时间：2023-04-23 15:38:24
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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。
摘要：小康住宅电源插座设置数量选用布置供电回路
电源插座是为家用电器提供电源接口的电气设备，也是住宅电气设计中使用较多的电气附件，它和人们生活有着十密切的关系。现在居民搬进新房后，普遍反映电源插座数量太少，使用极不方便，造成住户私拉乱接电源线和加装插座接线板，经常引起人身电击和电气火灾事故，给人身财产平安带来重大隐患。所以，电源插座的设计也是评价住宅电气设计的重要依据。笔者根据国外以及我国有关住宅规范及标准，结合多年来的实践提出住宅电源插座的数量及布置要求，供参考。
1电源插座设置数量的规定
（1）国家标准《住宅设计规范》（GB50096－1996）第6．5．4条规定，电源插座的
数量应不少于表1的规定；
（2）小康住宅电气设计《设计导则》中第4．3．5条规定，小康住宅中设置的插座数量不少于表2中的规定；
（3）《上海市工程建设规范》（DGJ08－20－2001）12．2．2条规定，电源插座设置数量应不少于表3的规定；
（4）“江苏省住宅设计标准”（DB32／380－2000）中规定，每套住宅内电源插座的设置，应符合表4中的规定；
（5）香港非凡行政区政府机电工程署1997年版《电力（线路）规例工作守则》家庭用途的装置及用具中规定，电源插座数量应不少于表5中的规定；
（6）美国国家电气法规NEC的第210－52（a）条对电源插座的布置作了更量化的规定。其中两个电源插座间的距离不得超过3．6m，因为美国规定家用电器电源线长达1．8m，一个家用电器如不能自左侧接电源插座，定能自右侧接电源插座，如图所示；
（7）小康住宅是由建设部在各大城市指导建设，面向21世纪的大众住宅，其定位标准是“科技先导，适度超前”。这将是我国住宅产业未来发展的方向。很显然，国家标准“住宅设计规范”中的电源插座数量偏少，参照国内外住宅电源插座设置数量标准，根据目前使用和超前发展的要求，建议住宅内电源插座的设置数量应不少于表6的要求。
2电源插座的选用和设置要求
2．1电源插座的选用
（1）电源插座应采用经国家有关产品质量监督部门检验合格的产品。一般应采用具有阻燃材料的中高档产品，不应采用低档和伪劣假冒产品；
（2）住宅内用电电源插座应采用平安型插座，卫生间等潮湿场所应采用防溅型插座；
（3）电源插座的额定电流应大于已知使用设备额定电流的1．25倍。一般单相电源插座额定电流为10A，专用电源插座为16A，非凡大功率家用电器其配电回路及连接电源方式应按实际容量选择；
（4）为了插接方便，一个86mm×86mm单元面板，其组合插座个数最好为两个，最多（包括开关）不超过三个，否则采用146面板多孔插座；
（5）对于插接电源有触电危险的家用电器（如洗衣机）应采用带开关断开电源的插座。
2．2电源插座设置位置要求
电源插座的位置和数量确定对方便家用电器的使用。室内装修的美观起着重要的功能，电源插座的布置应根据室内家用电器点和家具的规划位置进行，并应密切注重和建筑装修等相关专业配合，以便确定插座位置的正确性。
（1）电源插座应安装在不少于两个对称墙面上，每个墙面两个电源插座之间水平距离不宜超过2．5m～3m，距端墙的距离不宜超过0．6m。
（2）无非凡要求的普通电源插座距地面0．3m安装，洗衣机专用插座距地面1．6m处安装，并带指示灯和开关；
（3）空调器应采用专用带开关电源插座。在明确采用某种空调器的情况下，空调器电源插座宜按下列位置布置摘要：
①分体式空调器电源插座宜根据出线管预留洞位置距地面1．8m处设置；
②窗式空调器电源插座宜在窗口旁距地面1．4m处设置；
③柜式空调器电源插座宜在相应位置距地面0．3m处设置。
否则按分体式空调器考虑预留16A电源插座，并在靠近外墙或采光窗四周的承重墙上设置。
（4）凡是设有有线电视终端盒或电脑插座的房间，在有线电视终端盒或电脑插座旁至少应设置两个五孔组合电源插座，以满足电视机、VCD、音响功率放大器或电脑的需要，亦可采用多功能组合式电源插座（面板上至少排有3个～5个不同的二孔和三孔插座），电源插座距有线电视终端盒或电脑插座的水平距离不少于0．3m；
（5）起居室（客厅）是人员集中的主要活动场所，家用电器点多，设计应根据建筑装修布置图布置插座，并应保证每个主要墙面都有电源插座。假如墙面长度超过3．6m应增加插座数量，墙面长度小于3m，电源插座可在墙面中间位置设置。有线电视终端盒和电脑插座旁设有电源插座，并设有空调器电源插座，起居室内应采用带开关的电源插座；
（6）卧室应保证两个主要对称墙面均设有组合电源插座，床端靠墙时床的两侧应设置组合电源插座，并设有空调器电源插座。在有线电视终端盒和电脑插座旁应设有两组组合电源插座，单人卧室只设电脑用电源插座；
