电源设计论文范文
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第1篇
关键词：三端离线PWM开关；正激变换器；高频变压器设计
引言
TOPSwitch是美国功率集成公司（PI）于20世纪90年代中期推出的新型高频开关电源芯片，是三端离线PWM开关（ThreeterminalofflinePWMSwitch）的缩写。它将开关电源中最重要的两个部分——PWM控制集成电路和功率开关管MOSFET集成在一块芯片上，构成PWM/MOSFET合二为一集成芯片，使外部电路简化，其工作频率高达100kHz，交流输入电压85～265V，AC/DC转换效率高达90％。对200W以下的开关电源，采用TOPSwitch作为主功率器件与其他电路相比，体积小、重量轻，自我保护功能齐全，从而降低了开关电源设计的复杂性，是一种简捷的SMPS（SwitchModePowerSupply）设计方案。
TOPSwitch系列可在降压型，升压型，正激式和反激式等变换电路中使用。但是，在现有的参考文献以及PI公司提供的设计手册中，所介绍的都是用TOPSwitch制作单端反激式开关电源的设计方法。反激式变换器一般有两种工作方式：完全能量转换（电感电流不连续）和不完全能量转换（电感电流连续）。这两种工作方式的小信号传递函数是截然不同的，动态分析时要做不同的处理。实际上当变换器输入电压在一个较大范围发生变化，和（或者）负载电流在较大范围内变化时，必然跨越两种工作方式，因此，常要求反激式变换器在完全能量和不完全能量转换方式下都能稳定工作。但是，要求同一个电路能实现从一种工作方式转变为另一种工作方式，在设计上是较为困难的。而且，作为单片开关电源的核心部件高频变压器的设计，由于反激式变换器中的变压器兼有储能、限流、隔离的作用，在设计上要比正激式变换器中的高频变压器困难，对于初学者来说很难掌握。笔者采用TOP225Y设计了一种单端正激式开关电源电路，实验证明该电路是切实可行的。下面介绍其工作原理与设计方法，以供探讨。
1TOPSwitch系列应用于单端正激变换器中存在的问题
TOPSwitch的交流输入电压范围为85～265V，最大电压应力≤700V，这个耐压值对于输入最大直流电压Vmax=265×1.4=371V是足够的,但应用在一般的单端正激变换器中却存在问题。
图1是典型的单端正激变换器电路，设计时通常取NS=NP，Dmax<0.5（一般取0.4）,按正激变换器工作过程,TOPSwitch关断期间，变压器初级的励磁能量通过NS，D1，E续流（泄放）。此时，TOPSwitch承受的最大电压为
VDSmax≥2E=2Vmax=742V（1）
大于TOPSwitch所能承受的最大电压应力700V，所以，TOPSwitch不能在一般通用的正激变换器中使用。
2TOPSwitch在单端正激变换器中的应用
由式（1）可知，TOPSwitch不能在典型单端正激变换器中应用的关键问题，是其在关断期间所承受的电压应力超过了允许值，如果能降低关断期间的电压应力，使它小于700V，则TOPSwitch仍可在单端正激变换器中应用。
2.1电路结构及工作原理
本文提出的TOPSwitch的单端正激变换器拓扑结构如图1所示。它与典型的单端正激变换器电路结构完全相同,只是变压器的去磁绕组的匝数为初级绕组匝数的2倍,即NS=2NP。
TOPSwitch关断时的等效电路如图2所示。
若NS与NP是紧耦合，则，即
VNP=1/2VNS=1/2E（2）
VDSmax=VNP＋E=E=1.5×371
=556.5V<700V（3）
2.2最大工作占空比分析
按NP绕组每个开关周期正负V·s平衡原理，有
VNPon(Dmax/T)=VNPoff[(1-Dmax)/T]（4）
式中：VNPon为TOPSwitch开通时变压器初级电压，VNPon=E；
VNPoff为TOPSwitch关断时变压器初级电压，VNPoff=（1/2）E。
解式（4）得
Dmax=1/3（5）
为保险，取Dmax≤30％
2.3去磁绕组电流分析
改变了去磁绕组与初级绕组的匝比后，变压器初级绕组仍应该满足A·s平衡，初级绕组最大励磁电流为
im(t)|t=DmaxT=Ism=DmaxT=(E/Lm)DmaxT（6）
式中：Lm为初级绕组励磁电感。
当im(t)=Ism时，B=Bmax，H=Hmax，则去磁电流最大值为
Ism==(Hmaxlc/Ns)=1/2Ipm(7)
式中：lc为磁路长度；
Ipm为初级电流的峰值。
根据图2（b）去磁电流的波形可以得到去磁电流的平均值和去磁电流的有效值Is分别为
下面讨论当NP=NS，Dmax=0.5与NP=NS，Dmax=0.3时的去磁电流的平均值和有效值。设上述两种情况下的Hmax或Bmax相等，即两种情况下励磁绕组的安匝数相等，则有
Im1NP1=Im2NP2（10）
式中：NP1为Dmax=0.5时的励磁绕组匝数；
NP2为Dmax=0.3时的励磁绕组匝数；
设Lm1及Lm2分别为Dmax=0.5和Dmax=0.3时的初级绕组励磁电感，则有
Im1=E/Lm1×0.5T为Dmax=0.5时的初级励磁电流；
Im2=E/Lm2×0.3T为Dmax=0.3时的初级励磁电流。
由式（10）及Lm1，Lm2分别与NP12，NP22成正比，可得两种情况下的励磁绕组匝数之比为
(NP1)/(NP2)=0.5/0.3
及(Im1)/(Im2)=(Np2)/(Np1)=0.3/0.5(12)
当NS1=NP1时和NS2=2NP2时去磁电流最大值分别为
Ism1=Im1=Im（13）
Ism2=Im2=(0.5/0.6)Im（14）
将式（10）～（14）有关参数代入式（8）～（9）可得到，当Dmax=0.5时和Dmax=0.3时的去磁电流平均值及与有效值Is1及Is2分别为
Is1=1/4ImImIs1=0.408Im（Dmax=0.5）
Is2≈0.29ImIs2=0.483Im（Dmax=0.3）
从计算结果可知，采用NS=2NP设计的去磁绕组的电流平均值或有效值要大于NS=NP设计的去磁绕组的电流值。因此，在选择去磁绕组的线径时要注意。
3高频变压器设计
由于电路元件少,该电源设计的关键是高频变压器,下面给出其设计方法。
3.1磁芯的选择
按照输出Vo=15V，Io=1.5A的要求，以及高频变压器考虑6％的余量，则输出功率Po=1.06×15×1.5=23.85W。根据输出功率选择磁芯，实际选取能输出25W功率的磁芯，根据有关设计手册选用EI25，查表可得该磁芯的有效截面积Ae=0.42cm2。
3.2工作磁感应强度ΔB的选择
ΔB=0.5BS，BS为磁芯的饱和磁感应强度，由于铁氧体的BS为0.2～0.3T，取ΔB=0.15T。
3.3初级绕组匝数NP的选取
选开关频率f=100kHz（T=10μs），按交流输入电压为最低值85V，Emin≈1.4×85V，Dmax=0.3计算则
取NP=53匝。
3.4去磁绕组匝数NS的选取
取NS=2NP=106匝。
3.5次级匝数NT的选取
输出电压要考虑整流二极管及绕组的压降，设输出电流为2A时的线路压降为7％，则空载输出电压VO0≈16V。
取NT=24匝。
3.6偏置绕组匝数NB的选取
取偏置电压为9V，根据变压器次级伏匝数相等的原则，由16/24=9/NB，得NB=13.5,取NB=14匝。
3.7TOPSwitch电流额定值ICN的选取
平均输入功率Pi==28.12W（假定η=0.8），在Dmax时的输入功率应为平均输入功率，因此Pi=DmaxEminIC=0.3×85×1.4×IC=28.12，则IC=0.85A，为了可靠并考虑调整电感量时电流不可避免的失控，实际选择的TOPSwitch电流额定值至少是两倍于此值，即ICN>1.7A。所以，我们选择ILIMIT=2A的TOP225Y。
4实验指标及主要波形
输入AC220V，频率50Hz，输出DCVo=15(1±1％)V，IO=1.5A，工作频率100kHz，图3及图4是实验中的主要波形。
图3中的1是开关管漏源电压VDS波形，2是输入直流电压E波形，由图可知VDS=1.5E；图4中的1是开关管漏源电压VDS波形，2是去磁绕组电流is波形，实验结果与理论分析是完全吻合的。
第2篇
但我的朋友又披露了另一个统计数字：他设计的典型电路板上有约30个独立的电源网络。每个电源网络都有不同的标称电源电压、精度以及调整率；在有些情况下，这些标称电压只相差十分之几伏。再则，每个电源网需要有自己的稳压器以及一系列去耦电容器，以便控制从近乎直流直至几百千赫带宽内的旁路阻抗。设计师必须分析并实现每个电源网络的供电与返回路径，以及大量的PCB板走线。在最终设计中，直流电源子系统的走线与电容器要占去电路板面积的一大部分。设计师必须精心建立所有这些因素的模型，以确保电流路径得当，以及IR压降很小。在达到这些电流电平时，这可不是件简单的工作。
然而，高质量电源子系统与其配电系统之间却存在一个难题。尽管供电在任何系统中都是一种不可或缺的功能，但它却无法获得用户的直接赞赏或认同。用户需要的是额外的特性、功能和性能；供电被看作设计中固有的部分。增加特性有利于营销宣传，并获得更多的利润，而电源网络的元件成本和占板面积却没有这些好处。事实上，有些人会把电源子系统占用的电路板面积看作没有意义的负担，就像财务部门或邮件收发室一样。
我希望，你作为系统设计师或电路设计师能对物料清单上的元器件的选择产生重大影响。我的这位朋友指出，为最大限度地减小电源网络的负担，你可以做几件基本工作。首先，要帮助电源子系统设计师开发设计一组基本的稳压器（可以使用线性稳压或开关稳压技术），这样，你就可以在电路板上重用这些设计。为了使这项工作有价值，你还应该根据每一个标称电压来平衡电流负载，使之处于同一范围内，因为你找不到一种经济实惠设计能支持10mA和1A两种负载。
第3篇
关键词：单片开关电源快速设计
TOPSwithⅡ
TheWayofQuickDesignforSinglechipSwitchingPowerSupplyAbctract:Threeendssinglechipswitchingpowersupplyisnewtypeswitchingpowersupplycorewhichhasbeenpopularsince1990.Thispaperintroducesquickdesignforsinglechipswitchingpowersupply.
