光功率预算
光功率预算
ODN的光功率预算所容许的损耗定义为S/R和R/S(S: 光发信参考点、R:
光收信参考点)参考点之间的光损耗，以dB表示。这一损耗包括了光纤和无源光元件（例如光分路器、活动连接器和光接头等）所引入的损耗。ODN的容许损
耗值对下行和上行方向是相同的。
决定整个系统光通道损耗性能的参数主要有下面三项：
●ODN光通道间的最大损耗差；
●最大容许通道损耗，即最小发送功率和最高接收灵敏度的差；
●最小容许通道损耗，即最大发送功率和最低接收灵敏度（过载点）的差。
上述定义中的收发机参数均为寿命结束条件下的参数，即包括了温度和老化造成的影响。而且最后的最大和最小损耗值应该在需要的环境和波长范围内规定，而不仅仅是在给定波长，给定时间和给定温度下的测量结果。
光通道的损耗计算方法有最坏值法、统计法和联合设计法。鉴于接入网环境传输距离很短，通常无须使用联合设计法，并建议采用最坏值法。
最坏值法是将所有光通道中的光元件损耗值迭加起来即为ODN光通道的光损耗，这些损耗值都应该是系统寿命终了前处于允许工作范围内任意点的数值。这样设计的系统显然是十分安全的。
对于FTTH工程, 可根据下列接光接入网常用的工程数据估算本工程ODN
的传输损耗：
●OLT光发送电平: －4～2dbm(1490nm)；
●OLT光接收电平: －28~－8dbm(1310nm)；
●ONU光发送电平:－4.0~2.0dbm（1310nm）；
●ONU光接收电平: －24.0~－8.0dbm（1490nm）；
●建议的ODN衰耗：10～26db, (取23dB)；
●G.652单模光纤衰耗：≤0.34 dB/km（1310nm）；
●光纤跳纤、尾纤插入损耗：0.1db~0.3db；
●法兰盘插入损耗：≤0.4db；
●1：4双窗口单模光纤树型耦合器的插入衰耗：≤7.1db；
●1：8双窗口单模光纤树型耦合器的插入衰耗：≤10db；
●1：32双窗口单模光纤树型耦合器的插入衰耗：≤16.6db
不同规格的分光器的插损
TDMA时分多址TDMA时分多址采用了时分的多址技术，将业务信道在不同的时间段分配给不同的用户。TDMA的优点是频谱利用率高，适合支持多个突发性或低速率数据用户的接入。除中国联通、中国移动所使用的GSM 移动电话网采用FDMA和TDMA两种方式的结合外，广电HFC网中的CM与CMTS 的通信中也采用了时分多址的接入方式（基于DOCSIS1.0或1.1和Eruo DOCSIS1.0或1.1）。
时分复用（TDM，Time Division Multiplexing）就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。其优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。时分复用技术与频分复用技术一样，有着非常广泛的应用，电话就是其中最经典的例子，此外时分复用技术在广电也同样取得了广泛地应用，如SDH，ATM，IP和HFC网络中CM与CMTS的通信都是利用了时分复用的技术。
光功率预算
光功率预算 ODN的光功率预算所容许的损耗定义为S/R和R/S(S: 光发信参考点、R:光收信参考点)参考点之间的光损耗，以dB表示。这一损耗包括了光纤和无源光元件（例如光分路器、活动连接器和光接头等）所引入的损耗。ODN的容许损耗值对下行和上行方向是相同的。决定整个系统光通道损耗性能的参数主要有下面三项： ●ODN光通道间的最大损耗差； ●最大容许通道损耗，即最小发送功率和最高接收灵敏度的差； ●最小容许通道损耗，即最大发送功率和最低接收灵敏度（过载点）的差。 上述定义中的收发机参数均为寿命结束条件下的参数，即包括了温度和老化造成的影响。而且最后的最大和最小损耗值应该在需要的环境和波长范围内规定，而不仅仅是在给定波长，给定时间和给定温度下的测量结果。 光通道的损耗计算方法有最坏值法、统计法和联合设计法。鉴于接入网环境传输距离很短，通常无须使用联合设计法，并建议采用最坏值法。 最坏值法是将所有光通道中的光元件损耗值迭加起来即为ODN光通道的光损耗，这些损耗值都应该是系统寿命终了前处于允许工作范围内任意点的数值。这样设计的系统显然是十分安全的。 对于FTTH工程, 可根据下列接光接入网常用的工程数据估算工程ODN的传输损耗：●OLT光发送电平: －4～2dbm(1490nm)； ●OLT光接收电平: －28~－8dbm(1310nm)； ●ONU光发送电平:－4.0~2.0dbm（1310nm）； ●ONU光接收电平: －24.0~－8.0dbm（1490nm）； ●建议的ODN衰耗：10～26db, (取26dB)； ●G.652单模光纤衰耗：≤0.34 dB/km（1310nm）； ●光纤熔接损耗：0.1db~0.3db； ●光纤连接器插入损耗：≤0.4db； ●1：4分路器的插入衰耗：≤7.1db； ●1：8分路器的插入衰耗：≤10db； ●1：16分路器的插入衰耗：≤13.8db； ●1：32分路器的插入衰耗：≤16.6db
光功率计简介分析