（7）书房除放置书柜的墙面外，应保证两个主要墙面均设有组合电源插座，并设有空调器电源插座和电脑电源插座；
（8）厨房应根据建筑装修的布置，在不同的位置、高度设置多处电源插座以满足抽油烟机、消毒柜、微波炉、电饭煲、电热水器、电冰箱等多种电炊具设备的需要。参考灶台、操作台、案台、洗菜台布置选取最佳位置设置抽油烟机插座，一般距地面1．8m～2m。电热水器应选用16A带开关三线插座并在热水器右侧距地1．4m～1．5m安装，注重不要将插座设在电热器上方。其他电炊具电源插座在吊柜下方或操作台上方之间，不同位置、不同高度设置，插座应带电源指示灯和开关。厨房内设置电冰箱时应设专用插座，距地0．3m～1．5m安装；
（9）严禁在卫生间内的潮湿处如淋浴区或澡盆四周设置电源插座，其它区域设置的电源插座应采用防溅式。有外窗时，应在外窗旁预留排气扇接线盒或插座，由于排气风道一般在淋浴区或澡盆四周，所以接线盒或插座应距地面2．25m以上安装。距淋浴区或澡盆外沿0．6m外预留电热水器插座和洁身器用电源插座。在盥洗台镜旁设置美容用和剃须用电源插座，距地面1．5m～1．6m安装。插座宜带开关和指示灯；
（10）阳台应设置单相组合电源插座，距地面0．3m。
3电源插座供电回路
（1）住宅内空调器电源插座、普通电源插座、电热水器电源插座、厨房电源插座和卫生间电源插座和照明应分开回路设置；
（2）电源插座回路应具有过载、短路保护和过电压、欠电压或采用带多种功能的低压断路器和漏电综合保护器。宜同时断开相线和中性线，不应采用熔断器保护元件。除分体式空调器电源插座回路外，其他电源插座回路应设置漏电保护装置。有条件时，宜按分回路分别设置漏电保护装置；
（3）每个空调器电源插座回路中电源插座数不应超过2只。柜式空调器应采用单独回路供电；
（4）卫生间应作局部辅助等电位联结；
（5）厨房和卫生间靠近时，在其四周可设分配电箱，给厨房和卫生间的电源插座回路供电。这样可以减少住户配电箱的出线回路，减少回路交叉，提高供电可靠性；
（6）自配电箱引出的电源插座分支回路导线截面应采用不小于2．5mm2的铜芯塑料线。
参考文献
1香港非凡行政区政府机电工程署编．《电力（线路）规例工作守则》1997
2北京市建筑设计探究院编．《建筑电气专业设计技术办法》中国建筑工业出版社，1998
3《住宅设计规范》（GB50096－1999）．中国建筑工业出版社，1999
4李天恩主编．《小康住宅电气设计》北京中国建筑工业出版社，1999
5全国建筑电气设计技术协作及情报交流网编．建筑电气设计通讯．2001；1
6国际铜业协会（中国）编．《住宅建设应满足电气平安和远期负荷增长的要求》2000
跨多种应用领域的系统设计人员具有类似的需求以及对倾向于采用dc/dc电源模块的要求。最经常提到是对更薄厚度、更小面积、更高效率及更大功率密度[1]等特性的需求。新一代dc/dc电源模块应运而生，正开始步入市场以满足上述要求。这些双输出和三输出隔离式模块运行于标准的-48V局端电源中，可提供3W～100W的功率。它们包括输出电压最低达1.0V的模块及最高输出电流达30A的模块。
尺寸
系统设计人员为在更小空间中实现更高性能的信号处理电路，所面临的竞争挑战日益激烈。先进的DSP与ASIC有助于提供此功能，但需要更多电压较低的电源轨，并需具备高精度排序与调节。通过减少实施电力系统所需的整体模块数，最新的多输出电源模块满足了这一要求。
描述模块效率面积（平方英寸）成本(1千/年)
多个单输出隔离式模块33W效率单输出3.3V/9A89.0%3.742.38美元
20W单输出2.5V/8A75.0%3.0638.52美元
总计：77.6%9.82119.42美元
单个三输出隔离式模块25A三输出3.3/2.5/1.8V87.0%5.4196.64美元
多输出电源模块提供了可节省板级空间的独特设计选择。分布式电源架构正逐渐渗透电信与数据通信市场。就需要超过三种不同电压的应用而言，设计人员可使用多输出模块提供电源总线隔离，并可为各种负载点模块供电。这种配置使设计人员不必再担心使用所有单输出模块所需的板级空间。
电气性能
排序
最新的DSP、ASIC、FPGA及微处理器需要多个低电压，并可能要求复杂多变的加电／断电排序。由于产品上市时间的限制，众多更高级产品（其中电源模块仅是该产品的一个组件）的设计没有时间或板级空间来构建外置排序电路。而且，即便不受时间与板级空间的限制，他们也必须考虑组件成本的增加。比较简单的解决方案就是选择采用可利用新型内部排序多输出电源模块的系统电源架构。
例如，诸如德州仪器(TI)PT4850系列的三输出模块的加电特性就能够满足微处理器及DSP芯片组的要求。该模块运行于标准的-48V输入电压下，其额定组合输出电流可达25A。输出电压选项包括一个用于DSP或ASIC内核的低电压输出，以及两个用于I/O和其他功能的额外电源电压。