Keywords:Singlechipswitchingpowersupply,Quickdesign,TopswithⅡ
在设计开关电源时，首先面临的问题是如何选择合适的单片开关电源芯片，既能满足要求，又不因选型不当而造成资源的浪费。然而，这并非易事。原因之一是单片开关电源现已形成四大系列、近70种型号，即使采用同一种封装的不同型号，其输出功率也各不相同；原因之二是选择芯片时，不仅要知道设计的输出功率PO，还必须预先确定开关电源的效率η和芯片的功率损耗PD，而后两个特征参数只有在设计安装好开关电源时才能测出来，在设计之前它们是未知的。
下面重点介绍利用TOPSwitch－II系列单片开关电源的功率损耗（PD）与电源效率（η）、输出功率（PO）关系曲线，快速选择芯片的方法，可圆满解决上述难题。在设计前，只要根据预期的输出功率和电源效率值，即可从曲线上查出最合适的单片开关电源型号及功率损耗值，这不仅简化了设计，还为选择散热器提
η/％(Uimin=85V)
中图法分类号：TN86文献标识码：A文章编码：02192713(2000)0948805
PO/W
图1宽范围输入且输出为5V时PD与η，PO的关系曲线
图2宽范围输入且输出为12V时PD与η，PO的关系曲线
图3固定输入且输出为5V时PD与η，PO的关系曲线
供了依据。
1TOPSwitch－II的PD与η、PO关系曲线
TOPSwitch－II系列的交流输入电压分宽范围输入（亦称通用输入），固定输入（也叫单一电压输入）两种情况。二者的交流输入电压分别为Ui=85V～265V，230V±15％。
1．1宽范围输入时PD与η，PO的关系曲线
TOP221～TOP227系列单片开关电源在宽范围输入（85V～265V）的条件下，当UO=＋5V或者＋12V时，PD与η、PO的关系曲线分别如图1、图2所示。这里假定交流输入电压最小值Uimin=85V，最高
η/％(Uimin=85V)
η/％(Uimin=195V)
交流输入电压Uimax=265V。图中的横坐标代表输出功率PO，纵坐标表示电源效率η。所画出的7条实线分别对应于TOP221～TOP227的电源效率，而15条虚线均为芯片功耗的等值线（下同）。
1．2固定输入时PD与η、PO的关系曲线
TOP221～TOP227系列在固定交流输入（230V±15％）条件下，当UO=＋5V或＋12V时，PD与η、PO的关系曲线分别如图3、图4所示。这两个曲线族对于208V、220V、240V也同样适用。现假定Uimin=195V,Uimax=265V。
2正确选择TOPSwitch－II芯片的方法
利用上述关系曲线迅速确定TOPSwitch－II芯片型号的设计程序如下：
（1）首先确定哪一幅曲线图适用。例如，当Ui=85V～265V，UO=＋5V时，应选择图1。而当Ui=220V(即230V－230V×4.3％)，UO=＋12V时，就只能选图4；
（2）然后在横坐标上找出欲设计的输出功率点位置（PO）；
（3）从输出功率点垂直向上移动，直到选中合适芯片所指的那条实曲线。如不适用，可继续向上查找另一条实线；
（4）再从等值线（虚线）上读出芯片的功耗PD。进而还可求出芯片的结温（Tj）以确定散热片的大小；
（5）最后转入电路设计阶段，包括高频变压器设计，元器件参数的选择等。
下面将通过3个典型设计实例加以说明。
例1：设计输出为5V、300W的通用开关电源
通用开关电源就意味着交流输入电压范围是85V～265V。又因UO=＋5V，故必须查图1所示的曲线。首先从横坐标上找到PO=30W的输出功率点，然后垂直上移与TOP224的实线相交于一点，由纵坐标上查出该点的η=71.2％，最后从经过这点的那条等值线上查得PD=2.5W。这表明，选择TOP224就能输出30W功率，并且预期的电源效率为71.2％,芯片功耗为2.5W。
若觉得η=71.2％的效率指标偏低，还可继续往上查找TOP225的实线。同理，选择TOP225也能输出30W功率，而预期的电源效率将提高到75％，芯片功耗降至1.7W。
根据所得到的PD值，进而可完成散热片设计。这是因为在设计前对所用芯片功耗做出的估计是完全可信的。
例2：设计交流固定输入230V±15％，输出为直流12V、30W开关电源。
图4固定输入且输出为12V时PD与η，PO的关系曲线
η/％(Uimin=195V)
图5宽范围输入时K与Uimin′的关系
图6固定输入时K与Uimin′的关系
根据已知条件，从图4中可以查出，TOP223是最佳选择，此时PO=30W，η=85.2％，PD=0.8W。
例3：计算TOPswitch－II的结温
这里讲的结温是指管芯温度Tj。假定已知从结到器件表面的热阻为RθA(它包括TOPSwitch－II管芯到外壳的热阻Rθ1和外壳到散热片的热阻Rθ2)、环境温度为TA。再从相关曲线图中查出PD值，即可用下式求出芯片的结温：
Tj=PD·RθA＋TA(1)
举例说明，TOP225的设计功耗为1.7W，RθA=20℃/W，TA=40℃，代入式（1）中得到Tj=74℃。设计时必须保证，在最高环境温度TAM下，芯片结温Tj低于100℃，才能使开关电源长期正常工作。
3根据输出功率比来修正等效输出功率等参数
3．1修正方法
如上所述，PD与η，PO的关系曲线均对交流输入电压最小值作了限制。图1和图2规定的Uimin=85V，而图3与图4规定Uimin=195V（即230V－230V×15％）。若交流输入电压最小值不符合上述规定，就会直接影响芯片的正确选择。此时须将实际的交流输入电压最小值Uimin′所对应的输入功率PO′，折算成Uimin为规定值时的等效功率PO，才能使用上述4图。折算系数亦称输出功率比（PO′/PO）用K表示。TOPSwitch－II在宽范围输入、固定输入两种情况下，K与U′min的特性曲线分别如图5、图6中的实线所示。需要说明几点：
（1）图5和图6的额定交流输入电压最小值Uimin依次为85V，195V，图中的横坐标仅标出Ui在低端的电压范围。
（2）当Uimin′>Uimin时K>1，即PO′>PO，这表明原来选中的芯片此时已具有更大的可用功率，必要时可选输出功率略低的芯片。当Uimin′（3）设初级电压为UOR，其典型值为135V。但在Uimin′<85V时，受TOPSwitch－II调节占空比能力的限制，UOR会按线性规律降低UOR′。此时折算系数K="UOR′"/UOR<1。图5和图6中的虚线表示UOR′/UOR与Uimin′的特性曲线，利用它可以修正初级感应电压值。
现将对输出功率进行修正的工作程序归纳如下：
（1）首先从图5、图6中选择适用的特性曲线，然后根据已知的Uimin′值查出折算系数K。
（2）将PO′折算成Uimin为规定值时的等效功率PO，有公式
PO=PO′/K（2）
（3）最后从图1～图4中选取适用的关系曲线，并根据PO值查出合适的芯片型号以及η、PD参数值。
下面通过一个典型的实例来说明修正方法。
例4：设计12V，35W的通用开关电源
已知Uimin=85V，假定Uimin′=90％×115V=103.5V。从图5中查出K=1.15。将PO′=35W、K=1.15一并代入式（2）中，计算出PO=30.4W。再根据PO值，从图2上查出最佳选择应是TOP224型芯片，此时η=81.6％，PD=2W。
若选TOP223，则η降至73.5％,PD增加到5W，显然不合适。倘若选TOP225型，就会造成资源浪费，因为它比TOP224的价格要高一些，且适合输出40W～60W的更大功率。
3．2相关参数的修正及选择
（1）修正初级电感量
在使用TOPSwitch－II系列设计开关电源时，高频变压器以及相关元件参数的典型情况见表1，这些数值可做为初选值。当Uimin′LP′=KLP（3）
查表1可知，使用TOP224时，LP=1475μH。当K=1.15时，LP′=1.15×1475=1696μH。
表2光耦合器参数随Uimin′的变化
最低交流输入电压Uimin(V)85195
LED的工作电流IF（mA）3.55.0
光敏三极管的发射极电流IE（mA）3.55.0
（2）对其他参数的影响
第4篇
配电系统的基本单元是馈线。馈线的首端经过高压降压变压器与高压配电网相连接，末端经低压降压变压器与用户相连。我国馈线电压等级大多是10kV，每条馈线上线路成树状分布，以辐射形网络连接若干台配电变压器。馈线的不同位置分布有若干负荷，这些负荷种类繁多，随机性大，要准确地描述比较困难。为方便研究，文章采用静态恒功率模型来表示各节点的负荷。考虑到配电网电压较低，线路长度较短，设定以下假设条件：各节点负荷三相对称，三相线路间不存在互感。然后将所有线路阻抗均折合到系统电压等级，得出馈线模型。分布式电源的接入可以提高系统的整体电压水平，其接入位置与节点电压幅值密忉相关。相同容量的分布式电源接在配电线路的不同位置，对线路的电压分布产生的影响差别很大，接入点越接近线路末端节点对线路电压分布的影响越大，越接近系统母线对线路电压分布的影响越小。因此，在配电网规划及分布式电源接入系统设计时，需要根据分布式电源的性质、容量确定合理的接入点，确定合理的控制方式，只有这样才能改善线路的电压质量，提高供电可靠性。
2分布式电源接入系统
2.1分布式电源的分类
一般可以根据分布式电源的技术类型、所使用的一次能源及和与电力系统的接口技术进行分类。按照技术类型可分为小型燃气轮机、地热发电、水力发电、风力发电、光伏发电、生物质能发电、具有同步或感应发电机的往复式引擎、燃料电池、太阳热发电、微透平等，按照一次能源可分为化石燃料、可再生能源；按照与电力系统的接口可分为直接相联、逆变器相联；按照并网容量分，可分为小型分布式电源和大、中型分布式电源。小型分布式电源主要包括风力发电、光伏发电、燃料电池等；大、中型分布式电源主要包括微型汽轮机、微型燃气轮机、小型水电等。
2.2微网技术简介
微网是一个小型发配电系统，由分布式电源、相关负荷、逆变装置、储能装置和保护、监控装置汇集而成，具有能量管理系统、通讯系统、电气元件保护系统，能够实现自我调节、控制和管理。微网既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。从其内部看，微网是一个个小型的电力系统。从外部看，微网是配电网中的一个可控的、易控的“虚拟”电源或负荷。微网系统如图3所示。
2.3将分布式电源组成不同类型的微网
目前，比较成熟的分布式发电技术主要有风力发电、光伏发电、燃料电池和微型燃气轮机等几种形式。在城镇配电网中，风力发电、燃料电池、光伏发电发电容量远小于配网负荷，对于这些小容量的分布式电源，采用与附近负荷组成微网的形式并入配网系统，通过技术措施使微网内的发电功率小于其负荷消耗的功率，使这些“不可见”的分布式电源完全等效为一个负荷。针对发电出力达到最大、负荷功率最小的工况，根据发电出力与负荷消耗功率的差值及持续时间计算出需要存储的电量，该电量作为储能装置容量的一个约束条件，再考虑其他的约束条件，为微网配置容量合理的储能装置。当出现发电出力大于负荷消耗功率时，将这部分电量存到储能装置中，在负荷功率高于发电出力时，再将这部分电量释放掉。大型的微型燃气轮机多用于需要稳定的热源、冷源的工商企业，以实现热、电、冷三联供，这些企业的负荷稳定，易于预测。微型燃气轮机的发电功率由用户对供热和供冷的要求决定，发电功率也易于预测。这样，以这些微型燃气轮机为分布式电源的微网是可控、易控的。将分布式电源纳入到微电网，并将其分为纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网两种，有效的解决了分布式电源潮流不可控的难题，给配电网的调度、运行带来的极大的方便。
