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2016年数据中心发展五大趋势

   在移动互联网、云计算、大数据等技术的推动下，数字高频直流稳压电源，我国IDC产业蓬勃发展。近几年，我国数据中心的数量不断增多，产业结构逐渐优化，生态系统逐步建立。可以预见，未来我国IDC产业结构将进一步优化，跨界融合不断深入，创新和开放将成为行业发展的主旋律。

   “云”趋于复杂

   现在大多数企业或组织都在采用云计算。在真正的混合环境中，上海 大功率电源，云服务为传统设施带来了更大的灵活性，而随着更多的企业或组织向双模架构迁移，从SaaS到真正混合环境的演进将持续。但是，“云”不会固化，反而将变得更加复杂。较近由斯坦福大学JonathanKoomey与Anthesis团队的JonTaylor做的一项服务器使用研究发现，在一年当中，平均企业级数据中心服务器仍仅仅提供其计算输出的5%到15%。此外，30%的物理服务器效率较低，处于“半睡半醒”状态——在6个月甚至更长的时间里不提供计算服务。识别并撤除此类服务器仍将是管理能耗的一大动力，也是一个核心环节。但是，要想使空闲的数据中心容量成为共享服务的一部分，还需要探索分布式云计算模型，这样才能使企业级数据中心能够在公开市场销售其多余的容量。

   依托技术的架构突破

   虽然数据中心技术在确保效率与可用性方面扮演重要角色，但是数据中心运营者关注的重点正从技术转向技术所部署架构。“我们发现，更多的过去本应该采用传统的Tier3或Tier4传统电源架构的客户向我们求助，要我们帮他们针对其环境确定适当的电源架构。”艾默生网络能源**电源副总裁PeterPanfil说。

   稳压电源设计和研发是很多工程师较常接触的，而直流稳压电源的设计与制作则是基础中的基础。对于刚刚开始从事稳压电源设计及产品研发的新人工程师来说，快速掌握直流稳压电源的设计与制作流程，是非常有必要的。

   为了提高稳压电源设计方案的质量及其可靠性，在进行直流稳压电源的设计与制作之前，我们需要对电源输出电压进行采样、比较、放大，并用此误差放大信号来调节其输入电压，使得负载变化时输出电压保持稳定。这是进行电源设计工作前的*环节。同时，为了提高电源的使用安全性能，我们也需要为这一研发中的方案设计一个简单可靠的过压过流保护电路，防止电压电流过大时损坏负载元件。下面我们将从电源主电路、控制电路、保护电路设计等3个方面简要介绍一种直流稳压电源的设计和制作方法。

一、主电路设计

   在这一直流稳压电源的设计和制作环节中，直流稳压电源的主电路部分主要包括电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路设计。其完整的主电路图如下图图1所示。在该电路系统中，变压器把高压交流电变为所需要的低压交流电，整流器把交流电变为脉动直流电。滤波器滤除直流中的交流成分，稳压器把波动较大的直流电压变为稳定的直流电压输出

   在这一直流稳压电源设计过程中，电源变压器在整个主电路系统中的主要工作，一般是将单相工频交流220V电压转换成电压较低的交流电，以此来满足后续电路的需要。此时工程师应当根据电路所要求输出的直流电压和电流值，来确定电源变压器次边的抽头个数和各个抽头应输出的电压和功率。这里需要注意一点是，在某些要求比较高的行业中，如果需要减小电源变压器的体积和重量，那么工程师可以选择高频电源变压器。

  在进行这一直流稳压电源的设计与制作过程中，工程师还需要注意的一点是，在实际设计中应当根据所制作电源要求的输出精度和质量特性，来选择合理的整流方式。依据国内的实际应用情况，直流稳压电源设计中一般利用电感、电容等储能元件两端电压不能突变的特，性对交流电压进行滤波，从而输出波动较小的直流电。

    然而，这种通过滤波输出的直流电本身仍会含有较多的交流成分，因此不能直接加在负载两端，需对其进行稳压。在实际应用中，我们一般会选用输出稳定可靠的三端集成稳压器，来实现稳压效果，不仅能够满足电源设计要求，某种程度上还可以缩短设计周期、降低设计成本。

二、控制电路设计

   稳压电源设计在完成了主电路系统的设置后，是可以进行工作的，但是此时的直流稳压电源自身的带载能力还是比较差的，当负载电流增大时输出电压会降低，不能满足大多数电子元件工作的电源要求。就目前常用的几种技术来看，一般工程师会通过闭环反馈控制和扩大输出电流来提高电源性能。在这里我们为了保证电源的输出电压不会随着负载的变化而变化，应使电源自身具有反馈调节能力，其控制电路的设计原理如下图中图3所示。

