象解除。
对过流保护电路进行斜率补偿。补偿斜率从RT、CT振荡器产生，加到电压反馈端，以提高误差放大器输出的斜率补偿。如图3所示，误差放大器的输出是具有m3斜率的斜坡，经过两个二极管后被电阻分压，然后输入到电流检测比较器的负端作为过流保护电路的控制电压。这样通过电流检测比较器和脉宽调制锁存器的配置保证了在任何一个振荡器周期中只有一个单脉冲出现在输出端。当出现过载或者输出电压取样丢失等异常工作情况，内部比较门限会被限定在1V，而不会出现电路失调的情况，
图4显示了通过在控制电压上增加一个与脉宽调制时钟同步的人为的斜坡，可以在后续的开关周期有效的抑制由于AI扰动而引起的不稳定。该补偿斜坡的斜率(m3)必须等于或者大于m2／2才具有稳定性。通过m3斜率的补偿，初级线圈电流会被控制电压所抑制，紧跟控制电压的幅度。
实验结果
表1为输入电压在30～50V波动时，输出电压的波动情况，表2是负载电流在10～500mA变化时，输出电压的波动情况。由表1的数据可得到电压调整率So<0．3％。由表2的数据可得到输出电阻Ro<0．4Ω。
结论
本文所提出的是一种结构简单、性能稳定的单端反激式结构开关电源设计方案。由于采用了“斜率补偿”的过流保护方式，性能更加稳定可靠，电压调整率低、输出电阻小、纹波低，功率损耗低，系统安全系数高，实现对车载电源系统的供电，对提高汽车整体性能大有益处。本设计已经成功应用于武汉理工大学智能信息系统研究所自行设计的车用直流无刷电机控制器的电源系统中。
同时，本文所提出的DC／DC方案也适用于其他直流供电电源的应用设计。由于其性能稳定，纹波小，对采用微控制器的数字控制系统的供电电源设计有一定的借鉴意义。
作者：廖传书 程 鑫
【摘要】近几年来随着高频开关电源技术在通信系统中的广泛应用，进一步拓宽了电源设备交流输入电压的应用范围，提高了电压频率，而且维护起来更加便捷。基于此，本文主要针对通信用高频开关电源整流电源进行了探讨。
【关键词】通信;高频开关电源：整流电源
随着最近几年来对微波数字化的不断改造，传统的硅整流电源系统已经无法继续满足人们的需求，高频开关电源系统应运而生，该技术能够扩大交流输入电压的范围，缩小电源设备的体积，确保电源系统能够稳定可靠的持续运行，在对系统维护管理时更加简单便捷，目前已经广泛的应用于无人职守并集中进行监控的数字微波通信系统当中。不过，在高频开关电源中，生产厂家在介绍其主要部件整流模块的具体工作原理时还不够具体，维护管理人员在维护的过程中难免会遇到一定的困难。因此，本文主要针对通信高频开关电源整流电流进行了分析和探讨。
1 高频开关电源的主要组成部分
高频开关电源的主要构成部分包括：主电路、控制电路、检测电路以及辅助电源等四部分。在这当中主电路也是由四个部分构成的，分别是输入滤波、整流、逆变以及输出整流滤波等。其中输入滤波具有的主要作用是可以将电网当中存在的杂波全部过滤清除，与此同时避免本机出现的杂音直接反馈到电网当中。整流具有的主要作用是将电网中输入的交流电在输出之前有效的转化成为直流电。逆变主要是为了降低体积和重量与输出功率之间的比值，把经过整流的直流电继续转化为频率较高的交流电。输出整流滤波通过消除杂音和波纹，确保直流电具有较好的稳定性和可靠性。因此高频开关电源的主要功能是把交流电在二极管当中进行直接整流和滤波，让其转化成为直流电，然后在高频开关的作用下把直流电再继续转换成高频交流电，并利用高频变压器对高频交流电进行变压和隔离，最后由已经恢复的二极管具有的高频整流作用，通过电感电容滤波之后输出。高频开关电源的优势主要包括，体积相对较小、重量较轻、具有较好的可靠性、在维护和扩容的过程中难度较低并且具有较高的运行效率等。
2 高频开关电源的具体工作原理
交流市电能够在线路滤波器当中进行防雷以及滤除杂音，避免受到其干扰，在整流桥当中完成对A C220V的整流工作，然后再利用功率因数校正电路来对有源功率因数进行合理的校正，确保输入电流波形能够实时跟踪正弦电压波形。由于通常我们输入的电流波形会在一定程度上受到负载的非线性影响而发生畸变，导致其谐波成分过多，造成电网的波动问题，不仅会直接干扰到供电设备的正常运行，还会严重浪费电力资源。因此，功率因数校正器能够有效的将电压和电流波形校正成为标准正弦波，确保其相位能够保持一致，在功率因数逐渐趋近于1时，也能够保证升压校正的输出高压HVDC能够具有良好的稳定性。最后，在脉宽调制控制电路的控制下实现高频逆变，利用高频变压器对其进行降压实现第二次整流滤波，这样就获得了48V直流工作电压。由此可见，在高频开关电源中采用的主要技术就是有源功率因数校正技术，如下图1所示。