附录二光功率计简介 光通信离不开光功率这个重要参数。发送机输出光功率，接收机接收光功率。接收机 灵敏度和动态范围的测量，实际上也是在满足一定误码率条件下测量，能接收的最小光功 率和最大光功率，光纤衰耗、接头衰耗的测量，实际上也是测量光纤两端的光功率。而光 功率计就是测量光功率的仪表。 测量光功率有热学法和光电法。热学法在波长特性、测量精度等方面较好，但响应速 度慢，灵敏度低，设备体积大。光电法有较快的响应速度、良好的线性特性而且灵敏度高，测量范围大但其波长特性和测量精度方面不如热学法。因此，根据热学法制成的光功率计 一般均作为标准光功率计，例如日本安藤公司生产的AQ-1112B型，它的传感器采用热电堆，测量精度高，可达±2%以内，但灵敏度较低，只能测量10uW（-20dBm）以上的光功率，因此光通信测量中一般很少采用此类光功率计。 光通信中的光功率较很弱，范围大约从nW级到mW级。本节重点介绍光通信测量中 普遍采用的用光电法制作的光功率计，一股有通用型号和高灵敏度型。其中高灵敏度型光 功率计利用斩波器（通常和功率计的传感器装在一起）将被测光信号调制成一定频率的交 流信号，以利于放大器放大，改善信噪比，可使灵敏度比通用型提高20~30dBm，例如日本安藤公司生产的AQ-1135E光功率计，灵敏度可达-90dBm。 光电法就是用光电检测器检测光功率，实质上是测量光电检测器在受光辐射后产生的 微弱电流，该电流与入射到光敏面上的光功率成正比，因此，此类光功率计实际上是半导 体光电传感器与电子电路组成的放大、数据处理单元的组合。 电子电路部分一般称为主机，半导体光电传感器称为探头，基本原是方框图如附图2-1所示。光功率计的主要技术指标有： 一、波长范围： 主要由探头的特性所决定，由于不同半导体材料制成的光电二极管对不同波长的光强 响应度不同，所以一种探头只能在某一波长范围内适用，而且每种探头都是在其中心响应 波长上校准的，为了覆盖较大的波长范围，一台主机往往配备几个不同波长范围的探头。 二、光功率计测量范围： 主要由探头的灵敏度和主机的动态范围所决定。使用不同的探头有不同的光功率测量 范围。为了从强背景噪声中提取很弱的信号，以提高灵敏度，主机都设有平均处理功能， 为了消除暗电流的影响，主机还高有自动偏差校准，辞去设置传感器暗电流到0。 附图2-1 光电型光功率计原理方框图
损耗与散热设计
第8章 损耗与散热设计 开关电源是功率设备，功率元器件损耗大，损耗引起发热，导致元器件温度升高，为了使元器件温度不超过最高允许温度，必须将元器件的热量传输出去，需要散热器和良好的散热措施，设备的体积重量受到损耗限制。同时，输出一定功率时损耗大，也意味着效率低。 8.1热传输 电子元器件功率损耗以热的形式表现出来，热能积累增加元器件内部结构温度，元器件内部温度受最高允许温度限制，必须将内部热量散发到环境中，热量通过传导、对流和辐射传输。当损耗功率与耗散到环境的功率相等时，内部温度达到稳态。 1. 传导 传导是热能从一个质点传到下一个质点，传热的质点保持它原来 的位置的传输过程，如图8-1固体内的热传输。热量从表面温度为T 1 的一端全部传递到温度为T 2的另一端，单位时间传递的能量，即功 率表示为 T R T l T T A P ?=-= )(21λ （8-1） 式中 A l R T λ= （8-2） 称为热阻（℃/ W ）；l －热导体传输路径长度(m)；A －垂直于热传输路径的导体截面积(m 2)；λ－棒材料的热导率(W/m ℃)，含90%铝的热导率为220W/ m ℃，几种材料的热导率如表8-1所示;ΔT ＝T 1－T 2温度差(℃)。 例：氧化铝绝缘垫片厚度为0.5mm ，截面积2.5cm 2，求热阻。 解：由表8-1查得λ＝20 W/m ℃，根据式（8-2）得到 3 4 0.5100.120 2.510t R --?==??℃/ W 式（8-1）类似电路中欧姆定律：功率P 相当于电路中电流，温度差;ΔT 相当于电路中电压。 半导体结的热量传输到周围空气必然经过几种不同材料传输，每种材料有自己的热导率，截面积和长度，多层材料的热传输可以建立热电模拟的热路图。图8-2是功率器件由硅芯片的热传到环境的热通路(a)和等效热路(b)。由结到环境的总热阻为 sa cs jc js R R R R ++= （8-3） 上式右边前两个热阻可以按式（8-2）计算，最后一项的热阻在以后介绍的方法计算。如果功率器件损耗功率为P ，则结温为 a sa cs jc j T R R R P T +++=)( （8-4） 式中R jc ， R cs 及R sa 分别表示芯片结到管壳，管壳到散热器和散热 器到环境热阻。除了散热器到环境的热阻R sa 外，其余两个热阻可以按式(8-2)计算。 (a) (b) 图8-2功率器件热传输和等效热路图
电机功率计算公式
电机功率计算公式 选用的电机功率：N=（Q/3600）*P/（1000*η）*K 其中风量Q单位为m3/h，全压P单位为Pa，功率N单位为kW，η风机全压效率(按风机相关标准，全压效率不得低于0.7,实际估算效率可取小些,也可以取0.6,小风机取小值,大风机取大值)，K为电机容量系数,参见下表。 1、离心风机 2、轴流风机：1.05-1.1，小功率取大值，大功率取小值。 选用的电机功率N=（Q/3600）*P/（1000*η）*K 风机的功率P（KW）计算公式为P=Q*p/（3600*1000*η0* η1） Q—风量，m3/h； p—风机的全风压，Pa； η0—风机的内效率，一般取0.75~0.85，小风机取低值、大风机取
高值。 η1—机械效率： 1、风机与电机直联取1； 2、联轴器联接取0.95~0.98； 3、用三角皮带联接取0.9~0.95； 4、用平皮带传动取0.85。 如何计算电机的电流： I=（电机功率/电压）*c 功率单位为KW 电压单位：KV C：0.76（功率因数0.85和功率效率0.9乘积）
解释一下风机轴功率计算公式：N=QP/1000*3600*0.8*0.98 Q是流量，单位为m3/h，p是全风压，单位为Pa(N/m2)。 注意：功率的基本单位是W，在动力学中，W=N.m/s。 QP的单位为N.m/h=W*3600。 风机轴功率一般用kW表示。 1000是将W换算为kW。 3600将小时换算为秒。 上述计算获取的是风机本身的输出功率，风机轴功率是指风机的输入功率，也等于电机的输出功率。风机输出功率除以转换效率就是风机的轴功率。 0.8是风机内效率估计值。 0.98是机械效率估计值。
电气设备发热量的估算及计算方法
