導(dǎo)語：如何才能寫好一篇開關(guān)電源原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

    一、主電路

    從交流電網(wǎng)輸入、直流輸出的全過程,包括:

    1、輸入濾波器:其作用是將電網(wǎng)存在的雜波過濾,同時(shí)也阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋到公共電網(wǎng)。

    2、整流與濾波:將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電,以供下一級變換。

    3、逆變:將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電,這是高頻開關(guān)電源的核心部分,頻率越高,體積、重量與輸出功率之比越小。

    4、輸出整流與濾波:根據(jù)負(fù)載需要,提供穩(wěn)定可靠的直流電源。

    二、控制電路

    一方面從輸出端取樣,經(jīng)與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,然后去控制逆變器,改變其頻率或脈寬,達(dá)到輸出穩(wěn)定,另一方面,根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù),經(jīng)保護(hù)電路鑒別,提供控制電路對整機(jī)進(jìn)行各種保護(hù)措施。

    三、檢測電路

    除了提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)外,還提供各種顯示儀表數(shù)據(jù)。

    四、輔助電源

    提供所有單一電路的不同要求電源。

    第二節(jié)  開關(guān)控制穩(wěn)壓原理

    開關(guān)K以一定的時(shí)間間隔重復(fù)地接通和斷開,在開關(guān)K接通時(shí),輸入電源E通過開關(guān)K和濾波電路提供給負(fù)載RL,在整個(gè)開關(guān)接通期間,電源E向負(fù)載提供能量;當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí),輸入電源E便中斷了能量的提供。可見,輸入電源向負(fù)載提供能量是斷續(xù)的,為使負(fù)載能得到連續(xù)的能量提供,開關(guān)穩(wěn)壓電源必須要有一套儲能裝置,在開關(guān)接通時(shí)將一部份能量儲存起來,在開關(guān)斷開時(shí),向負(fù)載釋放。圖中,由電感L、電容C2和二極管D組成的電路,就具有這種功能。電感L用以儲存能量,在開關(guān)斷開時(shí),儲存在電感L中的能量通過二極管D釋放給負(fù)載,使負(fù)載得到連續(xù)而穩(wěn)定的能量,因二極管D使負(fù)載電流連續(xù)不斷,所以稱為續(xù)流二極管。在AB間的電壓平均值EAB可用下式表示:

    EAB=TON/T*E

    式中TON為開關(guān)每次接通的時(shí)間,T為開關(guān)通斷的工作周期(即開關(guān)接通時(shí)間TON和關(guān)斷時(shí)間TOFF之和)。

    由式可知,改變開關(guān)接通時(shí)間和工作周期的比例,AB間電壓的平均值也隨之改變,因此,隨著負(fù)載及輸入電源電壓的變化自動調(diào)整TON和T的比例便能使輸出電壓V0維持不變。改變接通時(shí)間TON和工作周期比例亦即改變脈沖的占空比,這種方法稱為“時(shí)間比率控制”(Time Ratio Control,縮寫為TRC)。

    按TRC控制原理,有三種方式:

    一、脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,縮寫為PWM)

    開關(guān)周期恒定,通過改變脈沖寬度來改變占空比的方式。

    二、脈沖頻率調(diào)制(Pulse Frequency Modulation,縮寫為PFM)

    導(dǎo)通脈沖寬度恒定,通過改變開關(guān)工作頻率來改變占空比的方式。

    三、混合調(diào)制

    導(dǎo)通脈沖寬度和開關(guān)工作頻率均不固定,彼此都能改變的方式,它是以上二種方式的混合。

    第三節(jié)  開關(guān)電源的發(fā)展和趨勢

篇2

開關(guān)K 以一定的頻率重復(fù)的接通或斷開。在開關(guān)K 接通時(shí)，輸入電源通過開關(guān)K 和濾波電路向負(fù)載提供能量；當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，輸入電源便中斷了能量的供給。開關(guān)電源的示意圖如圖2-1所示。

為了使負(fù)載能夠得到連續(xù)的能量，開關(guān)電源就必須有一套儲能裝置，以便在開關(guān)K 接通時(shí)將一部分能量儲存起來，當(dāng)開關(guān)K 斷開后再將儲存的能量提供給負(fù)載。圖2-1中的電感L、電容C和二級管D 組成的電路就具有這樣的功能。當(dāng)開關(guān)K 接通時(shí)，電感L 用以儲存能量，開關(guān)K 斷開時(shí)，儲存在電感L中的能量通過二級管D 釋放給負(fù)載，從而使負(fù)載得到連續(xù)而又穩(wěn)定的能量。

當(dāng)電子開關(guān)K按一定的頻率開關(guān)時(shí)，導(dǎo)通時(shí)間越長，輸出電壓越高；導(dǎo)通時(shí)間越短，輸出電壓越低。通常，開關(guān)電源就是這樣在開關(guān)頻率一定的情況下，通過調(diào)整開關(guān)時(shí)間的長短?？刂戚敵鲭妷旱母叩?。目前，也有的開關(guān)電源采用開關(guān)時(shí)間長短恒定，通過改變開關(guān)頻率來改變輸出電壓的高低。

圖2-1 開關(guān)電源示意圖

開關(guān)電源的形式有很多種，其中尤其以脈沖寬度調(diào)制型（PWM）最為盛行，現(xiàn)在就以此種形式的開關(guān)電源介紹以下開關(guān)電源的工作原理。

采用PWM技術(shù)的開關(guān)電源原理機(jī)構(gòu)如圖2-2所示，從電網(wǎng)將能量傳遞給負(fù)載的回路稱為主回路，其余稱為控制回路。

工頻電網(wǎng)交流電壓經(jīng)過輸入整流濾波電路，得到高波紋未調(diào)直流電壓，在經(jīng)功率轉(zhuǎn)換電路，變換成符合要求的矩形波脈動電壓，最后經(jīng)過整流濾波電路將其平滑成連續(xù)的低波紋直流電壓。

圖2-2 PWM方式開關(guān)電源框圖

控制回路在提供高壓開關(guān)T管基極驅(qū)動脈沖的同時(shí)，需要完成輸出電壓穩(wěn)壓的控制，而且還必須能對電源或負(fù)載提供保護(hù)。它通常由檢測比較放大電路、電壓-脈沖寬度轉(zhuǎn)換電路（V/W電路）、時(shí)鐘震蕩電路，以及自用電壓源等基本電路構(gòu)成。

對于PWM方式而言，將頻率固定的震蕩源稱為時(shí)鐘震蕩器，這種電源利用檢測電路反映輸出電壓值，通過和給定參考電壓比較并產(chǎn)生誤差信號，在經(jīng)過V/W電路調(diào)制脈沖寬度——調(diào)節(jié)輸出電壓。例如，由于某種原因（負(fù)載電流減小或電網(wǎng)電壓上升）使高頻變壓器副邊輸出電壓的平均值增大，電源輸出電壓也將隨之提高，反饋檢測電路將提高了輸出電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，并產(chǎn)生負(fù)積極性的誤差電壓，V/W電路根據(jù)該誤差電壓及時(shí)減小輸出脈寬，這樣使輸出電壓平均值減小，接近原來的數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的作用。

開關(guān)電源的分類

在電子技術(shù)和應(yīng)用飛速發(fā)展的今天, 對電子儀器和設(shè)備的要求是, 在性能上更加安全可靠, 在功能上不斷增加, 在使用上自動化程度要越來越高, 在體積上日趨小型化。這使采用具有眾多優(yōu)點(diǎn)的開關(guān)電源就顯得更加重要。所以, 開關(guān)電源在計(jì)算機(jī)、通信、航天、彩電等方面都得到了越來越廣泛的應(yīng)用, 發(fā)揮了巨大的作用, 這大大促進(jìn)了開關(guān)電源的發(fā)展, 從事這方面研究和生產(chǎn)的人員也在不斷地增加, 開關(guān)電源的品種和類型也越來越多。常見的開關(guān)電源的分類方法有下列幾種:

1.按激勵(lì)方式劃分 分為他激式和自激式。他激式開關(guān)電源電路中專設(shè)激勵(lì)信號振蕩器；自激式開關(guān)功率管兼作振蕩管。該形式的開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)簡單, 元器件少, 可以做成低成本的開關(guān)電源。

2.按調(diào)制方式劃分 分為脈寬調(diào)制型、頻率調(diào)整型和混合調(diào)整型。脈寬調(diào)制型保持振蕩頻率保持不變, 通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來改變輸出電壓的大??；頻率調(diào)整型保持占空比保持不變(脈沖寬度保持不變) , 通過改變振蕩頻率來改變輸出電壓大小；混合調(diào)整型是脈沖寬度和振蕩頻率均可進(jìn)行調(diào)節(jié)的開關(guān)電源。

3．按開關(guān)管電流的工作方式劃分 分開關(guān)型和諧振型。開關(guān)型用開關(guān)晶體管把直流變成高頻標(biāo)準(zhǔn)方波, 其電路形式類似于他激式；諧振型用開關(guān)晶體管與LC諧振回路將直流變成標(biāo)準(zhǔn)正弦波, 其電路形式類似于自激式開關(guān)電源。

4．按開關(guān)晶體管的類型劃分 分為晶體管型和可控硅型。晶體管型采用晶體管(包括場效應(yīng)管)作為開關(guān)功率管；可控硅型采用可控硅作為開關(guān)功率管。這種電路的特點(diǎn)是直接輸入交流電壓, 不需要一次整流部分。

5．按儲能電感與負(fù)載的連接方式劃分 分串聯(lián)型和并聯(lián)型。串聯(lián)型儲能電感串聯(lián)在輸入與輸出電壓之間；并聯(lián)型儲能電感并聯(lián)在輸入與輸出電壓之間。

6．按晶體管的連接方法劃分 分為單端式、推挽式、半橋式和全橋式。單端式僅使用一個(gè)晶體管作為電路中的開關(guān)管。這種電路的特點(diǎn)是價(jià)格低、電路結(jié)構(gòu)簡單, 但輸出功率不能提高；推挽式使用兩個(gè)功率開關(guān)管, 將其連接成推挽功率放大器的形式。這種電路的特點(diǎn)是可以工作在電源電壓較低的場合, 一般逆變器多采用這種形式的電路, 但它的缺點(diǎn)是開關(guān)變壓器的初級必須具有中心抽頭；半橋式使用兩個(gè)功率開關(guān)管, 將其連接成半橋形式。它的特點(diǎn)是適應(yīng)于輸入電壓較高的場合；全橋式使用四個(gè)功率開關(guān)管,將其連接成全橋的形式。它的特點(diǎn)是輸出功率較大。

7．按電路結(jié)構(gòu)劃分 分為散件式和集成電路式。散件式整個(gè)開關(guān)電源電路都是采用分立式元器件組成的。這種電路的缺點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；集成電路式整個(gè)開關(guān)電源電路或電路的一部分是由集成電路組成的。這種集成電路通常被稱為厚膜電路,有的厚膜集成電路中包括功率開關(guān)管, 有的則不包括。這種形式的電源的特點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、可靠性高。這種電路被廣泛地應(yīng)用于彩色電視中。

以上五花八門的開關(guān)電源品種都是站在不同的角度, 以開關(guān)電源不同的特點(diǎn)命名和劃分的。不論是激勵(lì)方法、輸出直流電壓的調(diào)節(jié)手段、儲能電感的連接方法、功率開關(guān)管的器件種類以及串并聯(lián)結(jié)構(gòu), 還是其他的電路形式,它們最后總可以歸結(jié)為串聯(lián)型和并聯(lián)型開關(guān)電源這兩大類[4]。