从图中我们可以看出，在开关管K1接通之后，输入的交流电压能够快速通过整流桥对L1(电感)进行充电同时产生感应电势，该电势和电源电压的极性相反;在开关管K1被断开以后，L1的电势极性会随之变反，这时便能够和电源的极性保持一致，在给C1充电的过程中相当于两倍的电源电压，在电压逐渐升高的时候电流会随之增大，在电压达到最大值时，COS=1。所以，功率因数校正器具有的主要功能包括两个：首先是可以让输入电流实时跟踪电压波形，确保其成为正弦波;然后能够让输入电流和电压保持相同的相位，逐渐将功率因数调整到最大值。在正常运行的过程中，开关电源的控制信号在对四个开关管s1、s2、s3、s4进行通断控制时，脉冲信号的正、负并没有连续在一起，而且还设置了零信号区，在这个区域内，开关管s1，s2，s3，s4都是截止的，只要对零信号区的实际宽度进行合理的控制，就能够有效改变开关管的通断时间，最终对输出电压的大小进行适当的调整。
3 通信用高频开关电源整流模块的效率分析
本文在讨论整流模块具有的效率特性的过程中，主要将48V整流模块作为分析案例。通过分别对48 V/30 A，48 V/50 A，48 V/100 A共3个型号的整流模块进行测量，总结出以下规律：(1)当负载率为100%时整流模块的效率并不会达到最大值，而是负载率保持在50%～80%的范围内时才会达到最高效。(2)如果将负载率范围控制在40%～90%之间，整流模块的工作效率将达到一个比较高的值，并且与其相对应的效率曲线也会比较平稳。(3)如果将负载率控制在40%以下，那么整流模块的运行效率将会比负载率范围控制在40%～90%之间时降低很多，尤其是在负载率在10%～20%之间进行工作时，运行效率会出现急剧下降的现象;对于本次试验中的三个不同型号的整流模块来说，其效率的下降幅度均没有超出1%。(4)如果将负载率控制在80%以上，整流模块的工作效率比负载率在50%～80%之间时有一定程度的下降现象;对于本次试验中的三个不同型号的整流模块来说，其效率的下降幅度均没有超出1%。由此可见，如果整流模块的生产厂家不同、型号也不同，那么其相对应的效率曲线也不尽相同，不过对于大多数的整流模块来说都符合上述规律。所以，为了确保整流模块在工作过程中能够达到效率最大化，应该尽可能的将负载率控制在50%～80%之间。
4 整流模块效率曲线在节能方面的具体应用情况
通信用高频开关电源在节能方面的应用情况主要是通过不断的提高其工作效率，在确保输出功率保持不变的前提下尽可能的减小输入功率，以便于实现降低能源消耗的目的。由于高频开关电源系统具有休眠功能，因此它能够根据负载发生的实际变化情况，自动实现冗余模块的软关断或者软开启操作，确保整理模块的工作效率比值能够达到最高点，以此来有效的提高高频开关电源的工作效率。另外根据试验过程中所获得效率曲线我们可以知道，当负载率保持在40%～100%时，整流模块的工作效率一般情况下都可以维持在一个比较高的状态;但是在将效率最大值作为比较值时，如果负载率为40%，那么工作效率的下降幅度最多会达到0.5%;如果负载率为100%，那么工作效率的下降幅度最多将会达到1%;而负载率如果在40%以下，那么工作效率的下降幅度将会达到10%。由此我们可以知道，效率的明显下降现象一般都会出现在负载率相对较低的情况下，因此在设置冗余模块的软断开点时，可以将负载率的范围控制在40%～50%之间;而软开启点的设置则可以将负载率的范围控制在80%～100%之间。
5 结束语
通信设备的主要电力来源为通信电源，是通信系统的一个重要构成部分。随着我国通信事业的快速发展，很多通信设备都得到了多次更新，通信系统对通信电源所提出的要求也不断增加。而通信用高频开关电源能够把输入的交流电有效的转化成为直流电，然后将其稳定输出，具有高效运转的特点，并且会不断的随着负载率发生的改变而进行变化，而且越来越多的高频开关电源系统通过引入休眠功能，进一步提高了工作效率，值得推广应用。
