能源管控解决方案(6篇)
能源管控解决方案篇1
Raritan在KVM领域享有很高知名度,而其新推出的智能电源管理就把Raritan在KVM领域多年积累下来的设备监控方面的经验与Raritan在PDU(电源分配单元)方的最新进展结合起来。这是一款综合电源管理软件、智能PDU和环境传感器设备的软硬件结合的解决方案,能提供远程电源控制、机架级和设备级监控能力,为数据中心的管理者提供有价值的信息来提高设备的运行时间和容量规划等。
整个方案由智能PDU(IntelligentPDU)和PowerIQ电能管理软件组成。智能PDU能通过机柜级和设备端的用电监控管理,精确统计设备一级的耗电量,为用电容量控制和收取电费提供了准确的数据依据。与普通PDU不同之处还在于,智能PDU能在远程像亲临现场一样对设备进行电源开、关、重启等操作,及时修复故障,保障系统持续运行,还能将PDU空闲插座设为无电状态,消除因人为失误插入设备导致PDU的过载跳闸及设备宕机,以及通过对PDU插座的来电延时配置,避免因设备同时加电引起的瞬间电流峰值导致的断电跳闸。Raritan的智能PDU最大的特点在于,不仅提供了每个端口的用电计量功能,还能对设备所处微环境的温度和湿度监控。
Raritan公司CEO兼总裁徐清一博士表示,传统的PDU在计量方面只能做到总体的计量,而Raritan的智能PDU精确到每个端口电能的消耗计量,更重要的是这些计量后的数据会被收集整理,从而为管理者提供决策参考。
能源管控解决方案篇2
模块化与集成化相得益彰
集成化解决方案逐渐盛行。与IT领域一样,集成化的解决方案在数据中心领域也越来越流行,将电源、制冷、监控、机柜等部件全部集成在一起,可以简化系统的采购与部署。施耐德电气推出的集成方案——英飞集成系统已经有十年时间。现在,施耐德电气不仅有针对企业级用户的英飞集成系统,而且有针对中小企业用户的Mini-英飞集成系统。有时,一个机柜就包含了数据中心物理基础设施的所有主要部件,一个机柜就是一个数据中心。
集成化数据中心解决方案的适用范围越来越广泛,几乎所有主流的数据中心解决方案提供商都已经提供集成化的解决方案,包括施耐德电气、艾默生网络能源有限公司、伊顿、科华、台达、华为等。在集成化解决方案的基础上,能否提供端到端数据中心解决方案(包括咨询、设计、解决方案、实施、服务和运维等),也成为衡量厂商综合实力的一个重要指标。
节能减排重任在肩
电费是巨大负担,节能减排重任在肩。一方面,企业更倾向于选择节能的设备;另一方面,企业在数据中心整体的优化、降低能耗方面也下了很大功夫。
在数据中心的制冷方面,动态制冷、靠近热源制冷、自然冷却等概念日渐流行。有效利用自然冷源和创新的技术,在提升制冷设备自身效率的同时实现整个数据中心能效的提升和节能降耗是值得认真思考的问题。制冷作为数据中心基础设施重要的组成部分,同时也是数据中心能源消耗的大户,其优化和管理应该引起用户的高度重视。
创新由硬及软
UPS是一个相对成熟和稳定的市场。从UPS产品来看,技术方面并没有太大变化。行业用户最看重的还是UPS的效率。像高频机、直流供电这样的话题还是业内追逐的热点,但是并没有突破性的技术出现。精耕细作垂直行业市场是UPS厂商的核心任务。值得一提的是,华为又重新进入UPS市场,并在国内外诸多行业树立了样板客户。总体来说,单纯UPS产品的竞争已不是热点,针对数据中心的整体解决方案才是厂商比拼的焦点。有的厂商通过自主研发或收购,不断扩展产品线,进一步强化提供整合方案的能力;也有的厂商虽然专注于某一领域,比如制冷,但通过多种方式与合作伙伴一起提供完整的数据中心解决方案。在二、三级市场以及中小型数据中心里,整合式的解决方案越来越受欢迎。
管理与服务将是竞争的新焦点。用户对数据中心物理基础设施(主要是硬件)的关注度一直比较高。但是仅有好的硬件,并不能保证数据中心的高效运行和节能减排,数据中心的持续优化与节能降耗与监控、软件管理以及运维息息相关。现在,越来越多数据中心解决方案厂商开始发力数据中心基础设施管理(DCIM)软件市场。DCIM软件可以统一监管理数据中心物理基础设施和IT设备,及早发现系统中存在问题,并提前报警,从而提高整体机房的效率。
科华恒盛生态节能型数据中心解决方案
绿色节能、智能控制双管齐下
科华恒盛致力于推进生态节能型数据中心的建设,采用环保节能技术,逐步将风光互补等新能源技术引入数据中心,将太阳能发电幕墙和风力发电系统相结合,为数据中心配套设施提供有效的自然能源。
科华恒盛“云动力”生态节能型数据中心解决方案以绿色节能和智能控制两个方面为突破口,从数据中心规划设计阶段的三维仿真智能化设计,到提供自主研发的模块化“端到端”智能精密配电系列产品,再到制冷节能解决方案以及三维综合运维监控系统的智能化管理,科华恒盛通过循序渐进的实施过程,为用户构建高可靠、模块化、一体化的数据中心机房。与此同时,科华恒盛致力于采用节能环保技术逐步将风光互补一体化新能源产品引入数据中心的配套设施,充分利用自然资源,实现生态节能型数据中心绿色解决方案。
云动力数据中心解决方案以模块化的结构设计、个性化的产品组合、安装方式简洁、厂家级售后服务为主体,组合出一体化机房产品线。方案由配电系统解决方案、制冷系统解决方案、冷通道系统解决方案、基础环境系统解决方案、IT微环境系统解决方案、综合运维管理系统解决方案组成。科华恒盛旗下全资子公司——厦门华睿晟智能科技有限责任公司以云动力绿色数据中心解决方案为主要载体,致力于打造国内数据中心物理基础架构平台解决方案品牌。
InfraStruxure英飞集成系统解决方案
按需配置实现高可用
施耐德电气旗下的APC新一代InfraStruXure英飞可扩展高适应性数据中心IT机房架构可缩短从构思设计到安装完成整个过程的耗时并简化工序的复杂性。其供电、制冷、机架、安全和管理组件作为集成系统的一部分进行设计及测试,提供集成软件管理的多功能系统。基于对系统状况的全面了解有助于实现更快速度、更高密度和更加绿色所带来的效益,该解决方案可以帮助用户确保达到关键应用可用性的目标。作为一款开放式的系统,英飞可以独立部署、按区域部署或分阶段部署,被认为是一个可以为数据中心各种规模IT机房应用提供高可用性并实现节能目标“按需配置”的架构。
新一代英飞系统具有的优势有:供电及制冷能力提高了25%,同时缩小了15%的占地空间;灵活扩展,可根据用户的需求灵活扩展。从最初规划到最终运营的整个阶段更快更便捷,自动规划和设计工具结合开放式集成管理和运营软件。