电气设备发热量的估算及计算 方法 高压柜、低压柜、变压器的发热量计算方法 变压器损耗可以在生产厂家技术资料上查到（铜耗加铁耗）；高压开关柜损耗按每台200W估算；高压电 容器柜损耗按3W/kvar估算；低压开关柜损耗按每台300W估算；低压电容器柜损耗按4W/kvar估算。 一条n芯电缆损耗功率为：Pr=（nl2r）/s，其中I为一条电缆的计算负荷电流（A），r为电缆运行时平均温度为摄氏50度时电缆芯电阻率（Q mm2/m，铜芯为0.0193，铝芯为0.0316 ） , S为电缆芯截面（mm2 ）；计算多根电缆损耗功率和时，电流I要考虑同期系数。 上面公式中的"2"均为上标，平方。 一、如果变压器无资料可查，可按变压器容量的1?1.5%左右估算； 二、高、低压屏的单台损耗取值200?300W，指标稍高（尤其是高压柜）； 三、除设备散热外，还应考虑通过围护结构传入的太阳辐射热。 主要电气设备发热量 电气设备发热量 继电器小型继电器0.2?1W 中型继电器1?3W励磁线圈工作时8?16W 功率继电器8~16W 灯全电压式带变压器灯的W数 带电阻器灯的W数+约10W 控制盘电磁控制盘依据继电器的台数，约300W
程序盘 主回路盘低压控制中心100~500W 高压控制中心100~500W 高压配电盘100~500W 变压器变压器输出kW（1 /效率-1）（KW） 电力变换装置半导体盘输出kW（1 /效率-1）（KW） 照明灯白炽灯灯W数 放电灯1.1X灯W数 假设变压器为1000KVA，其有功输出为680KW，则其效率大致为680/850=0.8，根据上述计算损耗的公式，该变压器的损耗为680* （1/0.8-1）=170KW!!! 变压器的热损失计算公式： APb=Pbk+0.8Pbd APb-变压器的热损失（kW） Pbk-变压器的空载损耗（kW） Pbd-变压器的短路损耗（kW）
最全的功率计算公式
最全的功率计算公式 概述 ? ? ? ?功率包括电功率、机械功率。电功率又包括直流电功率、交流电功率和射频功率；交流功率又包括正弦电路功率和非正弦电路功率；机械功率又包括线位移功率和角位移功率，角位移功率常见于电机输出功率；电功率还可分为瞬时功率、平均功率（有功功率）、无功功率、视在功率。在电学中，不加特殊声明时，功率均指有功功率。在非正弦电路中，无功功率又可分为位移无功功率，畸变无功功率，两者的方和根称为广义无功功率。 本文列出了上述所有功率计算公式，文中p(t)指瞬时功率。u(t)、i(t)指瞬时电压和瞬时电流。U、I指电压、电流有效值，P指平均功率。 1普遍适用的功率计算公式 在电学中，下述瞬时功率计算公式普遍适用
在力学中，下述瞬时功率计算公式普遍适用 在电学和力学中，下述平均功率计算公式普遍适用 W为时间T内做的功。 在电学中，上述平均功率P也称有功功率，P=W/T作为有功功率计算公式普遍适用。 在电学中，公式（3）还可用下述积分方式表示 其中，T为周期交流电信号的周期、或直流电的任意一段时间、或非周期交流电的任意一段时间。电学中，公式（3）和（4）的物理意义完全相同。 电学中，对于二端元件或二端电路，下述视在功率计算公式普遍适用： 2直流电功率计算公式 已知电压、电流时采用上述计算公式。
已知电压、电阻时采用上述计算公式。 已知电流、电阻时采用上述计算公式。 针对直流电路，下图分别列出了电压、电流、功率、电阻之间相互换算关系。 ? 3正弦交流电功率计算公式 正弦交流电无功功率计算公式： 正弦交流电有功功率计算公式： 正弦电流电路中的有功功率、无功功率、和视在功率三者之间是一个直角三角形的关系： 当负载为纯电阻时，下式成立：
MOSFET功率损耗的计算
MOSFET功率损耗的计算 摘要：本文介绍了电动自行车无刷电机控制器的热设计。其中包括控制器工作原理的介绍、MOSFET功率损耗的计算、热模型的分析、稳态温升的计算、导热材料的选择、热仿真等。关键词：电动自行车控制器MOSFET热设计 1. 引言 由于功率MOSFET具有驱动电流小、开关速度快等优点，已经被广泛地应用在电动车的控制器里。但是如果设计和使用不当，会经常损坏MOSFET，而且一旦损坏后MOSFET的漏源极短路，晶圆通常会被烧得很严重，大部分用户无法准确分析造成MOSFET损坏的原因。所以在设计阶段，有关MOSFET的可靠性设计是致关重要的。 MOSFET通常的损坏模式包括：过流、过压、雪崩击穿、超出安全工作区等。但这些原因导致的损坏最终都是因为晶圆温度过高而损坏，所以在设计控制器时，热设计是非常重要的。MOSFET的结点温度必须经过计算，确保在使用过程中MOSFET结点温度不会超过其最大允许值。 2. 无刷电机控制器简介 由于无刷电机具有高扭矩、长寿命、低噪声等优点，已在各领域中得到了广泛应用，其工作原理也已被大家广为熟知，这里不再详述。国内电动车电机控制器通常工作方式为三相六步，功率级原理图如图1所示，其中Q1, Q2为A相上管及下管；Q3, Q4为B相上管及下管；Q5, Q6为C相上管及下管。MOSFET全部使用AOT430。MOSFET工作在两两导通方式，导通顺序为Q1Q4→Q1Q6→Q3Q6→Q3Q2→Q5Q2→Q5Q4→Q1Q4，控制器的输出通过调整上桥PWM脉宽实现，PWM频率一般设置为18KHz以上。
当电机及控制器工作在某一相时（假设B相上管Q3和C相下管Q6），在每一个PWM周期内，有两种工作状态： 状态1: Q3和Q6导通, 电流I1经Q3、电机线圈L、Q6、电流检测电阻Rs流入地。 状态2: Q3关断, Q6导通, 电流I2流经电机线圈L、Q6、Q4， 此状态称为续流状态。在状态2中，如果Q4导通，则称控制器为同步整流方式。如果Q4关断，I2靠Q4体二极管流通，则称为非同步整流工作方式。 流经电机线圈L的电流I1和I2之和称为控制器相电流，流经电流检测电阻Rs的平均电流I1称为控制器的线电流，所以控制器的相电流要比控制器的线电流要大。 3. 功耗计算 控制器MOSFET的功率损耗随着电机负载的加大而增加，当电机堵转时，控制器的MOSF ET损耗达到最大（假设控制器为全输出时）。为了分析方便，我们假设电机堵转时B相上管工作在PWM模式下，C相下管一直导通，B相下管为同步整流工作方式（见图1）。电机堵转时的波形如图2-图5所示。