参考文献
[1]黎粤梅.高频开关电源节能技术的探索[J].科技资讯.2011(17)
[2]崔志东，赵艳.高频开关通信电源系统的组成、管理和维护[J].电源技术应用.2009(01)
[3]刘志飞.通信高频开关电源供电运行方式的探讨[J].电力系统通信.2007(03)
作者：李树葆 万海燕 任俊平
【摘要】本文简要说明一体化不间断电源设备的功能和应用，分析了对一体化不间断电源设备备用电源的要求，并对标准内容的完善和一体化不间断电源设备中的备用容量选择提出原则建议。
【关键词】一体化不间断电源;备用电源;备用容量
DL/T1074-2007《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》(下称《标准》)已于2008年发布、实施。该《标准》对一体化不间断电源(下称一体化电源)设备包含的电源部件比较明确，但对一体化电源设备的总体技术指标和数据表述不甚清楚，且对一体化电源的应用范围没有明确规定，对一体化电源设备中涉及部分电源部件的相关设计专业和管理部门之间尚存在一定的争议。本文除了讨论一体化电源设备的功能和应用以外，对《标准》内容的完善以及一体化电源的应用提出一些建议。
1.一体化电源设备及其功能
1.1 一体化电源设备的含义
一体化电源设备，是将直流电源、电力用交流不间断电源(UPS)、电力用逆变电源(INV)和通信用直流变换电源(DC/DC)等电源装置组合为一体，共享直流电源的蓄电池组，并统一实施监控的成套电源设备。一体化电源设备的输入电源包括交流电源和直流电源两种。一体化电源设备的输出负荷一般包括直流负荷、交流不间断电源供电的设备负荷、电力用逆变电源供电的设备负荷、通信用直流变换电源供电的设备负荷。
1.2 一体化电源设备的功能
一体化电源设备具有一套公用的蓄电池组，它能同时为一体化电源设备的全部输出负荷提供电源，满足全部负荷容量和供电时间的要求。在正常运行方式下，该电源设备由交流电源供电，蓄电池处于浮充备用状态;当交流电源故障停电时，蓄电池为全部负荷提供电源。所以，一体化电源设备的备用电源至关重要，应保证其在全部工作过程中，不能须臾停电。
1.3 一体化电源设备的基本参数
1)供电容量：包括交流供电容量和直流供电容量(供电持续时间)。
2)供电电压：包括交流供电电压和直流供电电压。
3)供电输入电流：包括交流供电输入电流和直流供电输入电流。
4)供电负荷：包括负荷名称和负荷容量，供电负荷输出电压和额定电流。
5)直流电源端子至负荷出口端子的电压降。
2.一体化电源设备的应用
2.1 应用的基本原则
1)一体化电源设备是共用备用电源的综合性电源装置，所以其电源单元和负荷单元的电气性能、机械性能以及输入、输出和中间接口应符合国家标准的要求。
2)接入一体化电源设备的负荷类别、容量范围、电压等级以及负荷特性应满足一体化电源设备的规定。
3)接入一体化电源设备的输入电源和输出负荷导体型式、导体截面和中间连接导体截面应符合一体化电源设备规定的要求，应满足正常运行和事故情况下备用电源导体允许压降的规定。
4)一体化电源设备的运行维护和试验应符合一体化电源设备的规定。
2.2 应用的基本条件
1)应用一体化电源设备应有利于电源安全可靠性的提高，有利于自动化、智能化水平的提高，有利于运行维护水平的提高。
2)一体化电源设备涉及应急电源的范畴，所以其应用实施应经过各参与专业充分的协商和进行安全性的科学论证，并由建设、设计、维护方共同组织，有制造、设备供货方参加制定相应的实施规范。
3)电源系统和各负荷单元应具备完善、可靠、有选择性的保护装置，任何单元局部故障不得影响和危及整个电源系统正常工作。
4)一般情况下电力系统中的控制、应急等电气负荷是一体化电源设备的基本负荷，当非电气负荷较小、占基本负荷的比例较低、且供电时间无特殊要求时，可采用一体化电源设备。现阶段，110kV及以下的小型变电站，由于通信负荷小，可采用一体化电源设备。对于110kV的重要变电站、220kV及以上的大中型变电站和火力发电厂，由于通信、热工等非电力负荷较大，不宜采用一体化电源设备。