世图兹CyberAir3精密制冷解决方案
提供制冷系统
世图兹(STULZ)新推出的CyberAir3精密空调系统,将EC风机应用于精密机房空调领域,凭借多种方案选择和气流传输设计,实现了其在数据中心领域的“节能使命”。CyberAir3精密空调系统可以满足极为苛刻的空间使用率和能效的要求,提供了制冷系统,包括了风冷、水冷、冷冻水、双冷源、间接自然冷以及直接自然冷却等各种制冷系统。世图兹利用CFD(计算机辅助流体动力学)科学地分析、优化机组内部气流传输,其开发出的CyberAir3精密空调系统采用了新风机和CFD优化设计,具有很好的空气传输性能,融合技术精华,创造高效运行的节能效果。CyberAir3精密空调系统中风冷、水冷以及间接动态自然冷却机组可选用高效节能的EC压缩机。EC压缩机采用R410A环保冷媒,制冷量可依据实际冷负荷动态匹配调节。世图兹使用的新型EC风机,其叶轮采用航空级工程复合材料制造。凭借先进的材料和注射成型技术,世图兹制造出一次成型的三维叶轮,增加了风机表面积,降低了风机功耗和噪音,并使得气流传输更高效。
艾默生网络能源DCIM管理系统
完整提供DCIM解决方案
艾默生网络能源作为当今DCIM市场的主导供应商之一,利用在供电和制冷领域的研发经验,结合Aperture、Avocent、Liebert、Asco在数据中心管理方面的技术实力,很好地整合并打通了数据中心物理基础设施和IT两个层面,提供数据收集能力。
Trellis动态基础设施优化平台即是艾默生网络能源在DCIM方面的创新。该系统充分利用艾默生网络能源的全线产品,包括资产、电源、制冷的设计和管理解决方案以及嵌入式服务器处理器固件的管理能力,由此便诞生了一个完整的DCIM解决方案,可实现数据中心IT和基础设施的统一管理,更好地降低数据中心的复杂性和运营成本,解决当前所面临的问题并为未来做好准备。
Trellis动态基础设施优化平台的核心部件是Avocent统一管理网关(AvocentUniversalManagementGateway),这是一个独特的数据中心设备系列。它将远程管理、服务处理器管理和实时的数据中心基础设施监控以及事件处理集中到单一设备之上。该设备释放了机架空间,通过将多个设备整合到单一的解决方案之中来提供优化数据中心效率和灵活性所需的实时数据,从而降低了复杂度。Trellis平台能够管理容量,跟踪设备存量,规划变更,可视化配置,分析并计算能量使用,优化制冷、供电设备并实现虚拟化。
艾默生网络能源依靠技术能力的成熟运用,研发的Trellis动态基础设施优化平台为数据中心的建设与管理带来了应用价值,帮助用户有效提高了数据中心的可用性、能源利用性以及日常维护的工作效率,满足了数据中心既要保持运行效率和可用性、又要控制成本的迫切需求。
英维克XRow列间空调高效制冷解决方案
一体化降低PUE
XRow系列列间空调高效制冷及自然冷却解决方案是英维克以技术积累和产品开发能力,为新一代数据中心设计的作品。该方案突出了制冷、节能一体化的整体技术优势,实现了PUE值降低。在解决高热密度、局部热点等关键问题上发挥出了综合性能。
XRow系列列间空调高效制冷及自然冷却解决方案已经在腾讯、中国银联、中国移动、中国石化、中国联通等多个数据中心大规模应用,帮助用户解决了高热密度冷却问题,实现了数据中心低PUE值,得到认可。
能源管控解决方案篇3
关键词:即兴教学;案例教学;即兴能力;热点案例;现场案例
作者:黄劲松,周宁(北京航空航天大学经济管理学院,北京100191)
0引言
案例教学法是一种启发式的互动教学方法,它是工商管理学科最重要的教学方法之一,对工商管理学科的发展起到了重要的作用[1-2]。不过,在以往的工商管理案例教学实践中,还存在着一些不足之处[1],主要体现在3个方面。首先,相关性较低。现有案例发生的国家情境、行业情境、产品情境大多与学生的工作情境不匹配,很多案例也不涉及学生关心的热点问题,案例的适时性较差,学生收获略显不足。其次,学生的参与意愿低。案例教学有时要求学生在课堂之外进行大量阅读、讨论并制作演示文稿,但教学实践显示出很大比例的学生没有按要求完成案例阅读和讨论。最后,教学效率较低。在教学中往往采用的是大型案例,这类案例需要消耗大量的阅读和教学时间,但一个案例的知识点往往是有限的,这就导致在有限的教学时间中知识覆盖不足,教学效率不高。为了在案例教学中提升相关性、学生的参与意愿和教学效率,可以考虑使用学生自己的案例,使用正
在发生的热点案例,这些案例并不成熟且需要临场即兴教学,因此是一种贴近学生实际情况的即兴案例教学(improvisationalcaseteaching)。本文的目的是针对这类即兴案例教学进行分析,提出即兴案例教学的模式和方法,从而丰富工商管理教育的案例方法并提升案例教学的效果。
即兴教学在以往的教学中被大量应用于音乐、历史、民族学、哲学、社会学、政治学、心理学、神经科学等学科之中[3-4],在我国的教学实践中,即兴教学的研究主要集中于音乐[5-6]和舞蹈[7-8]的教学。在管理学的教学过程中,即兴教学尚没有被重视,但它是一种可以操作的教学模式,原因主要包括3个方面。首先,即兴案例教学可以提升学员的学习效率。这类案例教学不要求学员花费大量的时间进行案例的阅读,学生在课堂中就可以通过案例获得知识,有利于提升教学效果。其次,即兴案例能够较好地满足实时性和动态性。即兴案例教学能够较好地把握时事热点,从而可有效调动学生参与的积极性,有利于课堂教学气氛的活跃。最后,即兴案例能够较好地提升学生与案例的相关性。由于很多即兴案例可来源于学员的企业,所聚焦的管理问题与企业实践密切相关,教学过程与企业实践高度结合,有利于解决学员的实际经营问题,从而提升案例教学效果。
1文献评述
1.1即兴的概念
即兴一词来源于拉丁文improvisus,它的基本内涵是无预见、无计划、无准备[9]。即兴是在资源(时间、知识、数据等)缺乏、动态环境和高不确定性的条件下进行的行为[10],它是根据未曾预料到的想法对已有事物的改造过程[11],它利用可获得的素材、认知、情感和社会资源,实时自发地整合知识、过程和结构,并且结合当下的实际情况最终创造性地解决问题[12]。即兴是一种临场发挥的行为,一项活动其设计与执行之间的时间间隔越短,则即兴的程度就越高[12]。
