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　需求与挑战

　　当前，我国正处于工业化中后期和城镇化加速发展阶段，发达国家一两百年间逐步出现的环境问题在我国集中显现，一些地区污染排放严重超过环境容量，突发环境事件高发，环境安全形势严峻。国家高度重视环境应急管理工作，将环境应急管理列为《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》的重要内容。《国家环境保护“十二五”规划》提出了“加强重点领域环境风险防控，加强环境预警与应急体系建设”的总体目标。《**关于加强环境保护重点工作的意见》（国发[2011]35号）中明确提出了“有效防范环境风险和妥善处置突发环境事件”的要求。

　　目前，省环境保护部门在环境应急相关基础数据信息化建设方面具有了一定基础，但突发环境事件应急指挥通信能力、应急指挥会商、应急指挥信息支撑能力方面，与复杂严峻的突发环境事件应急指挥通信需要相比，仍具有一定差距。根据环境保护部门环境应急信息化发展三个平台（即环境应急综合管理平台、环境应急指挥平台、环境预测预警平台）总体思路，在建设环境应急综合管理平台基础上，建立环境应急指挥平台，有效应对现阶段多样化的突发环境事件。

　　由于省、市、县环境应急工作人员数量较多，数据报送时间可能会相对集中，往往会对系统负载造成很大压力，业务不断增长等方面原因，对系统提出以下要求：

• 系统负载要求：系统应支持多用户的并发操作（写操作）。
• 系统适用与扩展性：系统必须能够适应环境应急业务扩展，同时随着用户数的增长及功能应用的增长，系统应该能够保持足够的稳定性，维持正常的运行。
• 系统易用性:硬件需要采用模块化设计，具有良好的易用性，以**程度地减少系统培训和系统支持的成本。
• 系统可靠性：系统应支持7*24小时不间断运行，并具有完善的数据备份和恢复机制。

• 图中BRI为市电输入桥式全波整流器，L为PFC电感，VD为PFC二极管，C1为市电滤波电容，VT为PFC功率管，R0为市电电流采样电阻，PFC控制电路输入的市电电流采样电压为负值，R1、R2为直流电压采样电阻。PFC控制电路通过对市电输入电压、直流输出电压和电路电流采样值的分析，输出控制信号，控制PFC功率管的占空比，从而达到校正电路PFC的目的。

  由图可见，PFC的采样及控制电路设置在整流器BRI与滤波电容C1之间，这时PFC电路处理的波形为m型半波波形。若将PFC电路设置在滤波电容C2之后，这时电压电流已经是直流，失去校正的意义。

  图中VT为PFC开关管，它的开通与截止受PFC控制器的控制。这一电路具有以下功能：

  ①提高电路的输入功率因数

  当VT饱和导通时，相当于将L右端接地，这时将有较大电流流iPFC过L，但由于L的电感特性，iPFC只能逐渐增大。随后VT截止关闭，电感L中的能量维持iPFC电流继续流动，经VD对C1充电，并供给负载，使iPFC逐渐减小。受PFC控制电路的控制，PFC开关管不断反复开、闭，在负载两端生成输出电压。

  如果PFC开关管VT导通时间较长，L中电流较大，L中积蓄的能量较多，则当VT截止时L中维持的电流就较大。反之，若VT导通时间较短，则L中积蓄的能量就较少，当VT截止时L维持的电流也较小。可见控制VT开通时间的长短，即可控制电路中电流的大小，所以只要按照输入电压的规律来控制PFC开关管的开通与截止，就可以使输入电流与输入电压很好的同频同相，提高电路的输入功率因数。

  ②升压

  当VT开通时，L两端的电压极性为左正右负。此时VD正端为低，处于截止状态，C2两端的电压不会经VT泻放。而当VT截止时，L两端电压极性反转，为左负右正，此时L两端的感生电压与整流器的输出电压相串联，通过VD对C1充电。结果C1两端的电压高于整流器输出的电压。因此这种结构的PFC电路具有升压功能。

  ③稳压

  由于可以通过控制PFC功率管栅极的占空比来控制整流器输出的电压，所以可以通过对输出电压的采样，来调整PFC功率管栅极的占空比，从而达到稳定输出电压的目的。因此，在具有升压结构的高频机中，在升压的同时就完成了功率因数的校正。

  ⒋UC3854

  UC3854是TI公司生产的用于有源功率因数校正的专用控制电路。它可以完成升压变换器校正功率因数所需的全部控制功能，使功率因数达到0.99以上，使输入电流波形失真小于5%。该控制器采用平均电流型控制方式，控制精度很高，开关噪声较低。采用UC3854组成的功率因数校正电路后，当输入电压在85~260V之间变化时，输出电压仍可以稳定在设定值，因此也可以作为稳压电源