PT4850提供了最佳的加电顺序，可监视输出电压，并可在短路等错误情况出现时提供所有电压轨道的有序关闭。所有三个输出均在内部进行排序以便同时加电启动。
在加电启动时，Vo1起初升至约0.8V，随后Vo2与Vo3快速增加至与Vo1相同的电压数。所有三个输出而后一起增加，直至每个均达到其各自电压为止。该模块一般在150ms内产生完全自动调整的输出。在关闭时，由于整流器活动开关的放电效果，所有输出快速下降。放电时间一般为100µs，但根据外部负载电容而有所差异。
效率
在低功率应用中，即便最小的dc/dc电源模块可能也会有数百毫瓦的静态损失。这解些损失主要由耗费功率的组件造成的，如整流器、交换晶体管及变压器。如果使用一个部件来提供原本需要二至三个独立分组部件所做的工作，那么就可以减少耗费功率的组件总数量。如表1所示，这提高了9.4%的效率。
一些最新的多输出模块可在全额定负载电流中以90%的效率运行。这样的高效率恰恰是由那些使用MOSFET同步整流器的拓扑实现的。该整流器消耗的电量比上一代dc/dc电源模块中使用的肖特基二极管耗电要少。
互稳压
最新的多输出电源模块采用先进的电路，消灭了互稳压问题，提高了输出电压的波纹和瞬态相应。根据以前的经验，在模块的任何一个输出上增加输出电流均会导致其他输出上的电压改变。TI的PT4850与PT4820系列三输出模块则解决了这一问题。新一代电源模块在隔离阻障的输出端上就每个输出都采用稳压控制电路。通过专有磁耦合设计，控制信号可在模块初级端与二级端之间进行传递。图5显示了输出一(≤5mV)在输出二负载增加情况下的变化。
瞬态与波纹
PT4820与PT4850系列具有出色的瞬态响应和输出电压波纹性能等特点。该模块的三逻辑电压输出是独立调节的，这有助于可与单输出电源模块相媲美的瞬态响应(≤200µSec)和输出电压波纹(≤20mV)。
成本
多输出电源组件不再需要两个或更多单输出器件，这就减少了成本。表1显示了电源相同的一个25A三输出模块与三个单输出模块的对比。
在分布式电源应用中，设计人员通过利用单个多输出模块和非隔离式负载点模块（图2）替代了高成本的单输出砖，从而实现了成本节约。也可以实现，由于多输出模块在更少组件情况下也可得以实施，因此进一步节约了成本（和板级空间）。例如，在某些应用中，多输出模块仅要求一个热插拔控制器和输入去耦电容器。相反，这些组件在电源系统中则必须与每个单输出砖结合使用。
产品上市时间是一种间接成本，利用多输出电源模块可减少该成本。这种成本节约主要是由于OEM厂商减少了设计、测试和制造等资源。
故障管理
设计人员必须确定其电源系统如何对故障情况进行响应。当今的多输出电源模块结合了先进的故障管理功能。这些功能包括过压、过流和短路保护，有助于防止损坏设计者的电路。
输出过电压保护利用的是可不断检测输出过电压情况的电路系统。当电压超过预设级别(presetlevel)时，电路系统将关闭或箝住电源输出，并使模块进入锁定状态。为了恢复正常操作，一些模块必须主动重启。这可通过立刻消除转换器的输入电源得到实现。为了实现故障自动保护运行和冗余，过电压保护电路系统是独立于模块的内部反馈回路的。
过电流保护可防止负载错误。在某些设计中，一旦来自模块的负载电流达到电流限制阈值，如果负载再尝试吸收更多电流的话，那么就会导致模块稳压输出电压的下降。该模块不会因为持续施于任何输出的负载错误而损坏。
当模块各输出的组合电流超过电流限制阈值时（如任何输出引脚上发生短路），短路保护将关闭模块。该关闭将迫使所有输出的输出电压同时降至零。关闭之后，模块将在固定间隔时间中通过执行软启动加电定期尝试恢复。如果负载故障仍然存在，那么模块将持续经历连续的过电流错误、关闭和重启。
灵活性
电压和电流输出以及封装设计的灵活性是多输出电源模块的一个关键特性。某些制造商可提供24V（18V至36V）与48V（36V至72V）两种输入。其采用完全隔离输出的通用架构可使系统设计人员在双或三输出电路中使用模块，而不会造成过多最低负载要求或互稳压降级的情况。
由于芯片供应商开发器件的操作电压不一定符合以前的迭代法，因此电压和电流输出方面的灵活性正变得日趋重要。众多的多输出模块都以独立调节和可调的输出电压来解决此问题。为了获得独特的电压，某些模块上的输出可从外部电压进行远程编程。此外，诸如Tyco公司的CC025等三输出系列模块还可以通过使用连接到调整引脚(trimpin)的外部电阻来允许输出电压设定点调整。
封装灵活性简化了主板设计人员的工作。许多现有的多输出模块都使用业界标准的砖形封装(bricktypepackaging)和面积规格，这确保了引脚兼容性和辅助货源。TI的Excalibur™系列等创新型模块均采用具有表面安装、垂直通孔和平行通孔封装风格的镀锡薄板铜盒。
多输出电源模块的商业可用性为设计人员提供了极佳的灵活性。表2显示了一些制造多输出模块的业界领先供应商。这些模块存储于领先的分销商处，可为设计资格认证和最后时刻的更改提供极快的可用性。