2.4微电网接入系统方案
纯负荷性质的微网在配网中是一个内部带有电源的负荷，将其接入到配网馈线的中间至末端，可有效地改善配电网电压分布，降低配电网网损。当微网内分布式电源突然故障或者失电时，由配电网对微网内的负荷进行供电，此时配电线路潮流增大，微网内的电压会发生跃变，如电压幅值变化超过用电设备允许值，将会对用电设备造成损坏。针对这种情况，可以利用微网内的储能装置将存储的能量进行逆变，有效地支撑电压，避免产生电压跌落，减少电压波动，有效的保护用电设备。当配电网失电时，微网自动脱网孤岛运行，孤岛的运行方式由微网内部自行控制，对配电网的故障分析、检修、试验不产生影响。对于发电、负荷可控的微网，尤其是容量较大的，在配电网规划及接入系统设计时，需统一考虑中接入位置对配电网电压、继电保护、安全自动装置的影响，需要进行充分的论证，必要时可采用专线接入系统，以确保配电的安全、可靠运行，充分发挥分布式电源的经济效益和社会效益。
3结束语
第5篇
关键词：防腐电源监控节点单片机
金属发生腐蚀的现象随处可见。腐蚀给金属材料造成的直接和间接损失是巨大的，以至造成灾难性的破坏事故，引起严重的环境污染。研究表明，因腐蚀造成的损失一般占国民生产总值的3％～4％，其中约有15％是可以通过现有的防腐技术避免的，而阴极保护技术的发展又是与防腐技术的进步分不开的。
防腐电源是阴极保护技术中最为关键的设备。由于易腐蚀的金属构件大部分分布在野外或者地下，并且分布范围广，如石油管道、输电线路、海上平台等，所以必然要求发展可靠性高、智能化的新型防腐电源，并且要求通过工业网远程采集现场数据，进行计算分析，实现远程控制，从而提高现场设备的可靠性，实现无人管理。
1防腐电源系统的结构组成
阴极保护技术简单地说就是测量被保护金属构件的电位(即管地电位)，并根据其大小变化，调节补偿保护电流大小，起到对金属构件的保护作用。图1是远程监控防腐电源系统示意图。
很显然，防腐电源是阴极保护系统中最核心的设备，其监控系统要能对其电位、电流、电压等运行参数进行检测与控制，实现网络化监控，满足实时、快速响应的要求。
2监控节点的硬件设计
系统硬件由两块电路板组成。一块为模拟板，主要对来自防腐电源的测量信号进行滤波、放大、采样保持，以及自动选择放大倍数等；一块为数字板，主要完成采样信号的模／数转换、计算(消除噪声并还原信号)、参数设置和数据传输[1]等。监控系统的总体框图如图2所示。
监控系统直接测量的是防腐电源现场的电信号，包括电压信号和电流信号。防腐电源的现场环境恶劣，待测信号中夹杂着诸多干扰信号。前置调理电路包括差模放大电路和有源滤波电路，用来抑制现场信号中的共模干扰信号和高频干扰信号。系统通过485总线与上位机进行通讯，使用约定的协议交换数据。
2．1模拟电路设计
模拟电路框图如图3所示，其中Vinl、Vin2、Iinl、I-in2为从防腐电源现场采集的信号。由于待测信号比较微弱，现场环境又比较恶劣，待测信号中叠加了很多干扰信号，为了从噪声中提取出有用的信号，采用差模调理电路和有源滤波电路相结合的调理电路对输入信号去干扰，然后通过电压分档电路估算信号的范围，提供给单片机。单片机根据给定的信号计算出合适的放大倍数，进而控制可编程放大器AD526的放大倍数，将已调理的信号放大到有效范围，输入到数字板上的AD574进行模／数转换。
2．1．1信号调理设计
通过试验对现场信号进行分析，发现干扰信号主要来自电源线的耦合干扰、电源的瞬态电压干扰和外部电磁辐射干扰。因此，这部分电路的作用有两个：一是根据干扰信号的频率特点设计滤波电路，有效地滤除干扰信号；二是对输入信号适当放大，完成阻抗转换。
2．1．2自动增益调节电路的设计
调理好的信号通过多路模拟开关进行逐一选定和处理。信号通过模拟开关后，一路进入分档电路测定范围，另一路进入放大单元放大到合适的工作范围。
AD526是专用五级变增益运放，增益级数为G＝1、2、4、8、16，增益控制输入脚有三个。设计中将两个AD526串联，这样就构成了1～256增益的放大单元，变增益放大电路如图4所示。
该电路由8个电压比较器构成分档电路，单片机读取其输出信号，根据得到的分档信号设定合适的放大倍数，控制放大单元的工作，实现自动调整增益，保证每路信号都能放大到A／D的最佳工作范围，满足高精度、宽范围的设计要求。
2．2数字电路设计
数字电路框图如图5所示。单片机80C51是本系统的核心，通过扩展ROM增加系统的数据存储容量。A／D为数据采集模块，D／A为标准电流控制信号输出模块，MAX485是与上位机进行通讯的模块，Vin为模拟部分的输出信号。
2．2．1通讯接口设计
系统通过485通讯接口与上位机通讯，交换数据。RS-485采用的是一对平衡差分信号线，为半双工通讯方式。RS-485对于多站连接是十分方便的，其标准允许最多并联32台驱动器和32台接收器，这足以满足一个中型构件的多点防腐系统的要求。总线两端接匹配电阻，提高了抗干扰能力。RS-485传输速率最高为10Mbit／s，最大电缆长度为1200m。考虑到现场工作环境的恶劣性，使用TVS管实现了防雷功能，保护系统不受瞬间高压破坏，提高了运行的可靠性。
2．2．2标准控制电流输出设计
上位机将接收到的数据进行处理，运用一定的控制算法得出所需要的反馈控制信号。由于防腐电源为模拟器件电路，无法直接接收数字控制信号，因此必须通过单片机转换成模拟信号，才能控制电源工作。
系统中采用的AD421是一种单片高性能数／模转换器。它由电流环路供电，16位数字信号以串行方式输入，5～20mA电流输出，可实现远程智能工业控制。其数字输入信号通过光电隔离保证信号的准确有效，输出为标准的电流信号，具有较强的抗干扰能力，可以直接驱动相关的模拟器件。
3监控节点的软件设计
为了提高程序编写效率，采用了目前广泛使用的MCS-51单片机高级语言C51作为软件开发工具[4]。
第6篇
汽车电源模拟测试系统的原理如图1所示，分为波形采集与波形模拟和测试输出两部分。波形采集部分：由于汽车在研发过程中，需经历样车的不同的阶段，在这些过程中，车载电器件的开发也不是一蹴而就的。通常车载电器件根据阶段性被分成C样件、B样件以及A样件（最终稳定状态）。也就是说在样车各阶段时，不能保证每种车载电器件的状态都是A类样件，因此，各阶段时，存在汽车启动瞬间电源电压变化的不同。而启动瞬间电源电压波形的获取较为简单（见图1中波形采集部分），利用示波器，采集汽车蓄电池正负两端在启动瞬间的电压即可。对于波形模拟及输出测试部分，使用NI工控机和程控电源的USB通信，同NI-VISA（virtualinstrumentsoftwarearchitecture）建立连接，通过LabVIEW软件编程录入采集的启动电压波形，并对程控电源进行实时控制，模拟输出，对被测样件实时测试。
2测试系统软件设计
2.1NI-VISA调用程控电源功能的实现
在本测试系统中，工控机采用NI公司的PX-I-8110，可编程直流电源采用TOELLNER公司生产的TOE8815-64。工控机与可编程直流电源之间的通信利用Agilent公司的USB/GPIB转换模块实现[1]。在利用LabVIEW软件设计控制程序时，需要使用LabVIEW软件中的[VISAOpen]子VI，并指定程控交流电源的GPIB地址，例如在本测试系统中程控直流电源的GPIB地址为GPIB0：1：IN-STR，通过这样的设置就可以建立起工控机与直流电源之间的联系[1]。
2.2可编程直流电源的控制指令的实现
在测试系统进行模拟输出时，最重要的是将采集到的波形进行提炼，并通过控制程控直流电源进行输出。在这里，需要设置的参数为电压、电流、时间以及起始和结束地址等。在GPIB模式下，TOE8155的控制可被设置为“听”模式和“说”模式。TOE8155的指令架构符合IEEE-488.2标准，除了上述标准中通用的指令外，TOE8155还具有专门的控制指令集，可通过工控机对直流电源进行参数设置和输出控制，且需要向直流电源传送符合TOE8155语法格式的控制指令[2]。其中，在本测试系统中需要用到的TOE8155特定的部分主要指令有[3]：（1）FBbbb将程序设置为触发模式，循环次数设置为bbb（=0...255）；（2）FCVaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的电压值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；（3）FCCaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的电流值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；（4）FCTaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的时间值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；由于这些特定指令，在LabVIEW中并无现成的控件可供使用，因此，在程序设计时，相当一部分的工作量为针对特定指令控件子VI的编程。以FCV指令为例，其子VI的LabVIEW编程见图2和图3。汽车启动瞬间的电源电压波形不是一个周期性、规律的电压波形，见图4（某汽车启动瞬间的因此，在进行模拟电压的设定时，这种电压信号是由几段不同状态的电压信号组成的，程序定义时不仅要设置每段电压信号的电压幅值、持续时间，和起始终止地址位等信息，还有设置两端相邻电压信号之间的过渡时间[4]。在本设计中，是利用LabVIEW软件中的簇和条件结构实现这一过程的[3]。写入波形程序编辑见图5。
2.3自动测试的实现
前面提到，测试系统中很重要的一部分是波形采集，这个需要针对不同的车型，以及各不同车型的不同阶段。这意味着需要进行大量的模拟波形的调用并输出。因此，采用自动测试的方式可以有效地降低测试人员的劳动强度，更能提高测试系统的效率。在本测试系统中，利用Test-stand与sequenc系列调用测试程序的子VI，其架构见图6[5]。由于成本的考虑，车载电器件往往多为平台产品，但是也存在个别车载电器件是专用件的情况。因此在技术人员选择测试波形的分类时，参考图7的测试流程进行操作。测试系统的操作时，首先选择被测DUT所应用的车型，其次，导入该车型的电源曲线，并进行模拟测试。在测试完成后，判断该DUT是否为平台化产品，如果判定结果为“是”，则导入该DUT所应用的各车型电源曲线，并进行模拟测试；如果判定结果为“否”，则再次进行是否随即抽取模拟波形并测试的判定。若判定结果为“是”，则随机导入电源曲线，并进行模拟测试，若判定结果为“否”，则完成测试，退出程序。
3验证及总结
第7篇
关键词：开关电源；TOP249Y；脉宽调制；TOPSwitch
1引言
随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源得到了广泛的应用，以往开关电源的设计通常采用控制电路与功率管相分离的拓扑结构，但这种方案存在成本高、系统可靠性低等问题。美国功率集成公司POWERIntegrationInc开发的TOPSwitch系列新型智能高频开关电源集成芯片解决了这些问题，该系列芯片将自启动电路、功率开关管、PWM控制电路及保护电路等集成在一起，从而提高了电源的效率，简化了开关电源的设计和新产品的开发，使开关电源发展到一个新的时代。文中介绍了一种用TOPSwitch的第三代产品TOP249Y开发变频器用多路输出开关电源的设计方法。