即兴的操作被广泛应用于音乐、舞蹈、管理等方面的行动和研究之中,它最初起源于爵士和戏剧等表演领域,讨论的是通过“演奏”和“创作”相结合的方式即席地表现乐手的情感和个性特征,形成乐手之间的默契配合[13]。随后,即兴的理论和思想逐渐被管理领域的学者所借用,成为研究创新、组织绩效的重要理论[14]。即兴也大量出现在教学研究中,它被认为有助于弥补脚本教学的弊端,有助于体现教学中的即时性与敏感性、自发性与灵活性、趣味性与创造性等特点[9]。
1.2即兴的实施框架
根据即兴相关的研究[10,15],本文构建了如图1所示的研究框架。在这一框架中,即兴能力对即兴绩效产生直接的影响[14],而即兴能力由自发性能力、资源利用能力和创造性能力等三个方面构成[11]。另外,即兴绩效也与一些调节因素有关,在本文的框架中,重点关注两个调节因素,即时间压力和不确定性[8]。
首先关注的是即兴绩效。即兴绩效指即兴操作所导致的行为结果,它是即兴研究的重点内容之一[10]。学者们从不同的角度讨论了即兴绩效,包括新产品开发结果[15]、团队绩效[16]、创新绩效[15]、组织记忆[17]等,本文中的即兴绩效指即兴案例教学所带来的教学效果。
然后关注的是即兴绩效的驱动因素。从以往的研究看,即兴绩效主要受到即兴能力的影响。即兴能力包括自发性能力、创造性能力和资源利用能力等三个方面[18](图1)。自发性能力是指在即兴行动中需要做出立即反应的能力。在即兴的情况下,很多事情的发生并不是预料之中的,很多活动必须是在线(online)和实时(real-time)的,即兴的操作者必须在有很大时间压力的情况下做出响应,这种操作往往不是先计划后行动的。在即兴案例的教学过程中,很多情况也可能是出乎教师的预料的,需要做出及时的反应,因此自发性能力显得非常重要。第二个构成即兴能力的因素是创造性能力[14]。创造性能力指在即兴的过程中,一旦发现原有的方案失效之后,执行者能够采用创造性的方法解决所遇到问题的能力。创造性能力要求即兴执行者能够在复杂、不确定性较高的情况下提出有用和有效的方案。在即兴教学过程中,教师往往会遇到原有教学方案失效的情况,此时需要教师能够提出新颖而且有用的方案及时解决所遇到的问题。第三个构成即兴能力的因素是资源利用能力。在即兴的过程中,执行者可以利用的资源包括物质资源(如资金、设备、信息系统)、智力资源(如企业家现身说法、学生参与提出观点)、情感资源(如参与者的热情)、社交资源(如参与者的社会关系)等,这些资源将直接影响即兴能力的构建。一般而言,足够的物质资源将可以使执行者更好地完成即兴的任务。在即兴案例教学过程中,教师如何构建自己的资源并在教学现场有效地利用资源是即兴案例教学成败的关键。
即兴能力对即兴绩效的影响还受到时间压力和不确定性这两个维度带来的调节影响[14]。即兴方法的这两个维度组成了四种不同的即兴模式[10],如图2所示。第一种是计划模式。在这种模式下即兴的程度是最低的,它的特征是时间压力低且环境不确定性低。计划模式并不是即兴的一种主要类型,因此不在本文讨论的范围之内。第二种即兴模式是发现性即兴模式。发现性即兴模式的特点是时间压力低,但环境不确定性较高。在这种即兴模式下,执行者即使有时间也不可能事先做出很多计划和行动,因为执行者很难搞清楚所有的信息,对于事态的多种可能性无法在之前做出判断。他们只能够边做边总结经验。发现性即兴模式要求的自发性能力很低,但是要求的创造性能力很高,需要执行者有很丰富的知识。发现性即兴模式要求执行者有很好的知识储备,能够临场给出正确和有效的方案,这要求执行者主要通过创造性能力来完成即兴的操作。
第三种即兴模式是修饰性即兴模式。修饰性即兴模式发生在环境不确定性低,且需要在短时间内做出反应的即兴行为中。在这类即兴活动中,如果没有做出快速的响应,就会带来严重的结果。一般认为,修饰性即兴的自发性能力要求很高,即需要做出快速反应,但创造性能力要求很低,即不需要给出新颖的、创新的结果。一般认为在即兴之前进行的准备工作对修饰性即兴的结果有很大的影响。
第四种是全面性即兴模式。在全面性即兴模式下执行者会在环境不确定性高且时间压力高的情况下做出反应,这是最具有挑战性的即兴。全面性即兴一般发生在环境高度动态变化或者紧急且危机的状态下。此时执行者无法用惯例来进行相关的操作,也没有时间进行充分准备,这就需要即兴的执行者不但有很高的创造性能力,而且具备快速响应的自发性能力。
2即兴案例教学的框架设计
2.1即兴案例教学的基本要点分析
按照以往关于即兴的相关研究结果[18-19],本研究认为在即兴案例教学过程中,仍然遵循图1所示的即兴框架。首先,要获得很好的即兴案例教学效果,需要有很好的即兴能力,以往的研究中对此也有相关的研究讨论。例如,吴育蔚[6]和崔宝榆[5]均讨论了视唱练耳中即兴能力所产生的作用。案例教学过程中的即兴能力包括自发性能力、创造性能力和资源利用能力。即兴案例教学中的自发性能力指教师能够在即兴案例教学过程中对案例的问题、学生的问题和讨论结果迅速地做出反应,从而提升教学过程中的学生感知质量。即兴案例教学中的创造性能力是指教师能够在即兴案例的高不确定状态下提出新颖的、创造性的解决方案。即兴案例教学中的资源利用能力是指教师在解决即兴案例教学问题时能够利用已有的案例资源和资料、学生资源、社交资源等有效提升即兴能力,从而有效提升教学过程中的即兴绩效。
在即兴案例教学过程中,案例和教学过程所产生的环境不确定性以及案例教学过程的时间压力将导致即兴案例教学效果的差异。环境不确定性是指即兴教学过程的环境存在着大量的涉及行业、企业、学员情况等的不确定因素,教师在教学之前很难控制和把握这些因素,这时即兴案例的教学效果可能会受到影响。例如,当进行现场的即兴案例教学时,教师发现很多学员是案例企业所属行业的专家,而自己又不是非常熟悉该行业,此时教师必须面向行业专家讨论自己不熟悉行业的案例。即兴案例教学的时间压力是指案例教学过程中将会出现多种问题需要不中断教学来解决,这时,教师也无法通过查阅资料、咨询专家等方式及时解决所遇到的问题,时间压力将会影响即兴案例的教学效果。时间压力与教师的自发性能力是不同的概念,时间压力来源于教学过程不间断并需要短期给出解决方案的压力,自发性能力则是教师在教学过程中短时间处理信息并给出解决方案的能力。时间压力和教师的自发性能力可能交互影响教学的效果,对于自发性能力较低的教师而言,时间压力大将可能导致即兴案例教学效果不佳。相反,对于自发性能力较高的教师而言,时间压力产生的负面影响较小。因此,教师需要通过提升自发性能力来降低时间压力的影响。