  UC3854的输出级采用推拉输电路，输出电流可达1A以上，因此输出的恒频PWM脉冲可以推动大功率MOSFET器件。

  
  

  ⑴UC3854的内部结构图及引脚功能

  图3为UC3854的引脚图。各引脚功能为：

  ○1GND接地端

  芯片内部所有电压的测试基准点。振荡器定时电容的放电电流也由该脚返回，因此，定时电容到该引脚的距离应尽可能短。

  ○2PK LMT峰值限流端

  峰值限流门限值为0V。该引脚应接入电流取样的负值电压，一旦该脚电压为0，芯片的输出即被关闭。通常在芯片的○2脚与○9脚（基准电压输出端）之间接一只偏置电阻，使○2脚得到一个正偏置电压。若电流取样电阻上的负电压大到足够抵消该偏置电压时，○2脚电压即为0V，芯片即被关闭。

  ○3CA OUT电流误差放大器输出端

  该电流误差放大器检测并放大市电输入电流，控制脉宽调制器，强制校正市电输入电流。

  ○4ISENSE电流采样输入端负极

  该引脚为电流误差放大器的反相输入端。

  ○5MULT OUT电流采样输入端正极和模拟乘法器输出端

  模拟乘法器的输出端直接与电流误差放大器的同相输入端相连接。

  ○6IAC交流电流采样信号入

  交流电流采样信号从该脚加至模拟乘法器的输入端。

  ○7VA OUT电压放大器输出端

  电压误差放大器的输出端。该端输出的信号也可用来调整输出电压。

  ○8URMS有效值电压输入端

  市电整流输出电压经分压后加至该脚。该脚电压应在1.5-3.5V之间。

  ○9VREF该脚可输出7.5V稳定电压，**输出电流为10mA，并且内部可以限流。当Vcc较低或者使能端○10脚（ENA）为低电平时，该脚电压为0。

  ○10ENA使能端

  使芯片启动工作的控制信号的输入端。该端还控制基准电压、振荡器和软启动电路的打开与关闭。若不通过该脚控制时，该脚应接至+5V电源或经100K电阻接至Vcc电源，使芯片始终处于工作出状态。

  ○11USENSE电压误差放大器反相输入端

  PFC电路的输出电压经分压后加至该脚。通常该脚与电压误差放大器输出端○7脚（AV OUT）之间需加入RC补偿网络，以改善电压误差放大器的频率特性。

  ○12RSET振荡器定时电容充电电流设定电阻接入端和乘法器**输出电流设定电阻接入端。乘法器**输出电流为3.75V/RSET。

  ○13SS软启动端

  

  芯片停止工作或Vcc过低时，该脚为0电压。芯片开始启动时，内部14μA电流对外接电容充电，使该脚电压上升至7.5V时，芯片输出的PWM脉冲占空比逐渐增大，输出电压逐渐升高。

  ○14CT振荡器定时电容接入端

  该引脚与地之间接入定时电容CT，可按下式设定芯片内振荡器的工作频率：

  

  ○15Vcc电源电压

  为了保证芯片的正常工作，Vcc应高于17V，同时该引脚对地之间应接入旁路电容器。

  ○16GT DRV驱动电压输出端

  该脚的输出电压驱动外接的MOSFET功率管。该引脚内部设有箝位电路，可将输出脉冲幅值钳位在15V，因此当Vcc高达35V时，该芯片仍能正常工作。使用中该引脚到MOSFET管的栅极之间应串入大于5Ω的电阻，以免驱动电流过冲。

　　浪潮解决方案

　　浪潮环境应急指挥管理系统建设方案，构建以应急指挥信息为基础、以信息通信平台为载体的环境应急指挥平台，从而提升环境保护部应对突发环境事件的应急指挥能力。

　　基于对环境应急业务需求与建设目标分析，环境应急指挥管理系统的业务总体架构如下，该架构框架主要由环境应急指挥展示、环境应急指挥应用、环境应急指挥数据库、基础设施平台、标准规范体系、安全与运维管理六大部分组成。

　　浪潮环境应急指挥管理系统建设方案，实现基础设施平台的建设，作为环境应急指挥平台运行的基本支撑。包括组建服务器双机热备方案，采用磁盘阵列进行集中存储，保障应用系统的连续性。并采用备份服务器，搭建LAN备份环境，保证数据安全。

　　应用指挥数据库平台：包括数据库服务服务器和GIS系统服务器