电源电感功耗计算
电感损耗包括铁损和铜损。 电感磁芯中的功耗磁滞损耗和涡流损耗。 电感线圈中的功耗介绍。 解决方案： xx定律等数学物理方法计算功耗。 双极性变化的磁通对电感施加变化的正弦电压信号得到磁芯损耗与磁感应强度的关系曲线。 用估算法计算电感总损耗。 众所周知，电感损耗包括两方面： 其一是与磁芯相关的损耗，即传统的铁损；其二是与电感绕组相关的损耗，即通常所谓的铜损。 功率电感在开关电源中作为一种储能元件，开关导通期间存储磁能，开关断开期间把存储的能量传送给负载。磁滞特性是磁芯材料的典型特性，正是它产生电感磁芯的损耗。导磁率越大，磁滞曲线越窄，磁芯功耗越小。 电感磁芯中的功耗 电感在一个开关周期内由于磁场强度改变产生的能量损耗是在开关导通期间输入电感的磁能与开关断开期间输出磁能之间的差值。如果用ET代表一个开关周期电感的能量，则：。根据安培定律： 和xx定律： ，上述等式中的ET为： 。随着电感电流减小，磁场强度减弱，而磁感应强度从另一回路返回并变小。在此期间，大部分能量传送给负载，而存储能量和传送能量之间的差值即为损失的能量。而磁芯由于磁滞特性引起的功耗是上述能量损耗乘以开关频
率。该损耗大小与艬n有关，对于大多数铁氧体材质磁芯而言，n介于2.5~3之间。到目前为止，上述磁芯储能和损耗的推导与结论都基于下列条件： 磁芯工作在非饱和区；开关频率在磁芯正常工作范围内。 电感磁芯除了上述的磁滞损耗外，第二种主要损耗是涡流损耗。感应涡流在磁芯中流动将产生I2×R(或V2/R)的功耗。如果把磁芯想象为一个高阻值元件RC，那么，在RC将产生感应电压，根据法拉第定律，，其中AC为磁芯的有效截面积，因此功耗为： ，由此可见，磁芯由于涡流导致的功耗与磁芯中单位时间内磁通变化量的平方成正比。另外，由于磁通变化量直接与所加电压成正比，所以，磁芯的涡流功耗与电感电压和占空比成正比，即： ，其中VL为电感电压，tAPPLIED为一个开关周期(TP)中开关的导通(ON)或截止(OFF)时间。由于磁芯材料的高阻特性，通常涡流损耗比磁滞损耗小得多，通常数据手册中给出的磁芯损耗包括涡流损耗和磁滞损耗。 为电流渗透率(为导体的电阻率，是绕组材料的电阻系数(通常为铜材，其)，Area为绕阻导线有效截面积。由于体积较小的电感通常采用线径较细的导线，因此有效截面积较小，直流电阻较大。再者，电感量较大的电感需要绕制的匝数较多，因此线圈导线较长，电阻也会增大。对于直流电压，线圈损耗是由于绕组的直流电阻(RDC)产生的，电感的数据手册都会给出该参数。随着频率的提高，将出现众所周知的电流趋肤现象，因此对于交流电，绕阻的实际电阻会随频率的升高而增大，大于RDC，绕阻的铜损增加。电感线圈交流电阻的大小由特定频率下电流在导体中的渗透深度决定。渗透深度界定点为： 该点的电流密度减小到导体表面电流密度的1/e(或直流电时)，计算公式为： ，其中实际电感的功耗还包括线圈中的功耗，即铜损(或线损)。直流供电时，线圈中的功耗是因为线圈导线并非理想导体，有直流电阻存在，有电流流过时，将消耗功率，即IRMS2×RDC。线圈的电阻定义为：
led灯珠全参数功率
LED灯珠参数介绍： 1、亮度 LED的亮度不同，价格不同。灯杯：一般亮度为60-70 lm；球泡灯：一般亮 度为80-90 lm。 注：1W 亮度为60-110 lm 3W 亮度最高可达240lm 5W-300W是集成芯片，用串/并联 封装，主要看多少电流，电压，几串几并。 1W 红光，亮度一般为30-40 lm；1W 绿光，亮度一般为60-80 lm；1W 黄光，亮度一般为30-50 lm;1W 蓝光，亮度一般为20-30 lm。 LED透镜：一次透镜一般用PMMA、PC、光学玻璃、硅胶（软硅胶，硬硅胶）等材料。角度越大出光效率越高，用小角度的LED透镜，光线要射得远的。 2、抗静电能力 抗静电能力强的LED，寿命长，因而价格高。通常抗静电大于700V的LED才能用于LED灯饰。 3、波长 波长一致的LED，颜色一致，如要求颜色一致，则价格高。没有LED分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品。 白光分暖色（色温2700-4000K），正白（色温5500-6000K），冷白（色温7000K以上）欧洲人比较喜欢暖白 红光：波段600-680，其中620，630主要用于舞台灯，690接近红外线 蓝光：波段430-480，其中460，465舞台灯用的较多。 绿光：波段500-580，其中525，530舞台灯用的较多。 4、漏电电流 LED是单向导电的发光体，如果有反向电流，则称为漏电，漏电电流大的LED，寿命短，价格低。 5、发光角度 用途不同的LED其发光角度不一样。特殊的发光角度，价格较高。 6、寿命 不同品质的关键是寿命，寿命由光衰决定。光衰小、寿命长，寿命长，价格高。 7、LED芯片
功率的计算.doc