从图1所构建的框架模型中可以看到,如果要提高即兴案例教学的效果,就需要做以下方面的工作:①提升教师的即兴能力。即兴能力是由教师的自发性能力、资源利用能力和创造性能力等方面构成的。自发性能力是指教师在即兴案例教学中的反应能力,这种反应能力与教师在本领域的知识、技能和经验有着很强的关系。创造性能力指教师在即兴案例教学过程中能够提供新颖的案例分析过程,或者创造性地提出解决方案,从而有效提升教学效果。资源利用能力不但包括课堂之外的资源利用能力,例如掌握其他类似的案例、掌握相关的理论,也包括课堂内的资源利用能力,例如对学生解决方案的借鉴。只有综合提升教师的自发性能力、创造性能力和资源利用能力才能够很好地提升即兴能力,从而有效提升即兴案例教学的效果。②降低环境不确定性和时间压力带来的影响。为了达到降低环境不确定性和时间压力的影响,可以进行两种操作:一是提升教师针对不确定性和时间压力的应对能力,即教师需要提高其自发性能力和创造性能力;二是在即兴案例教学中减少环境的不确定性,并缓解时间压力。如果教师能够在即兴教学中采用减少不确定性并缓解时间压力的操作,就可能有效提升即兴案例教学的绩效。
由上可知,要提升即兴案例教学的效果和质量,可以采用以下的操作:①提升教师的自发性能力;②提升教师的创造性能力;③提升教师的资源利用能力;④减少环境的不确定性;⑤减少时间压力。这5个操作可以归纳为两个方面,分别是即兴能力的提升,以及不确定性的减少和时间压力的缓解。
2.2即兴案例教学的操作框架
根据前面的分析,要有效提高即兴案例教学的效果,需要解决上述操作问题。由此可以构建两个方面的操作策略,分别是能力培养策略和风险控制策略。即兴案例教学的操作框架如图3所示。
即兴案例教学的效果提升包括两大类策略:①能力培养策略。能力培养策略指通过提升教师的自发性能力、创造性能力和资源利用能力来提升即兴能力。②风险控制策略。风险控制策略主要是通过资源整合、范围控制、预案设计、过程管理等操作来有效降低不确定性,并缓解时间压力。资源整合即在教学过程中整合各类人力、信息、知识和案例等资源;范围控制策略即在选择即兴案例时进行案例范围和知识范围的控制;预案设计即教师在教学之前进行预案的设计,模拟即兴教学可能的情景,从而减少不确定性和缓解时间压力。过程管理即教师通过教学过程的管理减少不确定性和缓解时间压力。
在能力培养策略方面,教师首先需要提升自发性能力,即有效改善教学临场的反应能力;其次,教师需要提升创造性能力,即提升案例解决方案的新颖性和创造性;第三,教师需要提升资源利用能力,即提升教学前、中、后的资源利用能力。上述三种能力的建设并不是短期能完成的工作,它与教师的经验积累、知识积累、临场能力培养等有很大关系,教师不但要有较强的理论知识,也要有较强的实践能力。一般而言,教师只有构建了完整的管理工具体系和思维框架体系,积累足够多的实践案例,并了解不同企业的发展阶段和难点,才能够在临场时提出有效的建议和方案。
在风险控制策略方面可以考虑4种不同的子策略:①资源整合。资源整合对于减少不确定性和缓解时间压力均有较大的影响。教师所拥有的资源在教学前、中、后是不一样的,教师需要有效整合相关的资源。在教学前,教师的资源包括类似的案例、理论知识、实践经验、相关的企业资源等;在教学中,教师的资源集中在参与案例讨论的学员;在教学后,教师的资源是已有知识资源和学员讨论的结果。在每个阶段,教师都需要很好地整合各类的资源,从而有效提升即兴能力、减少不确定性和缓解时间压力。②预案设计。预案设计发生在即兴教学之前,教师需要预判教学过程中可能出现的各种情景,并给予相应的解决方案。预案设计主要根据以往的经验,对教学过程中可能涉及的问题进行事前的系统化设计,通过系统化设计有效减少反应时间,减少不确定性带来的教学影响。例如,当进行客户关系管理教学时,教师需要将客户关系管理过程中存在的各种关键点列示出来,并采取自问自答等方式进行准备,从而有效减少教学时的不确定性和缓解时间压力。③范围控制。所谓范围控制,是指教师将案例或所教授的知识点限定在一定的范围,从而控制案例可能存在的不确定性和缓解时间压力。例如,教师在讲授品牌建设时,可以明确告知学员当前讨论的是企业的品牌管理,案例讨论和问题的解决方案需要围绕品牌管理方向进行。当教师事前预设了案例的范围和知识点之后,学员不按照这个方向进行案例讨论的可能性会下降,这将有效地减少教学中的不确定性和缓解时间压力。④过程管理。过程管理是教师对教学过程的管理。在这个过程中,教师可以有效利用学员的资源,包括学员的经验、智力和时间资源,结合自身的知识和能力,引导学生进行案例分析和讨论。如果教学过程管理得当,教师可以通过充分利用学员的资源降低即兴案例教学的不确定性和时间压力。
3即兴案例教学的实施
3.1即兴案例教学的类型及其特征
如果将时间压力和环境不确定性作为两个维度,就可以按照Crossan等[10]所提出的即兴模式将即兴案例教学划分为三种类型(图2),第一种是发现性即兴案例教学,第二种是修饰性即兴案例教学,第三种是全面性即兴案例教学。在表1中,描述了这三类即兴案例教学的特征。
在发现性即兴案例教学模式下,案例教学的不确定性很高,但是教师的时间压力不大。热点动态类的案例具有发现性即兴案例的特征。所谓热点动态案例,是指媒体报道的热点案例,它的特征是案例的详细情况有多种角度的解读,教师可以在课前进行较多的媒体资料阅读,它对教师现场反应的时间压力不大。但是,这类案例的视角往往不是唯一的,而且学员掌握的信息与教师所掌握的信息没有什么差别,教师要用这类案例作为即兴案例教学就必须提出更有创造性和新颖性的观点,这样才可能获得好的教学效果。因此,这类案例具有低时间压力、高不确定性的特点。
在修饰性即兴案例教学模式下,案例教学的不确定性很低,但教师的时间压力很大。学员自主类型的案例就属于修饰性即兴案例。所谓学员自主案例是指教师通过在班级中招募愿意展示本公司案例的学员,在给定的时间内向教师提供资料,学员准备展示资料,最后在课堂讨论的案例。由于前期采用了招募的方式,同时让学员提供相关资料,因此案例的不确定性相对较低。但是,这类案例往往在展示过程中需要在熟知企业的学员面前快速回答各类提问并给予解决方案,这对教师有很大的时间压力。