開關(guān)電源優(yōu)缺點(diǎn)

開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)

1．功耗小、效率高 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)原理方框圖中的晶體管在激勵(lì)信號的驅(qū)動下,其工作狀態(tài)處于導(dǎo)通—截止和截止—導(dǎo)通的開關(guān)狀態(tài),轉(zhuǎn)換速度很快, 頻率一般為50kHz左右。在一些技術(shù)先進(jìn)的國家, 可以做到幾百或者上千kHz。晶體管V飽和導(dǎo)通時(shí),雖然電流較大,但管壓降很小;截止斷開時(shí), 雖然管壓降很大,但通過的電流幾乎為零。這就使得開關(guān)晶體管V 在其整個(gè)工作過程中的功耗很小,電源的效率可以大幅度地提高。

2．體積小、重量輕 沒有了笨重的工頻降壓變壓器。由于調(diào)整管上的耗散功率大幅度地降低, 因而省去了體積和重量都較大的散熱片。由于這兩方面的原因, 故開關(guān)電源的體積小、重量輕。

3．穩(wěn)壓范圍寬 開關(guān)電源的輸出電壓是通過激勵(lì)信號的占空比來調(diào)節(jié)的, 輸入電壓的波動變化, 可以通過改變占空比的方式來進(jìn)行補(bǔ)償, 這樣在輸入電壓變化或波動較大時(shí), 它仍能保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。所以, 開關(guān)電源的穩(wěn)壓范圍很寬, 穩(wěn)壓效果較好。此外,改變占空比的方法有脈寬調(diào)制型、頻率調(diào)制型和混合調(diào)制型三種。這樣開關(guān)電源不僅具有穩(wěn)壓范圍寬的優(yōu)點(diǎn), 而且實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的方法也較多較靈活,設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要和要求, 靈活選用各種形式的穩(wěn)壓方法。

4．濾波效率高,不需要較大容量的濾波電容 開關(guān)電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz 左右, 是線性電源的1000倍, 這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍。就是采 用半波整流后加電容濾波, 效率也提高了500倍。在相同波紋輸出電壓的要求下,采用開關(guān)電源時(shí), 濾波電容的容量只是線性電源中濾波電容容量的1/500～1/1000。濾波電容容量

減小以后, 整個(gè)電源的體積和重量也相應(yīng)地有所減小。

5．電路形式靈活多樣 例如：有自激式和他激式；有調(diào)寬型和調(diào)頻型; 有單端式和雙端式; 有開關(guān)元件為晶體管式和開關(guān)元件為可控硅式等等。設(shè)計(jì)者可以發(fā)揮各種類型電路的特長, 設(shè)計(jì)出能滿足各種不同應(yīng)用場合的開關(guān)電源。

開關(guān)電源的缺點(diǎn)

開關(guān)電源最為突出的缺點(diǎn)就是開關(guān)干擾較為嚴(yán)重。開關(guān)電源中的開關(guān)功率管是工作在開關(guān)狀態(tài)下, 它產(chǎn)生的交流電壓和電流會通過電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振干擾, 這些干擾如果不采取一定的措施進(jìn)行抑制、消除、屏蔽和隔離,就會嚴(yán)重地影響整機(jī)的正常工作。此外, 由于開關(guān)電源中沒有了工頻降壓變壓器的隔離, 振蕩器所產(chǎn)生的高頻干擾如果不加以消除, 就會串入工頻電網(wǎng), 使附近的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器受到嚴(yán)重的干擾。

目前,由于國內(nèi)微電子技術(shù)、阻容器件生產(chǎn)技術(shù)以及磁性材料技術(shù)與

一些技術(shù)先進(jìn)的國家還有一定的差距, 因此開關(guān)電源的造價(jià)不能進(jìn)一步降低, 也影響到可靠性的進(jìn)一步提高。所以, 在我國的電子儀器以及機(jī)電一體化儀器中, 開關(guān)電源還不能得到普及使用。特別是無工頻變壓器開關(guān)電源中的高壓電容、高反壓大功率開關(guān)管、開關(guān)變壓器的磁性材料等元件,我國還處于研究和開發(fā)階段。一些先進(jìn)的國家,雖然有了一定的發(fā)展,但是在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些問題, 不能令人十分滿意。這就暴露出了開關(guān)電源的又一個(gè)缺點(diǎn), 那就是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、維修麻煩、成本高。對此, 如果設(shè)計(jì)者和制造者不予以充分重視,則會直接影響開關(guān)穩(wěn)壓電源的推廣應(yīng)用。

軟開關(guān)技術(shù)簡介

硬開關(guān)與軟開關(guān)

現(xiàn)代電力電子裝置的發(fā)展趨勢是小型化、輕量化，同時(shí)對裝置的效率和電磁兼容性也提出了更高的要求。通常，濾波電感、電容和變壓器在裝置的體積和重量中占很大比例。因此必須設(shè)法降低他們的體積和重量，才能達(dá)到裝置的小型化、輕量化。從“電路”的有關(guān)知識中可以知道，提高工作頻率可以減少變壓器各繞組間的匝數(shù)，并減小鐵心的體積，從而使變壓器小型化。因此裝置小型化、輕量化的直接途徑就是電路的高頻化。但在提高開關(guān)頻率的同時(shí)，開關(guān)損耗也會隨之增加，電路效率嚴(yán)重下降，電磁干擾也增大了，所以簡單的提高開關(guān)頻率是不行的。

（a）硬開關(guān)的開通過程（b）硬開關(guān)的關(guān)斷過程

圖 2-3 硬開關(guān)的開關(guān)過程

針對這些問題出現(xiàn)了軟開關(guān)技術(shù)，他利用以諧振為住的輔助換流手段，解決了電路中的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲問題，使開關(guān)頻率可以大幅度提高。

在很多電路中，開關(guān)元件在電壓很高或電流很大的條件下，在門極的控制下開通或關(guān)斷，起典型的開關(guān)過程如圖2-3所示。開關(guān)過程中電壓、

電流均不為零，出現(xiàn)了重疊，因此導(dǎo)致了開關(guān)損耗。而且電壓和電流的變化很快，波形出現(xiàn)了明顯的過沖，這導(dǎo)致了開關(guān)噪聲的產(chǎn)生。具有這樣的開關(guān)過程的開關(guān)稱為硬開關(guān)。

在硬開關(guān)過程中會產(chǎn)生較大的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。開關(guān)損耗隨著頻率的增加，使電路效率下降，阻礙了開關(guān)頻率的提高；開關(guān)噪聲給電路帶來嚴(yán)重的電磁干擾問題，影響周邊電子設(shè)備的工作。

通過在原來的開關(guān)電路中增加很小的電感，電容等諧振元件，構(gòu)成輔助換流網(wǎng)絡(luò)，在開關(guān)過程中引入諧振過程，開關(guān)開通前電壓降為零，或關(guān)斷前電流降為零，就可以消除開關(guān)過程中電壓、電流的重疊，降低他們的變化率，從而大大減小甚至消除損耗和開關(guān)噪聲，這樣的電路稱為軟開關(guān)電路。軟開關(guān)電路中典型的開關(guān)過程如圖2-4所示。具有這樣開關(guān)過程的開關(guān)稱為軟開關(guān)。開關(guān)損耗理論上為零[5]。

（a）軟開關(guān)的開通過程 （b）軟開關(guān)的關(guān)斷過程

圖2-4軟開關(guān)的開關(guān)過程

軟開關(guān)的分類

根據(jù)電路中主要開關(guān)元件是零電壓開通還是零電流關(guān)斷，可以將軟開關(guān)電路零電壓電路和零電流電路兩大類。通常，一種開關(guān)電路要么屬于零電壓電路，要么屬于零電流電路。但在有些情況下，電路中有多個(gè)開關(guān)，有些開關(guān)工作在零電壓的條件下，而另一些開關(guān)工作在零電流的條件下。

根據(jù)軟開關(guān)技術(shù)的發(fā)展歷程可以將軟開關(guān)電路分成準(zhǔn)諧振電路、零開關(guān)PWM電路和零轉(zhuǎn)換PWM電路。下面分別介紹上述三類軟開關(guān)電路。

1.準(zhǔn)諧振電路

這是最早出現(xiàn)的軟開關(guān)電路，其中有些現(xiàn)在還在大量使用。準(zhǔn)諧振電路可分為

(1)零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振電路；

(2)零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振電路；

(3)零電壓開關(guān)多諧振電路；

(4)用于逆變器的諧振直流環(huán)電路。

2.零開關(guān)PWM電路

這類電路中引入了輔助開關(guān)來控制諧振的開始時(shí)刻，使諧振僅發(fā)生與開關(guān)過程前后。零開關(guān)PWM電路可以分為

1）零電壓開關(guān)PWM電路；

2) 零電流開關(guān)PWM電路和準(zhǔn)諧振電路相比，這類電路有很多明顯的優(yōu)勢：電壓和電流基本上是方波，只是上升沿和下降沿較緩，開關(guān)承受的電壓明顯降低，電路可以采用開關(guān)頻率固定的PWM控制方式。[5]這兩種電路的基本開關(guān)單元如圖2-5。

(a) 零電壓開關(guān)PWM基本開關(guān)單元 (b) 零電流開關(guān)PWM基本單元

圖2-5 零開關(guān)PWM電路的基本開關(guān)單元

3.零轉(zhuǎn)換PWM電路

這類軟開關(guān)電路還是采用輔助開關(guān)控制諧振時(shí)刻的開始時(shí)刻，所不同的是，諧振電路是與主開關(guān)并聯(lián)的，因此輸入電壓和負(fù)載電流對電路諧振過程的影響很小，電路在很寬的輸入電壓輸入范圍內(nèi)并從零負(fù)載到滿載都能工作在軟開關(guān)狀態(tài)。而且電路中無功功率的交換被削減到最小，使這種電路的效率進(jìn)一步提高。

零轉(zhuǎn)換電路可分為：

(1)零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路；

(2)零電流轉(zhuǎn)換PWM電路。

基本開關(guān)單元如圖2-6。

(a) ZVT PWM開關(guān)單元 (b)ZCT PWM 開關(guān)單元

圖2-6 零轉(zhuǎn)換PWM電路的基本開關(guān)單元

篇3

引言

由于MOSFET及IGBT和軟開關(guān)技術(shù)在電力電子電路中的廣泛應(yīng)用，使得功率變換器的開關(guān)頻率越來越高，結(jié)構(gòu)更加緊湊，但亦帶來許多問題，如寄生元件產(chǎn)生的影響加劇，電磁輻射加劇等，所以EMI問題是目前電力電子界關(guān)注的主要問題之一。

圖1 CM及DM噪聲電流的耦合路徑示意圖

    傳導(dǎo)是電力電子裝置中干擾傳播的重要途徑。差模干擾和共模干擾是主要的傳導(dǎo)干擾形態(tài)。多數(shù)情況下，功率變換器的傳導(dǎo)干擾以共模干擾為主。本文介紹了一種基于補(bǔ)償原理的無源共模干擾抑制技術(shù)，并成功地應(yīng)用于多種功率變換器拓?fù)渲?。理論和?shí)驗(yàn)結(jié)果都證明了，它能有效地減小電路中的高頻傳導(dǎo)共模干擾。這一方案的優(yōu)越性在于，它無需額外的控制電路和輔助電源，不依賴于電源變換器其他部分的運(yùn)行情況，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。

