网上只能找到这些的,比较权威吧,时间实在是找不到,见谅。其他也有很多什么其他500大重大发明之类的,但是感觉有点扯淡,还是这个网上认可的比较多。但是我觉得21世纪最重要的还是互联网吧,互联网已经融入了人们的生活,但这些发明之类的可能还是停留在实验室吧。
21世纪影响人类生活的五大发明:
1、修复手套 2、仿生心脏 3、神经转化 4、神经转化 5、耳朵看世界
21世纪,许多令人惊讶的技术创新将对人类的日常生活产生重大影响。凭借“修复手套”获得2004年度“尤利卡令人鼓舞科学奖”的科学家宣称,科幻小说的预言距离变成现实已经不远了。
●修复手套
“修复手套”是一种植入了能模仿人手生物力学的特殊致动器和传感器的装置。机械手研究实验室设计“修复手套”的目的是为了制造一种具有人工肌肉的“外衣”。这种“外衣”能够帮助人体重新运动。全世界的科学家、程序设计员、发明者都在开发复制、替代人体结构或者帮助人体的创新技术。
●仿生心脏
同位移植人工心脏 CATO 是一种能全面模仿人类心脏的装置,由血液室 心室 、阀 瓣膜 以及能把血液吸入肺动脉和主动脉的特殊致动装置组成。
科学家面临的最大挑战是要把包括电源在内的人工心脏装置移植到心脏通常所处位置的有限空间内。科学家曾经拿母牛做实验,并获得巨大成功,这也为他成功给同位移植人工心脏申请专利创造了有利条件。
●神经转化
一位澳大利亚程序设计员开发出一套系统。根据这套系统,遭受肌萎缩性侧索硬化疾病折磨的人今后可以不再受到自身残疾的限制,只要通过神经信号的提示便能与别人沟通。另一位科学家开发出一种新型的人机联结界面:一个人可以利用皮肤表面电极接收神经信号,然后在经过人工智能分析后,便能够达到交流的目的。两位科学家合作后,这套系统被称为神经转化技术。
●耳朵看世界
莱斯利·凯博士设计出一种声纳装置,这种装置能释放出超声波,还能发现其他物体和障碍物发出的反射。数据接着被转化成一连串能够听到的声音,这些声音在频率上与远处物体发出的声音相对应。经过少许的培训,人类大脑似乎能下意识地将这些声音转化为空间想像。
这项技术赢得了1998年度世界通信创新奖,如今全世界的盲人将利用这项技术自信地行走在他们不熟悉的区域。
●人造肌肉
研究人造肌肉的工作始于上个世纪40年代,但只是在最近的10年里才取得了较大发展,因为世界范围内的研究中心研制出了特种聚合体和智能材料。未来人类很有可能看到世界上最强壮的人和最强大的仿生胳膊进行较量。
谢谢!!
37伏锂电池应该用多少伏电压充电我有个充电手电
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生。
由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。
随着二十世纪微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。
最早得以应用于心脏起搏器中。由于锂电池的自放电率极低,放电电压平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。
锂电池一般有高于30伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算机,计算器,照相机、手表中。
为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。比如,锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以,锂电池的研究,也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外,人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。
1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化,使人们的移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备重量和体积大大减小。使用时间大大延长。由于锂离子电池中不含有重金属铬,与镍铬电池相比,大大减少了对环境的污染。
1、锂离子电池
锂离子电池目前由液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中,液态锂离子电池是指 Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2或LiMn2O4,负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,是21世纪发展的理想能源。
2、锂离子电池发展简史
锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂,正极用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,已广泛应用于军事和民用小型电器中,如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。
3、锂离子电池发展前景
锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。
4、电池的基本性能
(1)电池的开路电压
(2)电池的内阻
(3)电池的工作电压
(4)充电电压
充电电压是指二次电池在充电时,外电源加在电池两端的电压。充电的基本方法有恒电流充电和恒电压充电。一般采用恒电流充电,其特点时在充电过程中充电电流恒定不变。随着充电的进行,活性物质被恢复,电极反应面积不断缩小,电机的极化逐渐增高。
(5)电池容量