功率的计算 1、一个质量为5.0kg 的石块从塔顶由静止下落，经过4.0s 的时间落至地面。已知石块受到的空气阻力可忽略不计，重力加速度g =10m/s 2。求： (1)塔顶距离地面的高度。 (2)石块落地时重力对石块的功率。 解：(1)设塔顶距地面的高度为h ,根据自由落体运动公式，得h = 2 1gt 2 =80m 。 …2分 (2)设石块落地时的速度为v ，根据匀变速运动规律，v =gt 。 …………2分 设石块落地时重力做功的功率为P ，则P =mgv =mg 2t =2.0×103W 。……3分 2、一位质量为60 kg 的运动员用12 s 的时间跑完100 m 的路程.设他从开始起跑的前4 s 时间做的是匀加速直线运动，后8 s 时间做的是匀速直线运动，速度大小等于第4 s 末的瞬时速度.已知他在整个运动过程中受到的阻力保持不变，大小为72 N.求： (1)他在跑这100 m 的过程中做功的平均功率； (2)他的瞬时功率的最大值. 答案： (1)P ＝850 W (2)P ＝2220 W 3、如图所示，固定的水平管A 截面积为S ，管中密度为ρ的水以速度ν匀速喷出，垂直冲击停在光滑水平地面上小车后壁. 设小车后壁面积远大于S ，水柱始终能冲击在后壁上，且冲击后顺壁流下. 求： (1)对后壁冲击的最大压强p m ； (2)对小车作功的最大功率P m 。 答案： ①由于车未动时压强最大，故有 p m S △t ＝pS ν△t(ν-0）,解得水对后壁冲击的最大压强p m =2 ρν (6’) ②先求水在任意车速x ν时压强p x ：p x S △t = ρS(x νν-)△t(x νν-) 得 p x =ρ(x νν-)2 (4’),此时水做功功率P x =p x S x ν=ρS(x νν-)2 x ν (4’) 此式有极大值条件：x νν-=2x ν 解得车速x ν=ν3 1 时P x 有极大值. 车最大功率P m =ρ21S 3)32(ν= 327 4 νρS (4’) 4、某同学在跳绳比赛中，1 min 跳120次，若每次起跳中2/5时间腾空，该同学体重50 kg 。 (1)计算他起跳时最大高度为多少? (2)他在跳绳过程中重力做功的平均功率为多少?(g 取10 m/s 2) (3)运动过程中测得他的心跳为140次/min ，血压平均为3×104 Pa ，已知心跳一次约输送10－ 4 m 3的血液，而平时心脏正常工作的平均功率约为1. 5 W ，分析他跳绳时心脏工作的平均功率提高了多少倍?
光纤参数的定义
1.数值孔径NA 入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。 在光学中，数值孔径是表示光学透镜性能的参数之一。用放大镜把太阳光汇聚起来，能点燃纸张就是一个典型例子。若平行光线照射在透镜上，并经过透镜聚焦于焦点处时，假设从焦点到透镜边缘的仰角为θ，则取其正弦值，称之为该透镜的数值孔径，光纤的数值孔径大小与纤芯折射率，及纤芯－包层相对折射率差有关。从物理上看，光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。NA 越大，则光纤接收光的能力也越强。从增加进入光纤的光功率的观点来看，NA 越大越好，因为光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。但是NA太大时，光纤的模畸变加大，会影响光纤的带宽。因此，在光纤通信系统中，对光纤的数值孔径有一定的要求。通常为了最有效地把光射入到光纤中去，应采用其数值孔径与光纤数值孔径相同的透镜进行集光。数值孔径是多模光纤的重要参数，它表征光纤端面接收光的能力，其取值的大小要兼顾光纤接收光的能力和对模式色散的影响。 2.模场直径d 模场直径表征单模光纤集中光能量的程度。由于单模光纤中只有基模在进行传输，因此粗略地讲，模场直径就是在单模光纤的接收端面上基模光斑的直径（实际上基模光斑并没有明显的边界）。可以极其粗略地认为（很不严格的说法），模场直径d 和单模光纤的纤芯直径相近。 3.截止波长λc 我们知道，当光纤的归一化频率V小于其归一化截止频率Vc时，才能实现单模传输，即在光纤中仅有基模在传输，其余的高次模全部截止。也就是说，除了光纤的参量如纤芯半径，数值孔径必须满足一定条件外，要实现单模传输还必须使光波波长大于某个数值，即λ≥λc，这个数值就叫做单模光纤的截止波长。因此，截止波长λc的含义是，能使光纤实现单模传输的最小工作光波波长。也就是说，尽管其它条件皆满足，但如果光波波长不大于单模光纤的截止波长，仍不可能实现单模传输。
功率型二极管能力损耗估算
AN604 Application note Calculation of conduction losses in a power rectifier Introduction This application note explains how to calculate conduction losses in a power diode by taking into account the forward voltage dependence on temperature and the current waveform. The ideal current and voltage waveforms of an ultrafast diode in a power supply system during a switching cycle are shown in Figure 1. Figure 1.Ideal current and voltage waveforms of a diode in a switch mode power The conduction losses in a diode appear when the diode is in forward conduction mode due to the on-state voltage drop (V F). Most of the time the conduction losses are the main contributor to the total diode power losses and the junction temperature rising. This is the reason why it is important to accurately estimate them. August 2011Doc ID 3607 Rev 31/12 https://www.360docs.net/doc/0c1595725.html,