2TOP249Y引脚功能和内部结构
2．1TOP249Y的管脚功能
TOP249Y采用TO－220－7C封装形式，其外形如图1所示。它有六个管脚，依次为控制端C、线路检测端L、极限电源设定端X、源极S、开关频率选择端F和漏极D。各管脚的具体功能如下：
控制端C：误差放大电路和反馈电流的输入端。在正常工作时，利用控制电流IC的大小可调节占空比，并可由内部并联调整器提供内部偏流。系统关闭时，利用该端可激发输入电流，同时该端也是旁路、自动重启和补偿电容的连接点。
线路检测端L：输入电压的欠压与过压检测端，同时具有远程遥控功能。TOP249Y的欠压电流IUV为50μA，过压电流Iav为225μA。若L端与输入端接入的电阻R1为1MΩ，则欠压保护值为50VDC，过压保护值为225VDC。
极限电流设定端X：外部电流设定调整端。若在X端与源极之间接入不同的电阻，则开关电流可限定在不同的数值，随着接入电阻阻值的增大，开关允许流过的电流将变小。
源极S：连接内部MOSFET的源极，是初级电路的公共点和电源回流基准点。
开关频率选择端F：当F端接到源极时，其开关频率为132kHz，而当F端接到控制端时，其开关频率变为原频率的一半，即66kHz。
漏极D：连接内部MOSFET的漏极，在启动时可通过内部高压开关电流提供内部偏置电流。
2．2TOP249Y的内部结构
TOP249Y的内部工作原理框图如图2所示，该电路主要由控制电压源、带隙基准电压源、振荡器、并联调整器／误差放大器、脉宽调制器（PWM）、门驱动级和输出级、过流保护电路、过热保护电路、关断／自动重起动电路及高压电流源等部分组成。
3基于TOP249Y的开关电源设计
笔者利用TOP249Y设计了一种新型多路输出开关电源，其三路输出分别为5V／10A、12．5V／4A、7V／10A，电路原理如图3所示。该电源设计的要求为：输入电压范围为交流110V～240V，输出总功率为180W。由此可见，选择TOP249Y能够满足要求。
3．1控制电路设计
该电路将X与S端短接可将TOP249Y的极限电流设置为内部最大值；而将F端与S端短接可将TOP249Y设为全频工作方式，开关频率为132kHz。
图2
在线路检测端L与直流输入Ui端连接一2MΩ的电阻R1可进行线路检测，由于TOP249Y的欠压电流IUV为50μA，过压电流Iav为225μA，因此其欠压保护工作电压为100V，过压保护工作电压为450V，即TOP249Y在本电路中的直流电压范围为100～450V，一旦超出了该电压范围，TOP249Y将自动关闭。
3．2稳压反馈电路设计
反馈回路的形式由输出电压的精度决定，本电源采用“光耦＋TL431”，它可以将输出电压变化控制在±1％以内，反馈电压由5V／12A输出端取样。电压反馈信号U0通过电阻分压器R9、R11获得取样电压后，将与TL431中的2．5V基准电压进行比较并输出误差电压，然后通过光耦改变TOP249Y的控制端电流IC，再通过改变占空比来调节输出电压U0使其保持不变。光耦的另一作用是对冷地和热地进行隔离。反馈绕组的输出电压经D2、C2整流滤波后，可给光耦中的接收管提供电压。R4、C4构成的尖峰电压经滤波后可使偏置电压即使在负载较重时，也能保持稳定，调节电阻R6可改变输出电压的大小。
3．3高频变压器设计
由于该电源的输出功率较大，因此高频变压器的漏感应尽量小，一般应选用能够满足132kHz开关频率的锰锌铁氧体，为便于绕制，磁芯形状可选用EI或EE型，变压器的初、次级绕组应相间绕制。
高频变压器的设计由于要考虑大量的相互关联变量，因此计算较为复杂，为减轻设计者的工作量，美国功率公司为TOPSwitch开关电源的高频变压器设计制作了一套EXCEL电子表格，设计者可以方便地应用电子表格设计高频变压器。
3．4次级输出电路设计
输出整流滤波电路由整流二极管和滤波电容构成。整流二极管选用肖特基二极管可降低损耗并消除输出电压的纹波，但肖特基二极管应加上功率较大的散热器；电容器一般应选择低ESR等效串联阻抗的电容。为提高输出电压的滤波效果，滤除开关所产生的噪声，在整流滤波环节的后面通常应再加一级LCC滤波环节。
3．5保护电路设计
本电源除了电源控制电路TOP249Y本身所具备的欠压、过压、过热、过流等保护措施外，其控制电路也应有一定的保护措施。用D3、R12、Q1可构成一个5．5V的过压检测保护电路。这样，当5V输出电压超过5．5V时，D3击穿使Q1导通，从而使光耦电流增大，进而增大了控制电路TOP249Y的控制端电流IC，最后通过内部调节即可使输出电压下降到安全值。
图3
为防止在开关周期内，TOP249Y关断时漏感产生的尖峰电压使TOP249Y损坏，电路中设计了由箝压齐纳管VR1、阻断二极管D1、电容C5、电阻R2、R3组成的缓冲保护网络。该网络在正常工作时，VR1上的损耗很小，漏磁能量主要由R2和R3承担；而在启动或过载时，VR1即会限制内部MOSFET的漏极电压，以使其总是处于700V以下。
4电源性能测试及结果分析
根据以上设计方法，笔者对采用TOP249Y设计的多路输出开关电源的性能进行了测试。实测结果表明，该电源工作在满载状态时，电源工作的最大占空比约为0．4，电源的效率约为90％，纹波电压控制、电压调节精度及电源工作效率都超过了以往采用控制电路与功率开关管相分立的拓扑结构形式的开关电源。
第8篇
作者：王漪
摘要：随着我国国力的增强，医疗卫生事业将在一定时期得到长足的发展，作为我们医疗工程设计人员，要不断了解学习最新的医疗设备，学习了解国内外的新规范。关键字：医院电气设计电气安全供电负荷
1医院的分类及规模版权所有
根据我国医院建设的规划，综合医院按床位可分为300、400、500、600、800及1000床。
按照医院等级可分为三、二、一级医院，目前经常涉及的一般为二级以上的医院。
在这些范围内的医院就用电负荷而言，有一类负荷，还有部分二类负荷及三类负荷。
医院按照功能划分，一般分为门诊部、医技部、护理部、行政部、后勤部等。目前综合性医院的布局有分散式、集中式和半集中式。目前建筑设计中考虑节能及使用便利，多采用半集中式。
2医院负荷分析
2.1医院负荷计算
按照目前调研的医院负荷情况，医院的用电负荷比例仍然以空调照明为主体，医疗设备用电所占比例很小，这也许与我国目前的医疗设备的水平有关。根据日本有关资料，80年代的医院变压器安装容量为250～300va/m2，当然日本等国的用电负荷计算与变压器的安装容量与我国差别很大，总体变压器容量较我国大很多。但这其中医疗设备用电占50％。而我国目前医疗设备用电总体占不到20％。因此目前我国的医院设计的用电负荷总体上仍然是以空调照明为主要负荷。其中空调电制冷的45％～55％，照明30％，动力包括医疗用地15％～25％。
根据近10年来完成的医院工程的运行情况可以得出如下结论，我国医院的用电负荷标准与商业写字楼相比是较低的。综合医院护理单元照度需求较低
由以上数据可以看出，医院虽然为功能性民用建筑，用电设备较多，但它总体照明的标准比起商业楼、写字楼要低。从用电负荷计算的角度而言并不高，按照北京市供电规划8va/m2，即可满足要求。医院变压器安装指标并不是很高，一般在65～75va/m2之间，分析原因如下：
真正意义上的医疗用电负荷并不多，且大型设备的需要系数较低。
综合医院护理单元的面积所占比例较大，此部分用电量较低。
医院目前的运行状况，全日制的门诊医技面积不大，白天空调等用电高峰时照明需求较小。
2.2医院的负荷性质及负荷类型
医院供电系统应遵循国内供电规范，并参考国际iec相关标准进行设计，按照我国现行医院等级和标准地区医院及二类医院的供电等级为一级或二级负荷。因此电源一般采用两路10kv供电。根据医院的规模可分为如下几类系统形式；
1采用两路10kv电缆专用供电、自备柴油发电机，重要设备末端采用ups供电。此类系统适用于特级及三甲级医院。
2采用两路10kv电缆专线供电，重要设备末端采用ups供电。此类系统适用于三甲级医院。
3采用两路10kv供电或一路10kv专线供电，一路低压供电，此类系统适用于二甲级医院。
4一路10kv供电，重要设备末端采用ups供电，仅用于一级医院。
根据医疗建筑用电负荷的特殊性并考虑到医院的可持续发展，低压系统建议采用如下形式：
电压波动大的空调及动力负荷为一个低压系统，如空调采用专用变压器供电；
电压波动小的照明及一般医疗用电插座负荷为一个低压系统；
电压要求高且自身压降大，医用数字检影成像系统设备，单独采用一台变压器。对于电网电压变化较大的系统，建议采用有载调压变压器。
按照iec标准，医院各部位的供电等级，接地方式见表2。
2.3应急电源系统
医院存在着大量的一级、二级用电负荷，应急电源系统一般采用柴油发电机系统、ups系统。柴油发电机容量一般为变压器总安装容量的15％～20％。而重要设备则采用ups系统。
3低压配电系统
医院用电负荷一般分成照明系统、医疗动力插座系统、空调系统新风机、空调机、风机盘管，应急照明系统等。
大型、重要性设备由配电变电所放射式供电，一类负荷均为双路供电末端自投。冷水相组、真空吸引、x光机、ct机、mri机、dsa机、ect机等设备主机、烧伤病房、血透中心、中心手术部的电力及照明、ct机、mri机、dsa机、ect机的空调电源、电梯及屋顶排风机、洗衣房及营养部的动力也分别由变电所低压屏放射式供电。
树干式供电由变电所将各类电源分别引至各竖井，通过母线输至各层。各竖井内分别设有照明、配电、空调及应急照明配电箱。配电、照明分别放射至各科室的配电、照明配电箱，各科室的计量表设在竖井配电箱内，空调配电箱配电至末竖井区域内的普通空调机及风机盘管。应急照明配电箱由双路电源供电并自动切换，供各应急照明灯及防火卷帘门，排烟风机的用电。
医技检验科、血液透析室等处的仪器对电源要求较高，部分电源通过稳压器后备ups供电。
4数字检影成像设备的配电要求及内阻计算
数字检影成像设备是医院的重要设备，现代医院数字检影设备的种类很多，目前比较常见的有：x光透视机、x光摄影机、x光治疗机、x光造影机包括x光介入机、心血管造影机dsa、计算机断层扫描机ct机、同位素断层扫描机ect、磁共振机mri以及x刀、γ刀、直线加速器等设备。根据设备的不同用途、设备的工作制分为长期工作制、短时反复工作制。各种设备工作制见表3。
目前，许多x光机同时具有摄影、造影、透视、治疗等多种功能。
4.1数字检影设备供配电系统
数字检影设备工作原理各有不同，但统一的一点是对电源的要求较高。由于数字检影设备的以上特性，如果医院有一定规模，此类设备应由专用变压器供电。设备球管电流在400ma以上的设备应采用放射式供电。
心血管造影机、磁共振机、同位素断层扫描机ct机、大型介入机等设备的主机电源一般需要双路供电。且有些设备本身需要冷却，设备有冷水机组，此部分的电源与主电源同样重要。主电源进一步分成高压发生器电源、行走机构电源、影像设备电源及插座电源。此类设备的布置一般为扫描室、控制室两部分。系统的电源一般送至控制室。大型设备还专门有电源室配电室。
心血管造影机房的高压发生器电源、行走机构电源、影像设备电源采用一般配电方式，其插座电源与胸腔手术室的要求相似：病人可能接触用电设备采用it系统及局部等电位接地，电位差小于50mv。设备厂家对于电源的要求引出了电源内阻这一技术指标。设备对电源电压的要求越高，电源内阻越小。