表2、多输出模块制造商
制造商产品类型
Artesyn科技公司15W至60W双、三输出
Astec20W至150W双输出
爱立信30W至110W双、三输出
APower-One2.5W至195W双、三、四输出
SynQor40W至60W双输出
德州仪器3W至75W双、三、四输出
TycoPowerSystems25W至50W双、三输出
可靠性
具有高度可靠性的电源系统设计是系统设计人员始终都要面对的挑战。从内在来说，使用单个多输出模块的电源系统的可靠性要高于所有单输出模块。例如，一个三输出模块可提供1,108,303小时的额定MTBF（902.3FIT）。与此相对照，提供相同输出电压和电流的三个单输出模块则达到了984,736MTBF(1015.5FIT)的额定MTBF。多输出模块之所以具有更高的可靠性，是因为其架构中使用的总体组件数量更少。
结论
随着产业潮流要求设计人员使用体积更小、效率更高的电源供应，电源模块制造商推出了可简化系统设计及操作的多输出dc/dc电源模块，以响应上述潮流。最新的多输出模块能够通过为混合逻辑应用（诸如DSP、ASIC和微处理器等）提供稳压低电压输出而使设计人员受益。与前代产品相比，上述模块显著提高了给定面积上的功能。在某些情况下，该小型架构所占空间仅为单输出电源模块的55%。减少模块数量也可以降低成本，同时提高效率和可靠性。内置的操作和保护特性免除了开发外部电路系统的任务和费用，从而不仅节省了板级空间，而且还大大加快了产品的上面进程。
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
作者：张建英 范春甫 胡建云 单位：重庆工业自动化仪表研究所
系统特点我们通过对优化设计前智能切换屏存在的问题进行了大量分析，并依据《GB/T19826-2005电力工程直流电源设备通用技术条件和安全要求》及《YD/T5027-2005通讯电源集中监控系统工程设计规范》等相关要求，对该装置进行了优化设计，确保在设备正常运行方式、交流电源中断或充电装置发生故障的情况下，直流母线连续供电[1]。该装置具有掉电保持、信息多点处理、远程监控等特点，实现了机房对该装置进行集中监控管理的功能，设备更加安全、可靠，更加人性化[2]。据梁平供电局值班人员的信息反馈：在近19个月的运行过程当中，通过监控管理系统发现并解决相关设备问题已有3次，告警及时准确，维修人员反应迅速，没有导致输出电源中断现象发生；并且，在蓄电池充放电过程中，该装置都成功切换，除了定期巡检外，真正实现了机房无人值守。系统介绍系统参数工作方式：设有手动和远程控制方式（手动时采用刀闸并联在接触器旁）；标称电压：直流48V；输入电压：2路直流-48V，正极接地；输出电压：2路直流-48V，每路分别对应10个电流为15A的配电回路；工作电压：-56V到-42V(范围通过管理系统可调节)，正极接地；启动电压：≥-42.5V或≤-56.5V（可调），正极接地；故障切换时间：0秒；网络通讯：采用RS485与触摸屏通讯进行现场监控，通过以太网与上位机通讯进行集中管理；通用参数按照相关规定[1]设计。
模拟量数据采集采用EM231的8回路输入模块，用来测量母线电压和电流值；以太网模块选CP243-1作为通讯模块，和监控站进行信息联络，监控中心通过监控站对智能切换屏进行集中管理。接触器之前的设备选用的是NDZ1-400K型接触器，其主触点为常开状态，当系统出现故障或控制线圈故障时，接触器主触点失电断开，导致整个通信电源设备掉电。为了避免这种情况的发生，我们选用了天水213电器厂的单级直流接触器,型号为：GSZ2-400D，其主触点为常闭，故障时其主触点会立即闭合，同时PLC向监控站发出故障信号，等待处理。这里需特别注意的是，在检修输出设备需断电时，必须取出对应输出回路熔断器FU3、FU4的熔芯，防止故障时接触器掉电闭合。触摸屏为了方便现场巡检人员查看设备的运行状态，同时维修人员可以更加直观的查看告警记录，快速判断故障位置，我们选用威伦通科技生产的8寸触摸屏，型号为：MT4403TE。该款触摸屏配置了10M/100M自适应以太网接口RJ45，支持给予CS架构的以太网通讯，同时也可以通过以太网接多个HMI构成多HMI联机或与PC机通讯，方便了多点监控和通讯，这样，大大提高设备的可扩展性。组态软件MT5000可以实现参数设定、数据监视、运行监控、故障显示、历史记录及数据报表，功能十分强大，这也是我们选它的主要原因。开关电源开关电源在本系统中作为控制电源起着非常关键的作用。这里我们选用航天朝阳军品电源：4NIC-TX250DC/DC输入直流48V，输出直流24V。其特点是：低纹波、免维护、功率密度大及良好的电磁兼容性；在工作时，该电源是双路输入，双路输出，当任意一路出现电源故障将不会影响两路输出，而且电源输出两个回路并联使用，其中的一路出现故障将不影响另外一路的电压波动；它还具有宽电压输入范围：DC36V-DC72V，同时电压精度达到：≤±1%，纹波Vrms≤0.1%VP-P≤1%。