3.对一体化电源设备备用电源的要求
一体化电源设备的核心问题是其备用电源的特性、容量及其供电持续时间。对备用电源的要求是放电平稳、持续时间长、使用寿命长、正常运行免维护或少维护。多年来电力系统中一般采用铅酸蓄电池，目前普遍采用的是阀控密封式铅酸蓄电池。
下面以220kV及以下的变电工程为例进行讨论。
3.1 电气负荷及对其供电时间的要求
电力工程中电气负荷包括保护、控制，事故照明，不间断电源，DC/DC变换等，这都与变电工程的容量、规模有关。
35～220kV变电站电气负荷统计见表1。
对于有人值班变电站，电气负荷要求备用电源供电持续时间为1h，对于无人值班变电站，则要求为2h。
3.2 通信负荷及其对供电时间的要求
电力工程中通信负荷包括系统通信负荷和站内通信负荷，主要有光传入设备，调度数据网、综合数据网、通信终端以及机房环境动力监控系统等负荷。通信负荷与通信网络和设备的容量、规模有关。
35～220kV变电站通信负荷统计见表2。
对于有人值班变电站，通信负荷要求备用电源供电持续时间为1h，对于无人值班变电站则要求为2h。
3.3 有关标准规定的供电持续时间
根据电力行业标准DL/T5044-2004《电力工程直流系统设计技术规程》、DL/T5391-2007《电力系统通信设计技术规定》和DL/T5225-2005《220kV～500kV变电所通信设计技术规定》的规定，直流系统交流电源故障，蓄电池单独供电的持续时间各自规定如表3所示。其中标准DL/T5225-2004原规定：无人值班站的蓄电池单独供电持续时间不少于8～12h，与标准DL/T5391-2007的规定1～3h相悖，本文统一取值为1～3h。
由表3可以看出，当电气专业与通信专业各自按照自身要求独立装设蓄电池直流系统时，各自相关的标准规定其蓄电池单独供电的持续时间各不相同，且有较大差异。当变电站内设置一套综合的直流电源，即采用本文所述的一体化电源设备时，只能采用一组共用的蓄电池组，其单独供电的持续时间可根据下列原则选择。
1)当变电站规模较大，且在系统中具有重要地位、距电源距离较近时，可按变电站类型要求，选择1h或2h作为交流电源故障时，蓄电池单独供电的持续时间。
2)当变电站地位重要(内设通信站)，且变电站距电源距离较远，采用1h或2h蓄电池独立供电的持续时间不能满足要求时，可按站内通信电源的要求选3h及以上持续时间。
根据电力系统多年来大量的事故调查，系统内变电站事故断电的持续时间最长不超过0.5h，所以一般情况下变电站因事故失去交流电源后，蓄电池单独供电的持续时间取1h或2h是可行的，也是合理的。
3.4 一体化电源设备的蓄电池容量计算
根据变电站一体化电源设备的负荷统计和蓄电池单独供电持续时间(1h和2h)，计算一体化电源设备的蓄电池容量，并以此论述一体化电源设备的合理性。对于设置专用通信直流电源的变电站，蓄电池单独供电的持续时间按3h计算。
4.结语
1)一体化电源设备有利于简化电源设备配置，提高直流电源设备的利用率。但一体化电源设备服务于多个专业，其电源容量的选择、电源对各专业的适应性能和技术指标要求，需要统一规范。一体化电源设备的供货方应明确其容量范围、基本参数和接口条件并与现行各专业设计规程协调一致。
2)在各专业协调一致的前提下，一体化电源设备可用于负荷性质相近的中小型变配电工程，对于大中型发电工程和变电工程，因其负荷类型较多，且可靠性要求很高，为方便专业管理，确保设备的可靠性，不宜设置一体化电源设备。在一些专业尚未协调完善、一体化电源设备的检验、维护、管理尚未形成一致意见时，不宜急于采用一体化电源设备。不同厂家的不同专业产品拼凑组合，没有统一的权威性技术支持的，不能算是一体化电源设备。
3)一体化电源设备是供多个专业使用的公共电源设备，所以，该电源设备的职能分工、技术管理、正常维护界面及其应用环境条件应由各使用部门共同协商确定。
4)根据相关专业的技术规定和电力系统安全可靠性程度，一体化的备用蓄电池电源单独持续供电时间宜取1～2h。
参考文献
[1]王锐，陈延昌，许沛丰.变电站站用电源一体化方案的探讨[J].供用电，2008(6).