4.2用电负荷计算
x射线机瞬时最大用电负荷一般由设备厂家提供，如未提供也可根据如下公式计算：
sm=1/k×1/f×esf×10－3
sj=a×ssm/η
4.3电源变压器容量的确定
1单台设备的计算负荷。
2二项式法计算多台设备计算负荷。
多数数字检影设备是短时反复工作制，因此，进行负荷计算时可以采用较小的需要系数，根据目前一些医院的实际运行结果表明，4台设备同时曝光的可能性很低，日本有关资料也表明，选择电源变压器时，4台以下的设备可以按1台容量进行考虑。10～15台设备的场所采用防止同时曝光设备可共用1台变压器。
4.4保护设备的选择
数字检影设备瞬时电流很大，保护设备宜用熔断器。目前多数设备的技术要求中已对保护设备提出具体要求。
4.5配电线路导线截面的确定
数字检影设备的配电线路导线截面要满足设备的内阻及压降的要求。
电源变压器内部电阻：rt
电源变压器额定容量：ptkva
电源变压器相数：三相
电源变压器电压变动率：ε％
额定二次电压：vtv
1计算变压器内部电阻rt
rt=2×ε×0.01×vt2/pt×103ω
计算干线电阻r1ω：
考虑到低压开关的电阻及其它接触电阻，电源变压器和电源变压器二次侧的干线电阻为总电源电阻的80％。
r1=80％rg－rtω
最大允许内阻：rgω
计算干线截面：amm：
单相设备a=2×p×l/r1mm
三相设备a=p×l/r1mm
由上可见，要满足设备内阻要求，实际就是要满足设备的电源电压要求。它受来自变压器阻抗、变压器至设备的配线长度、配线截面三个方面的因素的影响。
在系统设备时，应尽量减小变压器阻抗、减小变压器至设备的距离、在满足电源内阻的条件下、减少配线电缆截面，以节约投资。
5医院的电气安全及电力系统保护方式
医院电气安全是医院电气设计的一个重要环节。涉及到的电力系统的保护方式有接地保护tn－s系统、局部中性线不接地系统it系统、医用局部等电位接地电位差小于10mv、建筑物总等电位及卫生间局部等电位接地、漏电保护lm=30ma。
一般场所的移动式设备均采用了漏电断路器进行保护。冶疗室、功能检查室、手术室、抢救室、心血管造影室dsa、卫生间浴室均设置了局部等电位连接。中心手术室的配电系统为保证病人的安全采用了it系统。
医院接地问题，是一个较为敏感的问题，它涉及到病人的安全，设备正常运行等。按照我国现行各类规范中医院设计的规定，我院目前设计采用的是防雷接地、电力系统接地、设备保护接地公用接地系统。目前各医院及设备厂家经常提出医疗设备、医用等电位接地要单独设置接地极，且要求与防雷接地、保护接地绝缘。实践证明，由于场地的原因，这些单独接地极不可能完全与建筑物的金属大地绝缘，而一旦绝缘遭到破坏，医用等电位接地与电力系统的保护接地则可能不是一个等电位，此时，在患者的周围如果存在这样两个电位，将产生触电的危险。
电气设备对病人的影响，即电击。电击包括宏电击和微电击。防止宏电击可以采用接地线及漏电保护器来完成。而引起微电击的主要因素是电子仪器的泄漏电流及病人所处的环境非等电位。因此减少泄漏电流及局部等电位，是在保证电子仪器cf型绝缘的条件下的克服微电击的重要手段。
减少泄漏电流的方式是将电源进行隔离。通过隔离变压器，二次侧两相导线对地高阻抗，减小了系统的泄漏电流。当泄漏电流在0.7ma～2ma范围内设绝缘监视报警。以上系统称之为局部it系统。采用局部it系统辅以局部等电位连接，就可以保证防止心脏手术及检查中的微电击。目前，我院地本工程中对需要仪器进入心脏区域的局部地区，如心脏手术室、icu等处配置了上述系统。以上配电方式也是国际电工委员会iec所倡导的。电子仪器的接地宜采用共用一点接地。基于目前电子仪器的频率较高，要求地线短而粗，地线过长反而成为干扰源。
目前我国与国际上防雷接地的规范是除爆炸危险场所外均为利用建筑物金属体作为防雷、接地体，因此建筑物内的所有金属体如钢筋等不可避免的与防雷系统为一体。而作为病人周围的金属体如水管、金属门窗等均与建筑物金属体连接。为保证病人的安全，也要求设备仪器等的保护接地与病人周围的金属体局部等电位。因此防雷接地、设备的保护接地是不能分开设置的，否则病人反而会因接触到不同电位而有触电的危险。因此，此类与人体有接触的医疗设备是不能单独接地的。
医院目前有着越来越多的先进仪器和设备，多数归结为敏感电子设备。而雷电对敏感电子设备的影响，可通过设置spd加以保护。对于有大电流接地的医疗设备的接地，应避免接地线过长，宜采用就地接地，因采用局部等电位接地，周围的病人也是相对安全的。
对于电磁干扰的问题，为减少电磁干扰的感应效应，我院采用了如下措施：
1建筑物及房间外部设置屏蔽，如建筑中含金属的墙、柱均可以作为格栅屏蔽分流，将建筑物金属等电位连接。
2电气线路采用穿金属管，减少干扰。
关于雷电对病人的影响，由于雷电的陡度大，散流快，建筑中含金属的墙、柱均可以作为格珊屏蔽分流，且病人周围采取了等电位的措施。因此在屏蔽范围内雷电病人是安全的。在手术部等设备进入病人体内的部位均位于建筑物内部，没有外墙，因此病人是很安全的。
我们认为在医疗工程中防雷接地、电力系统接地、设备保护接地采用公用接地系统是可能的，也是必须的。只有完善好这一方法，病人的安全才能得到保证。我院在近几年的医院工程设计中均采用了上述接地方式，实践证明也是很有效果的。该做法不仅节约了大量投资，而且真正实现了病人的电气安全。数字检影等设备投入使用的后，图像清晰，运行良好。
在国内，推行iec关于医疗场所局部it系统的设计思想也是为进一步保证病人的安全。由于没有相应的强制规范及投资等方面的原因，这一设计思路在设计中很难得到充分的体现。目前仅在与心脏介入相关的场所设置了it系统，而在iec推荐标准中目前要求多处场所设置该系统。
6手术部、icu、血透等场所的配电系统
中心手术部是医院的核心，手术部的配电采用双路电源末端切换。这包括手术室内配电及手术室洁净空调系统的配电。电源由变电所专线供电。每一间手术室应单独设置配电箱，按照新的《医院洁净手术部建设标准》中的规定，容量不能小于8kva。每间手术室的电源进线是否采用三相进线。主要根据布局及医院的具体要求进行。目前部分手术室内设置的高低温冷柜等三相设备，电源三相引起的情况越来越多。作为与病人接触的电源部分，应尽量考虑单相供电。每间手术室考虑3～4个插座组，其中一组在综合医疗柱上，每组插座组3～4组插座及2～3组接地端子。手术室内设置观片灯、书写板照明、接地中心可设置在配电箱内。配电箱可与手术室内的控制面板结合。控制面板上有各类气体出口、时钟及定时钟、实施空调检测及控制、照明控制、废气检测及排放。
心血管造影室除数字成像系统采用专门配电外，室内设置要求与心脏手术室相同。
目前国内心脏手术室、icu、心血管造影、抢救室、血液透析等采用局部it系统。iec标准强烈要求it系统不配出n线，目前病人接触的用电设备均为单相设备，通过隔离变压器配出的it系统均为单相。
it系统应注意如下问题：版权所有
必须设置绝缘监视装置；
尽量减少系统容量，减小系统线路的长度；
增加线路的绝缘等级；
辅助以局部等电位接地，等电位干线保证在16mm2，支线在6mm2以上；
配电线路采用穿钢管敷设，减少干扰；
变压器二次出线采用双极保护开关。
7照明设计
由于经济发展水平的差异，我国与国外发达国家的医院照度标准相差甚远，发达国家的照度标准约是我国现行标准的5～10倍。目前完成的各医院工程的照度水平在我国现行标准的基础均有所提高，如一般环境为150lx、诊室等为200lx、医技科室300～500lx、病房100lx。实施后效果良好，体现了现代化医院的良好形象。设计中应注意医疗功能性用房照明的特殊要求。
诊室、病房、急诊观察室、治疗室等处采用高显色荧光灯，以便于观察病人的情况。色温在3500k左右，病房、急诊观察室、治疗室等处的顶灯采用漫反射型灯具，以减少眩光。在病房建议用间接照明，手术室、手术部清洁走廊、传染科、污物、污洗等处与业主结合确定是否设置紫外线灯。
对特殊场所的照明采取了不同方式：磁共振扫描室、理疗室、脑血流图室等需要电磁屏蔽的地方，灯具采用了直流电源；测听室的照明采用白炽灯；眼科暗室采用可调光的白炽灯。
8其他
医院发展快，变化多，在设计中我们将配电箱设置在夹墙内，此方式配合吊顶线槽配电，使系统更加灵活，方便日后用电的发展需要。在检验科、中心实验室等用房设置了沿墙附设的电气配电槽，并将电源断路器设置其上，以适应实验室用电设备多，用电变化多的需求。
在病房设置综合医疗槽、槽内设置插座组，接地端子，局部照明等，并在床头方向距地0.3m处加设一组电源插座，方便电动床等固定设备的使用。
随着我国国力的增强，医疗卫生事业将在一定时期得到长足的发展，作为我们医疗工程设计人员，要不断了解学习最新的医疗设备，学习了解国内外的新规范。工作的重点应在如下几点：
第9篇
1.中国古典园林简介：
中国古典园林历史悠久，造园艺术更是源远流长，早在周五王时期就有建宫苑的活动，她的形成主要受统治阶级的思想及佛道、绘画、诗词的艺术影响，如在魏、晋、南北朝时期，统治阶级争夺激烈，国家呈分裂状态，加之道、佛盛行的影响，产生了玄学，这时的士大夫，或人欲享乐，或洁身自好，或遨游山水，导致了自然审美观的形成，治园特点也多为自然情趣的田园山水。
中国古典园林的构造，主要是在自然山水基础上，铺以人工的宫，廊、楼、阁等建筑，以人工手段效仿自然，其中透视着不同历史时期的人文思想，特别是诗、词、绘画的思想境界。
1.1中国古典园林的本质特征体现在如下几个方面：
1.1.1模山范水的景观类型
地形地貌，水文地质，乡土植物等自然资源构成的乡土景观类型，是中国古典园林的空间主体的构成要素。乡土材料的精工细做，园林景观的意境表现，是中国我传统的园林的主要特色之一。中国古典园林强调“虽由人做，宛自天开”，强调“源于自然而高于自然”，强调人对自然的认识和感受。
1.1.2适宜人居的理想环境
追求理想的人居环境，营造健良舒适，清新宜人的小气候条件，由于中国古代生活环境相对恶劣，中国古典园林造景都非常注重小气候条件的改善，营造更加舒适宜人的环境，如山水的布局、植物的种植、亭廊的构建等，无不以光影、气流、温度等人体舒适性的影响因子为依据，形成舒适宜人居住生活的理想环境。
1.1.3巧于因借的视域边界
不拘泥于庭院范围，通过借景扩大空间视觉边界，使园林景观与外面的自然景观等相联系、相呼应，营造整体性园林景观。无论动观或者静观都能看到美丽的景致，追求无限外延的空间视觉效果。
1.1.4循序渐进的空间组织
动静结合、虚实对比、承上启下、循序渐进、引人入胜、渐入佳境的空间组织手法和空间的曲折变化，园中园式的空间布局原则常常将园林整体分隔成许多不同形状、不同尺度和不同个性的空间，并将形成空间的诸要素糅合在一起，参差交错、互相掩映，将自然、山水、人文景观等分割成若干片段，分别表现，使人看到空间局部交错，以形成丰富得似乎没有尽头的景观。
1.1.5小中见大的空间效果
古代造园艺术家们抓住大自然中的各种美景的典型特征提炼剪裁，把峰峦沟壑一一再现在小小的庭院中，在二维的园址上突出三维的空间效果。“以有限面积，造无限空间”。“大”和“小”是相对的，关键是“假自然之景，创山水真趣，得园林意境”。
1.1.6耐人寻味的园林文化
人们常常用山水诗、山水画寄情山水，表达追求超脱与自然协调共生的思想和意境。古典园林中常常通过楹联匾额、刻石、书法、艺术、文学、哲学、音乐等形式表达景观的意境，从而使园林的构成要素富于内涵和景观厚度。
2、中国古典园林走向世界