1 補(bǔ)償原理

共模噪聲與差模噪聲產(chǎn)生的內(nèi)部機(jī)制有所不同：差模噪聲主要由開關(guān)變換器的脈動電流引起；共模噪聲則主要由較高的dv/dt與雜散參數(shù)間相互作用而產(chǎn)生的高頻振蕩引起。如圖1所示。共模電流包含連線到接地面的位移電流，同時(shí)，由于開關(guān)器件端子上的dv/dt是最大的，所以開關(guān)器件與散熱片之間的雜散電容也將產(chǎn)生共模電流。圖2給出了這種新型共模噪聲抑制電路所依據(jù)的本質(zhì)概念。開關(guān)器件的dv/dt通過外殼和散熱片之間的寄生電容對地形成噪聲電流。抑制電路通過檢測器件的dv/dt，并把它反相，然后加到一個(gè)補(bǔ)償電容上面，從而形成補(bǔ)償電流對噪聲電流的抵消。即補(bǔ)償電流與噪聲電流等幅但相位相差180°，并且也流入接地層。根據(jù)基爾霍夫電流定律，這兩股電流在接地點(diǎn)匯流為零，于是50Ω的阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)（LISN）電阻（接測量接收機(jī)的BNC端口）上的共模噪聲電壓被大大減弱了。

圖3 帶無源共模抑制電路的隔離型反激變換器

2 基于補(bǔ)償原理的共模干擾抑制技術(shù)在開關(guān)電源中的應(yīng)用

本文以單端反激電路為例，介紹基于補(bǔ)償原理的共模干擾抑制技術(shù)在功率變換器中的應(yīng)用。圖3給出了典型單端反激變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并加入了新的共模噪聲抑制電路。如圖3所示，從開關(guān)器件過來的dv/dt所導(dǎo)致的寄生電流ipara注入接地層，附加抑制電路產(chǎn)生的反相噪聲補(bǔ)償電流icomp也同時(shí)注入接地層。理想的狀況就是這兩股電流相加為零，從而大大減少了流向LISN電阻的共模電流。利用現(xiàn)有電路中的電源變壓器磁芯，在原繞組結(jié)構(gòu)上再增加一個(gè)附加繞組NC。由于該繞組只需流過由補(bǔ)償電容Ccomp產(chǎn)生的反向噪聲電流，所以它的線徑相對原副方的NP及NS繞組顯得很小（由實(shí)際裝置的設(shè)計(jì)考慮決定）。附加電路中的補(bǔ)償電容Ccomp主要是用來產(chǎn)生和由寄生電容Cpara引起的寄生噪聲電流反相的補(bǔ)償電流。Ccomp的大小由Cpara和繞組匝比NP∶NC決定。如果NP∶NC=1，則Ccomp的電容值取得和Cpara相當(dāng)；若NP∶NC≠1，則Ccomp的取值要滿足icomp=Cpara·dv/dt。

圖4和圖5

此外，還可以通過改造諸如Buck，Half-bridge等DC/DC變換器中的電感或變壓器，從而形成無源補(bǔ)償電路，實(shí)現(xiàn)噪聲的抑制，如圖4，圖5所示。

3 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

實(shí)驗(yàn)采用了一臺5kW/50Hz艇用逆變器的單端反激輔助電源作為實(shí)驗(yàn)平臺。交流調(diào)壓器的輸出經(jīng)過LISN送入整流橋，整流后的直流輸出作為反激電路的輸入。多點(diǎn)測得開關(guān)管集電極對實(shí)驗(yàn)地（機(jī)殼）的寄生電容大約為80pF，鑒于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的電容元件，取用了一個(gè)100pF，耐壓1kV的瓷片電容作為補(bǔ)償電容。一接地鋁板作為實(shí)驗(yàn)桌面，LISN及待測反激電源的外殼均良好接地。圖6是補(bǔ)償繞組電壓和原方繞組電壓波形。補(bǔ)償繞組精確的反相重現(xiàn)了原方繞組的波形。圖7是流過補(bǔ)償電容的電流和開關(guān)管散熱器對地寄生電流的波形。從圖7可以看出，補(bǔ)償電流和寄生電流波形相位相差180°，在一些波形尖刺方面也較好地吻合。但是，由于開關(guān)管的金屬外殼為集電極且與散熱器相通，散熱器形狀的不規(guī)則導(dǎo)致了開關(guān)管寄生電容測量的不確定性。由圖7可見，補(bǔ)償電流的幅值大于實(shí)際寄生電流，說明補(bǔ)償電容的取值與寄生電容的逼近程度不夠好，取值略偏大。圖8給出了補(bǔ)償電路加入前后，流入LISN接地線的共模電流波形比較。經(jīng)過共模抑制電路的電流平衡后，共模電流的尖峰得到了很好的抑制，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，最大的抑制量大約有14mA左右。

    圖9是用AgilentE4402B頻譜分析儀測得的共模電流的頻譜波形。可見100kHz到2MHz的頻率范圍內(nèi)的CM噪聲得到了較好的抑制。但是，在3MHz左右出現(xiàn)了一個(gè)幅值突起，之后的高頻段也未見明顯的衰減，這說明在高頻條件下，電路的分布參數(shù)成了噪聲耦合主要的影響因素，補(bǔ)償電路帶來的高頻振蕩也部分增加了共模EMI噪聲的高頻成份。但從濾波器設(shè)計(jì)的角度來看，這并不太多影響由于降低了低次諧波噪聲而節(jié)省的設(shè)備開支。若是能較精確地調(diào)節(jié)補(bǔ)償電容，使其盡可能接近寄生電容Cpara的值，那么抑制的效果會在此基礎(chǔ)上有所改善。

4 此技術(shù)的局限性

圖10中的（a），（b），（c），（d）給出了噪聲抑制電路無法起到正常效用時(shí)的電壓、電流的波形仿真情況。這里主要包含了兩種情況：

    第一種情況是在輸入電容的等效串聯(lián)電感（ESL）上遇到的。電感在整個(gè)電路中充當(dāng)了限制電流變化率di/dt的角色，很顯然LISN中大電感量的串聯(lián)電感限制了變換器電源作為電流源提供的能力。因此，這些脈動電流所需的能量必須靠輸入電容來供給，但是輸入電容自身的ESL也限制了它們作為電流源的能力。ESL愈大，則輸入端電容提供給補(bǔ)償變壓器所需高頻電流的能力愈受限制。當(dāng)ESL為100nH時(shí)，補(bǔ)償電路幾乎失效。圖10（a）中雖說補(bǔ)償電壓與寄生CM電壓波形非常近似，但是圖10（b）中卻很明顯看出流過補(bǔ)償電容Ccomp的電流被限制了。

另外一種嚴(yán)重的情況是補(bǔ)償變壓器的漏感。當(dāng)把變壓器漏感從原來磁化電感的0.1％增大到10％的時(shí)候，補(bǔ)償電路也開始失效，如圖10（c）及圖10（d）所示。補(bǔ)償繞組電壓波形由于漏感和磁化電感的緣故發(fā)生分叉。如果漏感相對于磁化電感來說很小的話，這個(gè)波形畸變可以忽略，但實(shí)際補(bǔ)償電容上呈現(xiàn)的dv/dt波形已經(jīng)惡化，以至于補(bǔ)償電路無法有效發(fā)揮抑制作用。

    為了解決ESL和變壓器漏感這兩個(gè)嚴(yán)重的限制因素，可以采取以下措施：對于輸入電容的ESL，要盡量降低至可以接受的程度，通過并聯(lián)低ESL值的電容來改善；密繞原方繞組和補(bǔ)償繞組可以有效降低漏感。

圖10 噪聲電路失效仿真電壓、電流波形

篇4

220V交流市電經(jīng)保險(xiǎn)管F601和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC進(jìn)入抗干擾抑制電路，該電路由C601、C603、C604、T601構(gòu)成，它具有雙重功效，既濾除市電網(wǎng)中的高頻干擾，又抑制開關(guān)電源自身產(chǎn)生的高頻干擾對市電網(wǎng)的污染。經(jīng)處理的220V交流電壓經(jīng)VD601-VD604橋式整流、C605濾波，在C605兩端得到約300V的直流電壓，作為E2A265供電及啟動電壓。

啟動與穩(wěn)壓電路

300V直流電壓一路經(jīng)開關(guān)變壓器T602初級繞組③-④加至IC601（E2A265）的④、⑤腳（內(nèi)部場效應(yīng)開關(guān)管的漏極），另一路經(jīng)啟動電阻R603加到E2A265⑦腳（Vcc），對⑦腳外接電容C610充電，使⑦腳電壓上升，同時(shí)內(nèi)部軟啟動電路對①腳外接的軟啟動時(shí)間常數(shù)電容C606充電，當(dāng)⑦腳電壓上升到13.5V時(shí)，同時(shí)①腳電壓上升到5.3V時(shí)，內(nèi)部各功能電路開始正常工作，內(nèi)部激勵(lì)電路輸出高頻開關(guān)脈沖使場效應(yīng)開關(guān)管處于開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)電路起振后，只要E2A265⑦腳電壓不低于8.5V，電路即鎖定在振蕩狀態(tài)。電源啟動工作后，開關(guān)變壓器T602初級繞組③-④上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，由于繞組間的電磁耦合，開關(guān)變壓器T602反饋繞組①-②產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)R624限流、VD607整流、C610濾波、VD608穩(wěn)壓后得到的直流電壓為E2A265⑦腳（Vcc）供電，維持電源的正常工作狀態(tài)。電源工作后，開關(guān)變壓器次級感應(yīng)出的電壓經(jīng)整流、濾波后為主板各單元電路提供電源。

穩(wěn)壓控制電路主要由IC601（E2A265）、光電耦合器IC602（PC817C）和可調(diào)三端穩(wěn)壓器IC603（KA431）和取樣電阻R622、R623等元件組成，穩(wěn)壓取樣電壓取自3.3V電源，經(jīng)R622、R623分壓加到KA431控制端R。當(dāng)因某種原因使開關(guān)電源次級輸出電壓升高時(shí)，KA431控制端R電壓也隨之升高，使KA431的K端電壓下降，光電耦合器IC602（PC817C）內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光增強(qiáng)，光敏三極管導(dǎo)通增強(qiáng)而內(nèi)阻減小，導(dǎo)致E2A265②腳電壓隨之降低，E2A265內(nèi)部脈寬控制電路通過脈寬調(diào)整，使內(nèi)部場效應(yīng)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間縮短，開關(guān)變壓器次級輸出電壓隨之下降，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。當(dāng)輸出電壓因某種原因降低時(shí)，穩(wěn)壓控制與上述過程相反。

保護(hù)電路

1.開關(guān)管保護(hù)：在開關(guān)變壓器T602的③-④繞組中接有由R602、C609、VD605組成的尖峰電壓吸收電路，在E2A265內(nèi)部開關(guān)管截止瞬間，抑制開關(guān)變壓器③-④繞組產(chǎn)生的反向尖峰電壓，保護(hù)E2A265內(nèi)部開關(guān)管不被過高的尖峰電壓擊穿。

2.欠壓保護(hù)：當(dāng)交流市電過低時(shí)，開關(guān)變壓器T602的①-②繞組上電壓也會降低，經(jīng)R624限流、VD607整流、C610濾波、VD608穩(wěn)壓后加到E2A265⑦腳的電壓也相應(yīng)下降，當(dāng)該腳電壓低于8.5V時(shí)，E2A265內(nèi)部欠壓保護(hù)電路動作，開關(guān)管截止，電源無輸出，實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)。