[2]中华人民共和国国家发展和改革委员会.DL/T1074-2007电力用电直流和交流一体化不间断电源设备[S].北京：科文图书业信息技术有限公司，2007.
[3]於崇干，刘百震，侯炳蕴等.电力工程直流系统设计手册[M].北京：中国电力出版社，2009.
[4]刘成印，高峰，马金平，甄阳清.一体化的变电站电源系统[J].电力自动化设备，2010(09).
[5]李景丰.关于高频开关电力直流操作电源系统的论述[J].电源世界，2005(09).
[6]徐金寿.电力通信电源系统运行模式探讨[J].常州工学院学报，2010(06).
[7]吴凤婷.变电站站用交直流一体化电源的解决方案[J].南方电网技术，2011(03).
[8]卓乐友.电力行业标准《直流操作电源——交流不停电电源一体化装置规范》编制设想[J].电源技术应用，2007(04).
作者：惠改玲
深圳高邦五金塑胶制品有限公司 http:///
关键字：
桌面插座 电动桌面插座 桌面多媒体插座升降插座会议桌面插座 多功能桌面插座
电动翻转插座桌面插座 会议桌插座
表面处理：欧洲氧化
产品颜色：闪银，砂黑，拉丝黑，拉丝银(可根据客户需求选择)
主要材质：铝合金/塑胶
本产品是一种新型电动转动插座装置，是主要针对办公，会议系统或电气配套装置的高端产品。
●带电源插座，转动控制光电检测，电动旋转传动装置
●可通过485接口中控装置进行控制翻转、用遥控装置进行控制翻转，实现会议设备一体化。 ●在不使用插座时，通过一个控制按钮就可以隐藏所有插孔，避免水滴，异物等进入造成事故，同时又起到美观、装饰的效果。按钮键-开启为绿色按钮;关闭为红色按钮。
●设光电检测装置，当其中任何一个插座在使用时，电动转动控制钮失效，当插座在转动时，有任意一东西挡住发射装置，电机会立即停止转动，保证插座不会因误操作发生转动而关闭导致夹线、夹手事故，从而保证安全;当不使用任何插座时，可按翻转键，旋转180度，隐藏所有插孔，因此更安全和耐用。
●设电动旋转装置，确保电动可靠旋转及精确定位。
●主要用于大班台、会议桌、办公家具、酒店家具、民用家具或其他家具及房车。
●本产品的功能配件有：多功能电源插座，网络接口、电话接口，双音频接口，视频接口，
3.5音频接口，卡农接口，6.35话筒接口，HDMI接口，USB接口，手拉手话筒接口，VGA接口等，插座的配置可根据客户的要求任意进行匹配。
我司一直致力于家具五金拉手、桌面插座的专业研发与生产，产品质量可靠，远销欧美、东南亚等国家和地区，为古典家具厂、现代家具厂、办公家具厂提供优质的产品与服务。欢迎咨询!
电动桌面插座 桌面多媒体插座 手动翻转插座
表面处理：欧洲氧化
产品颜色：闪银，砂黑，拉丝黑，拉丝银(可根据客户需求选择)
主要材质：铝合金/塑胶
特点：开启柔和，安全，组合方便，静音，美观，属于目前桌面插座较为高档的产品。专门针对办公会议配套而设计的款式。
通过手去翻转插座，线已全部接好，外留1.5米线长，安装后可直接使用。
全部功能件有:开关，多功能三插，网络，电话，双音频，视频，3.5音频，6.35话筒，卡农，USB,HDMI,VGA等等(配置可根据客户需求组合)
用途：主要用于大班台、会议桌、办公家具、酒店家具或其他场合使用。
注意事项
不允许渗水和敲击。
不宜安装在室外及地面。
输入电压：110-220v/50Hz，须接地线。
我司一直致力于家具五金拉手、桌面插座的专业研发与生产，产品质量可靠，远销欧美、东南亚等国家和地区，为古典家具厂、现代家具厂、办公家具厂提供优质的产品与服务。欢迎
咨询!