电池容量是指从电池获得电量的量,常用C表示,单位常用Ah或mAh表示。容量是电池电性能的重要指标。电池的容量通常分为理论容量、实际容量和额定容量。
电池容量由电极的容量决定,若电极的容量不等,电池的容量取决于容量小的那个电极,但决不是正负极容量之和。
(6)电池的贮存性能和寿命
化学电源的主要特点之一是在使用时能够放出电能,不用时能贮存电能。所谓贮存性能对于二次电池来说为充电保持能力。
对于二次电池,使用寿命时衡量电池性能好坏的一个重要参数。二次电池经过一次充电和放电,称为一个周期(或已此循环)。在一定的充放电制度下,电池容量达到某一规定值之前电池能经受的充放电次数称为二次电池的使用周期。锂离子电池具有优良的贮存性能和长的循环寿命。
锂电池-特征 A 高能量密度
锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半,体积是镍镉的40-50%,镍氢的20-30%。
B 高电压
一个锂离子电池单体的工作电压为37V(平均值),相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。
C 无污染
锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。
D 不含金属锂
锂离子电池不含金属锂,因而不受飞机运输关于禁止在客机携带锂电池等规定的限制。
E 循环寿命高
在正常条件下,锂离子电池的充放电周期可超过500次。
F 无记忆效应
记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中,电池的容量减少的现象。锂离子电池不存在这种效应。
G 快速充电
使用额定电压为42V的恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充。 锂电池-锂电池原理和结构 1、锂离子电池的结构与工作原理:所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。以LiCoO2为例:⑴电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物,包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=04~06,y=06~04,z=(2+3x+5y)/2)等。2、电池一般包括:正极(positive)、负极(negative)、电解质(electrolyte)、隔膜(separator)、正极引线(positivelead)、负极引线(negativeplate)、中心端子、绝缘材料(insulator)、安全阀(safetyvent)、密封圈(gasket)、PTC(正温度控制端子)、电池壳。一般大家较关心正极、负极、电解质。锂电池-离子电池结构比较 按正极材料不同分为铁锂、钴锂、锰锂等; 从外形分类一般分圆柱形和方形,而聚合物锂离子还可制成任意形状; 根据锂离子电池所用电解质材料不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和固态锂离子电池两大类,聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为PLIB)属于固态锂离子电池中的一种。电解质壳体/包装隔膜集流体液态锂离子电池液态不锈钢、铝25μPE铜箔和铝箔聚合物锂离子电池胶体聚合物铝/PP复合膜没有隔膜或个μPE铜箔和铝箔锂电池-锂离子电池的性能 1、高能量密度与同等容量的NI/CD或NI/MH电池相比,锂离子电池的重量轻,其体积比能量是这两类电池的15~2倍。2、高电压锂离子电池使用高电负性的含元素锂电极,使其端电压高达37V,这一电压是NI/CD或NI/MH电池电压的3倍。3、无污染,环保型4、循环寿命长寿命超过500次5、高负载能力锂离子电池可以大电流连续放电,从而使这种电池可被应用于摄象机、手提电脑等大功率用电器上。6、优良的安全性由于使用优良的负极材料,克服了电池充电过程中锂枝晶的生长问题,使得锂离子电池的安全性大大提高。同时采用特殊的可恢复配件,保证了电池在使用过程中的安全性。锂电池-应用 随着二十世纪微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。
最早得以应用于心脏起搏器中。由于锂电池的自放电率极低,放电电压平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。
锂电池一般有高于30伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算机,计算器,照相机、手表中。 应用举例 1、作电池组维修代换品有许多电池组:如笔记本电脑上用的那种,经维修发现,此电池组损坏时仅是个别电池有问题。可以选用合适的单节锂电池进行更换。
2、制作高亮微型电筒笔者曾用单节36V16AH锂电池配合一个白色超高亮度发光管做成一只微型电筒,使用方便,小巧美观。而且由于电池容量大,平均每晚使用半小时,至今已用两个多月仍无需充电。
3、代替3V电源