3.過流保護(hù)：E2A265③腳內(nèi)接場效應(yīng)開關(guān)管源極（S）和內(nèi)部過流保護(hù)電路，③腳外接的電阻R604為源極上的電流取樣電阻，當(dāng)某種原因使流經(jīng)E2A265內(nèi)部場效應(yīng)開關(guān)管源極的電流增大時(shí)，流經(jīng)R604的電流也隨之增大，E2A265③腳電位升高，當(dāng)③腳電位上升到E2A265內(nèi)部保護(hù)電路閥值時(shí)，內(nèi)部保護(hù)電路動作，開關(guān)管截止，電源無輸出，達(dá)到過流保護(hù)的目的。

4.過壓保護(hù)：當(dāng)市電電壓升高或穩(wěn)壓電路失控導(dǎo)致輸出電源電壓過高時(shí)，開關(guān)變壓器T602①-②繞組上電壓也會升高，經(jīng)R624限流、VD607整流、C610濾波、VD608穩(wěn)壓后加到E2A265⑦腳的電壓也相應(yīng)升高，當(dāng)⑦腳電壓超過16.5V時(shí)，E2A265內(nèi)部過壓保護(hù)電路動作，開關(guān)管截止，電源無輸出，實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)。

5.過熱保護(hù)：E2A265內(nèi)部集成過熱關(guān)閉保護(hù)電路，當(dāng)內(nèi)部溫度超過140。C時(shí)，過熱保護(hù)電路動作，關(guān)閉開關(guān)管激勵(lì)脈沖，開關(guān)管截止，實(shí)現(xiàn)過熱保護(hù)。

6.其他保護(hù)：在電源輸入端接有負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC，抑制電源電路接通瞬間過大的電流，保護(hù)電源電路及負(fù)載。E2A265①腳為軟啟動控制端，外接軟啟動控制電容C606在開機(jī)瞬間，電容上電壓為0，隨著內(nèi)部軟啟動電路對其充電，C606兩端電壓逐漸上升，由此自動觸發(fā)振蕩器，使內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生一個(gè)脈寬稍窄并逐漸加寬的啟動脈沖，逐漸啟動開關(guān)管工作，使開關(guān)電源有一個(gè)緩慢的啟動過程，以防止開機(jī)時(shí)的沖擊電流損壞開關(guān)電源及負(fù)載，當(dāng)該腳電壓升至5.3V時(shí)，振蕩電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

篇5

【關(guān)鍵詞】直流開關(guān)電源；工作原理；保護(hù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源，因此直流開關(guān)電源開始發(fā)揮著越來越重要的作用，并相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了直流開關(guān)電源。同時(shí)隨著許多高新技術(shù)，包括高頻開關(guān)技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)、功率因數(shù)校正技術(shù)、同步整流技術(shù)、智能化技術(shù)、表面安裝技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這為直流開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。但是由于開關(guān)電源中控制電路比較復(fù)雜，晶體管和集成器件耐受電、熱沖擊的能力較差，在使用過程中給用戶帶來很大不便。為了保護(hù)開關(guān)電源自身和負(fù)載的安全，根據(jù)了直流開關(guān)電源的原理和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了過熱保護(hù)、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)以及軟啟動保護(hù)電路。

1．開關(guān)電源的原理及特點(diǎn)

1.1 工作原理

直流開關(guān)電源由輸入部分、功率轉(zhuǎn)換部分、輸出部分、控制部分組成。功率轉(zhuǎn)換部分是開關(guān)電源的核心，它對非穩(wěn)定直流進(jìn)行高頻斬波并完成輸出所需要的變換功能。它主要由開關(guān)三極管和高頻變壓器組成。

1.2 特點(diǎn)

為了適應(yīng)用戶的需求，國內(nèi)外各大開關(guān)電源制造商都致力于同步開發(fā)新型高智能化的元器件，特別是通過改善二次整流器件的損耗，并在功率鐵氧體材料上加大科技創(chuàng)新，以提高在高頻率和較大磁通密度下獲得高的磁性能，同時(shí)SMT技術(shù)的應(yīng)用使得開關(guān)電源取得了長足的進(jìn)展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關(guān)電源的輕、小、薄。因此直流開關(guān)電源的發(fā)展趨勢是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。

2.直流開關(guān)電源的保護(hù)

基于直流開關(guān)電源的特點(diǎn)和實(shí)際的電氣狀況，為使直流開關(guān)電源在惡劣環(huán)境及突發(fā)故障情況下安全可靠地工作，本文根據(jù)不同的情況設(shè)計(jì)了多種保護(hù)電路。

2.1 過電流保護(hù)電路

在直流開關(guān)電源電路中，為了保護(hù)調(diào)整管在電路短路、電流增大時(shí)不被燒毀。其基本方法是，當(dāng)輸出電流超過某一值時(shí)，調(diào)整管處于反向偏置狀態(tài)，從而截止，自動切斷電路電流。當(dāng)出現(xiàn)負(fù)載短路，過載或者控制電路失效等意外情況時(shí),會引起流過穩(wěn)壓器中開關(guān)三極管的電流過大，使管子功耗增大,發(fā)熱,若沒有過流保護(hù)裝置，大功率開關(guān)三極管就有可能損壞。故而在開關(guān)穩(wěn)壓器中過電流保護(hù)是常用的，最經(jīng)濟(jì)簡便的方法是用保險(xiǎn)絲。由于晶體管的熱容量小,普通保險(xiǎn)絲一般不能起到保護(hù)作用,常用的是快速熔斷保險(xiǎn)絲，這種方法具有保護(hù)容易的優(yōu)點(diǎn)。

2.2 過電壓保護(hù)電路

直流開關(guān)電源中開關(guān)穩(wěn)壓器的過電壓保護(hù)包括輸入過電壓保護(hù)和輸出過電壓保護(hù)。如果開關(guān)穩(wěn)壓器所使用的未穩(wěn)壓直流電源的電壓如果過高，將導(dǎo)致開關(guān)穩(wěn)壓器不能正常工作，甚至損壞內(nèi)部器件，因此開關(guān)電源中有必要使用輸入過電壓保護(hù)電路。采用集成電路電壓比較器來檢測開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出電壓，是目前較為常用的方法，利用比較器的輸出狀態(tài)的改變跟相應(yīng)的邏輯電路配合，構(gòu)成過電壓保護(hù)電路，這種電路既靈敏又穩(wěn)定。

2.3 軟啟動保護(hù)電路

開關(guān)穩(wěn)壓電源的電路比較復(fù)雜，開關(guān)穩(wěn)壓器的輸入端一般接有小電感、大電容的輸入濾波器。在開機(jī)瞬間，濾波電容器會流過很大的浪涌電流，這個(gè)浪涌電流可以為正常輸入電流的數(shù)倍。這樣大的浪涌電流會使普通電源開關(guān)的觸點(diǎn)或繼電器的觸點(diǎn)熔化，并使輸入保險(xiǎn)絲熔斷。另外，浪涌電流也會損害電容器，使之壽命縮短，過早損壞。為此，開機(jī)時(shí)應(yīng)該接入一個(gè)限流電阻，通過這個(gè)限流電阻來對電容器充電。為了不使該限流電阻消耗過多的功率，以致影響開關(guān)穩(wěn)壓器的正常工作，而在開機(jī)暫態(tài)過程結(jié)束后，用一個(gè)繼電器自動短接它，使直流電源直接對開關(guān)穩(wěn)壓器供電，這種電路稱之謂直流開關(guān)電源的“軟啟動”電路。

2.4 過熱保護(hù)電路

直流開關(guān)電源中開關(guān)穩(wěn)壓器的高集成化和輕量小體積，使其單位體積內(nèi)的功率密度大大提高，因此如果電源裝置內(nèi)部的元器件對其工作環(huán)境溫度的要求沒有相應(yīng)提高，必然會使電路性能變壞，元器件過早失效。因此在大功率直流開關(guān)電源中應(yīng)該設(shè)過熱保護(hù)電路。采用溫度繼電器來檢測電源裝置內(nèi)部的溫度，當(dāng)電源裝置內(nèi)部產(chǎn)生過熱時(shí)，溫度繼電器就動作，使整機(jī)告警電路處于告警狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對電源的過熱保護(hù)，亦可將溫度繼電器置于開關(guān)三極管的附近，一般大功率管允許的最高管殼溫度是75℃，調(diào)節(jié)溫度整定值為60℃。當(dāng)管殼溫度超過允許值后繼電器就切斷電器，對開關(guān)管進(jìn)行保護(hù)。

3.開關(guān)電源的應(yīng)用

開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制功率半導(dǎo)體器件開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。與線性穩(wěn)壓電源相比，開關(guān)電源具有體積小、效率高、重量輕等一系列優(yōu)點(diǎn)，在各種電子設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。

3.1開關(guān)電源的分類

根據(jù)分類的原則不同，開關(guān)電源有很多種分類方法：

(1)根據(jù)輸入輸出類型，可分為DC/DC變換器和AC/DC變換器。

(2)根據(jù)驅(qū)動方式，可分為自勵(lì)式和他勵(lì)式。

(3)根據(jù)控制方式，可分為脈沖寬度調(diào)制式（PWM）、脈沖頻率調(diào)制式（PFM）、PWM和PFM混合式。

(4)根據(jù)電路組成，可分為諧振型和非諧振型。

此外還可分為單端正激式和反激式、推挽式、半橋式、全橋式、降壓式、升壓式和升降壓式等等。

3.2 開關(guān)電源的發(fā)展趨勢

高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化是開關(guān)電源的發(fā)展趨勢。目前市場上的開關(guān)電源中采用雙極性晶體管制成的100kHz、用MOS-FET制成的500kHz電源，其頻率有待進(jìn)一步提高。提高開關(guān)頻率，需要有高速開關(guān)元器件。同時(shí)為了保證效率，要減少開關(guān)損耗。開關(guān)速度提高后，會受電路中分布電感和電容或二極管中存儲電荷的影響而產(chǎn)生浪涌或噪聲。為了控制浪涌，針對不同的情況，可采用R-C或L-C緩沖器、非晶態(tài)等磁芯制成的磁緩沖器、諧振式開關(guān)。諧振式開關(guān)在控制浪涌的同時(shí)還可將可開關(guān)損耗。

在可靠性方面，開關(guān)電源生產(chǎn)商通過降低運(yùn)行電流，降低結(jié)溫等措施以減少器件的應(yīng)力，使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。若單獨(dú)追求高頻化，必將導(dǎo)致噪聲增大。理論上，采用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高頻化又可降低噪聲。但在這實(shí)用化方面存在著技術(shù)問題，因此在此領(lǐng)域仍須進(jìn)行大量研究工作。

篇6

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；電磁干擾；抑制措施；耦合

開關(guān)電源電磁干擾抑制的目的是使產(chǎn)品在一定的電磁環(huán)境下受到電磁干擾時(shí)，無性能的下降或故障，能工作正常，同時(shí)對電磁環(huán)境不構(gòu)成污染。

一　開關(guān)電源電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理

開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾，按噪聲干擾源種類來分，可分為尖峰干擾和諧波干擾兩種。若按耦合通路來分，可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種?，F(xiàn)在按噪聲干擾源來分別說明；

1、二極管的反向恢復(fù)時(shí)間引起的干擾

高頻整流回路中的整流二極管正向?qū)〞r(shí)有較大的正向電流流過，在其受反偏電壓而轉(zhuǎn)向截止時(shí)，由于pn結(jié)中有較多的載流子積累，因而在載流子消失之前的一段時(shí)間里，電流會反向流動，致使載流子消失的反向恢復(fù)電流急劇減少而發(fā)生很大的電流變化(di／dt)。