功率器件损耗计算(附件)
功率器件应用时所受到的热应力可能来源于两个方面：器件内部和器件外部。器件工作时所耗散的功率要通过发热形式耗散出去。若器件的散热能力有限，则功率的耗散就会造成器件内部芯片有源区温度上升及结温升高，使得器件可靠性降低，无法安全正常工作。在实际应用中，为了保证某些重要功率器件，在这些器件上使用散热器来控制其的工作温升。 功率器件常用的散热方式是使用散热器。散热器设计的选用主要依靠功率器件的损耗发热量。在计算出损耗量的前提下，对散热器的各个参数进行设计。在开关电源系统中功率器件有7个IGBT和2个整流桥，其损耗量计算如下： IGBT的散热器有两组： 其中U 1、U 2、U 3 为一组，U 4、U 5、U 6、U 7 为一组。U 1、U 2、U 3 损耗： 流过电流Io=228A 工作电压Vcc=620V
工作频率fc=3kHZ 其它计算参数由CM600DU-24NFH提供的参数表查得; 通过CM600DU-24NFH自带损耗计算软件可算得一个如下图： 由计算结果可知：P1=389.51W Po=3x P 1=3 X 389.5仁1168.53WU 4、U 5、U 6、U 7 损耗： 流过电流Io=114A 工作电压Vcc=620V 工作频率fc=20kHZ 其它计算参数由CM600DU-24NFH提供的参数表查得; 通过CM600DU-24NFH自带损耗计算软件可算得一个如下图： 由计算结果可知：P1=476.82W Po=4X P 1=4X 476.82=1907.28W 整流桥D IGBT模块的损耗量, IGBT模块的损耗量,
1、D 2 损耗计算 整流桥是由四个二极管构成，主要的损耗来自二极管PN 结。二极管的损耗包括正向导通损耗、反向恢复损耗和断态损耗。肖特级二极管的反向时间很短，反向损耗可以忽略不计。 一般来说，二极管的截止损耗在总功耗中所占的比例很小，可以忽略不计。在实际应用中，只考虑其的正向导通损耗。 二极管的正向导通损耗可由下式求出： Pdiode.F=V FI Fd 式中V F ――二极管正向导通压降；IF ――二极管的正向导通电流； d——二极管工作的占空比 根据查SKKE 310参数可知： VF = 2.1 VI F=400 Ad = 0.25 由此可得单个二极管的损耗P diode.F Pdiode.F=V FI Fd=2.1V X 400A X 0.25=210W 整流桥中的四个上二极管是交替工作的,每次工作是只有两个,所以整流桥的损耗为二极管的两倍，则：
光模块参数说明
对于硬件开发工程师而言，光模块有很多很重要的光电技术参数，但对于GBIC和SFP这两种热插拔光模块而言，只需要了解光模块的如下3种主要参数就可以顺利开展工作了： 第一、中心波长：单位纳米（nm），目前主要有3种： 1） 850nm（MM，多模，成本低但传输距离短，一般只能传输500M）； 2） 1310nm (SM，单模，传输过程中损耗大但色散小，一般用于40KM以内的传输)； 3） 1550nm (SM，单模，传输过程中损耗小但色散大，一般用于40KM以上的长距离传输，最远可以无中继直接传输120KM)； 第二、传输速率：指每秒钟传输数据的比特数（bit），单位bps，目前常用的有4种: 155Mbps、 1.25Gbps、 2.5Gbps、10Gbps等。传输速率一般向下兼容，因此155M光模块也称FE（百兆） 光模块，1.25G光模块也称GE（千兆）光模块，这是目前光传输设备中应用最多的模块。此 外，在光纤存储系统（SAN）中它的传输速率有2Gbps、4Gbps和8Gbps； 第三、传输距离：指光信号无需中继放大可以直接传输的距离，单位千米（也称公里，km）,光模块一般有以下几种规格：多模550m，单模15km、40km、80km和120km等等，详见第一项说 明。 光模块的其他概念： 除以上3种主要技术参数外，光模块还有如下几个基本概念，这些概念只需简单了解就行： 1）激光器类别：激光器是光模块中最核心的器件，将电流注入半导体材料中，通过谐振腔的光子振荡和增益射出激光。目前最常用的激光器有FP和DFB激光器，它们的差异是半导体材料和谐振腔结构不同，DFB激光器的价格比FP激光器贵很多。传输距离在40KM以内的光模块一般使用FP激光器；传输距离≥40KM的光模块一般使用DFB激光器； 2）损耗和色散：损耗是光在光纤中传输时，由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失，这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。色散的产生主要是因为不同波长的电磁波在同一介质中传播时速度不等，从而造成光信号的不同波长成分由于传输距离的累积而在不同的时间到达接收端，导致脉冲展宽，进而无法分辨信号值。这两个参数主要影响光模块的传输距离，在实际应用过程中，1310nm光模块一般按0.35dBm/km计算链路损耗，1550nm光模块一般按0.20dBm/km计算链路损耗，色散值的计算非常复杂，一般只作参考； 3）发射光功率和接收灵敏度：发射光功率指光模块发送端光源的输出光功率，接收灵敏度指在一定速率、误码率情况下光模块的最小接收光功率。这两个参数的单位都是dBm(意为分贝毫瓦，功率单位mw 的对数形式，计算公式为10lg，1mw折算为0dBm)，主要用来界定产品的传输距离，不同波长、传输速率和传输距离的光模块光发射功率和接收灵敏度都会不同，只要能确保传输距离就行； 4）光模块的使用寿命：国际统一标准，7Х24小时不间断工作5万小时（相当于5年）；