由于单节锂电池电压为36V。因此仅需一节锂电池便可代替两节普通电池,给收音机、随身听、照相机等小家电产品供电,不仅重量轻,而且连续使用时间长。锂电池-工艺 保护电路 由两个场效应管和专用保护集成块S--8232组成,过充电控制管FET2和过放电控制管FET1串联于电路,由保护IC监视电池电压并进行控制,当电池电压上升至42V时,过充电保护管FET1截止,停止充电。为防止误动作,一般在外电路加有延时电容。当电池处于放电状态下,电池电压降至255V时,过放电控制管FET1截止,停止向负载供电。过电流保护是在当负载上有较大电流流过时,控制FET1使其截止,停止向负载放电,目的是为了保护电池和场效应管。过电流检测是利用场效应管的导通电阻作为检测电阻,监视它的电压降,当电压降超过设定值时就停止放电。在电路中一般还加有延时电路,以区分浪涌电流和短路电流。该电路功能完善,性能可靠,但专业性强,且专用集成块不易购买,业余爱好者不易仿制。 充电电路 现在有不少商家出售不带充电板的单节锂电池。其性能优越,价格低廉,可用于自制产品及锂电池组的维修代换,因而深受广大电子爱好者喜爱。有兴趣的读者可参照图二制作一块充电板。其原理是:采用恒定电压给电池充电,确保不会过充。输入直流电压高于所充电池电压3伏即可。R1、Q1、W1、TL431组成精密可调稳压电路,Q2、W2、R2构成可调恒流电路,Q3、R3、R4、R5、LED为充电指示电路。随着被充电池电压的上升,充电电流将逐渐减小,待电池充满后R4上的压降将降低,从而使Q3截止, LED将熄灭,为保证电池能够充足,请在指示灯熄灭后继续充1—2小时。使用时请给Q2、Q3装上合适的散热器。本电路的优点是:制作简单,元器件易购,充电安全,显示直观,并且不会损坏电池.通过改变W1可以对多节串联锂电池充电,改变W2可以对充电电流进行大范围调节。缺点是:无过放电控制电路。锂电池-总结 由于聚合物锂离子电池使用了胶体电解质不会象液体电液泄露,所以装配很容易,使得整体电池很轻、很薄。也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题,因此可以用铝塑复合薄膜制造电池外壳,从而可以提高整个电池的比容量;聚合物锂离子电池还可以采用高分子作正极材料,其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50%以上。此外,聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比液态锂离子电池有所提高。基于以上优点,聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。锂离子电池内部成螺旋型结构,正极与负极之间由一层具有许多细微小孔的薄膜纸隔开。锂离子电池的正极采用钴酸锂,正极集流体是铝箔;负极采用碳,负极集流体是铜箔,锂离子电池的电解液是溶解了LiPF6的有机体。锂离子电池盖帽上有防爆孔,在内部压力过大的情况下,防爆孔会自动打开泄压,以防止出现爆炸的现象。
据《参考消息》报道,有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点.(1)晶体硅在氧气中燃
是5V的,充电器有快充跟缓充2种模式的电压也不一样的,快的时候是5V左右,慢的时候差不多45V左右,就是电量低的时候会快充,充到80%后就慢充,这样电池才能充满。
1、制浆:用专门的溶剂和粘结剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。
2、涂膜:通过自动涂布机将正负极浆料分别均匀地涂覆在金属箔表面,经自动烘干后自动剪切制成正负极极片。
3、装配:按正极片—隔膜—负极片—隔膜自上而下的顺序经卷绕注入电解液、封口、正负极耳焊接等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。
扩展资料:
锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,邮电通讯的不间断电源,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。
锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。
二十一世纪最伟大的发明
(1)二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键,1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键,则SiO2晶体中Si和Si-O键的比例为1:4,
因晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体,向空间延伸的立体网状结构,每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键,每个Si-Si键为1个Si原子提供
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反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中,△H=176kJ/mol×2mol+4988kJ/mol-XkJ/mol×4=-9892kJ/mol.
X=460kJ/mol,故答案为:460;
(2)硅光电池将太阳能转化为电能,太阳能热水器是将太阳能转化为内能,故答案为:光;电;
(3)A.硅常温下为固体,性质较稳定,便于贮存,较为安全,故A正确;
B.硅在自然界中含量丰富,仅次于氧,故B正确;
C.硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用说明燃烧放出的热量大,硅燃烧生成二氧化硅,二氧化硅是固体,容易得至有效控制,故C正确;
D.催化剂只能加快化学反应的速率,不改变反应热,故D错误.
故答案为:D;
(4)通入100mL 1molL-1的NaOH溶液恰好反应说明生成的氯化氢为01mol,设反应放出的热量为X.
2H2(g)+SiCl4(g)═Si(s)+4HCl(g)△H=+2404kJmol-1
4 2404
01 X
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解得X=601kJ,故答案为:601.