2　開關(guān)管工作時(shí)產(chǎn)生的諧波干擾

功率開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)流過較大的脈沖電流。例如正激型，推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻性負(fù)載時(shí)近似為矩形波，其中含有豐富的高次諧波分量。當(dāng)采用零電流、零電壓開關(guān)時(shí)，這種諧波干擾將會很小。另外，功率開關(guān)管在截止期間，高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變，也會產(chǎn)生尖峰干擾。

3　交流輸入回路產(chǎn)生的干擾

無工頻變壓器的開關(guān)電源輸入端整流管在反向恢復(fù)期間會引起高頻衰減振蕩產(chǎn)生干擾。

開關(guān)電源產(chǎn)生的尖峰干擾和諧波干擾能量，通過開關(guān)電源的輸入輸出線傳播出去而形成的干擾稱之為傳導(dǎo)干擾；而諧波和寄生振蕩的能量，通過輸入輸出線傳播時(shí)，都會在空間產(chǎn)生電場和磁場。這種通過電磁輻射產(chǎn)生的干擾稱為輻射干擾。

4、其他原因

元器件的寄生參數(shù)，開關(guān)電源的原理圖設(shè)計(jì)不夠完美，印刷線路板(pcb)走線通常采用手工布置，具有很大的隨意性，pcb的近場干擾大，并且印刷板上器件的安裝、放置，以及方位的不合理都會造成emi干擾。

二　電磁干擾的相關(guān)理論

1、開關(guān)電源的主要電磁干擾源

開關(guān)電源中的電磁干擾源主要有開關(guān)器件、二極管和非線性無源元件。在開關(guān)電源中，印制 板布線不當(dāng)也是引起電磁干擾的一個(gè)主要因數(shù)。

1.1　開關(guān)電路產(chǎn)生的電磁干擾

對開關(guān)電源來說，開關(guān)電路產(chǎn)生的電磁干擾是其主要干擾源之一。開關(guān)電路是開關(guān)電源的核 心，主要由開關(guān)管和高額變壓器組成。他產(chǎn)生的dv／dt具有較大的脈沖，頻帶較寬且諧波豐富。這種脈沖干擾產(chǎn)生的主要原因是：

(1) 開關(guān)管負(fù)載為高頻變壓器初級線圈，是感性負(fù)載。在開關(guān)導(dǎo)通瞬間，初級線圈產(chǎn)生很大的涌流，并在初級線圈的兩端出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓．在開關(guān)管斷開瞬間，由于初級線圈的漏磁通，致使一部分能量沒有從一次線圈傳輸?shù)蕉尉€圈，儲藏在電感中的這部分能量將和集電極電路中的電容、電阻形成帶有尖峰的衰減振蕩，疊加在關(guān)斷電壓上，形成關(guān)斷尖峰電壓。這種電源電壓中斷會產(chǎn)生與初級線圈接通時(shí)一樣的磁化沖擊電流瞬變，這個(gè)噪聲會傳導(dǎo)到輸入輸出端，形成傳導(dǎo)干擾，重者有可能擊穿開關(guān)管。

(2) 脈沖變壓器初級線圈，開關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開關(guān)電流環(huán)路可能產(chǎn)生較大的空間輻射，形成輻射干擾，如果電容濾波容量不足或高頻特性不好，電容上的高頻阻抗會使高頻電流以差模方式傳導(dǎo)到交流電源中形成傳導(dǎo)干擾。

1.1.2　二極管整流電路產(chǎn)生的電磁干擾

主電路中整流二極管產(chǎn)生的反向恢復(fù)電流的1di／dt1遠(yuǎn)比續(xù)流二極管恢復(fù)電流Idi／dtl小得多。作為電磁干擾源來研究，整流二極管反向恢復(fù)電流形成的干擾強(qiáng)度大，頻帶寬。整流二極管產(chǎn)生的電壓跳變遠(yuǎn)小于電源中的功率開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的電壓跳變。因此，不計(jì)整流二極管產(chǎn)生的Idv／dtI和Idi／dtl的影響，而把整流電路當(dāng)成電磁干擾耦合通道的一部分來研究也是可以的。

2、開關(guān)電源電磁干擾的耦合通道

開關(guān)電源通過耦合通道對自身產(chǎn)生干擾。通常多采用差模和共模干擾加以分析。

“共模干擾”是指干擾大小和方向一致，其存在于電源任何一相對大地，或中線對大地間。共模干擾也稱縱模干擾、不對稱干擾或接地干擾。是載流體與大地之間的干擾。

“差模干擾”是指干擾大小相等，方向相反，其存在于電源相線與中線之間。差模干擾也稱常模干擾、橫模干擾或?qū)ΨQ干擾?！み@是載流體之間的干擾。

共模干擾說明了干擾是由輻射或串?dāng)_耦合到電路中的。而差模干擾則說明了干擾是源于同一條電路的。通常這兩種干擾是同時(shí)存在的，由于線路阻抗的不平衡，兩種干擾在傳輸中還會互相轉(zhuǎn)化．所以情況非常復(fù)雜。

三　抑制干擾的幾種措施

形成電磁干擾的三要素是干擾源、傳播途徑和受擾設(shè)備。因而，抑制電磁干擾也應(yīng)該從這3方面著手。首先應(yīng)該抑制干擾源，直接消除干擾原因，其次是消除干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合和輻射，切斷電磁干擾的傳播途徑；第三是提高受擾設(shè)備的抗擾能力，減低其對噪聲的敏感度。目前抑制干擾的幾種措施基本上都是用切斷電磁干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合通道，它們確是行之有效的辦法。常用的方法是屏蔽、接地和濾波。

篇7

摘要：介紹了高頻開關(guān)電源的控制電路和并聯(lián)均流系統(tǒng)?？刂齐娐凡捎肨L494脈寬調(diào)制控制器來產(chǎn)生PWM脈沖，用軟件的方式實(shí)現(xiàn)多電源并聯(lián)運(yùn)行時(shí)達(dá)到均流的方法。

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；脈寬調(diào)制；均流

引言

模塊化是開關(guān)電源的發(fā)展趨勢，并聯(lián)運(yùn)行是電源產(chǎn)品大容量化的一個(gè)有效方案，可以通過設(shè)計(jì)N＋l冗余電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)展。本系統(tǒng)是多臺高頻開關(guān)電源（1000A/15V）智能模塊并聯(lián)，電源單元和監(jiān)控單元均以AT89C51單片機(jī)為核心，電源單元的均流由監(jiān)控單元來協(xié)調(diào)，監(jiān)控單元既可以與各電源單元通信，也可以與PC通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

1PWM控制電路

TL494是一種性能優(yōu)良的脈寬調(diào)制控制器，TL494由5V基準(zhǔn)電壓、振蕩器、誤差放大器、比較器、觸發(fā)器、輸出控制電路、輸出晶體管、空載時(shí)間電路構(gòu)成。其主要引腳的功能為：

腳1和腳2分別為誤差比較放大器的同相輸入端和反相輸入端；

腳15和腳16分別為控制比較放大器的反相輸入端和同相輸入端；

腳3為控制比較放大器和誤差比較放大器的公共輸出端，輸出時(shí)表現(xiàn)為或輸出控制特性，也就是說在兩個(gè)放大器中，輸出幅度大者起作用；當(dāng)腳3的電平變高時(shí)，TL494送出的驅(qū)動脈沖寬度變窄，當(dāng)腳3電平變低時(shí),驅(qū)動脈沖寬度變寬；

腳4為死區(qū)電平控制端，從腳4加入死區(qū)控制電壓可對驅(qū)動脈沖的最大寬度進(jìn)行控制，使其不超過180°，這樣可以保護(hù)開關(guān)電源電路中的三極管。

振蕩器產(chǎn)生的鋸齒波送到PWM比較器的反相輸入端，脈沖調(diào)寬電壓送到PWM比較器的同相輸入端，通過PWM比較器進(jìn)行比較，輸出一定寬度的脈沖波。當(dāng)調(diào)寬電壓變化時(shí)，TL494輸出的脈沖寬度也隨之改變，從而改變開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間ton，達(dá)到調(diào)節(jié)、穩(wěn)定輸出電壓的目的。脈沖調(diào)寬電壓可由腳3直接送入的電壓來控制,也可分別從兩個(gè)誤差放大器的輸入端送入,通過比較、放大,經(jīng)隔離二極管輸出到PWM比較器的正相輸入端。兩個(gè)放大器可獨(dú)立使用,如分別用于反饋穩(wěn)壓和過流保護(hù)等，此時(shí)腳3應(yīng)接RC網(wǎng)絡(luò)，提高整個(gè)電路的穩(wěn)定性。

如圖1所示，PWM脈沖的占空比有內(nèi)部誤差放大器EA1來調(diào)制，而內(nèi)部誤差?大器EA2則用來打開和關(guān)斷TL494，用于保護(hù)控制。腳2和腳15相連，并與公共輸出端腳3相連通，因腳3電位固定，所以，TL494驅(qū)動脈沖寬度主要由腳1（PWM調(diào)整控制端）來控制；腳16是系統(tǒng)保護(hù)輸入端，系統(tǒng)的過流、過壓、欠壓、過溫等故障以及穩(wěn)壓或穩(wěn)流切換時(shí)關(guān)斷信號都是通過腳16來控制。鋸齒波發(fā)生器定時(shí)電容CT=0.01μF，定時(shí)電阻RT=3kΩ，其晶振頻率fosc==36.6kHz。內(nèi)部兩個(gè)輸出晶體管集電極（腳8和腳11）接＋12V高電平，其發(fā)射極（腳9和腳10）分別驅(qū)動V1和V2，從而控制S1和S2,S3和S4管輪流導(dǎo)通和關(guān)閉。

2軟件介紹

2.1電源單元和監(jiān)控單元的軟件

高頻開關(guān)電源單元主要有數(shù)據(jù)采集，電壓電流輸出給定，鍵盤和LED顯示，故障處理以及與監(jiān)控單元RS485通信等子程序組成。監(jiān)控單元主要有鍵盤和液晶顯示，EEPROM以及與電源單元和PC機(jī)RS485通信等子程序組成。EEPROM用于存放工作參數(shù)和其他不能丟失的信息，它采用X5045芯片，X5045有512字節(jié)，內(nèi)涵看門狗電路，電源VCC檢測和復(fù)位電路。

如果出現(xiàn)故障，電源單元立即做出相應(yīng)處理，并主動向監(jiān)控單元申請中斷，將故障數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控單元，監(jiān)控單元立即調(diào)用故障處理程序，如果故障嚴(yán)重將切除故障電源，并啟動備份電源，而且將故障情況傳送給PC機(jī)。

2.2均流處理程序

高頻開關(guān)電源單元將各自的電壓和電流發(fā)送給監(jiān)控單元，監(jiān)控單元接收到各電源單元的電壓和電流信息后，馬上進(jìn)入均流判定處理程序。本程序?qū)⒏鶕?jù)均流精度的要求，計(jì)算出該由哪個(gè)電源單元進(jìn)行怎樣的調(diào)節(jié)以達(dá)到均流要求。該程序主要包括下面兩個(gè)模塊：第一個(gè)模塊主要完成電壓的檢查工作，發(fā)現(xiàn)電源單元電壓偏移超過要求，馬上進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，保證其電壓為要求值；第二個(gè)模塊用于進(jìn)行均流計(jì)算，該模塊將找出電流偏移平均值超過規(guī)定要求的電源單元，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。均流流程圖如圖2所示。