桌面多媒体插座 多功能桌面插座
产品颜色：闪银，砂黑，仿不锈钢拉丝(可根据客户需求选择)
主要材质：锌合金/钢板
产品说明：此多功能桌面插座打开后，即可接电线和各种数据线;
优点：开启柔和，安全，组合方便，静音，美观。
安装方便，灵活，可选择多个并排安装。
配置可根据客户需求组合。
用途:主要用于大班台、会议桌、办公家具、酒店家具或其他场合使用。
注意事项
不允许渗水和敲击。
不宜安装在室外及地面。
输入电压：110-220v/50Hz，须接地线。
我司一直致力于家具五金拉手、桌面插座的专业研发与生产，产品质量可靠，远销欧美、东南亚等国家和地区，为古典家具厂、现代家具厂、办公家具厂提供优质的产品与服务。欢迎咨询!
电动桌面插座 桌面多媒体插座 气撑式桌面插座
产品颜色：拉丝黑色，拉丝银色(可根据客户需求选择)
主要材质：锌合金/钢板
产品特点：信息接口选用高档配置，表面细腻，与办公台面选择紧密信息接口留外置接线，方便连接。性价比高，美观大方。
用途:主要用于大班台、会议桌、办公家具、酒店家具或其他场合使用。
注意事项
不允许渗水和敲击。
不宜安装在室外及地面。
输入电压：110-220v/50Hz，须接地线。
我司一直致力于家具五金拉手、桌面插座的专业研发与生产，产品质量可靠，远销欧美、东南亚等国家和地区，为古典家具厂、现代家具厂、办公家具厂提供优质的产品与服务。欢迎咨询!
电动桌面插座 桌面多媒体插座 多功能集成连接线装置
主要材质：锌合金/塑胶
产品颜色：闪银、磨砂黑(可根据客户需求选择)
产品特点：性价比高，美观大方。
用途:主要用于大班台、会议桌、办公家具、酒店家具或其他场合使用。
注意事项
不允许渗水和敲击。
不宜安装在室外及地面。
输入电压：110-220v/50Hz，须接地线。
我司一直致力于家具五金拉手、桌面插座的专业研发与生产，产品质量可靠，远销欧美、东南亚等国家和地区，为古典家具厂、现代家具厂、办公家具厂提供优质的产品与服务。欢迎咨询!
电动桌面插座 桌面多媒体插座 多功能桌面线盒
此款多功能线盒，结合传统线盒，安装有多功能电源，网络，电话等接口，安装后即可使用。 主要材质：锌合金/塑胶
产品颜色：珍珠铬，亮铬，古铜，红古铜，不锈钢拉丝(可根据客户需求选择)
产品特点：性价比高，美观大方。安装方便灵活，耐用。产品后有塑胶套，不会与强电直接接触，安全性能强。
用途:主要用于大班台、会议桌、办公家具、酒店家具或其他场合使用。
注意事项
不允许渗水和敲击。
不宜安装在室外及地面。
输入电压：110-220v/50Hz，须接地线。
我司一直致力于家具五金拉手、桌面插座的专业研发与生产，产品质量可靠，远销欧美、东南亚等国家和地区，为古典家具厂、现代家具厂、办公家具厂提供优质的产品与服务。欢迎咨询!
电动桌面插座 桌面多媒体插座 多功能毛刷桌面线盒
此款多功能毛刷线盒，结合传统线盒，可安装有多功能电源，网络，电话，USB，HDMI,音频，视频等各种数据接口。
主要材质：锌合金/塑胶
产品颜色：铝银
产品特点：信息接口选用高档配置，表面细腻，与办公台面选择紧密信息接口留外置接线，方便连接。性价比高，美观大方。产品后有塑胶套，不会与强电直接接触，安全性能强。 用途:主要用于大班台、会议桌、办公家具、酒店家具或其他场合使用。
注意事项
不允许渗水和敲击。
不宜安装在室外及地面。
输入电压：110-220v/50Hz，须接地线。
我司一直致力于家具五金拉手、桌面插座的专业研发与生产，产品质量可靠，远销欧美、东南亚等国家和地区，为古典家具厂、现代家具厂、办公家具厂提供优质的产品与服务。欢迎咨询!