开关电源技术发展方向,详细点
21世纪14项伟大发明
1 室内云朵
Berndnaut Smilde是阿姆斯特丹的一名艺术家。自2010年以来,他就一直致力于发明室内云朵。云朵持续时间非常短暂,然而确实能帮助人们拍出令人印象深刻的照片。除此之外,我们想象不出它还有哪些用途。嗯~~~让我们来想一下,或许那些影片制作厂会很感兴趣。
2. Facebook
如果你很怀念以前的日子,那你肯定非常讨厌Facebook带给我们的这种生活:每个人都在自己的小空间里,玩着Facebook。但如果你喜欢那种虚拟的世界,在这个虚拟的世界里,你可以是任何人,任何物,只要是你想的,那你就会很喜欢Facebook。
3. 苹果iPod
一个小小的电子产品iPod为MP3播放器带来了全新的思路,在推出时便引起了轰动,它不但漂亮,而且拥有独特和人性化的操作方式以及巨大的容量。
4 虚拟键盘
说实话,虚拟键盘对于我们平常人没有多大用处,即使是那些每天必须用键盘的人也没有必要去使用虚拟键盘。但是如果你想表明你很酷的话,那虚拟键盘会是一个很好的选择。有一点,你会花费很大一笔钱。
5 Flower Sound
2004年,日本推出了一个名为Flower Sound 的装置,在花瓶底部有一个环形的磁铁和线圈。Flower Sound可以安装到CD播放器,电视或者音响上面,那样声音就会通过茎到达花瓣。我们并不确定这个既奇怪又很酷的发明有什么实际作用,但它绝会让你感叹人类的创造力,难道不是吗?
6 The Oculus Rift
世界上最好的电子游戏网站之一GameSpy评价The Oculus Rift为“最接近星际迷航的全息甲板“,从一个玩家的角度看,这毫不夸张,但Oculus仅仅是为了娱乐。如果你不知道这个游戏也不要太激动,它也许会让你失望的。
7 苹果iPhone
21世纪,可以用手机上网,可以通过51英寸的高清屏幕看**,可以拍照,听音乐,做各种各样的事情。但这在二三十年前是不可能的。
8 The Tower Infinity
韩国的隐形大楼The Tower Infinity被《时代》杂志列为2013年25项最伟大发明之一。这座楼预计在2016年完成。世界上大多数建筑师都把它视为一个建筑奇迹,它将在建筑和工程界打开新的视野。
9 谷歌眼镜
谷歌眼镜是一款智能眼镜,它能够帮助你找到你想要的眼睛正前方的东西。你要戴上而不是拿着它,它就会给你提示信息。先不要太激动,因为它将花费你一大笔钱,而且谷歌也停止销售了。
10 The Plus Pool
第一个Plus Pool是纽约设计的,用来过滤河水的,使当地人和游客们能在干净的河水里游泳。分层过滤系统能去除细菌和污染物,确保干净且可进入游泳的水达到国家和城市的标准。无化学物质,无任何添加剂,过滤后的水是纯天然的河水。
11 避孕贴片
你听说过避孕贴片吗?将避孕贴片贴到你妻子或者女朋友的身上,就不会怀孕了,你就可以好好享受一下了。避孕贴片早在几年前就已经有了,被认为是非常安全,有效方便的方法。
12 混合动力汽车
混合动力汽车比传统汽车更环保,这也正是专家支持混合动力车的原因。而有些人认为混合动力车与传统汽车是一样的。但只有时间能告诉我们混合动力车到底是不是一项伟大的发明。
13 SixthSense
SixthSense来源于一项神奇的高科技,这项高科技被命名为“第六感通讯科技”。据说,这套装置的费用仅仅350美元,它能让你不改变平时生活习惯的情况下随时随地的享受各种服务。比如,你到超市买东西,想搜一下关于你买物品的一些信息,那么你可以用该科技装置中的摄像头来获取物品包装上的一些信息,用来进行联网查询。如果你到外地旅游,看到美丽的风景,想留作纪念,你可以用你的手指做照相的姿势,然后你手指上的感应芯片会帮你解决这个问题。你可以通过摄像设备,将你拍摄的内容投放墙上,或一张纸上。
14.亚马逊Kindle电子书阅读器
一个典型的Kindle可以通过无线网络网上购物,下载数以千计的电子图书,报纸,杂志,和其他数字媒体。换句话说,有了Kindle,你就可以轻松地将整个图书馆纳入你的口袋或者钱包里。
自上世纪80年代开始,高频化和软开关技术的开发研究,使功率变换器性能更好、重量更轻、尺寸更小。高频化和软开关技术是过去20年国际电力电子界研究的热点之一。 在未来五年中开关电源的发展方向将向着怎么样的轨道行驶时开拓行业发展的关键。