由于在實(shí)際運(yùn)用中，各電源單元的電壓值并非完全一致，所以本系統(tǒng)對多電源單元并聯(lián)后的電壓有兩條要求。

1）多電源單元并聯(lián)時(shí)，若各電源單元之間的最大電壓偏差>0.5％，那么并聯(lián)后的輸出電壓要求在各電源單元的電壓之間；若各電源單元之間的電壓偏差均<0.5％，那么并聯(lián)后的輸出電壓應(yīng)為各電源單元電壓的中間值加0.25％誤差。本要求同時(shí)兼顧了盡量提高穩(wěn)壓精度和防止電壓調(diào)節(jié)過于頻繁的要求。

2）并聯(lián)后的輸出電壓與任一電源單元工作時(shí)的電壓之差≤1％（本電源要求穩(wěn)壓精度<1％）。

若找不到符合要求的電壓點(diǎn)，則程序認(rèn)為相互并聯(lián)的電源的電壓偏差過大，將停止均流調(diào)節(jié)，并按要求提出警告。

第二個(gè)模塊用于對各模塊的電流進(jìn)行均流計(jì)算，在本系統(tǒng)中，軟件的均流精度定在5％。程序找出大于或小于平均電流的模塊，如果超過了精度范圍，程序?qū)⒃O(shè)置相應(yīng)標(biāo)志位，然后啟動通信程序，通知相應(yīng)電源模塊啟動調(diào)節(jié)程序。

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關(guān)鍵詞： 電子文獻(xiàn)； Lucene索引； MVC 2.0； Web 2.0； Lib 2.0

中圖分類號： TN911?34； TM417 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）07?0103?04

Abstract： The electronic resource management is the very challenging work to current library. The library′s electronic resource quanlity before 2010 have reached dozens of TB. In order to further promote the integrated management system of human resource and library， and timely use the electronic resources， a set new electronic resource management system is put forward to describe the past electronic resource management experience of the the library. The more advanced storage， Lucene index technology and MVC 2.0 framework are adopted to establish the electronic resource management system based on Web 2.0 and Lib 2.0 idea. The above more advanced technologies are used to solve the large data volume electronic resource management and retrieval problem of the library. Compared to the previous management system， the memory cost of system is [120] of that of the original system， the processor cosst is [110] of that of the original system， and the retrieval speed is increased by 50 times.

Keywords： electronic document； Lucene index； MVC 2.0； Web 2.0； Lib 2.0

0 引 言

電子資源管理是現(xiàn)今圖書館面對的極具挑戰(zhàn)性工作，課題中涉及的圖書館電子資源管理系統(tǒng)亦不例外[1]。截止至2010年該館的電子資源數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了幾十個(gè)TB，如何運(yùn)用現(xiàn)有的人力資源和圖書館集成化管理系統(tǒng)[2]，及時(shí)讓讀者使用這些電子資源，已成為該圖書館的重大挑戰(zhàn)。本館在2009年決定把中文期刊、英文期刊、電子圖書等電子資源的編目工作進(jìn)行調(diào)整，要求采用相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)建一套全新的電子資源管理系統(tǒng)。本課題的目的是總結(jié)該館以往的電子資源的管理經(jīng)驗(yàn)，采取更先進(jìn)的存儲，索引技術(shù)及B/S架構(gòu)，融合Web 2.0與Lib 2.0理念所創(chuàng)建的電子資源管理系統(tǒng)[3]。

該系統(tǒng)為用戶提供了便捷高效的電子資源檢索引擎，使用戶可以快速地找到所需資源；與此同時(shí)還提供了個(gè)性化圖書館的服務(wù)，允許用戶上傳個(gè)人的電子資源，加強(qiáng)了管理系統(tǒng)的互動共享功能。經(jīng)本課題的研究，從根本上解決了該館大數(shù)據(jù)量電子資源的存儲及使用問題[4]。

1 基于Lucene的檢索系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

1.1 檢索系統(tǒng)

Lucene是以Java為依據(jù)的一個(gè)高效的全文檢索庫。完成下述步驟建立全文檢索索引[5]：

首先，為了方便說明建立索引的過程，此處將需要索引一些原文檔（Document）。

其次，分詞組件（Tokenizer）在收到原文檔的傳輸后會做如下事情（此過程稱為 Tokenize） [6]：將文檔拆分成為各個(gè)獨(dú)立的單詞；將標(biāo)點(diǎn)符號除去；將停詞（Stop word） 除去。

最后，索引組件（Indexer）在收到得到的詞（Term）之后負(fù)責(zé)以下幾項(xiàng)：創(chuàng)建一個(gè)以得到的詞（Term）為依據(jù)的字典；按照字母順序?qū)⒆值渑判颍粚⑼瑯拥脑~（Term）進(jìn)行合并并形成文檔倒排（PostingList）鏈表。

1.2 SQL Server檢索與Lucene檢索性能比較

SQL Server數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品作為底端的數(shù)據(jù)存儲，利用單純的數(shù)據(jù)庫對這些資源進(jìn)行索引，如果數(shù)據(jù)量達(dá)到上億級，系統(tǒng)運(yùn)行啟開所占用的內(nèi)存大約為幾十GB[7]。除此之外，SQL Server運(yùn)用緩沖池內(nèi)存服務(wù)于SQL Server進(jìn)程中大部分不大于8 KB的其他內(nèi)存請求，以便過程緩存和數(shù)據(jù)存儲。不能從緩存池中得到其他的分配由剩下的未保留內(nèi)存完成。曾經(jīng)使用單純的數(shù)據(jù)庫檢索技術(shù)及Lucene索引技術(shù)，并對兩種檢索技術(shù)的效率、消耗系統(tǒng)資源、檢索速度進(jìn)行了詳細(xì)的分析對比[8]。以上實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)總條目有三百多萬條，以硬盤存儲空間大約1 TB的資源進(jìn)行測試，分析比對之后的結(jié)果如圖1～圖3所示。

對比圖1～圖3得出，Lucene檢索在各方面都占有一定的優(yōu)勢，所以使用Lucene檢索建設(shè)大數(shù)據(jù)量的電子資源管理平臺為最優(yōu)選項(xiàng)。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 功能設(shè)計(jì)

圖書館電子資源管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)如圖4所示。當(dāng)前，圖書館內(nèi)的中文期刊，英文期刊，報(bào)紙，學(xué)位論文，電子圖書，網(wǎng)頁信息，多媒體等信息資源數(shù)量眾多，占用系統(tǒng)近20 TB的硬盤儲存空間，因此設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)需要對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)存儲的同時(shí)還要保證檢索的速度，還不能占用過大的存儲空間或資源。

2.2 系統(tǒng)框架原理

系統(tǒng)依據(jù) MVC 2.0設(shè)計(jì)模式，依次包括Model，View，Control三層結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)最重要的部分為Model層，該層中包含了以上兩章中重點(diǎn)提到的Lucene索引技術(shù)；View層中個(gè)性化的展示了中文期刊，英文期刊，報(bào)紙，學(xué)位論文，電子圖書，網(wǎng)頁信息，多媒體等電子資源，Web 2.0技術(shù)被較多的運(yùn)用于View層中；系統(tǒng)的請求分配及權(quán)限管理方面問題的解決是Control層的主要任務(wù)。

（1） Model 層設(shè)計(jì)

期刊的數(shù)據(jù)模型：期刊可以被劃分為非常多的年卷期信息，T_EN_Literary類表示了期刊中的文章信息，由T_EN_Journal到T_EN_Issues是一對多的對應(yīng)法則關(guān)系，而T_EN_Journal類代表特指的某種期刊。系統(tǒng)在進(jìn)行初始化時(shí)便建立了數(shù)據(jù)庫的索引，Search接口能夠完成直接從之前所建立的該數(shù)據(jù)庫的索引中查詢數(shù)據(jù)而不會訪問數(shù)據(jù)庫，之后再將結(jié)果反饋給Control層。這種設(shè)計(jì)節(jié)省了CPU及內(nèi)存，此外，保證了快速的檢索速度。每一種資源在電子資源管理系統(tǒng)中都被界說為一個(gè)類，update的接口也是通過這些類達(dá)成的，該接口設(shè)置的目的是同步索引以及更新數(shù)據(jù)庫。delete的接口負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的刪除工作。

（2） View層設(shè)計(jì)

View層中個(gè)性化的展示了中文期刊，英文期刊，報(bào)紙，學(xué)位論文，電子圖書，網(wǎng)頁信息，多媒體等電子資源，View中用到的數(shù)據(jù)都是由Control層提供，View層還負(fù)責(zé)各種表單的提交，這些表單最終被Control層解析，之后經(jīng)過Control層調(diào)取數(shù)據(jù)對象再返回給View層，這樣就形成了動態(tài)頁面信息的交互。

（3） Control層設(shè)計(jì)

Control層是 MVC 2.0框架結(jié)構(gòu)的中央環(huán)節(jié)，工作職能是完成各項(xiàng)工作的調(diào)度。Model層將具體數(shù)據(jù)反饋給Control層，Control層在對數(shù)據(jù)完成加工后，通過相應(yīng)形式反饋給View層，即為用戶瀏覽器頁面中顯示的內(nèi)容。

2.3 用戶權(quán)限管理設(shè)計(jì)

Model層數(shù)據(jù)模型使每個(gè)類中都有Owner，Edit，Visit功能，通過上述功能完成對數(shù)據(jù)級權(quán)限的管理。數(shù)據(jù)對象擁有者的ID儲存于Owner中，該資源最高級的權(quán)限由這些用戶持有，這些用戶能夠完成數(shù)據(jù)的瀏覽、修改、增加、刪除等操作。對數(shù)據(jù)對象有編輯權(quán)用戶的ID儲存于Edit中，該資源的編輯權(quán)限由這些用戶掌握，這個(gè)功能可以使資源權(quán)限更加方便的管理。對數(shù)據(jù)對象擁有訪問權(quán)用戶的ID儲存于Visit中，這些用戶擁有瀏覽該資源的權(quán)限。

3 系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)

3.1 核心功能實(shí)現(xiàn)

圖書館電子資源管理系統(tǒng)主頁截圖見圖5，圖書館電子資源管理系統(tǒng)包含7大功能：

（1） 圖書館現(xiàn)存有報(bào)紙，檔案、中、英文期刊，學(xué)位論文，畢業(yè)論文，電子圖書網(wǎng)頁信息，多媒體等電子資源。

（2） 運(yùn)用中文期刊，英文期刊，電子圖書模塊提供給專業(yè)人員的A?Z的導(dǎo)航功能，用專業(yè)化樹狀的形式展示期刊的年卷期，用目錄樹展示功能實(shí)現(xiàn)電子圖書的中圖分類法，除此之外，還需提供上述資源的正則表達(dá)式等高級檢索功能以及模糊檢索，從而方便用戶對資源的定位。

（3） 模塊功能的資源編輯可授權(quán)用戶進(jìn)行編輯處理。

（4） 增加資源評論和打分的屬性，用戶可以評價(jià)、分享并推薦優(yōu)秀資源，方便其他用戶閱讀，幫助系統(tǒng)高效的運(yùn)行，更有利于資源的分享。

（5） 在資源倉庫模塊中，高級用戶可以對目錄樹進(jìn)行編輯，目錄樹創(chuàng)建后自動生成RSS訂閱鏈接，高級用戶可以對目錄樹進(jìn)行創(chuàng)建并對資源類型進(jìn)行定義，使信息資源的推送更加方便。