在全面性即兴案例教学模式下,案例教学的不确定性很高,同时教师的时间压力很大。教师在教学现场临时选择的学员案例是现场即兴案例,就属于全面性即兴案例。对于这类案例,教师并没有进行事前的准备,也不是非常了解案例的内容,完全凭借已有的创造性能力、自发性能力和资源利用能力等即兴能力来进行案例的分析与讲解,这类全面性即兴案例教学具有极大的挑战。
3.2即兴案例教学的实施要点
热点动态案例、学员自主案例和现场即兴案例在教学设计过程中有共同之处,主要体现在资源能力准备阶段是相似的。但三种即兴案例的教学过程也有很多不同之处,这种不同主要体现在它们处理时间压力和不确定性的方式不同[16]。按照图3所提出的即兴案例教学的操作框架,本文对三种类型的即兴案例教学的实施要点进行比较分析,如表2所示。
3.2.1热点动态案例
热点动态案例往往是借用短期内出现的轰动性事件,例如乐视欠款事件、马云的新零售、红黄蓝虐童事件等。这类案例用于课堂中能够很好地活跃课堂氛围,调动学生参与讨论的积极性[17]。热点动态案例在新闻媒体和网络公众号中往往已经存在大量深入的解读,教师在教学之前就能够获得大量的公开资料,但是,这类案例如果仅将公开的信息展现在课堂中,往往并不能够产生很好的教学效果,教师需要提出新视角和新解读才能够获得学员的认可,从而提升教学效果[20-21]。为此,本文设计了热点动态案例教学模式的实施要点[22-23](表2)。
第一,资源整合策略。教师需要整合自己已有的知识资源、案例资源和可以获得的信息,并提升自身的即兴能力,从而形成可以即兴解决热点问题的基础资源和能力。第二,范围控制策略。教师需要根据自己的知识储备选择热点动态案例,避免那些自己知识储备不足的热点事件,这样做可以有效降低在教学中的不确定性,同时也可以降低对教学过程中的自发性能力和创造性能力依赖。第三,预案设计。由于热点事件已经存在了大量的新闻报道和评论,对这些资料的综合解读有利于减少教学过程中的不确定性。不过,正是由于已经存在大量的报道和分析,要在教学过程中获得较好的教学效果就需要有新的观点和视角。因此,预案设计的主要目标是在消化已有信息的基础上开发出具有新观点的教学方案。第四,过程管理。一般而言,学员对热点案例都有所了解,很容易形成讨论的氛围。在即兴案例教学过程中,教师需要充分利用学员资源进行案例的分析和讨论,这样做一方面可以减少时间压力,另一方面也可以获得学员的评论和观点,从而完善和补充教学总结。
热点动态案例的信息资源一般而言是比较丰富的,但它的主要难点在于这类案例在教学过程中具有很高的不确定性,很多学员已经形成了自己的观点,很难在教学中被改变。如果教师的观点和视角与学员的观点之间存在冲突,就可能在教学中出现问题。为此,在热点案例教学时,教师需要全面掌握相关的信息,充分了解学员的不同观点,并通过某个框架和理论视角对案例进行解释,从而降低教学过程中的不确定性。
3.2.2学员自主案例
学员自主案例是教师通过提前招募的方式获得的学员案例。一般而言,教师会给予学员一段时间的准备期,让学员采集资料,完成PPT制作。这类案例与学员的企业直接关联,参与学习的其他学员一般有较高的参与积极性。由于学员自主案例涉及的行业和企业并不一定是教师熟知的,而教师需要在很短的时间内完成对案例企业的操作进行总结,因而这类即兴案例教学有着非常高的时间压力。
学员自主案例与热点动态案例相比,缺少了教学的预案设计(表2),这是由于学员企业往往在课堂上讲授之前都是由学员自主采集资料和完成准备的,教师一般不会干预和介入整个案例资料的采集过程。由于预案设计的缺失,教师在教学过程中的压力将会较大程度地上升。不过,学员自主案例与热点动态案例相比多出来了“学员解答”环节。在这一环节中,案例企业的学员将会就讨论过程中的方案和问题进行一定的解答,描述当前企业正在实施的操作。这一环节将使教师获得新的信息,有利于最后总结的展开,从而降低时间压力和不确定性。
第一,在学员自主案例的教学过程中,资源能力准备环节的重要程度高于热点动态案例。教师要具有结构性的、比较系统的和全面的知识框架体系。如果教师要讨论的是商业模式问题,那么教师需要对当前已经存在的各类商业模式框架有非常完整的了解,只有这样才能够在最后的教学总结时完整清晰地描述出学员企业商业模式存在的要点、利弊和未来发展的可能性。第二,在学员案例的选择阶段,教师需要界定清楚案例所聚焦的问题和范围,只选择那些有良好知识储备的案例问题,这样做就能够降低即兴教学的不确定性,减少时间压力带来的问题。第三,在过程管理阶段,教师要充分利用众多学员的聪明才智,通过分组讨论等形式展示不同学员的解决方案,同时,利用“学员解答”环节更加全面地了解相关的操作和信息。第四,在“教学总结”环节,教师如果能够利用一些较为系统的框架体系来解答学员的问题,并融入学员的一些好观点,将会有助于教学效果的提升。一般而言,学员在讨论时大多形成的是对知识点的认识,很难形成一套完善的体系,教师能够表现出高于学员水平的方面是有更系统、更全面的解决方案,只有这样才能够在学员熟悉而教师不熟悉的案例中获得好的教学效果。
3.2.3现场即兴案例
在现场即兴案例教学过程中,教师在教学现场随机选取学员,由学员进行企业介绍并提出相应的问题,教师则针对性地组织案例教学活动。在现场即兴案例教学之前,教师对企业的情况和具体问题均不了解,无法提前进行案例准备,这就使教学过程有着非常高的不确定性,而且教师需要在很短的时间内提出解决方案,这使教学的难度大大增加。但是,由于现场即兴案例是现场随机提出的学员企业案例,往往会大幅度提升学员在教学过程中的参与度,有利于教学效果的提升。如果教师能够在教学总结时提出很好的解决方案,将会大幅度提升教师在学员中的威信,对后续的教学实施有很好的帮助。
与热点动态案例和学员自主案例相比,现场即兴案例省略了范围控制和预案选择两个环节(表2),这就导致资源能力准备之后就进入了现场教学阶段,因此,现场即兴案例对教师的资源和能力准备有着极高的要求,只有具备充足的知识资源和很高即兴能力的教师才可以尝试此类教学。在资源和能力准备阶段,教师需要对正在讲授的知识点非常了解,特别是需要掌握理论和知识点背后的实际操作体系。另一方面,教师的创造性能力、资源获取能力和自发性能力等即兴能力的提升是现场即兴案例教学效果的保证,这需要长期的积累,包括实践经验、案例积累和知识等的积累。表3对不同类型即兴案例教学进行了比较。