上述这些特点正是我们选择控制电源最关注的地方，也是其它同类开关电源不具备的方面。集中监控管理系统优化设计前设备只有唯一人机交互界面——触摸屏，并且只能在现场监控，值班人员必须每天值守。不仅如此，设备没有跟其他相关设备联网，不能和其它设备联动，且只有本地操作，及不方便。优化后，设备集中监控管理系统具有故障管理、性能管理、配置管理和系统本身安全管理功能，实现了供电电源相关设备无人自动联动功能，并且可以进行远程集中管理。值班人员只需在通信局监控（站）中心对该设备集中监控，派专人进行需定期巡检和设备保养即可，无需专人值守机房。使设备更加可靠、更加人性化。
新型智能切换屏内部具有监控性能和通信接口的PLC监控模块（以太网模块），通过该模块与通信局（站）的监控站通信，最终将信息上传至上级监控中心。新型智能切换屏的工作状态通过监控中心实现的管理功能有：（1）故障管理功能：当出现熔断器熔断、接触器误动作、母线掉电、系统运行异常等情况时，具有多点、多事件同时告警的能力，并向值班人员提示故障位置及处理建议，同时支持操作人员对告警信息进行确认。（2）性能管理功能：可以进入到智能切换屏元件工作状态的画面，对其运行状态进行监控；能对告警、值班人员的操控等信息进行保留；所保存的历史数据可以以图形和表格的方式显示和打印。（3）配置管理功能：监控中心能调整PLC内部的系统参数、修改操控人员的权限等功能。（4）安全管理功能：具有完备的操作管理功能，对该装置参数设置和系统参数设置具有多级管理权限，通过操作口令可以对设备进行“遥控”和“遥调”。
电源系统中的设备也是耗能较大的一块，因此我们应尽可能地采用节能型设备，降低设备的运行损耗，追求更高的设备效率。
1.1变压器变压器节能可以从效率、容量选择、运行方式等几方面考虑。由于现目前用电负荷高，变压器一般有很多台，单台容量一般都在1600KVA以上，因此，变压器长期运行的话，损耗将是非常庞大的数字。比如，某品牌S10就较S9在80%负载率情况下课每年节能约0.48万KVH.所以选择合适的变压器室非常重要的。尽管可能在前期投入上会相对较多，但是从长期来看，绝对是划算的。同时，应该根据所载负荷的大小及成本，选择合适的变压器容量以及数量。以及根据实际运行情况调整多台变压器的主备用状态。
1.2电容补偿设备电容器是用来补偿系统的功率因素，提高系统效率的。其内部一般都有放点电阻，其作用就是当电容器从系统撤出时，电压能迅速至安全电压。但是投入系统时则有放电损耗。而电子式放电容器能避免这种损耗。进行供配电系统方案设计时，我们应该选择技术先进的节能型设备，减少设备自身损耗，提高节能效果。以及上面讲到的合理选择供电模式、降低导线用量；合理选择导线截面和敷设方式，降低配电线路损耗。设计中也应尽可能地考虑系统的功率因素，积极治理谐波干扰。
1.3无功功率的补偿无功功率的补偿能够有效的提高配电系统的功率因素，而提高功率因素的意义有以下几点：（1）能够提高供电设备的利用率，使其可以带更多有功负载，节约设备投资，达到间接节能。（2）提高输电效率，当有功功率一定时，若供电电压不变，功率因素越大，则电流越小，损耗也就越小。（3）可改善供电质量，提高输电安全。电流小，线路电压损耗小，发热量也小，输电线路安全性也得到提高。
2谐波治理
YD/T50402005通信电源设备安装工程设计规范规定，当交流供电系统总电流谐波含量（THD）大于10%时应配置滤波器。通常选用有源滤波器和无源滤波器。无源滤波技术的主要是利用LC滤波装置来抑制谐波，提高电源质量。其设计简单、成本低，因而被广泛应用。有源滤波技术是通过对谐波进行采样、分析，最后向电网送一个与谐波相反的谐波来抑制谐波。并且它还有一个大功能就是可以调整电压与电流的相位角，提高功率因素。它的成本高，但效果好。通信电源系统比较适用于有源滤波技术。
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。
关键词：休闲式酒店；园林设计；景观布局
Abstract：Thisarticleunifiedtheprojectexampleindetailtodiscusstheleisuretypehotelbotanicalgardendesignidea,thebotanicalgardenlayout,thesubjectlandscapedesigncreativityandthelandscapegardeningcharacteristicandsoon,exhaustedtheoutlinedrawingenjoyablebotanicalgardenexpressionmeanstobuildleisuretypehotelbotanicalgardenfittingtogethertheidealcondition.