（6） 站內(nèi)資源的收藏管理功能可以通過收藏模塊實(shí)現(xiàn)，在瀏覽站內(nèi)資源時(shí)，相對應(yīng)位置有收藏該資源的功能按鈕，用戶點(diǎn)擊后可直接收藏該資源。

（7） 數(shù)據(jù)級權(quán)限管理以及功能級權(quán)限管理通過權(quán)限管理模塊實(shí)現(xiàn)。

3.2 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)

（1） 索引功能

Lucene索引信息存儲的選擇方式有兩種：文件系統(tǒng)（FS）、內(nèi)存（RAM）。大型檢索一般用文件系統(tǒng)存儲，較小的檢索系統(tǒng)主要運(yùn)用內(nèi)存存儲。由于目前的大部分信息平臺中的信息量都達(dá)到百萬級以上，因此索引的存儲采取的是文件系統(tǒng)（FS）。

（2） 檢索功能

系統(tǒng)主要由QueryParser，IndexSearcher，Hits三個(gè)類組成了Lucene的檢索接口。QueryParser的主要任務(wù)是解析用戶提交需查詢的關(guān)鍵字，即為查詢解析器創(chuàng)建一個(gè)新的解析器時(shí)需要設(shè)定使用何種語言分析器以及要解析的域，保證查詢結(jié)果的正確性。例如，URL和網(wǎng)頁標(biāo)題。在用戶面前所呈現(xiàn)的便是通過處理的信息。在系統(tǒng)中輸入檢索詞“cell”，檢索結(jié)果如圖6所示。

（3） View層的實(shí)現(xiàn)

篇9

作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，電力行業(yè)的生產(chǎn)與國家的發(fā)展息息相關(guān)。社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制下，電力企業(yè)對人力資源的研究應(yīng)當(dāng)突破以前計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的局限。即不能局限于數(shù)量，人力資源的質(zhì)量也要得到提升。雖然近幾年某些電力企業(yè)的人力資源觀念已經(jīng)有所改善，在此領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行一些改變，比如改革工資制度建立了新的薪酬制度、員工考評體系等，但是電力企業(yè)作為大型壟斷國企，在人力資源的開發(fā)管理方面存在的不足還很多。

1.觀念落后

大多數(shù)電力企業(yè)對于人事管理的觀念相當(dāng)滯后。從管理層到普通員工的理念均不夠到位。許多企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)層仍然停留在舊的企業(yè)發(fā)展模式上，把表面上的盈利當(dāng)做目標(biāo)，不重視人力資源開發(fā)與管理。人力資源管理的目標(biāo)就是：發(fā)現(xiàn)人才，培養(yǎng)人才，使用人才。企業(yè)管理層應(yīng)該認(rèn)識到人力資源對公司發(fā)展的巨大促進(jìn)作用，把人力資源的開發(fā)與管理當(dāng)做發(fā)展中的重要工作來處理，規(guī)劃中長期發(fā)展方向。這可以使企業(yè)形成自己的文化，增強(qiáng)員工的歸屬感與責(zé)任感，提高企業(yè)的凝聚力。

2.管理機(jī)制存在缺陷

加強(qiáng)人力資源的開發(fā)與管理，從技術(shù)方法角度來看，需要建立完善的機(jī)制，其中包括合理的員工評價(jià)制度、績效考核制度、薪酬分配制度、激勵(lì)制度等?？茖W(xué)的機(jī)制可以提高人員管理的效率，人力資源的巨大潛力得到充分釋放。如果企業(yè)的激勵(lì)機(jī)制能夠完善并執(zhí)行起來，生產(chǎn)效率會得到很大的提升，這也間接有助于未來的發(fā)展。人們受到物質(zhì)與精神上的激勵(lì)，會激活自己的活力，心態(tài)也會變得積極向上、奮發(fā)努力，釋放更多潛力。部分企業(yè)能夠初步提出考核規(guī)則等，但是執(zhí)行缺乏力度，監(jiān)管不力，沒有采取有效措施推行，使得考核規(guī)則形同虛設(shè)。例如，電力企業(yè)績效考核中普遍存在的問題有：考核不客觀，機(jī)制上的缺陷導(dǎo)致內(nèi)部管理混亂，標(biāo)準(zhǔn)過于單一，考核過程紕漏較多，使得評價(jià)主要由考核官主觀決定；指標(biāo)過于簡單，考核官專業(yè)性不足，無法完成合理的績效考核，其結(jié)果就是人的主觀因素主導(dǎo)，參考度可信度不高。

3.人員素質(zhì)有待提升

無論是人力資源管理者素質(zhì)還是基層工作員工的素質(zhì)均有待提升。管理者中缺少高素質(zhì)的專業(yè)管理人才。一些非人力資源開發(fā)管理專業(yè)的員工工作能力不足，專業(yè)知識缺少，很難勝任人力資源管理工作，使得員工管理效率低下，人力資源的開發(fā)無法得到充足的展現(xiàn)。因此許多企業(yè)只能沿用老舊的人事制度，這也是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制導(dǎo)致的管理人才不足。由員工的素質(zhì)偏低可以發(fā)現(xiàn)，人才環(huán)境也存在問題。人才環(huán)境對人力資源的開發(fā)有很大的影響作用。許多電力企業(yè)存在人才浪費(fèi)、內(nèi)部錄用、情大于法等現(xiàn)象，人力資源配置的結(jié)構(gòu)性失調(diào)，人力資源的流動發(fā)展受到阻礙，不利于優(yōu)秀人才的匯集，優(yōu)秀人才也難以從普通人中脫穎而出，專業(yè)技術(shù)人員也出現(xiàn)短缺。員工的經(jīng)驗(yàn)不足、知識層次工作崗位要求不吻合，關(guān)鍵性崗位人才也十分有限。作為技術(shù)、資金密集型企業(yè)，電力企業(yè)需要大量的專業(yè)人才來從事生產(chǎn)以及經(jīng)營管理。而管理人才不僅需要熟悉傳統(tǒng)的電力業(yè)務(wù)，更需要了解現(xiàn)代的信息與管理等技術(shù)，即需要復(fù)合型人才。

4.培訓(xùn)與教育的不足

目前企業(yè)人員的整體素質(zhì)難以滿足企業(yè)發(fā)展的要求，這與培訓(xùn)教育的欠缺也有很大關(guān)系。與發(fā)達(dá)國家相比，員工上崗前的培訓(xùn)時(shí)間過短，培訓(xùn)方向不夠明確，針對性不強(qiáng)，培訓(xùn)教育的效果往往不盡如人意。培訓(xùn)與交流是發(fā)展企業(yè)人力資源開發(fā)的重要途徑，企業(yè)培訓(xùn)方式過于單一，培訓(xùn)班的講授理論與實(shí)際脫節(jié)，而且員工的綜合素質(zhì)（包括身體、心理鍛煉的提高）往往被忽視。對于不同年齡群體采用相同的培訓(xùn)手法，導(dǎo)致培訓(xùn)教育效率低下，直接導(dǎo)致員工素質(zhì)偏低，影響企業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。

二、加強(qiáng)人力資源開發(fā)與管理的對策

人力資源開發(fā)與管理是社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求，現(xiàn)代企業(yè)的建設(shè)離不開員工與企業(yè)的共同發(fā)展，所以必須建立與國家的經(jīng)濟(jì)政策相適應(yīng)的人力資源開發(fā)管理機(jī)制。企業(yè)的快速發(fā)展需要接受人才資源新理念，采取一系列措施加強(qiáng)人力資源開發(fā)與管理。

1.樹立科學(xué)的人力資源開發(fā)與管理新理念

電力企業(yè)的管理層應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化意識，認(rèn)識到科學(xué)的人力資源開發(fā)管理理念，不只是稱呼、名號上的變化，而是更深層次的體現(xiàn)在性質(zhì)、理念上。人力資源開發(fā)與管理包含了單位對人力資源的開發(fā)、配置、監(jiān)督、組織等多種管理活動。這也是由人的社會性所決定的。管理層應(yīng)該樹立人力資本觀念，人力因素的投資回報(bào)往往會大于其他形式的投資；應(yīng)該樹立市場的觀念，因?yàn)槠髽I(yè)的發(fā)展離不開市場的發(fā)展，人力資源的開發(fā)管理也要著眼于市場、定位于市場；人力資源開發(fā)管理需要戰(zhàn)略性部署，人力資源多變的性質(zhì)使其難以用數(shù)字來定量評估，而其巨大的潛力又等待發(fā)掘，戰(zhàn)略性部署使人力資源成為企業(yè)正常發(fā)展中的重要組成部分，為長期發(fā)展做準(zhǔn)備。

2.建立與企業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的人力資源開發(fā)管理機(jī)制

企業(yè)需要建立符合自身特點(diǎn)的人力資源機(jī)制，包括人才管理、競爭機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制、評價(jià)考核機(jī)制等。人才機(jī)制要按照雙向平等原則，不要局限于身份，遵守合同法簽署勞動合同。激勵(lì)機(jī)制物質(zhì)刺激與精神關(guān)懷雙管齊下，盡可能調(diào)動員工的積極性。原則是符合自身情況，制訂有效的激勵(lì)方法，提升工作環(huán)境的積極氛圍，鞏固員工的忠誠度，適宜的精神鼓勵(lì)會更緊密地把企業(yè)和員工聯(lián)系在一起，讓工作變?yōu)閱T工創(chuàng)造價(jià)值的機(jī)會，形成獨(dú)特的企業(yè)文化，融入濃厚的人文關(guān)懷，推動企業(yè)的發(fā)展。評價(jià)考核機(jī)制進(jìn)一步完善需要科學(xué)地制訂標(biāo)準(zhǔn)，對不同人分類評測，綜合考核，最終做出公正、可信的評價(jià)。

3.進(jìn)行合理的培訓(xùn)教育提高人員素質(zhì)

在信息時(shí)代，提高員工素質(zhì)是企業(yè)發(fā)展的重要一環(huán)。中高層管理人員的素質(zhì)同樣需要提升。他們是企業(yè)的頭腦與骨干，做出的決定直接影響企業(yè)的經(jīng)營與發(fā)展。因此十分有必要對中高層管理者適時(shí)進(jìn)行培訓(xùn)，增強(qiáng)其管理與應(yīng)變能力。長遠(yuǎn)來看會在很大程度上提高企業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。對于普通員工來說，要逐漸實(shí)施新的人才培養(yǎng)、選拔、流動模式，提高員工的綜合素質(zhì)，并要善于發(fā)現(xiàn)人才、提拔人才，使其能力得到更大的發(fā)揮空間。