在过程管理阶段,教师需要充分利用学生资源来降低不确定性和时间压力,这几乎是现场即兴案例教学过程中唯一一段能够给予教师思考的时间,因此建议可以采用以下的策略:①通过对学员的提问增强对案例企业的了解,并基于教师自己的知识框架构建可能的解决方案;②通过学员个体的观点展示来获取其他企业的操作经验和技巧;③通过小组讨论和板书的方式获得学员们的主要观点,并增加教师的思考时间。
在教学总结阶段,教师可以总结案例的关键问题和学员的讨论结果,但最为重要的是在一个完善和系统的框架下提出一套解决方案,这一过程与学员自主案例的教学过程是类似的。当教师能够在一个系统的框架体系下给予一个解决方案,一般都能够很好地提升教学效果,并使学员在整个案例教学中有所收获。总体看,现场即兴案例教学有着非常大的挑战,为了降低这类案例教学可能的风险,也建议采用多位教师组团教学的方式实施教学,从而有效降低时间压力和不确定性。
4结论与建议
本文提出了在工商管理学科的即兴案例教学法。与传统案例教学法相比,即兴案例的教学方式发生了明显的改变。传统案例的教学过程为“教师准备学生阅读与准备学生分析与演示案例讨论教师点评”,但即兴案例的教学过程全部或部分省去了教师和学生的准备环节,典型的教学过程为“案例事件展示案例讨论教师点评”,这就带来了很大的时间压力和不确定性。从优劣势角度看,即兴案例教学能够增加教学的实时性,加强学生的参与感,提升案例与学生之间的相关联程度,但是,即兴案例教学也有其弊端,体现在对教师的能力要求很高,案例教学过程风险较大,讲授的知识体系完整性一般较差。即兴案例教学更加适合针对企业的高级管理人员,原因是企业高级管理人员可以直接提供案例素材。
即兴案例教学的基本思路是控制和管理即兴教学效果的影响因素。为此,需要先关注有哪些影响因素会影响即兴案例教学的绩效。从以往的研究看,影响即兴教学的直接因素是即兴能力(图1)。而即兴能力由自发性能力、资源利用能力和创造性能力等构成。总体而言,一个高质量的即兴案例教学需要基于教师的上述三种能力来完成,即教师需要能够在现场快速响应并提出创造性的解决方案,同时,教师还要充分地利用各类资源,包括知识资源、经验资源、案例资源、合作者资源和现场学员资源等。即兴案例教学的另两个重要的影响因素是教学过程中的不确定性和教学过程中的时间压力,教师需要通过教学前的准备和教学过程中的管理和控制来降低教学的不确定性和时间压力。
从不确定性和时间压力两个维度来分析,可以得到三类需要重点掌握的即兴案例(图2),分别是热点动态案例、学员自主案例、现场即兴案例。对于这三类即兴案例的教学,基本思路仍然是提升即兴能力,降低环境不确定性,降低教学的时间压力。为了达到这一教学要求,本文提出通过资源整合、范围控制、预案设计、过程管理和教学总结等阶段来降低不确定性和时间压力。
为了提升即兴案例教学的效果,本文提出以下5个方面的建议:
(1)积累和建立教师的知识框架体系。在营销、人力资源、战略等课程的案例教学过程中,知识体系往往并不具有唯一的标准,这时教师需要积累和建立自身的知识框架体系,只有这样才可能操作即兴案例教学。
(2)积累和建立热点问题的解决工具体系。当前企业管理问题的变化是相当快速的,教师需要基于不变的思维体系和变化的实践体系构建多种教学工具体系,只有这样才能够在即兴案例教学过程中做到游刃有余。
(3)关注即兴案例教学中能力的提升。即兴案例教学需要有资源利用能力、创造性能力和自发性能力等三个方面的能力,教师需要不断通过案例分析训练来提高相关的能力。
能源管控解决方案篇4
当前“十城万盏”工程正在日益深入的在各试点城市推广,很多试点外的城市也在积极探索LED照明的模式,寻求缓解自身城市电力紧张现实的先进解决方案。城市路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施。据了解,当前我国路灯照明耗电量约占总耗电量的15%.面对供电的紧张局面,人工控制、路灯巡查成为了必不可少的现实工作,同时也是一项需要耗费大量人力物力的工作。现有传统的节电措施仅仅靠夜晚间隔关灯、调整路灯开关时间、用电紧张时关闭景观照明等举措来实现,方法单纯且收效甚微。在当前LED路灯在全国探索前行的道路上,更需要结合LED路灯自身特点探索其独属的LED控制系统。据了解,目前市场应用于LED驱动电源管理、LED灯具的智能节能监控的解决方案可谓凤毛麟角。优势明显的二次节能监控系统“对于路灯、隧道灯、广场用灯、工业照明等如全面实施智能控制管理,将节省80%以上的人工查检成本,故在LED行业存在一个强大的市场需求。茂硕电源开发此种解决方案正是应此LED产业空白需要而研究推广。”茂硕电源研发总监介绍说。据介绍,茂硕电源此类解决方案有几大明显的特点:第一、节能、省钱。以150W解LED路灯为例;杆间距:30m/杆,双侧对称布灯方式,每公里66盏路灯;每天调光时间:关于系统的节能功效,为了直观起见,茂硕研发部给《十城万盏参考》记者算了一笔账:“每公里增加投入成本(批量):66盏×90元(电力载波模块、集中器)=5940元;10公里增加投入成本(批量):660盏×90元(电力载波模块、集中器)=59400元;每年每盏日常维护服务费:50元;每公里每年节约电费:66盏×0.31元×365天=7467.9元;10公里每年节约电费:7467.9元×10公里=74679元。”第二,可以实施快捷维护保障机制服务。由于可以远程快速诊断LED路灯故障,基于当地服务人员响应,使平均维护时间控制MTTR小于8H,市政路灯管理部门实际感觉LED路灯每晚正常工作。“第三、就是保护用户早期投资。现有系统,在电源上加上电力载波模块后,可直接升级为智能路灯控制系统避免重复投资。并且系统适应路灯管理部门未来节能改造升级,如加装LED路灯等,可直接实现远程控制调光功能,避免二次改造。”第四、采用DALI协议通讯技术,实现节能、环保、多功能、高可靠和智能化管理。该解决方案产品围绕实现节能、环保、多功能、高可靠和智能化管理等目标设计,增加开发“基于DALI协议的灯工作智能控制”功能,创新在传统电源中采用DALI协议通讯技术,通过独立的通讯线路,对每盏LED路灯进行远程监控,进而实现对LED路灯开关、调光、亮度反馈、状态查询、故障报警、分组控制等的智能化管理,达到了进一步节电和提高LED灯使用寿命的目的。从照明使用时间上来算,智能控制LED系统所消耗电量大约是非智能LED消耗电能的3/4甚至更低。经济社会效益突出面对空白的产业,巨大的市场,苏周预计,从经济效益上看,本项目完成后,预计3年内(2011年~2013年)配合公司达到以下主要经济指标:每年生产、销售100万套;累计销售收入将达到27000万元;其中:出口创汇400万美元;累计利税总额6750万元;其中:交纳税金1600万元,市场潜力巨大。从社会效益角度看,其将全面提升深圳以至我国LED电源研发水平和创新能力,总体技术性能达到国内领先或国际先进水平。在支撑LED照明规模化应用方面,在配合国家“十城万盏