在我国古代不论是皇家苑囿或私人园林多以自己欣赏和生活，且极反映出主人的意识和价值取向，或炫耀气势惟我独尊，或夸耀显贵光宗耀祖，或避世取幽修身养性。这些园林的设计修建思想无一不是当时统治阶层的思想反映。这也进一步巩固了“闭关锁国”的政策，使中国的古典园林腾达于这一时期而无法飞跃。
直到20世纪70年代末，我国实行了改革开放政策，结束了“闭关锁国”的状况。在这种历史条件下，出现了中国的造园师在海外建造中国古典园林的想象，近30年来不断得到发展。
中国的古典园林犹如中国传统文化和历史文化，数千年来在中华大地上孕育、生长、并发展成熟，她正以自己独特的形式和内涵形成自己独特的艺术风格，是世界艺术百花丛中一簇芬芳之花，在世界园林中独树一帜。
2.1我们在国外进行造园活动大体有以下几种方式：
2.1.1国家或地方政府的名义参加国际园艺或博览会建园；
2.1.2中外友好省、州（县）、友好城市之间互赠建园；
2.1.3承接国外政府、社会团体或私人建园等；
中国的古典园林走向世界是我国的园林设计师和技术工人在新的历史时期为宣传、介绍中国传统园林艺术，增进中外园林界和人民之间友谊、促进我国园林事业发展作出宝贵贡献，不仅有很好的设计效益，同时也能取得良好的经济效益。
3、中国古典园林走向世界的思考
纵观中国古典园林海外的一些优秀作品，不是模仿国内哪一风景名胜，就是各景点的精美元素拼凑、组装在一起。希望外国人能通过一个园就能够吸收并理解中国的园林。这种一成不变、生搬硬套的造园模式已经满足不了当代人的需要。
中国古典园林已经发展到了一个后世无法超越的程度，但是我们可以把握古典园林的精髓，在现有的新的历史条件下，结合新的材料和技术，再造中国古典园林在现代的辉煌。
日本是在中国古典园林的基础上演变出具有他们特色的枯山水园林，他们的枯山水在世界上都占有一席之地，发展得很好。中国也应该有进军世界的新的改革方针去应对世界。日本“禅”的思想领导着他们的园林，我相信，中国“人与自然的和谐”、“源于自然而高于自然”、“虽由人作，宛自天开”的思想同样也能在新的历史条件下发展出新的具有中国特色而又不失中国古典园林的“魂”的景观。
4、中国古典园林进军世界的改革应与全球化战略融为一体
我们应该把古典园林进军世界的改革与全球化战略融为一体。时代的变化推动园林建设全球化，这不仅是园林发展的客观趋势，更是时代的要求，而在实施园林建设的全球化时，我们首先要强调中西方文化的差异性。在国外建设园林不能简单的抄袭或者迁移，而是在新的条件下创作，既要适应时代的需要，又要具有典型的传统风貌。例如：
4.1公园建设
在公园建设方面，我们在强调民族特色、地域异性的同时，适度地融入异域民族风情，积极应用多学科成果，必能将公园建设成具有感染力、创造力、风格鲜明的''''现代的中国古典园林”。
4.2城市园林规划
在城市园林规划方面，应整体综合考虑，建立必要的框架，掌握延伸的角度与层次，形成人与自然和谐的共存空间，而摒弃中国古典园林的单一成体，就无法研讨中国古典园林历史与文化，其园林生命、园林生态、园林文化就不能永续发展。
因此，我们必须在园林建设中既考虑继承传统，又考虑有所创新。既考虑中国文化，又考虑世界发展，积极吸取中国古典园林的造园精髓，保留中国古典园林的人伦空间和“天人合一”精神，克服她老的功能缺陷和过分封闭的文化负面效应，使用现代先进的科学文化艺术，更好地将中国园林建设推向新的。
5、中国古典园林在国内的发展
在国内，古典园林同样也是一切造景设计的基础。近些年来，在它的基础上已经形成了多个学科交叉的新型学科，如：园林设计、环境设计、规划设计、风景园林设计等等，这些学科虽然名称不一样，但其所共同追求的“普遍和谐”的传统观念都是一样的。古典园林中“天道与人性和谐”的一贯思想指引着他们将自然山水比德、仁智、“道发自然”为探求规律，遵循“反璞归真”、“朴素自然”为审美标准，以自然而然的大自然才是真、善、美的。
5.1中国古典园林是现代园林设计的灵感之源
中国古典园林是现代园林设计的灵感之源，古典园林的造园思想精髓更是我们现代造园设计的理论基础，因为一个好的园林作品并不是凭空臆造出来的，而是从“乡土”中“生长”出来的，正如“一方水土养一方人”的道理，一方水土出一方园林景观。
5.1.1对中国古典园林的研究是了解本土地域文化的捷径
中国现代风景园林的发展，需要本土风景园林师的艰苦努力。中国的风景园林师必须关注风景园林的本土地研究，积极探索富有地域性景观的文化特征，这样才能设计出“土生土长”的风景园林作品。
5.2中国古典园林面对西方思潮的冲击需把握两点
5.2.1开拓思路，拓展中国园林的设计领域
面对西方思潮的冲击，现代设计师更要开拓思路，挖掘古典园林的现实意义，把中国的古典园林造园手法、空间布局形式、造园要素以及文化等等，应用到更广泛的领域。
5.2.2融会贯通，探索科学严谨的设计方法
第10篇
关键词：电气设计设计符号代号原则
1．家庭电气设计原则
家庭电气设计是在装潢设计(这里是指家具、电器设备的布局以及房顶的设计)完成后再进行的。由于每个家庭的装潢设计各有千秋，家用电器的配置也不尽相同，因此，这里只能谈一些电气设计原则供读者参考。
(1)照明、插座回路分开把照明与插座回路分开的好处是：如果插座回路的电气设备发生故障，仅此回路的电源中断，不会影响照明回路的工作，从而便于对故障回路进行检修；反之，若照明回路出现短路故障，此时就可利用插座回路的电源，接上台灯，进行检修。
(2)照明应分成几个回路这样，一旦某一回路的照明灯出现短路故障，也不会影响到其它回路的照明，就不会使整个家庭处于黑暗中。
(3)对空调、电热水器等大容量电器设备，宜一个设备设置一个回路如果合用一个回路，当它们同时使用时，导线易发热，即使不超过导线允许的工作温度，也会降低导线绝缘的寿命。此外，加大导线的截面可大大降低电能在导线上的损耗。
(4)插座及浴室灯具回路必须采取接地保护措施浴室插座除采用隔离变压器供电(如电须刀插座)可以不要接地外，其它插座则必须用三极插座。浴室灯具的金属外壳必须接地。
(5)接地措施
①不能用自来水管作为接地线。新建住宅楼都配置了可靠的接地线，而老式住宅往往无接地线，不少老式住宅用户就以自来水管作为接地线。这是不正确的做法。曾有因触及带电的自来水龙头而电击身亡的事故报道。
②浴室如采用等电位联结则更安全。浴室是潮湿环境，人即使触及50V以下的安全电压，也有遭电击的可能。所谓等电位联结，就是把浴室内所有金属物体(包括金属毛巾架、铸铁浴缸、自来水管等)用接地线连成一体，且可靠接地。
③接地制式应和电源系统相符。电气设计前，必须先了解用户电源来自何处，以及该电源的接地制式。接地保护措施应与电源系统一致。
④每个回路应设置单独的接地线。有些人认为：接地线中的电流很小，几个回路合用一根接地线可节约装潢费用。这是错误的。因为在正常工作时，接地线中的电流的确很小，但在发生短路故障时，接地线中流过的电流大大超过相线正常工作时的电流。其次，从可靠性角度考虑，——个回路一根接地线更可靠。
⑤有了漏电保护，也应有接地保护。任何一种电气产品，都有出现故障的可能，漏电开关也有出现故障的可能。有了接地保护，当漏电开关出现故障时，接地保护仍能起到保护作用。但漏电开关的输出中性线不准碰地，否则，漏电开关无法合闸。
⑧有了良好的接地装置，每户仍应配置漏电开关。当发生电气设备外壳带电时，接地装置的接地电阻再小，在故障未解除前，设备外壳对地电位是存在的，有电击可能。若采用漏电开关，只要漏电电流大于30mA，在0．1s时间内就可使电源断开。插座所接的电气设备，人体随时有接触的可能，因此，插座要有漏电保护。挂壁式空调因人手难以碰到，故可不带漏电保护。
(6)每户用电容量要和设计能力相符，不要盲目装接大功率电气设备为此，每户居民在电气装潢前，应初步估计室内负荷总容量，避免超过该户的设计负荷。具体数字可向当地物业管理部门咨询。
(7)电气安全设计是重点每个家庭中的家用电气设备总有好几件，天天要接触。家中既有不医事的小孩，也有略懂电气知识而不懂电气安全知识的大人，会玩弄电气设备，为了确保用电安全，电气安全设计必须作为重点。对小孩能触及的插座，应选择带保护板的插座，避免小孩把金属物体塞进插座内造成电击。
(8)不要选用“三无”产品因使用劣质的电加热器淋浴而发生电击死亡的事故，报纸刊载已有多起。因此，家庭装潢中不要选用“三无”产品，尤其是插座，“三无”产品充斥市场，应注意鉴别。不要盲目追求进口货，建议购买国产的名牌货。
2．家庭电气装潢设计中常用的图形符号和文字代号
(1)建筑平面图例
(2)常用电气图形符号见附表。
(3)线路与灯具安装方式代号
⑦线路敷设方式代号
PVC——用阻燃塑料管敷设
DGL——用电工钢管敷设
VXG——用塑制线槽敷设
GXG——用金属线槽敷设
KRG——用可挠型塑制管敷设
⑦线路明敷部位代号
LM—沿屋架或屋架下弦敷设
ZM——沿柱敷设
QM——沿墙敷设
PL——沿天棚敷设
③线路暗敷部位代号
LA——暗设在梁内
ZA—暗设在柱内
QA—暗设在墙内
PA——暗设在屋面内或顶棚内
DA——暗设在地面或地板内
PNA—暗设在不能进入的吊顶内
④照明灯具安装方式代号
D——吸顶式
L——链吊式
G———管吊式
B——壁装式
R———嵌入式
BR———墙壁内安装
(4)设备标注方法’
⑦配电线路的标注方法
a——b(c×d)e——f其中：a--回路编号
b--导线型号
c--导线根数
d--导线截面
e--敷设方式及穿管管径
f--敷设部位
表示2根导线
表示3根导线
表示n根导线
⑦照明灯具标注方法
灯具吸顶安装标注方法：
其中：a--灯数
b--型号或编号
c--每盏照明灯具的灯泡个数
d--灯泡容量，W
e--灯泡安装高度，m
第11篇
把美的学问归纳起来并形成一门学科就叫美学。而美学作为理论化、系统化的学科出现却只有近2个半世纪的历史。240多年以前的1750年，普鲁士哈列大学的鲍姆嘉通教授以《埃斯特惕卡》的书名出版《美学》第一卷，他把“埃斯特惕卡”界定为感性认识的科学。鲍姆嘉通强调美学是以美的方式去思维的艺术，是美的艺术的理论。鲍姆嘉通被称为“美学之父”。除了以上鲍姆嘉通教授提出的美学理论以外，历史上对美学的说法还有黑格尔“艺术哲学说”、利普斯“移情说”、布洛“距离说”等。通过学习了很多关于美学的理论和不同美学家对美的诠释以后，我对美学及其原理有了新的认识，归纳为：（1）美学———研究美的规律的科学，以美为研究对象的，研究美的存在、构成及发展规律的学科。（2）美学原理———美的规律、构成，演绎出来的、受到社会大众认同的美的构成、形成的规则理论。（3）美的表现形式。
美之所以能够呈现在人们心里，首先，它必须是具有美的客观的现实事物展现出来的；第二，必须是人这个具有主观能动性、独立意识的高级动物，看到或者发现后，才能认可、感悟这个现实事物是美的。第一是物质美的呈现，第二是精神美的反应。物质美可以具体指向的是形态美、形式美，精神美可以直接指向的是意境美、心灵美。意境美是难以用理论去规范它的，但可以用绘画、音乐、诗歌去渲染、描述，而形态美、形式美我们可以通过美的形式法则去总结、去对应，因为这些都是有一定共性、规律所在。所以，美是可以通过形式规律表现出来的，美的形式可归纳为：①单纯齐一：在单纯中见不到明显的差异和对应的因素，在法则中最简单的形式。②对称均衡：差异中保持一致。“对称”：指一条线为中轴，左右（或上下）两侧均等，对称还可以衬托中心。均衡较对称有变化，均衡在静中倾向于动。③调和对比：调和对比反映了矛盾的两种状态。调和是把两个接近的东西相并列，异中求同；对比是把两种极不相同的东西并列在一起，使感到鲜明、醒目、振奋、活跃。④比例：是指一件事物的整体与局部，以及局部与局部之间的关系。（蔡辛克———黄金比例分割：实际上是大约3：5的比例关系，主要有变化感、安定感）美的事物中包含比例关系是有条件的。因人们在美的创造活动中，都是按照事物的内在尺度来确定比例关系的。⑤节奏韵律：指运动过程中有秩序的连续构成节奏。主要有两个重要关系：一是时间关系，指运动过程；二是指力的关系，指强弱的变化。把运动中的这种强弱变化有规律的组合起来加以反复便成节奏。⑥多样统一：形式美法则的高级形式，也叫和谐。