三、結(jié)語

篇10

內(nèi)蒙古屬缺水地區(qū)，且水資源的空間分布極其不平衡，呈現(xiàn)東多西少的特點(diǎn)。目前，內(nèi)蒙古自產(chǎn)水資源總量為545.95億立方米，占全國水資源量的1.92%，其中，地表水406.6億立方米，地下水139.35億立方米，分別占全區(qū)水資源量的74.48%和25.52%。但這些水資源主要集中在東部地區(qū)，其中，僅呼倫貝爾市就擁有316.19億立方米的水資源，占全區(qū)總量的57.92%，高于其它地區(qū)的總和。全區(qū)多年平均自產(chǎn)水資源可利用總量為285.02億立方米，占全部水資源量的52.2%，其中，地表水169.95億立方米，占全部可利用水資源的59.63%，占地表水總量的41.8%，地下水可開采量為115.07億立方米，占全部可利用水資源量的40.37%，占地下水總量的82.58%。呼倫貝爾市全部可利用水資源量為121.60億立方米，占全區(qū)可利用水資源量的42.66%，其中，地表水109.24億立方米，占全區(qū)可利用地表水量的64.28%，是名副其實(shí)的水資源富足地區(qū)。從目前內(nèi)蒙古水資源發(fā)展面臨的形勢看，除了區(qū)域性水資源供給矛盾明顯之外，工程性缺水和水質(zhì)性缺水也是內(nèi)蒙古面臨的突出問題，加之水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，使本來稀缺的水資源愈發(fā)短缺，成為制約內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的最直接因素。據(jù)有關(guān)資料顯示，目前，內(nèi)蒙古大型水利控制性骨干工程大都是上世紀(jì)五六十年代興建的，“七五”、“八五”及“九五”期間未建大型水利控制性工程，“十五”上馬了幾項(xiàng)重點(diǎn)工程，目前仍在建設(shè)中，致此造成內(nèi)蒙古調(diào)節(jié)、控制、利用水資源的能力不強(qiáng)，水資源未得到優(yōu)化配置。全區(qū)水資源特別是地表的利用率僅為20%左右，其中，呼倫貝爾市的利用率不足5%，大量水白白流掉，未能發(fā)揮應(yīng)有的作用。除此之外，當(dāng)前，全區(qū)尚有1112萬人飲用不安全水，其中，飲砷超標(biāo)（>0.05毫克/升）人口58.7萬人、飲氟超標(biāo)（>1.2毫克/升）人口447.2萬人、飲苦咸水（>1.5克/升）人口107.6萬人，飲用其它不安全水人口498.5萬人，水質(zhì)性缺水已嚴(yán)重影響了部分地區(qū)居民的生產(chǎn)生活。同時(shí)，由于節(jié)水意識淡薄和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)不合理、增長方式粗放、管理手段落后等原因，浪費(fèi)水的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，全區(qū)農(nóng)牧業(yè)灌溉用水有效利用率僅為40%左右，低于全國平均水平10個(gè)百分點(diǎn)以上，萬元GDP用水量623立方米，是北京、上海等發(fā)達(dá)省區(qū)市的3倍以上，水資源利用率低下的狀況非常明顯。

從當(dāng)前及今后一段時(shí)期看，能否科學(xué)合理地開發(fā)利用好有限的水資源，將在很大程度上決定著內(nèi)蒙古的經(jīng)濟(jì)能否保持較長時(shí)期的快速增長勢頭、能否落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和如期實(shí)現(xiàn)既定的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展目標(biāo)。對此，我認(rèn)為，應(yīng)重點(diǎn)抓好如下幾方面：

一、建立健全法律法規(guī)體系，依法合理開發(fā)利用水資源

多年的實(shí)踐表明，法律法規(guī)等制度建設(shè)是合理開發(fā)利用水資源的根本，也是促進(jìn)水資源可持續(xù)發(fā)展的基本保障。因此，要以完善《水法》《防洪法》和《水土保持法》等為重點(diǎn)，加快配套法規(guī)的建設(shè)，形成新時(shí)期管理水資源的完整法律法規(guī)體系。要重點(diǎn)建立健全水資源總量管理的法律法規(guī)，從源頭上強(qiáng)化對水資源的管理；要建立健全水資源優(yōu)化配置的法律法規(guī)，科學(xué)合理地利用好各種水資源；要建立健全有效使用水資源的法律法規(guī)，促進(jìn)水資源利用效益的最大化；要建立健全節(jié)約用水的法律法規(guī)，切實(shí)制止浪費(fèi)水資源的現(xiàn)象；要建立健全應(yīng)對水資源突發(fā)事件的應(yīng)急機(jī)制，提高抗御特大洪水及風(fēng)暴潮災(zāi)害、特大干旱和應(yīng)對重大水污染事件的能力；要建立健全水環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)，確保水資源供給安全；要建立健全水資源長效投入的法律法規(guī)，保障水資源的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，要抓好法律法規(guī)的宣傳教育工作，做到人人皆知、家喻戶曉；強(qiáng)化法律法規(guī)落實(shí)情況的監(jiān)督檢查，嚴(yán)格執(zhí)法，嚴(yán)肅法紀(jì)，確保各項(xiàng)內(nèi)容的貫徹，各項(xiàng)任務(wù)落到實(shí)處。

二、推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，優(yōu)化配置水資源

從當(dāng)前內(nèi)蒙古的水資源使用情況看，表象體現(xiàn)的是水資源短缺，究其根源

在于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的不合理。目前，內(nèi)蒙古的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)仍呈“笨、大、重”的特點(diǎn)，處于高投入、高消耗、高排放為主的粗放式增長階段，這種經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)所帶來的后果必然是低效益、低水平、低層次。正是這種初級資源性產(chǎn)業(yè)及生產(chǎn)手段的落后，致使對水資源的需求量十分龐大。因此，加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，是解決內(nèi)蒙古水資源短缺，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的根本出路。因此，應(yīng)下更大的力氣采取更有效的措施，力爭在短期內(nèi)取得實(shí)效。要抓緊制定出臺鼓勵(lì)、限制和禁止用水的行業(yè)（項(xiàng)目）目錄，明確不同行業(yè)（項(xiàng)目）的用水標(biāo)準(zhǔn)。要加快調(diào)整工業(yè)和農(nóng)業(yè)、城市和農(nóng)村的用水結(jié)構(gòu)從農(nóng)業(yè)和農(nóng)村用水為主農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水并重，向工業(yè)和城市用水傾斜。要加強(qiáng)對煤炭及有色金屬等礦產(chǎn)資源的管理，提高行業(yè)準(zhǔn)入門檻，積極鼓勵(lì)支持節(jié)約用水的資源深加工；要明確所有新上火電項(xiàng)目必經(jīng)全部采用空冷技術(shù)，嚴(yán)禁使用地表水，堅(jiān)決杜絕使用地下水。要改進(jìn)建筑企業(yè)施工方式，特別要嚴(yán)格控制抽采地下水打基礎(chǔ)的高層建筑，強(qiáng)制施工企業(yè)在施工中必須采取相關(guān)措施，絕不允許抽采地下水；要加強(qiáng)服務(wù)行業(yè)用水管理，通過采取經(jīng)濟(jì)、法律及必要的行政手段，促進(jìn)其節(jié)約用水；要積極發(fā)展用水少或不用水的產(chǎn)業(yè)，培育新的增長點(diǎn)。要堅(jiān)定不移地抓好生態(tài)環(huán)境建設(shè)和水污染防治工作，加快改善水資源的發(fā)展環(huán)境，

三、大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)水資源節(jié)約型社會建設(shè)

如何最大限度地利用好水資源，最根本、最直接的途徑就在于大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)水資源的循環(huán)利用。要按照“減量化、資源化、再利用”的原則，積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)水資源利用效益的最大化。要選擇一部分地區(qū)、產(chǎn)業(yè)（行業(yè)）、企業(yè)，開展循環(huán)用水試點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后，逐步推廣。要大力支持企業(yè)中水回用、污水處理再利用，降低產(chǎn)品成本，提高企業(yè)的競爭力。要積極探索實(shí)行分類供水制度，明確不同用途水質(zhì)及價(jià)格要求，鼓勵(lì)城市、農(nóng)村牧區(qū)、企業(yè)和居民按用途使用不同質(zhì)的水，提高水資源的利用率。要在全社會大力倡導(dǎo)節(jié)約用水的風(fēng)尚，形成節(jié)約用水光榮，浪費(fèi)水資源可恥的意識。要加強(qiáng)對少年兒童的教育，使節(jié)約用水知識進(jìn)課堂、進(jìn)書本，使孩子們從小養(yǎng)成良節(jié)約用水習(xí)慣。要開展豐富多彩的節(jié)約用水宣傳教育活動，形成人人參與節(jié)約用水的氛圍和機(jī)制，依靠大家促進(jìn)節(jié)水。

四、加強(qiáng)科技體系建設(shè)，科學(xué)合理地利用水資源

科技是第一生產(chǎn)力，在促進(jìn)水資源的可持續(xù)發(fā)展中，科技發(fā)揮著不可替代的作用。從目前內(nèi)蒙古的情況看，由于投入不足等多種原因，水資源的科技體系建設(shè)明顯滯后，無論是科技人員隊(duì)伍，還是科技設(shè)施設(shè)備，都無法滿足內(nèi)蒙古水資源發(fā)展要求。因此，要牢固樹立科技興水的思想，多方籌措資金，增加投入，加快水資源科技體系建設(shè)。要加強(qiáng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心、水文站、科學(xué)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)資源共享平臺等水資源科技平臺建設(shè)，夯實(shí)水資源科技基礎(chǔ)。要圍繞有效利用“三水”（地下水、地表水、天上水）、防洪抗旱減災(zāi)、水環(huán)境保護(hù)、流域治理開發(fā)、重大工程等領(lǐng)域開展關(guān)鍵技術(shù)科技攻關(guān)，加快取得一批成果，促進(jìn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。要加快完善水資源監(jiān)測、預(yù)警和質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督、水資源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，搞好水資源的宏觀調(diào)控。要以節(jié)約用水為目標(biāo)，以企業(yè)和居民戶為重點(diǎn)，積極推廣先進(jìn)、適用的節(jié)水技術(shù)。加快科技人才的培養(yǎng)和引進(jìn)步伐，通過體制、機(jī)制和制度的改革創(chuàng)新，造就一大批水利方面的專家學(xué)者，為水資源的持續(xù)利用奠定堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)和組織保障。

五、加快改革開放步伐，促進(jìn)水資源的可持續(xù)發(fā)展

改革開放是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的動力。合理開發(fā)利用內(nèi)蒙古的水資源，同樣需要深化改革，擴(kuò)大開放。從改革角度看，當(dāng)前必須進(jìn)一步加快轉(zhuǎn)變政府職能，理順政府與市場、社會之間的關(guān)系，將政府管理水資源的工作重點(diǎn)切實(shí)轉(zhuǎn)移到制定規(guī)劃、健全政策、監(jiān)管運(yùn)行、保障安全等方面上來。要進(jìn)一步深化水務(wù)管理體制和水利工程管理體制等改革，加快水權(quán)制度建設(shè)，進(jìn)行水權(quán)交易，體現(xiàn)水資源的價(jià)值。要加快水價(jià)改革，建立充分反映水資源稀缺程度和市場供求狀況的價(jià)格形成機(jī)制，促進(jìn)水資源的優(yōu)化配置。要改革水資源的科研體制，按照基礎(chǔ)性、公益性和應(yīng)用性的分類，明確不同科研主體的作用，在應(yīng)用性領(lǐng)域，推廣以項(xiàng)目為中心的科技體系，調(diào)動和激發(fā)廣大科研人員的積極性。要繼續(xù)推行兩部制水價(jià)、階梯式計(jì)量水價(jià)及面向農(nóng)牧民的終端水價(jià)、提高企業(yè)污水處理費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)等措施，用價(jià)格手段促進(jìn)水資源的合理利用。從開放方面看，重點(diǎn)是打破目前水資源利用“以我為主”的格局，積極“走出去”，鼓勵(lì)和支持不同地區(qū)、甚至國內(nèi)與國外間開展水資源的交流合作，調(diào)劑水資源的供給量，促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。近期要加快研究論證區(qū)內(nèi)“引哈濟(jì)錫”等重大跨地區(qū)引水工程，待條件成熟后盡快實(shí)施。同時(shí)，要積極探討與周邊省區(qū)市及蒙古、俄羅斯等國開展水資源合作利用工作，千方百計(jì)取得突破，以最大限度地滿足區(qū)內(nèi)發(fā)展要求。