IGBT刚出现时,电压、电流额定值只有600V、25A。很长一段时间内,耐压水平限于1200V~1700V,经过长时间的探索研究和改进,现在IGBT的电压、电流额定值已分别达到3300V/1200A和4500V/1800A,高压IGBT单片耐压已达到6500V,一般IGBT的工作频率上限为20kHz~40kHz,基于穿通(PT)型结构应用新技术制造的IGBT,可工作于150kHz(硬开关)和300kHz(软开关)。GBT的技术进展实际上是通态压降,快速开关和高耐压能力三者的折中。随着工艺和结构形式的不同,IGBT在20年历史发展进程中,有以下几种类型:穿通(PT)型、非穿通(NPT)型、软穿通(SPT)型、沟漕型和电场截止(FS)型。碳化硅SiC是功率半导体器件晶片的理想材料,其优点是:禁带宽、工作温度高(可达600℃)、热稳定性好、通态电阻小、导热性能好、漏电流极小、PN结耐压高等,有利于制造出耐高温的高频大功率半导体器件。
提高开关电源的功率密度,使之小型化、轻量化,是人们不断努力追求的目标。电源的高频化是国际电力电子界研究的热点之一。电源的小型化、减轻重量对便携式电子设备(如移动电话,数字相机等)尤为重要。使开关电源小型化的具体办法有:一是应用压电变压器。应用压电变压器可使高频功率变换器实现轻、小、薄和高功率密度。压电变压器利用压电陶瓷材料特有的"电压-振动"变换和"振动-电压"变换的性质传送能量,其等效电路如同一个串并联谐振电路,是功率变换领域的研究热点之一。二是高频化。为了实现电源高功率密度,必须提高PWM变换器的工作频率、从而减小电路中储能元件的体积重量。
电源系统中应用大量磁元件,高频磁元件的材料、结构和性能都不同于工频磁元件,有许多问题需要研究。对高频磁元件所用磁性材料有如下要求:损耗小,散热性能好,磁性能优越。适用于兆赫级频率的磁性材料为人们所关注,纳米结晶软磁材料也已开发应用。对于低电压、大电流输出的软开关变换器,进一步提高其效率的措施是设法降低开关的通态损耗。例如同步整流SR技术,即以功率MOS管反接作为整流用开关二极管,代替萧特基二极管(SBD),可降低管压降,从而提高电路效率。
分布电源系统适合于用作超高速集成电路组成的大型工作站(如图像处理站)、大型数字电子交换系统等的电源,其优点是:可实现DC/DC变换器组件模块化;容易实现N+1功率冗余,易于扩增负载容量;可降低48V母线上的电流和电压降;容易做到热分布均匀、便于散热设计;瞬态响应好;可在线更换失效模块等。现在分布电源系统有两种结构类型,一是两级结构,另一种是三级结构。
由于AC/DC变换电路的输入端有整流元件和滤波电容,在正弦电压输入时,单相整流电源供电的电子设备,电网侧(交流输入端)功率因数仅为06~065。采用PFC(功率因数校正)变换器,网侧功率因数可提高到095~099,输入电流THD小于10%。既治理了电网的谐波污染,又提高了电源的整体效率。这一技术称为有源功率因数校正APFC单相APFC国内外开发较早,技术已较成熟;三相APFC的拓扑类型和控制策略虽然已经有很多种,但还有待继续研究发展。
电源的控制已经由模拟控制,模数混合控制,进入到全数字控制阶段。全数字控制是一个新的发展趋势,已经在许多功率变换设备中得到应用。但是过去数字控制在DC/DC变换器中用得较少。近两年来,电源的高性能全数字控制芯片已经开发,费用也已降到比较合理的水平,欧美已有多家公司开发并制造出开关变换器的数字控制芯片及软件。全数字控制的优点是:数字信号与混合模数信号相比可以标定更小的量,芯片价格也更低廉;对电流检测误差可以进行精确的数字校正,电压检测也更精确;可以实现快速,灵活的控制设计。
建模、仿真和CAD是一种新的设计工具。为仿真电源系统,首先要建立仿真模型,包括电力电子器件、变换器电路、数字和模拟控制电路以及磁元件和磁场分布模型等,还要考虑开关管的热模型、可性模型和EMC模型。各种模型差别很大,建模的发展方向是:数字-模拟混合建模、混合层次建模以及将各种模型组成一个统一的多层次模型等。
电源系统的CAD,包括主电路和控制电路设计、器件选择、参数最优化、磁设计、热设计、EMI设计和印制电路板设计、可性预估、计算机辅助综合和优化设计等。用基于仿真的专家系统进行电源系统的CAD,可使所设计的系统性能最优,减少设计制造费用,并能做可制造性分析,是21世纪仿真和CAD技术的发展方向之一。此外,电源系统的热测试、EMI测试、可性测试等技术的开发、研究与应用也是应大力发展的。
综上所述,如何把握新时代的电源发展方向,如何进一步实现电源技术的发展。电源系统集成将是当今国际电力电子界亟待解决的关键问题。