    当负载两端电压发生变化时，电阻网络的采样电压随之改变，将此采样的电压值与给定的基准电压进行比较，并将此微弱的误差信号进行放大进而调节控制元件的工作状态，从而调节负载两端的电压，使其保持稳定。该控制电路中的控制元件应选用工作状态可调节的元件，如三极管，其发射较电流会随着基较电流的变化而改变，因此通过控制三极管基较的电压即可调节三级管的导通程度，从而可调节电路的输出电压使其满足要求。

   在直流稳压电源的设计与制作过程中，为了能够进一步提高电源的带载能力，可调直流稳压电源，我们可以采用三极管将电源的输出电流进行扩大

在这一直流稳压电源的电流扩大电路设计中，当电路系统内的负载电流较小时，负载所需的电流完全由稳压模块提供。而当负载电流增大时，电阻R上的压降增大，将使串联调整三极管Q导通，三极管与稳压模块一起提供负载电流。

三、保护电路设计

    直流稳压电源的设计与制作环节中，电源，保护电路设计是比较重要的一环。为了提高电源的使用可靠性和安全性能，我们通常需要设计一些简单的保护电路，如过压、过流保护等。

    该系统保护电路主要是由过电压保护电路、预稳压电路、过流保护电路和电流扩大电路四个部分来组成的。F1、Q1、R5、R6共同组成了直流稳压电源的过电压保护电路。当负载两端的电压升高时，R6上的压降增大，晶闸管门较得触发电流，晶闸管导通，瞬时大电流使F1熔断，从而起到保护电路的作用。同时，R1、Q2、D1共同组成了预稳压电路，将稳压模块的输入电压固定在某一电压值，使得输入电压不随负载变化。而过流保护电路主要由R2、Q3、R4组成，当电路系统中的电流过大时，电阻R2上的压降增大，使得三极管Q3导通，从而为大电流提供通路，防止电路中电流过大损坏电路元件和伏在元件。R3、Q4组成电流扩大电路，提供电路的带载能力。

新一代信息技术带动产业变革 助力“中国制造2025”全面落实

网络虚拟制造应运而生

   在SDN（软件定义网络）和OpenFlow大潮的进一步推动下，网络虚拟化又再度成为热点。网络虚拟化又分为网络设备虚拟化、链路虚拟化和虚拟网络三个层次。网络设备虚拟化是未来的一个潮流，各厂家纷纷推出了交换机、路由器、负载均衡、防火墙等网络设备基于X86的虚拟化版本，原有的硬件设备也逐步支持了虚拟供给的功能，网络设备在云计算的环境下，更加灵活地作为资源按用户需求进行分配。在云计算的场景下，网络环境的搭建较为复杂，需要考虑兼容原有传统网络、用户与数据中心之间的连接、数据中心之间的网络连接、公有云和私有云之间的连接等等，叠加网络（OverLay）、S*等技术的发展为云计算环境下的网络提供了重要支撑。同时SDN和OpenFlow技术的发展，也为云计算场景下，用户灵活地定义网络组成，网络流量的灵活导流提供了重要的技术支撑。网络虚拟化的具体实现将改变企业原有网络的架构及网络维护流程，使网络设计、维护简单化和网络结构扁平化，从而可快速根据业务需求重新部署网络结构或进行网络策略的变更。随着计算机网络和虚拟现实等先进技术的出现，网络虚拟制造技术应运而生，企业结构将发生变化，采用网络化制造模式将有助于提高企业的竞争力。基于网络虚拟制造将是下一代生产制造的一个趋势。它既是一项先进制造技术又是一种先进制造理念。

   SFC提升和再造生产业务链

   随着云时代的到来，制造业以云计算、物联网、智能制造作为新的业务增长点，就必须占据数据中心和网络方面的资源优势，基于云计算提供各类云业务，被认为是制造业实现智能制造的有效途径。SFC（Service Function Chaining，业务功能链）是一个新兴的专业术语，是数据中心的支撑技术，用于描述对各类业务聚合的部署（被应用于特定的用户网络数据流量）。SFC采用了软件定义网络技术与网络功能虚拟化技术这两种新兴范式，为一系列的网络服务（比如防火墙、负载均衡器等）的定义提供相应的支撑。制造企业应用SFC业务链的核心在于应用和网络的快速部署、基于智能感知的应用弹性伸缩和网络动态调整，可以帮助制造企业更加快速和灵活地构建和再造生产业务流程和测试环境，提升企业IT效率，进一步促进企业信息化的快速发展。利用全新的业务智能工具可以改进容量管理，提升管理能力。通过提高资源利用率实现更高的效率，包括大幅节约能源。在企业整个生产流程中充分利用增强的工业标准硬件和软件，在提升可用性的同时，可以控制成本增加，提高灵活性，显著缩短供应时间