园林设计与美学原理的关系
园林设计中，若要营造让人心动的美景，除了园林设计中所运用的一些元素（如:植物、水、小品、地形等）外，我们还要通过美的原理、规律把所谓心动的美景设计、实施、并表现在人们的面前。首先，达到美的第一步之前，我们要通过设计、构图，对地形、植物、交通、空间尺度上，达到对整体空间格局的控制，在这个基础之上，第二步再渗入美学的形式规律，使其观者有移步换景，在任何一处停下脚步去观赏眼前的景色，都可以构成一幅美景画面。景观要素和美的规律互相渗透、相辅相成，才能建造出所谓心动的美景来。
案例分析（以兴庆宫林景区为例）
兴庆宫，唐长安城3大宫殿区之一。位于长安外廓东城春明门北侧隆庆坊。于开元二年（714年）7月，五王献宅为宫，九月起建造，新宫因坊为名，讳隆为兴，称兴庆宫。因在大明宫之南，又称南内，宫城东西宽1080m，南北长1250m，面积1.3km2。1958年在原兴庆宫的遗址上修建了一座文化娱乐与遗产保护于一体的西安市兴庆宫公园。让笔者心动的、印象当中不可磨灭的一处景象是位于兴庆宫公园兴庆湖东边湖岸约178m长的林到进水桥的这一段林荫道的步行园路。为什么觉得是最心动的美景呢？为什么要把这一处场所区域作为营造心动的美景的优秀案例呢？笔者通过以下几点进行解析：
1从规划平面的空间序列来分析
林荫道的整个空间呈带状性，其曲折的道路设计，形成了由小到大，再由大到小的空间序列形式。它利用了造园手法中疏密相间、开合有致、有收有放的布局手法。形成了空间流动时的节奏感。
2从空间视域的节奏变化上分析
整个兴庆公园在整体的造园设计手法上，大量运用了中国古典的园林设计手法，尤其体现在对空间的对比上，对景、借景、藏与露、虚与实、蜿蜒曲折、移步换景的造园特点。我们把这种空间的变化形式归纳为两种空间;即流动空间和聚集空间。流动空间———在游客、观者走动时，这里的道路蜿蜒曲折，眼前的乔木和远处的构筑物给人以起到引导和暗示的作用；聚集空间———利用远处的构筑物或建筑形成借景，给美景增添虚与实、景物互相渗透，空间形成开与合的秩序变化，游客与游客之间形成看与被看的流动画面效果，更加增添了景色的趣味和变化的效果。
3从构成景物的要素上来分析
3.3.1建筑。远处的亭帽在林中的若隐若现，成为借景之物、点景之物，有“画龙点睛”的作用；水在几个要素中，起到柔化景致的效果，它与蜿蜒曲折的小径和驳岸线形成了相映成趣的和谐之美；3.3.3铺地。青色的横向铺石，形成景园朴实、自然的美感；地形坡度的起伏，形成空间构图多样变化又富有节奏起伏的韵律感；植物在这一块区域起到了主导性的作用，设计者运用植物有层次的配植方式，形成了整个空间立面构图的层次感、韵律感和节奏感。并透过植物的植栽距离，形成空间景物的相互渗透关系。
4从这一场所的整体景彩来分析
色彩的搭配也是构成景观美的原因之一，这一块的景象，通过我们的提取，大体有以下几个色块组合的，形成了北方园林中秋冬季比较静谧、沉稳的色调美感。由于植物给我们所带来的艳丽的色块和较高的饱和度，所以在道路铺装时，所配置的色调较为灰亮、淡雅。形成明暗对比、主次色调相互映衬的和谐视觉效果。
5从它的空间尺度设计来分析
两旁较高的乔木、灌木（大约13~14m高的乔木，1.7~1m高的灌木）和中间小径（约1.7~2.7m，）形成了林荫道半私密的空间性质，使游客散步其中倍感到亲切和安全感。
6从它的画面构图美来分析
从画面的整个比例关系上来看，是基本按照黄金分割的比例原理，使整个构图张弛有度。
7从它的意境之美的构建来分析
意境离不开人五官感知、心情和环境气候时间（日照、温度、季节、地理位置）的集合感受。这里日出东方时，能隐约看到日光慢慢照射着林荫小道所透出来的光亮，到了夕阳西下，在西边我们又能看到太阳快落山时，和湖中的倒影相映成趣，美不胜收，使人心动不已，难以忘怀。
第12篇
1.1TEC工作原理
半导体制冷器（TEC）是以帕尔贴效应为基础研制而成，其最基础的元件是利用一只P型半导体和一只N型半导体连成的热电偶。当通电后在两个接头处就会产生温差，电流从N流向P，形成制冷面；电流从P流向N，形成制热面。若干组热电偶对串联就构成了一个简单的半导体制冷器。在制冷面或制热面增加一个热交换器就可以完成半导体制冷器与外界环境的能量交换。
1.2半导体激光器温控电路设计
1.2.1半导体激光温控电路原理
高稳半导体激光器一般都有内置半导体热电制冷器（TEC）和温度传感器等相关的温控元件来保证激光器管芯温度可控。半导体激光器内置温控系统基本工作原理如图1所示。将温度传感器（常用负温度系数的热敏电阻）与激光器管芯安置在同一热沉上，起到实时监测激光管芯温度的作用。在常温25℃时（在25℃时激光器的整体性能最为优良），通过调节由R1和R2组成的电阻网络可以设定比较器的参考电压值，在这里称之为基准电压。以25℃为参照，若LD管芯温度相对升高，则热敏电阻的阻值变小，比较器的负输入端电压相对变小，输出电压也随着变化。TEC驱动源将驱使电流从N型半导体流向P型半导体形成制冷面，实现对LD管芯进行制冷。若LD管芯温度相对降低，则热敏电阻的阻值变大，比较器的输入电压相对变大，输出电压也随着变化，TEC驱动源将驱使电流从P型半导体流向N型半导体，形成制热面，实现对LD管芯制热。
1.2.2TEC驱动源类型
半导体激光器的温度控制系统需要满足温度控制精度高、响应速度快且稳定性高的要求，同时要能实现制冷和制热双向控制，以适应外界温度变化和半导体激光器本身工作条件变化。一般情况下，TEC驱动源按驱动工作模式可以分为线性工作模式和脉宽调制工作模式（PWM）两种类型。TEC驱动源线性工作原理：通过控制三极管的开关状态可以控制驱动TEC的电流大小和方向，这种驱动方式的效率一般低于50%，需要为三极管提供良好的导热通道，且有控温“死区”。但这种模式有噪声低和可靠性高等优点。TEC驱动源脉宽调制（PWM）工作原理：在PWM方式下，三极管工作在饱和状态，而不是线性区域，只有当需要向负载供电时才导通。电路通过4个三极管来控制电流的方向和大小，电路结构呈H桥型。PWM方法可以有效地提高效率和降低功率部件的热量，工作效率一般大于80%，能实现无“死区”温控。但这种模式有着噪声高和可靠性低等缺点。两种驱动源在实际使用中各有利弊，具体采用何种驱动方式需要根据实际情况来最终确定。
2航天高稳激光源温控电路设计方案
2.1MAX1968功能及其特点
MAX1968是MAXIM公司研制生产的一款高度集成具有纹波噪声抑制功能的脉宽调制TEC驱动芯片，调制频率为500kHz/1MHz；单电源供电，供电电压范围为3~5.5V；能够实现最大3A双向TEC驱动电流，完成对LD管芯的制冷或制热。MAXIM公司研制生产的MAX1968芯片具有体积小、效率高、价格低和可实现双向无死区温控等优点，但也存在封装材料简单（塑料器件）和工作温度范围较窄等缺陷。
2.2MAX1968芯片设计电路及失效分析
2.2.1MAX1968芯片设计电路分析
MAX1968芯片资料有应用芯片电路推荐，从推荐电路应用方案来看，电路的设计在滤波、抑制纹波噪声、LC滤波谐振电路等都做了详细的考虑。在COMP引脚与GND之间焊接了0.01μF的电容，确保电流控制环的稳定工作。FREQ引脚接高电位，即内部振荡器的开关频率选择为1MHz，这样可以减小电容和电感值。按芯片资料推荐电路搭建芯片电路，将芯片使能引脚（SHDN）直接连接高电位，即当MAX1968芯片上电后芯片就需要工作，根据CTLI引脚的电压输入情况判断TEC需要制冷或制热，并立即实施。在实际使用过程中发现，在给该温控电路上电瞬间，时有MAX1968失效的现象，具体表现为电源输出电流急剧增大。
2.2.2MAX1968芯片失效分析
用立体显微镜、金相显微镜和晶体管特性图示仪等仪器对两只失效的MAX1968芯片进行了详细分析，失效的情况完全相同，都是芯片的第5、6端之间以及第23、24端之间存在异常电应力，导致这几端之间的铝条烧坏短路所致。使用晶体管特性曲线图示仪对这两块芯片进行引脚间特性测试，发现两电路第6、8、10端（LX2）与第5、7端（PGND2）之间短路，第19、21、23端（LX1）与第22、24端（PGND1）之间短路。第9端（PVDD2）与第5、7端（PGND2）之间未见短路现象。将这两块芯片进行开盖，在开盖过程中，由于内部芯片尺寸较大，电路个别引脚经腐蚀后脱落，但经测试，短路现象依然存在，未破坏原始失效现象。在金相显微镜下，对两块芯片表面进行仔细观察，发现两块芯片第5、6端以及第23、24端之间存在烧毁现象，如图2所示。芯片为多层金属化结构，从烧毁形貌分析，可能是下层铝条烧毁后，导致上层铝条烧毁短路。由于两块芯片失效现象一致，因此可以排除器件偶然缺陷导致失效的可能，应该是芯片失效与外部异常电应力导致内部场效应管击穿。
2.3航天高稳激光源温控电路设计方案
2.3.1完善MAX1968芯片电路设计
通过上述分析，结合芯片内部结构和TEC驱动源脉宽调制（PWM）工作原理，我们基本能判断是芯片内部烧毁的通道发生在场效应管上。在试验过程中发现，芯片失效是一个慢性渐变的过程，可以用14引脚（OS2）、15引脚（OS1）分别与GND的阻抗R和R'来表征，随着上电次数逐渐增多，R和R'的阻值从开始的兆欧数量级慢性渐变到欧数量级，并最终失效。失效的原因认为是MAX1968芯片上电后，芯片就根据CTLI引脚电压输入情况判断TEC需要制冷或制热，并立即进行工作，上述过程在上电的一瞬间就会完成。这种输入与输出同时实施势必会导致芯片内部有大的纹波电压或大电流产生，因发热而导致芯片失效。通过完善MAX1968芯片电路设计，在MAX1968的使能引脚中引入了毫秒级的延时，致使MAX1968芯片完成加电后再实施输出工作。具体新的设计电路方案如图3所示。通过大量的试验证明阻抗R和R'的阻值不衰退，这说明对MAX1968芯片电路的完善是有效的。
2.3.2MAX1968新设计方案电路试验验证
根据完善电路特性搭建了对电路性能验证比较的试验平台，试验的基本思路是让两种电路（完善前和完善后）在带同样负载的情况下，分别对完善电路和未完善电路进行上下电连续冲击，上、下电频率同为13Hz，如图4所示。在两组电路的验证中，完善之前的设计电路在经过约32min之后电源输出电流突然增大，经测试发现MAX1968芯片已经失效。完善之后的设计电路在经过28天之后，测试MAX1968芯片的电性能依旧正常。由此可见对MAX1968设计电路的完善是有效的。
2.3.3航天高稳激光源温控电路设计工程验证
航天高稳激光源温控电路，在某项航天测试（包括振动、冲击、热循环和热真空等试验）中各项指标都正常，最终顺利完成了航天相关试验。
3结束语
第13篇
1.1为广大人民群众服务
一个舒适安全的看病就诊医疗环境，是医院对患者和医务工作者负责任的体现，也是医院一贯秉持的宗旨。医院应该保证消防报警设施和电梯运行，空调设备、照明系统等设备的安全和应急性，确保其能正常运行。所以，后勤保障人员应该本着为人民服务的思想，为其正常使用做出充分的管理和维护工作。
1.2与医院的经济效益相关联