Keywords：TheRecreationalHotel;Botanicalgardendesign;Landscapelayout
1设计背景
张家界湘电国际酒店是一家以休闲度假、商务会议为主题的四星级商务酒店，酒店建筑布局为层层院落深进的园林式风格，建筑物依山就势，借景抒情，和张家界自然风光巧妙融于一体。由于酒店的升级，原有的园林景观仅仅停留在绿化上面，只是通过种植一些常有植物和草皮达到绿化的效果，未能充分利用酒店优越的地理环境，各个院落设计空间内外渗透不够，建筑与景观未能有机地融合，内部园林景观无序，主题不够鲜明，文化内涵未充分释放，远远达不到休闲式酒店的要求。如何将酒店内园林景观与张家界美丽的自然风光和地方文化特色有机融合，成为其园林设计关键的节点所在。
2酒店园林景观设计的主旨
本工程园林景观设计范围为酒店内部空间、主题园林景观、景观带绿化布置、屋顶平台绿化设计以及连廊等；根据酒店内园林景观现状，考虑到所处的位置、建筑风格、庭院空间、绿化现状等，拟在设计体现张家界自然风光，风土人情特色为主，特别是将张家界本土的水和石引入园内，在园内自然生成富有张家界野趣的溪流和山石，来与整个风景区巧妙融为一体，浑然天成。
3园林景观设计
3.1张家界乡土景观的挖掘
张家界为国家级森林公园，境内峰密岩险，谷深涧幽，汇峰、谷、壑、林、水于一体，有三千多座奇峰异石，八百溪流蜿蜒纵横，景色奇、秀、幽、险；景区内植被丰富，花草树木种类繁多，被誉为“中国山水画的蓝本”。
金鞭溪位于景区东部，因靠近金鞭岩而得名，全长7.5km，自老磨湾至水绕四门经索溪注入澧水。溪流穿行于峰峦幽谷之间，溪水明净，跌宕多姿，小鱼游弋其中，溪畔花草鲜美，鸟鸣莺啼，树木繁茂，千峰耸立，构成极为秀丽清幽的生态环境，被称为“世界最美的峡谷”，“最富诗意的溪流”。
3.2景观布局构想
以张家界景区特定地理环境、地质景观为设计参照，以本地植物、山、石、溪流为造景素材，根据酒店建筑层院落深进的风格，充分利用空间高差进行合理设置和景观布局。在酒店内景观构思设想上，以金鞭溪为蓝本，自五栋至大厅，营造一条贯穿整个酒店的潺潺溪流，溪流流经的每个院落都有相应的景观主题，且溪流完全效仿自然，蜿蜒曲折，水质澄清透明，若隐若现。每个院落透过四季景观特征的表现，充分展现各个庭园空间不同的园林意境和韵味，从而让宾客充分享受远离喧嚣城市，亲近自然的愉悦心情，以达到休闲生态园林酒店的终极目的。再通过水池、溪流、园路、花草树木、亭台、山石等景观元素以及园林小品等造园手法，辅以现代背景音乐系统、光电照明系统，使酒店园林真正体现古典韵味与现代气息、自然山水与人文特色合二为一的美好境界。在各景点适当位置以景石形式突出景点的人文内涵。
3.3景观布局顺序
景点布局以五栋楼为起源，接外部山泉作为水源构建一条溪流，连接整个院落，直至酒店大堂，四、五号楼楼梯地段为溪流的源头；该院落以跌水、乱石丛表达“源”的理念，体现溪流的发源；二四栋三号楼前地段为溪流的中段，该院落以栈桥、干涸的河床、浅滩表现“寂”的理念，体现石与水的文化，餐厅前长庭地段为溪流的末段，该段以宽广溪流、深潭表达“纳”的理念，体现一种海纳百川的意境。大厅内为溪流的结尾。
3.4各院落园林景观设计
3.4.1起源（四、五栋间院落）