能源管控解决方案篇5
中国广核集团有限公司(简称“中国广核集团”),原中国广东核电集团,以“发展清洁能源,造福人类社会”为使命,并希望能够成为“国际一流的清洁能源集团”,在此基础上的集团管控和运营控制不仅需要创新还需要些过人的勇气。
创新中磨合
中国广核集团是伴随我国改革开放和核电事业发展逐步成长壮大起来的中央企业,由核心企业中国广核集团有限公司和30多家主要成员公司组成的国家特大型企业集团。截至目前,中国广核集团总资产已超过2689亿元人民币;拥有在运核电装机721万千瓦,在建核电机组15台,装机1775万千瓦;拥有风电投运装机329万千瓦,太阳能光伏发电项目累计投运28.7万千瓦,水电控股在运装机147万千瓦,权益装机549万千瓦,在分布式能源、核技术应用、节能技术服务等领域也取得了良好发展。
安全第一、质量第一是核电工程建设和电站运行的生命线,中国广核集团几段的核电站建设与运行实施一系列与国际接轨的管理方法和技术标准。因此,中广核集团的信息化建设要求适应这一特定的企业环境要求和任务,其信息化建设的总原则是:坚持为核电建设和电站运行生产的主业服务,以最新信息技术为依托,建立实用、可靠、安全能满足全集团业务需要的综合信息网络系统。实现全集团信息流、资金流、物流的综合和集成处理,使信息技术成为推动集团企业发展和提高集团企业市场竞争力的生产力。信息化建设与应用水平要与世界同类核电工程建设和电站运行管理的信息化水平同步。按照这个原则,任务创新与新一代信息技术在中广核都要经过安全与质量的反复测试,并在不断的磨合中被接受,被发展。
据中国广核集团首席信息官高立刚介绍,前不久中广核刚刚决定与SAP公司合作,双方将针对中国能源企业、特别是清洁能源与核电企业开展联合创新,共同开发本地化行业解决方案,并协力打造中国能源行业快速部署解决方案(RDS)。其中,将通过创新控制中心(ICC)和运营控制中心(OCC)方法论帮助中国广核集团标准化交付解决方案,确保最佳业务实践获得部署实施。此外,双方还将在内存计算(如HANA平台)及云计算等领域进行联合创新。
对于这样的合作方式高立刚解释:“中国广核集团的云计算等创新系统不仅是企业管理方案,更是中国广核集团多年核电生产运营经验及理念的结晶和升华。如今,通过与技术提供方合作,中广核将把这一产品升级为标准化、高质量的本地化行业解决方案,并培养相关技术专家和实施团队,帮助更多企业从技术创新中汲取业务创新的源动力,推动整个清洁能源行业信息化水平的提升。”
建立统一大厦
中国清洁能源企业的信息化建设在近几年获得长足发展。经过多年的建设,中广核集团的电站运行生产、工程建设、设计研究和企业管理已近乎全部实现计算机信息化管理,计算机化的数据综合和集中处理极大提高了企业资源的利用和规划、促进了业务流的重组和优化,为企业劳动生产率或工作效率的提高,乃至为企业市场竞争力的提高发挥了巨大作用。由于身处新兴行业,以中广核为代表的清洁能源企业依然缺乏规范的、统一的行业管理模式和信息化标准,信息化建设专家和实施团队储备不足。尽管目前市场上已有很多解决方案,但这些产品普遍存在系统与业务脱节、信息化系统集成度不高,信息孤岛严重等问题,亟需规范的行业标准与突破性创新技术。
作为清洁能源信息化的先行者,中国广核集团始终积极探索这些难题的解决之道,并业已取得了丰硕成果。自启动ERP系统以来,中国广核集团与SAP基于这一平台构建了完整、高效、顺畅的集团清洁能源业务和经营管理“统一大厦”,并将中国广核集团在核电生产、工程建设等方面的先进管理流程和规范进行固化,形成了清洁能源最佳实践解决方案,极大提升了中国广核集团跨地区、多基地建设和运营多个核电、风电、水电、太阳能及其他清洁能源项目的能力。
能源管控解决方案篇6
本研究揭示了一种基于DSP单芯片的多路电源的原理。电源中包含ZIGBEE无线模块,DMX512模块,以一片DSP芯片输出的8路PWM信号管理8路开关电源的MOSFET,通过AD功能采集电源的电流信号实现闭环反馈,电源采用高效率的BUCK模式。非常适合于大功率LED路灯、隧道灯上使用。此电源具有监测灯具温度,实时调节电流,监测LED的电流功能,从而我们可以根据实际的照明要求来调节灯光的亮度,也可以通过通讯模块将灯具的运行情况实时的回传到数据管理中心。方便了路灯、隧道灯的管理,降低了维护成本,节约了大量的电费。
一种基于DSP高性能的多路电源,其特征在于,所述系统包括至少一个高性能DSP芯片,至少一个基于ZIGBEE协议的无线传输模块;电源的输入电压采用安全电压DC48V,电源的拓扑结构采用高效率的BUCK方式。
根据权利要求1所述的高性能DSP芯片,其特征在于:DSP芯片至少有8路PWM寄存器,9路AD转换功能口,1路UART接口,以及相关的一些通讯GPIO口,8路PWM可以控制8路电源的开关器件,9路AD转换功能口中的8路作为电源检测信号使用,一路检测电源的温度使用,UART口作为ZIGBEE模块通讯使用
根据权利要求2所述的8路PWM控制,其特征在于:使用DSP的PWM来管理开关电源的开关器件,从而可以不使用电源管理芯片,可以根据电源的输出反馈来实时的控制开关频率。
基于DSP单芯片高性能LED灯具电源
技术领域
本研究涉及大功率的LED灯具数字电源,涉及一种新的LED照明电源的管理系统,
技术背景
目前路灯照明所采用光源有白炽灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯等,这些灯存在不环保(含有汞、铅、砷等重金属物质对环境有害)、高能耗、短寿命等缺点,所以,伴随着全球性环保意识的增强,在世界各国,尤其是发达国家和地区,绿色照明的应用将越来越普及,这些路灯将逐渐被绿色环保的光源所取代。大功率高亮度电力LED是一种高效、节能、发光寿命长的绿色环保光源,对于保护环境、节约能源、保护人类健康都具有重大意义。而调节高亮度电力LED的亮度是通过调节流过LED的电流来实现,所以对LED路灯的亮度控制一般通过控制LED驱动电路的输出电流来实现。目前,在高亮度LED路灯驱动器领域,国内外应用较广的主要有“采用专用电源芯片”和“采用分立元件的开关电源”两种主要的技术解决方案,而为了“智能化”的需要,通常在这两种方案的基础上加入单片机作为系统管理的主控芯片,所以这两种解决方案可以归结为“系统管理+电源控制”的“传统多芯片技术方案”,存在使用芯片多、硬件结构复杂的缺点,特别是当需要在一个LED路灯驱动器需要驱动多路高亮度LED串时,这种缺点尤为突出。