医院对于人们健康的影响不容忽视，而为了促使医院内部能安全高效率的开展工作，这需要先进医疗机电设备的支持。然而，投资这种高技术的医疗设备需要大量的资金，设备的成本和维护开销也是巨大的。所以，完善其设备的管理工作，能够保障医院展示出一个优秀的医疗环境。
1.3医疗设备有很强的专业性和综合性
医院的后勤保障工作繁杂，医疗机电设备种类多，如何能够有效管理，这并非易事。要保障其正常运行，管理者要有着相应的知识及其操作技术，而且与不同岗位间能进行高效良性的沟通，可以用科学的方法去解决机电设施上出现的维护或使用问题。所以对于机电设施的管理工作，需要管理者有着较强的专业能力，和岗位素养。
2加强医院机电设备日常运行与安全管理的探讨
2.1加强宣传教育，提高思想认识
实现机电设备的安全管理，首先必须提高机电工作人员的安全意识。大力开展亲情化、人性化的宣传教育活动，采取以情感人、以情服人、以情育人的安全教育方式，建立健全横向到边、纵向到底的安全教育网络，加大宣传教育力度，让职工切实认识到加强机电设备的安全管理是对自己的负责，对医院的负责，更是对患者的负责。在宣传教育中增强职工安全意识，在潜移默化中树立新的安全价值理念，营造人人“珍爱生命、关注安全、关爱患者”的浓厚氛围。
2.2严格按规章制度执行到位
认识到人员存在思想上麻痹大意的可能性，以及所面临的医院机电设备复杂性，就需要建立一套完善的工作制度。包括建立一套设备的安装、更换、调试、日常维护管理制度，以及人员在日常工作中的巡视、记录、抽检等制度，还需要建立健全一套应急处理机制制度。让制度规范员工的行为，让每一项操作都形成标准化的模式，提高系统运行的可靠性，避免设备运行事故的发生，提高医院运行的安全性。同时，也要设立一定的岗位学习制度。面对日益复杂的机电设备系统，对员工个人知识体系的更新和全面性要求更高。要使他们获得更好的服务技能，需要安排一定的时间进行必要的培训学习，特别是对于刚上岗位的新员工，本身缺乏相关工作经验，更加需要建立一套合理科学的培训制度和体系。让他们尽快的熟悉业务，达到维护过程当中不出错，解决效率高的目的。在日常运行当中也要做到当班有专人巡视，重点部位定点巡视记录等。对各大块系统和关键设备落实到责任人，确保医院机电设备正常且安全运行。
2.3更新维护观念、构建科学维护体系
随着技术水平的提高，机电设备日益走向智能化、集成化。日常维护的观念需要随着设备管理的要求进行更新，通过引入一些现代科学的管理经验和思想对医院的机电设备进行日常的管理和维护。这样，一方面确保了医院后勤机电设备在运行中的安全，另一方面也解放了生产力，不再让员工每天都忙碌在各个设备处，节约了人力物力和财力。在确保安全的基础上，我们要更加注重经济利益这笔账的计算，毕竟随着医疗改革的深入，维持医院这个“大机器”的运转需要考虑综合经济效益。以往的机电设备维护只注重技术的管理和提升，忽视了人员冗余，工作效率不高，所投入的财力大等问题。同时，现在医院设备众多，分散于每个科室。相对以前更加难于管理，仅仅依靠以前后勤保障处的几个机电维护人员是远远不够的。因此，要树立人人都是机电设备维护的责任者这种观念，让设备始终随时随地都处在监控当中，将静态单点式的管理变成动态、全面的管理。这样，大大减少了专职人员的繁杂的工作，将主要的精力用到复杂而关键的设备当中，提高了工作效率，可以减少一定得人员配比，使得综合经济效益得到提高，而这些收益又会实实在在的体现到每一个医院员工身上。
2.4提高专职运行管理人员技术水平
思想上重视了，观念上更新了，制度健全后，关键就是切实提高专职运行管理人员的技术水平。医院机电设备趋向大型化后，系统更加复杂，需要的专业知识就更多。而且现在的机电设备，对于机械和电气甚至液压方面的知识都需要一定得了解，我们目前的高校培养体系或多或少又是注重其中一方面，或者缺乏实践经验。因此，要求日常运行维护的人员在设备选型、安装、调试以及试运行当中都需要对设备有一定的了解，对于厂家提供的技术资料，培训等要安排相应的人员去学习和掌握。从上来看，针对目前年轻员工的特点，在选拔和培养运行管理人员方面，一开始就要充分了解其兴趣爱好，对那些热爱机电设备运行维护管理的员工要重点培养，对于那些对设备管理兴趣不大的，作合理的引导和必要转岗，确保运行管理人员队伍更加专业化，技能水平不断提高，主动适用设备运行维护的需要。
2.5构建合理的设备管理体系
在维护制度方面，确保做到维护周期合理，维护措施到位，维护责任明确等。同时要对大型关键设备准备必要的备件，在采购合同当中和供应商明确相适应的售后服务和定期专业化维修检查等。同时，也可以考虑对有关设备委托专业化的公司进行定期维护与管理，利用在线诊断、检测和给出处理意见等，特别是对于那些进口设备，完全由供方负责运行成本很大，但是借助专业的维护管理机构相对成本降低很多。健全各关键设备的运行档案，将检查和维护记录做好纸质和电子档案，以便于后期的巡视和维护。全面掌握各关键设备的运行动态，建立安全预警机制，对于一些可能出现问题的设备提前进行检查和维护，确保零故障运行。
2.6安全应急管理
成立安全应急小组，确保应急反应迅速，有序。日常开展安全隐患排查，进行触电安全救护措施、漏电溢水应急措施、安全知识交流和宣讲。机电设备的安全管理任重而道远，方案的设计不是静态的，而要随着发展进行动态跟踪，不断进行改进，从而达到机电设备安全运行，操作人员人身安全，医院秩序良好的目的。经过对机电设备安全运行管理的具体了解，我们不难发现，要想实现医院生产稳定、健康发展，医院就必须要从最基本做起--确保机电设备安全运行管理的实施。不管是从机电设备的改革换代，还是从员工责任的切实承担，各个服务业有理由相信机电设备的安全运行会为企业本身带来不可估计的利益。
作者:高伟伟 单位:山西中医学院附属医院
参考文献
[1]李木均.机电设备运行安全与防护措施研究[J].科学之友，2013.
[2]黄立业.医院机电设备日常运行与安全管理探讨[J].科技风，2015，10.
第14篇
海报分为商业性海报和功能性海报，而电影海报则兼具商业性和功能性。但是，电影海报更要突出电影的主题，这是由电影海报的性质所决定的。观众总是期望通过海报获知电影的性质，是喜剧还是悲剧，是情感剧还是武打剧抑或战争剧等。在满足观众的基本需求之后，海报设计者还要进行更为深入的琢磨，既要营造出悬疑的氛围进行渲染和造势，又要突出个性特色，给观众以更多的想象和发挥空间，让电影海报深入人心，令人久难忘怀。电影海报是一种综合性的艺术，它不仅具有造型艺术的风范，又兼有广告艺术的精髓。造型艺术中包括形象塑造、人物刻画、景物表现等，而广告艺术则包括了不可或缺的插图、片名、标语、正文、标志、色彩等元素，这两者在电影海报中都能找到相应的特点和鲜明的位置。一份成功的电影海报，应该能体现出群众性、艺术性、娱乐性等特征，所有这些内涵都不能游离于时尚元素之外。电影海报设计是一门学问，时尚元素的运用同样是一门学问，设计师需要积累广博的知识和深厚的文化底蕴，不断挖掘其中的价值。
二、电影海报中的时尚元素所表现的图形创意
1.色彩在画面中的布局
海报设计要求各种色彩在空间位置上必须是有机的组合，从而构成画面和谐的色彩整体。海报设计中任何色块在布局中都不是孤立的存在，它需要同种或同类色块在上下、前后、左右诸方面彼此照应。
2.图形的配置内容及宾主关系
在创意图形中，主图形和宾图形之间存在着主从关系，即所谓“五彩彰施，必有主色，它色附之”。图形的宾主关系是相对而言的，没有宾图也就无所谓主图，主图的力量依靠宾图烘托而产生。主图的面积不一定最大，主图也不等于主基调，但它能发挥时尚元素的关键作用，强化时尚色彩语言的感染力，从而形成画面的，吸引观者的视线。
3.创意图形的积极作用
图形、色彩在视觉艺术中的作用和意义显然是不言而喻的。毫无疑问，在海报设计过程中，图形、色彩是主要表现手段，同时又具有独立的审美价值。色彩既是绘画重要的表现形式、语言构成要素，也是情感的符号、精神的载体。时尚的图形彰显出色彩的本质元素。创意图形包裹时尚元素，始终具有一种直指人心的力量，特别是创意图形色彩的视觉张力和丰富的表现力及其所产生的情感力量，会在设计师和观众的心灵之间架起一道沟通的桥梁，带领受众追逐时尚，引领时尚。
4.设计师在海报设计中要体现时尚与创新性
设计师应将时下中国水墨元素在时尚海报设计中的应用不断推陈出新。中国的水墨元素体现了中国的传统文化，但是古典与现代并不矛盾，两者的碰撞反而更加体现了当代设计独特的时尚感。水墨元素作为设计符号在平面设计中出现，其应用主要体现在形式和意境上。设计者可以通过突出水墨的气韵构架观者对海报作品的理解，如运用水墨文字、水墨图形或者水墨文字加图形的表现形式组成海报设计的画面，使其更加具有深层的文化含义。
三、电影海报中的时尚元素可以推动社会文化的发展
第15篇
1.1灵感源泉
中国古典造园艺术是当代园林景观设计的灵感源泉，其古典造园艺术设计思想更是当代园林艺术的理论基础。中国古典园林作为风景式园林设计的典范，是设计师和工匠在特定的空间内，经过精心设计，运用高超造园手段，将建筑和山、水、植被等加以配置组合，形成源于自然环境，又高于自然环境的有机整体，将自然美和人工美合理地结合在一起。
1.2文化传承
园林景观设计师必须对国内优秀的风景园林景观案例加以深入研究，挖掘出富有本土文化特征的景观元素加以运用，才能设计出具有“中国味道”的风景园林景观作品。园林景观艺术是直观体验性艺术，观赏者无需接受专门的培训，就可以感受到园林景观的形式美。同时，这种直观艺术受时代背景和文化氛围的影响，可以使观赏者耳濡目染的感受到当时的文化修养和审美情趣。
2当代居住区景观设计常见问题
2.1不尊重自然环境
许多居住区的景观设计和营造过程中对景观的功能性考虑不足，注重表现外表的美观。某些开发商为了追求表面的气势和美观效果，达到增加成交量的目的，不惜重金做面子活，为此增加了成本，加重了购房者的资金支出，也使得后期的物业管理面临巨大考验。
2.2缺乏神韵
现代居民小区已经成为居民，尤其是老人和孩子日常休闲活动的主要场所，因此，设置的休闲活动空间充足，有健身区、儿童游乐场地、休闲步道等，这些空间普遍尺度较大，且多以铺装为主，相对缺乏可供好友休闲小憩的私密空间。3.3施工时间短随着社会生产水平的不断提高，很多传统建造技术已经被机器化大生产式的快速施工技术所淘汰，当代施工者往往依靠现代技术手段，使得传统建造技术开始失传，其精髓更难以再现。现代居住小区中经常可以看到其它建筑材料仿制木材建成的亭台水榭，虽然形似，却没有了木材的生动，传统工艺的风采不复存在。
3传统造园艺术对现代居住区的影响
3.1理解古典园林的内涵
要设计具有中国元素的居住区景观设计，必须从观念上彻底改变，不能完全依赖新技术、新材料，更不能对现代西方园林的成功典范照搬照抄，要学习中国古典园林景观艺术的造园理念和设计手法。
3.2尊重自然原则
大自然是园林景观设计中取之不尽、用之不竭的资源，因此，中国古典园林艺术遵从天人合一的思想，在人与自然之间寻求和谐。尊重自然是中国古典园林艺术文化的核心精髓，采用尊重生态自然的客观规律来造园，以自然景致为主，强调设计师对大自然的深刻理解和艺术化的表现。
3.3现代主义与古典主义相结合
中国古典园林讲究依山林而建，通过借景、比喻等方法将园内景观和周围自然生态结合起来，同时，也可以起到延展空间的作用，使各个区域之间相互连接、渗透，彼此呼应，形成一个整体。现代景观设计也要求设计师将视域作为设计范围，以地平线为空间参照，突出与本地区景观的融合。这与古典造园手法中追求无限想象的外延空间理念是一致的。
4结语