在楼梯处堆石造山，营造“水自天上来”的氛围，寓意溪水源头自山上而来，楼梯下设浅池，上铺鹅卵石引导起源水流，细小的溪水分两道蜿蜒向前。溪水曲折、婉转，中途流经人工堆砌的山谷最后在三号楼附近拐弯流入主题景观区。
3.4.2宁静悠远（三栋前部院落）
此处庭院面积不大，地处宾馆中部，显得格外静。当细流经过之前的酝酿到达此时已较为成熟。整个庭院陆地部分铺设小碎石，一条近似干枯的河道连接着前面的细流，将水引入一小潭之中，小潭中设三个涌水口，仿地下水涌出，一条木栈道穿插其中，全院野趣横生，令人虽置身闹市，仍能体验山野之幽。
3.4.3树大荫浓（四、二栋间院落）
院中那棵生长了几十年的桂花树是全院的灵魂，以院中的桂花树为主体分别设计峰回路转景石和园中小憩石凳休息区。充分考虑了院子的可进入性，使空间更加人性化，更具有一种书香气息。
植物运用上主要有：桂花、玉兰、红枫、南天竹等，随园景肆意点缀，突出表现休闲式园林的随意和轻松。3.4.4蓄（二栋前部院落）
水流经过不断地积累到达此处已非常成熟，最后通过二栋门厅美人靠下部的跌水瀑布在二栋前积聚成了一个大的水面。依据地形又将水面做成三层跌水，水流从滚水坝跌下。水面中央设小亭，通达小亭的汀步用本地的红砂岩组成，水面一直延伸到走廊的方亭中，将方亭突出走廊的部分做成水榭的形式，周边设美人靠。水岸自然蜿蜒，用真石堆砌成自然驳岸。
植物运用上主要有：桂花、龙爪槐、芭蕉、杜鹃、荷花、马蔺等，从而将此园点缀得满园春色，情景交融，令人美不胜收。
3.4.5海纳百川（餐厅前部院落）
此处绿地地形狭长，自然形成落差，水流由二栋前大水面流经原由长亭改造的风雨桥，形成一段自然曲折的溪水，最后在自然高差处奔流而下，最后止于一深潭中，形成海纳百川的自然景观。岸线自然堆砌，石头生动活泼，趣味盎然。
植物运用上主要有：桂花、桃花、海桐、鸢尾、芦苇等，通过多种不同风格的植物和水景，将此景观映衬出江南小镇诗情画意的意境，并充分体现出主景观的大气磅礴与韵味深长。
3.4.6大堂
大堂作为迎接宾客的地方，同时又在进入西餐厅的门口，正对大门，该处布置小型水池，自然岸线，水池内养红锦鲤，在原有的墙上凹坑内布置堆石，内设流水。
3.4.7迎宾小亭和连廊
迎宾小亭内直立墙面布文化石，底部堆石，和大厅风格布局保持一致。原有连廊进行整修，靠内部墙面取消，靠外部把原有的窗面形式，改为江南园林院落院墙的景窗，创造丰富的景观空间。
3.4.8其它小块绿化及屋顶绿化
需要种植绿化的屋顶，内布50cm厚种植土，种植天鹅绒，马蹄金等，屋顶边凌空时，围绕顶边种植迎春，让其自然下垂。
其它小块绿地在院落内部的小庭院空间内，布置丛竹、芭蕉、苏铁等，从而营造出浓郁的中国古典园林氛围。
4结语
休闲式生态酒店与现代功能型酒店最大的区别主要体现在其良好的生态性和自然性方面，园林景观主题区别突出表现在“雅”与“静”上。因此，其景观园林比现代功能型酒店有更高的要求。园林景观建筑空间的流动美是中国古典园林的特色所在，张家界湘电国际酒店园林景观改造设计正是在把握本土特色的基础上，糅合中国古典园林的特色造园手法，将张家界自然风光与人文内涵巧妙地结合到一处，将动之美与静之美深蕴其中，从而给所到宾客一种如沐春风、自然舒适的惬意感受。该景观改造自2007年初施工完毕后，以其自然、野趣和富含中国传统文化趣味得到了甲方和四方宾客的大力赞赏。
参考文献：
[1]陈国平，景观设计概论[M].中国铁道出版社.2006.