电气设备发热量的估算及计算方法
电气设备发热量的估算 及计算方法 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
高压柜、低压柜、变压器的发热量计算方法 变压器损耗可以在生产厂家技术资料上查到（铜耗加铁耗）；高压开关柜损耗按每台200W估算；高压电容器柜损耗按3W/kvar估算；低压开关柜损耗按每台300W估算；低压电容器柜损耗按4W/kvar估算。一条n芯电缆损耗功率为：Pr=(nI2r)/s，其中I为一条电缆的计算负荷电流（A），r为电缆运行时平均温度为摄氏50度时电缆芯电阻率（Ωmm2/m，铜芯为，铝芯为），S为电缆芯截面（mm2）；计算多根电缆损耗功率和时，电流I要考虑同期系数。 上面公式中的"2"均为上标，平方。 一、如果变压器无资料可查，可按变压器容量的1~%左右估算； 二、高、低压屏的单台损耗取值200~300W，指标稍高（尤其是高压柜）； 三、除设备散热外，还应考虑通过围护结构传入的太阳辐射热。 主要电气设备发热量 电气设备发热量 继电器小型继电器 ~1W 中型继电器 1~3W励磁线圈工作时8~16W 功率继电器 8~16W 灯全电压式带变压器灯的W数 带电阻器灯的W数+约10W 控制盘电磁控制盘依据继电器的台数,约300W 程序盘 主回路盘低压控制中心 100~500W 高压控制中心 100~500W 高压配电盘 100~500W 变压器变压器输出kW(1／效率-1) (KW) 电力变换装置半导体盘输出kW(1／效率-1) (KW) 照明灯白炽灯灯W数 放电灯灯W数 假设变压器为1000KVA，其有功输出为680KW，则其效率大致为680/850=，根据上述计算损耗的公式，该变压器的损耗为680*（1/=170KW!!! 变压器的热损失计算公式: △Pb=Pbk+
损耗公式
1、变压器损耗计算公式 (1)有功损耗：ΔP=P0+KTβ2PK -------(1) (2)无功损耗：ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2) (3)综合功率损耗：ΔPZ=ΔP+KQΔQ ----(3) Q0≈I0%SN，QK≈UK%SN 式中：Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β ——均匀负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 2.上式计算时各参数的选择前提： (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和产业企业电网的6kV～10kV降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量KQ=0.1kW/kvar; (3)变压器均匀负载系数，对于农用变压器可取β=20%;对于产业企业，实行三班制，可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h，最大负载损耗小时数：t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%。 线路电能损耗计算方法 A1 线路电能损耗计算的基本方法是均方根电流法，其代表日的损耗电量计算为： ΔA=3 Rt10-3 (kW?h) (Al-1) Ijf = (A) (Al-2) 式中ΔA——代表日损耗电量，kW?h； t——运行时间(对于代表日t＝24)，h； Ijf——均方根电流，A； R——线路电阻，n； It——各正点时通过元件的负荷电流，A。 当负荷曲线以三相有功功率、无功功率表示时： Ijf= = (A) (Al-3) 式中Pt ——t时刻通过元件的三相有功功率，kW； Qt——t时刻通过元件的三相无功功率，kvar； Ut——t时刻同端电压，kV。 A2 当具备平均电流的资料时，可以利用均方根电流与平均电流的等效关系进行电能损耗计算，令均方根电流Ijf与平均电流Ipj(代表日负荷电流平均值)的等效关系为K(亦称负荷曲线形状系数)，Ijf=KIpj，则代表日线路损耗电量为： ΔA=3K2 Rt10-3 (kW?h) (A2-1) 系数K2应根据负荷曲线、平均负荷率f及最小负荷率α确定。 当f >0.5时，按直线变化的持续负荷曲线计算K2： K2=[α+1/3(1－α)2]/ [1/2(1+α)]2 (A2-2) 当f <0.5，且f >α时，按二阶梯持续负荷曲线计算K2：
MOS管功耗计算
计算功率耗散 要确定一个MOSFET场效应管是否适于某一特定应用，需要对其功率耗散进行计算。耗散主要包括阻抗耗散和开关耗散： PDDEVICETOTAL=PDRESISTIVE+PDSWITCHING 由于MOSFET的功率耗散很大程度上取决于其导通电阻(RDS(ON))，计算RDS(ON)看似是一个很好的着手之处。但MOSFET的导通电阻取决于结温TJ。返过来，TJ 又取决于MOSFET中的功率放大器耗散和MOSFET的热阻(ΘJA)。这样，很难确定空间从何处着手。由于在功率耗散计算中的几个条件相互依赖，确定其数值时需要迭代过程(图1)。 这一过程从首先假设各MOSFET的结温开始，同样的过程对于每个MOSFET单独进行。MOSFET的功率耗散和允许的环境温度都要计算。