液晶升降器 会议升降系统
产品面板样式：木纹、亚光黑、不锈钢、氧化铝拉丝
液晶显示屏升降器是针对高级会议系统设计的，在召开一般会议时，显示器降至桌面平整整洁，在召开多媒体会议时，可根据需要，单独，群组或全部升起，用于进行多媒体信息的
显示，包括会议内容，信息提示，图像信息等。广泛应用于视频会议系统，电视会议系统，金融分析系统等领域。
产品采用同步轨道升降原理，运行平稳，噪音小。具有液晶显示屏自动断电保护功能。机器总共由三个电机控制：一个控制开关，一个控制升降，一个控制角度调节。面板开团采用美观、耐用的薄膜开关。装饰面板可按客户需要制作，安装方便，美观大方，是现代高级视频会议系统中采用的理想设备。
该产品支持RS-485通讯协议，可通过中控实现远程控制。同时产品还支持无线连接控制，具有自由编组功能。
功能特点：电器元件防水保护
自动俯仰角功能
液晶显示器自动供电/断电功能
升降器单程时间少于20S
自动开关门功能
液晶显示器(可根据需要选择尺寸)
可通过RS-485通讯电缆与控制键盘或集控系统连接，实现远程控制的统一。
我司一直致力于家具五金拉手、桌面插座的专业研发与生产，产品质量可靠，远销欧美、东南亚等国家和地区，为古典家具厂、现代家具厂、办公家具厂提供优质的产品与服务。欢迎咨询!
移动电源已经成为手机的必备佳偶，然而现在市场上的移动电源虚标严重，品牌更迭迅速，产品缺乏标准、规范。低劣产品充斥着移动电源的市场，爆炸、自燃的事件时有发生，严重威胁着消费者人身与财产的安全。由于对移动电源市场认识不清，选择哪个牌子的移动电源?已经困扰了无数的消费者。接下来小编就为大家简单介绍几家信誉、口碑和产品质量都比较不错的移动电源品牌。
1、移动电源品牌
移动电源品牌在国内非常的多，不过很多品牌因为各方面的原因，慢慢的被市场淘汰。经过多年的竞争、发展还能生存下来的移动电源老品牌有西诺、品胜、品能、羽博、电小二等厂家。这些品牌的移动电源都已经得到了消费者的认可，产品的质量和口碑都比较不错，售后服务也有保障。另外，小米凭借着自身的品牌影响力，成功的进入移动电源市场，也是比较可靠的。
2、性价比较高的移动电源
正如上面所说，小米进入了移动电源市场，以性价比高而著称的小米所销售的移动电源，性价比也同样的高。10400毫安移动电源，铝合金外壳，采用进口LG电芯，售价69元，这样的产品对大部分的消费者来说都有很大的吸引力。
3、创新型的移动电源
西诺作为极少数生存下来的老牌移动电源企业之一，旗下的产品也都通过了各项安全认证，特别是在2014年初首创了神奇充电宝，这款产品的特点是采用主体+能量块分体叠加式设计，能无限扩展容量，也能随意缩小体积，做到了容量想大就大，体积想小就小，解决了目前市场上移动电源大容量和小体积不能共存这一矛盾，还采用了撞色设计，颜色能随意搭配、组合，让移动电源与众不同。西诺也承诺了7天内无条件退货，365天内产品出现质量问题不用修免费换新，让我们一起见证吧
4、实体店最多的移动电源
品胜和西诺一样，也是极少数生存下来的移动电源老品牌之一，品胜与其他企业的销售模式不同，采用的传统的销售模式，其实体店遍布全国各地，售后服务有保障。品胜还全力构筑O2O电商模式，打造属于自己的电商平台，宣布百城当日达，提高了用户体验，旗下的电霸也是一款比较不错的移动电源。
5、总结
移动电源虽然解决了手机关键时刻断电这一难题，但是劣质的移动电源存在着很大的安全隐患，所以小编要告诉大家的是，选择移动电源不要单纯的考虑价格，要考虑产品的质量、安全、服务、品牌等各方面的因素，要为自己的安全负责!
推荐阅读：
住宅电气插座设计总结09-14
智能插座企业知识产权分析09-11
天控自动化电源柜UPS电源技改分析11-05
高压电源03-24
激光电源03-24
开关电源设计09-14
电源设计论文提纲11-15
电源快速切换装置05-27
开关电源原理05-31
双电源用户管理05-31