加入等效像元的单元读出电路如图1所示，该电路结构主要由以下三个本部分组成:等效像元(TheEquivalentBolometer)、MEMS像元(MEMSBo-lometer)、电容反馈互导放大器(capacitorfeedbacktrans-impedanceamplifier，CTIA)。
1.1MEMS像元和积分电路(CTIA)本论文中采用的氧化钒(VOx薄膜)制成的微机械系统(MEMS)，其电特性如下。由表1可知，MEMS的电特性主要是温度的变化引起电阻值的变化，从而导致电流值发生变化，最后引起信号电压的变化。当外界温度发生改变时，MEMS像元中的有效像元的电阻值发生变化，导致其支路电流发生微弱的变化，其微弱的电流值(nA级别)由M4开关管流出。这一微弱的电流值通过积分电路转换为一个电压值。如图1所示，该积分电路为一种传统的CTIA型读出电路结构。在偏压VSK、VGSK、VGFID、VDET(VSS)和数字信号row_sel、integrate_en、rst_en的作用下(其中row_sel为行选通信号，integrate_en为积分使能信号，rst_en为复位信号)，有效像元Rab上产生的支路电流与盲像元Rbb上产生的支路电流之差得到的电流信号输入到积分器上进行积分。微弱的电流信号就转化成电压信号。其中M1可调节有效像元支路电流值，M2为行选择开关，M3可调节盲像元支路电流值，M4是积分使能开关，Rt-rim用于调节盲像元支路上的电阻，rst_en为数字信号控制的复位开关。
1.2等效像元电路等效像元电路的作用就是在晶元测试时替代MEMS像元产生一微弱的电流值，给积分电路一个测试信号。如图1所示，用于替代盲像元功能的等效像元为“等效盲像元”，其结构包括由外部Pad直接控制的MOS管Mbeqv(MOSBlindEquivalent)和行选择开关M2，pad提供的偏置电压为VBEQV，row_sel_test1(数字信号提供)控制开关M2的选通;用于替代有效像元功能的等效像元为“等效有效像元”，其结构包括由外部Pad直接控制的MOS管Maeqv(MOSActiveEquivalent)和行选择开关M2，pad提供的偏置电压为VAEQV，row_sel_test2(数字信号提供)控制开关M2的选通。在等效像元工作过程中，row_sel_test1和row_sel_test2同时开启，其时序和ROW_SEL一样，VSK给等效盲像元提供偏置电压。工作在饱和区的MOS管Mbeqv和MOS管Maeqv其D与S之间的电阻值与W/L，VGS、VTH的关系如。
2仿真结果分析
在盲像元电阻不变，VSK、VGSK、VGFID等偏压值确定的情况下，积分电流随有效像元电阻的变化如图3所示。图3中的横坐标为有效像元的电阻值，纵坐标为积分电流值。由图3可知积分电流的值随有效像元阻值的减小而增大，其阻值(150～160kΩ)与积分电流(0～200nA)呈线性变化，变化率约为51.86nA/kΩ。由MEMS电特性和表1可知，R=160kΩ，当温度从－20℃变化到80℃，其对应的电阻值降低了544Ω和2530Ω，对应的积分电流(信号电流)为47nA和217nA。说明温差越大，电阻值变化也越大，对应的积分电流的值也越大。而图3的仿真结果也说明了Rab与Rbb之间的值相差越大，对应的积分电流的值也越大。所以可以通过调节图3中的Rab的电阻，来对应MEMS电阻的变化。在等效像元电路结构中，当偏置电压VSK、VG-FID的值确定，积分电流随VAEQV、VBEQV的变化如图4、5所示。图4、5中的横坐标为等效像元栅压VAEQV、VBEQV的值，纵坐标为积分电流的值。由图4、5可知积分电流的值随等效像元栅压VAEQV、VBEQV的增大而增大，VAEQV平均每调节9mV变化10nA的电流，变化率约为10nA/9mV，其偏压值与积分电流(0～200nA)也是呈线性变化。所示可以通过调节图4和图5中的VAEQV、VBEQV的值，模拟外界温度的变化。仿真结果表明等效像元的电特性正好与MEMS像元的电特性一致，所以可用等效像元电路替代MEMS物理结构。
3测试结果分析
基于GlobalFoundry0.35μm工艺，对阵列大小为300×400的红外面阵探测器读出电路进行流片，图6为ROIC阵列整体芯片照片，芯片面积为14mm×16mm。芯片中间的重复单元电路部分是单元电路，单元尺寸为25μm×25μm，重复单元的是数字电路部分，即时序控制部分，最是焊盘。图7为图6局部放大的照片即等效像元(等效盲像元和等效有效像元)的芯片照片，图8为测试芯片的PCB板。因为积分电流为nA级别的电流，很难用仪器测量出来，但可以通过电容反馈互导放大器将电流转换为电压信号测量出来。对VBEQV=2.4V，VSK=5.3V，VGFID=3.933V，Vbus=2.65V等偏置电压进行设定后，通过调节等效有效像元栅压VAE-QV的值，产生0～200nA之间的积分电流，其对应的积分电压值为2.65～3.38V，积分电压与VAEQV值的测试结果如表2所示。图9为积分电流Id=50nA对应的积分电压值2.82V，满足公式(2)。此测试结果表明:在ROIC表面尚未构成MEMS物理结构前，可以通过等效像元电路初步探测ROIC的电性能，筛除不良品。在CP之后和MEMS结构完成之后，等效像元不再启用，等效像元行选择信号始终关闭。
4结论