当允许的周围温度达到或略高于电源封装内和其供电的电路所期望的最高温度时结束。使计算的环境温度尽可能高看似很诱人，但这通常不是一个好主意。这样做将需要更昂贵的MOSFET、在MOSFET下面更多地使用铜片，或者通过更大或更快的风扇使空气流动。所有这些都没有任何保证。 在某种意义上，这一方案蒙受了一些“回退”。毕竟，环境温度决定MOSFET的结温，而不是其他途径。但从假设结温开始所需要的计算，比从假设环境温度开始更易于实现。 对于开关MOSFET和同步整流器两者，都是选择作为此迭代过程开始点的最大允许裸片结温(TJ(HOT))。大多数MOSFET数据参数页只给出25°C的最大 RDS(ON)，，但近来有一些也提供了125°C的最大值。MOSFETRDS(ON)随着温度而提高，通常温度系数在0.35%/°C至0.5%/°C的范围内(图2)。如果对此有所怀疑，可以采用更悲观的温度系数和MOSFET在25°C规格参数(或125°C的规格参数，如果有提供的话)计算所选择的TJ(HOT)处的最大RDS(ON)： RDS(ON)HOT=RDS(ON)SPEC×[1+0.005×(TJ(HOT)?TSPEC)] 其中，RDS(ON)SPEC为用于计算的MOSFET导通电阻，而TSPEC为得到RDS(ON)SPEC 的温度。如下描述，用计算得到的RDS(ON)HOT确定MOSFET和同步整流器的功率耗散。讨论计算各MOSFET在假定裸片温度的功率耗散的段落之后，是对完成此迭代过程所需其他步骤的描述。
线路电能损耗计算方法
线路电能损耗计算方法 A1 线路电能损耗计算的基本方法是均方根电流法，其代表日的损耗电量计算为：ΔA=3R t×10-3(kW·h) (Al-1) I =(A) (Al-2) jf 式中ΔA——代表日损耗电量，kW·h； t——运行时间(对于代表日t＝24)，h； I ——均方根电流，A； jf R——线路电阻，n； I ——各正点时通过元件的负荷电流，A。 t 当负荷曲线以三相有功功率、无功功率表示时： I = =(A) (Al-3) jf 式中P t——t时刻通过元件的三相有功功率，kW； ——t时刻通过元件的三相无功功率，kvar； Q t U t——t时刻同端电压，kV。 A2 当具备平均电流的资料时，可以利用均方根电流与平均电流的等效关系进行电能损耗计算，令均方根电流I jf与平均电流I pj(代表日负荷电流平均值)的等效关系为K(亦称负荷曲线形状系数)，I jf=KI pj，则代表日线路损耗电量为： ΔA=3K2Rt×10-3(kW·h) (A2-1) 系数K2应根据负荷曲线、平均负荷率f及最小负荷率α确定。 当f >时，按直线变化的持续负荷曲线计算K2：
K2=[α+1/3(1－α)2]/ [1/2(1+α)]2 (A2-2) 当f <，且f >α时，按二阶梯持续负荷曲线计算K2： K2=[f(1+α)－α]/f2 (A2-3) 式中f——代表日平均负荷率，f＝I pj/ I max，I max为最大负荷电流值，I pj为平均负荷电流值； α——代表日最小负荷率，α=I min/ I max，I min为最小负荷电流值。 A3 当只具有最大电流的资料时，可采用均方根电流与最大电流的等效关系进行能耗计算，令均方根电流平方与最大电流的平方的比值为F(亦称损失因数)，F=/，则代表日的损耗电量为： ΔA=3FRt×10-3(kW·h) (A3-1) 式中F——损失因数； I ——代表日最大负荷电流，A。 max F的取值根据负荷曲线、平均负荷率f和最小负荷率α确定。 当f >时，按直线变化的持续负荷曲线计算F： F＝α+1/3(1－α)2 (A3-2) 当f <，且f >α时，按二阶梯持续负荷曲线计算： F=f (1+α)－α (A3-3) 式中α——代表日最小负荷率； f——代表日平均负荷率。 A4 在计算过程中应考虑负荷电流引起的温升及环境温度对导线电阻的影响，具体按下式计算： (1+β1+β2) (Ω) (A4—1) R＝R 20 β =(I pj / I20)2 (A4—2) 1
5.2.9功率损耗计算
5.2.9功率损耗计算 （1）三相线路中有功及无功功率损耗： 有功功率损耗 321103-?=?R I P js ，kW （5-2-42） 无功功率损耗 321103-?=?X I Q js , kvar （5-2-43） 以上式中 R ——每相线路电阻，Ω， 1R R '=； X ——每相线路电抗，Ω，1X X '=； l ——线路计算长度，km ； js I ——计算相电流，A ； R '、X '——线路单位长度的交流电阻及电抗，Ω/km 。 10kV 铝芯电缆和架空铝线每千米有功功率损耗与线路负荷之间的关系，见图5-2-1、图5-2-2。上述公式中的线路电阻是按导线温度为20℃计算的，如温度为55℃或60℃时，可从图5-2-1、图5-2-2查得的有功损耗值乘以温度校正系数1.14或1.16。 图5-2-1 确定6kV 不同截面铝芯电缆和架空线每千米有功功率损耗与线路负荷的关系曲线 铜芯电缆和架空铜线的有功功率损耗，可用上述铝线损耗数据乘以系数0.61求得。 （2）电力变压器的有功及无功功率损耗： 有功功率损耗 20???? ???+?=?r js k T S S P P P , kW （5-2-44） 无功功率损耗 20???? ???+?=?r js k T S S Q Q Q , kvar （5-2-45） 以上式中 js S ——变压器计算负荷，kV A ； r S ——变压器额定容量，kV A ； 0P ?——变压器空载有功损耗，kW ； k P ?——变压器满载（短路）有功损耗，kW ； 0Q ?——变压器空载无功损耗，kvar ，100%00r S I Q =?； %0I ——变压器空载电流占额定电流的百分数； k Q ?——变压器满载（短路）无功损耗，kvar ，100%r k k S U Q = ?； %k U ——变压器阻抗电压占额定电压的百分数。