而在2009年4月份,赛普拉斯半导体公司(CypressSemiconductorCorporation)宣布推出了集成嵌入式功率控制器的PowerPSoC系列产品,这是业界首款可同时控制和驱动大功率LED的单芯片解决方案,将四路恒流调节器和MOSFET与赛普拉斯的PSoC可编程片上系统集成在一起,组成一款专用的集成芯片,提高了系统的集成度,但同时也牺牲了系统硬件设计的灵活性,而当一个驱动器需要驱动大于四路LED串时,这种专用集成芯片的局限性亦将随着驱动路数的增加而越来越明显。针对“传统方案”中需要使用多颗芯片(主控芯片加多颗电源芯片)、硬件设计复杂以及现有专用集成单芯片技术方案不易扩展硬件的现状,本方案将系统管理及电源控制进行功能整合,提出了基于PiccoloMCU的低成本单芯片电源解决方案。
研究内容
新型PiccoloTMF2802x/F2803xMCU采用最新的架构技术成果及增强型外设,其封装尺寸最少为38引脚,能够在低成本的应用中带来32位实时控制功能的优势。实时控制通过在诸如太阳能微型逆变器、LED照明、大型家用电器以及混合动力车载电池等工业、消
费类及车载应用中实施高级算法,从而可实现更高的系统效率与精度。
Buck型开关电源是被广泛应用的电源解决方案之一,通过选择合适的输出电感及开关
频率,便可以使系统工作在电感电流连续的模式;
基于TMS320F28027的LEDLightingDemo则是根据Buck型开关电源原理,充分利用TMS320F28027片上PWM(多达8路PWM输出)及ADC(多达16通道ADC)等外设资源并结合相应的控制算法实现电流的闭环控制。
图1.1所示为系统的框图,系统包括主控芯片(TMS320F28027)、驱动电路、开关元件、反馈网络、储存系统配置信息的片外存储器、数据采集接口及系统扩展接口等七个模块。主控芯片上电复位后从片外存储器中加载LED亮度、亮灭时段、亮灭方式等参数的设定值
作为控制参数,通过对这些控制参数及反馈量(包括数据采集接口所采集的电网电压、环境亮度、系统温度等参数)的算法处理,得到PWM信号的频率及占空比,进而输出PWM信号,PWM信号经过驱动电路放大后则用于驱动开关电源中的开关元件,使系统对高亮度
LED路灯进行供电,而LED路灯两端的电压大小及流过LED路灯的电流大小则通过反馈网络馈送回主控芯片,以实现对控制效果的校正。系统提供的扩展接口,用以与其他外设模块进行数据交互,以方便在实际应用中对驱动器的功能进行扩展,如通过扩展接口挂载
Zigbee或GPRS模块,以实现对驱动器的组网管理及远程维护。
主控芯片的软件结构图如图1.2所示,主程序中主要运行三个任务,其中任务1主要负责扩展接口管理,任务2负责系统控制参数的读取、更新等维护工作,并将系统控制参数转换为控制算法运算所需要的参考值,任务3负责采集电网电压、环境亮度及系统温度等数据;而中断服务函数则主要用于完成实时性要求较高的“电源控制”工作,包括电源反馈量数据的采集、控制算法运算及电源输出控制等。
常用的控制算法有很多种,而比较经典的就属PID算法了。在实际应用中PID算法的实现又分直接计算法和增量算法两种,这里所谓的增量算法就是相对于标准算法的相邻两次运算之差,得到的结果是增量,也就是说,在上一次的控制量的基础上需要增加(负值意味
着减少)控制量,例如对于占空比控制的调光系统,就是PWM控制信号占空比还需要增大或减小的量。根据具体的应用适当选择采用哪一种算法,但基本的控制方法、原理是完全一样的,直接计算法得到的是当前需要的控制量,相邻两次控制的差就是增量,基于
TMS320F28027的LEDLightingDemo系统采用的算法框图如图1.3所示。图1.4所示为单芯片解决方案的应用实例电路之一,图中的U1为系统管理及电源控制的主控芯片TMS320F28027,D1、C2、L1、Q1、R7则组成了一个简单的Buck型开关电源,
Q1是N沟道的开关管,U3是实现驱动电平转换的逻辑缓冲器,R7、R4、R5、R6、C3、C4、A1则组成一个电流反馈网络,U2是用于存储系统配置信息的片外E2PROM存储器,而A2及其元件则是电网电压/LED亮度/温度等的检测电路。在系统上电复位后MCU
从外部存储器U2中读取系统的配置信息,如每路LED的驱动电流大小、亮灭时段、亮灭方式等,然后将这些系统配置信息用于LED串的驱动控制。Zigbee模块M1通过图3中的扩展接口Rx及Tx与MCU进行数据交互,通过Zigbee模块M1对LED路灯驱动器实现组网管理,以及远程维护。由图1.4分析可知,一片带多个PWM模块及ADC模块的主控芯片可以驱动多路LED串输出(图中只画出一路LED串的驱动电路),从而可以省去多颗电源芯片,同时主控芯片还承担着整个系统的管理工作,如电网电压检测、LED亮度检测、
LED散热片温度检测以及与Zigbee模块M1的通信等,可见,当需要设计多路LED串的驱动器时,采用本单芯片解决方案,可以化繁为简,更有效地解决应用需求。
研究有益效果
基于TMS320F28027的高亮度LED驱动单芯片解决方案,将系统管理及电源控制合二为一,降低了硬件设计的复杂程度,同时又兼顾了驱动输出路数设计的灵活性,可通过改变控制芯片的存储器中的内容,实现对LED电流大小、亮灭时段、亮灭模式、环境亮度
及系统温度等控制参数的定制,还可通过MCU的数据接口对系统进行组网管理和远程维护。
基于TMS320F28027的高亮度LED驱动单芯片解决方案具有以下优势:
低成本——单芯片解决,省去专用的恒流芯片,有效地降低了系统成本
高效率——非隔离开关电源,没有变压器的漏磁损耗,转换效率高,系统满载时整体效率高达95%
驱动能力强——8路非隔离恒流驱动输出,可驱动8串(每串不少于14个)LED,总输出功率不低于100W
控制灵活——采用高性能DSC作为控制核心,可充分发挥32位实时控制功能的优势,每路LED的电流大小、亮灭方式等均可独立控制