易天富金融社区

 找回密码
 注册
搜索
热搜: 活动 交友 discuz
易天富首页 基金研究中心 每日基金公告 基金分析软件 基金大师 买 卖 通
每日基金净值 每日实时估值 集合理财净值 雷达测评 智能选基 基金比较
查看: 802|回复: 157

蓝光LED诺贝尔奖了,开关电源有戏吗?有人嘀咕

[复制链接]
发表于 2019-4-9 10:08:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
近年来,诺贝尔奖评选的画风渐变。

蓝色发光二极管即蓝光LED竟然中了"炸药奖",发明者自己没想到,一贯善于预测的人没想到,科学社区没想到,大家都炸懵了!

显然,海选的范围不再局限于高大上玄的科学了,技术,尤其是关键实用技术,也入了至尊评委们的法眼。

若是这个趋势延续下去,我嘀咕下一个当之无愧的技术应该是:开关电源!

想想看,若是没有开关电源的诞生,当今全球几十亿人口,用于维持基本生活品质的电子小玩意,还有渗透到社会每个层面的信息科技,所有这些成果根本是不可能实现的。

还真别跟我抬杠:“线性电源也能顶上啊”。我的回答:肯定不行的。

廉价消费电子或许不会受太大影响。上世纪常见的拳头般大电源,配套CD随身听的那种,就是传统的线性稳压电源。里面就一个硅钢片码出的方正变压器,次级接个线性稳压集成电路7805或7809或7812,再并联一个大电解电容就OK了。

但电脑要是用线性电源,那就没法活了。电路板要用的5VDC,动辄大几十安培,12V也是几十安培,稳压精度要求又特别高,就算做出能凑合用的产品,下面这些不爽将彻底无法忍受:

1、仅电源模块可能就贵过其它所有;

2、沉甸甸的,挪动一下就费老鼻子劲;

3、散热片大得像几块砖头,里面的大风扇噪音扰的你没心情用电脑了;

4、电压不稳的地区,这台电脑可能根本没法运转,除非额外投资一台价值不菲,且仍然很沉重的交流稳压电源。

沉重的体量和经济负担,还想从娃娃抓起,让电脑普及?门都没有!

现代开关电源支撑的互联网数据中心,是这样的架势:



换成线性电源?恐怕以国家的实力也无法搞成!

没有开关电源,你想上网来附和或者怒怼我的观点?门都没有!

开关电源的大规模商用,节省下来天量级别的硅钢片,这间接地保护了人类赖以生存的环境,同时带旺了关联产业链和商家,尤其功率MOS器件,专用集成电路,如Maxium公司等。

够了,所有证据指向这个结论:没有开关电源,现在的世界比蒸汽机时代,虽说强是强些,但决不会强到哪去。

所以说,开关电源的发明,比蓝光LED的发明,其对人类福祉的重要意义,超出不止一个数量级。

网上搜了一下,捋出下面一些信息:

虽然早在1836年就萌发了雏形,但直到1948年晶体管诞生,也就始终停留在这个无甚价值的雏形。科学发展史也有自身规律可循,显然,晶体管自身的商业化也需要足够时间才行。

这不?说那时,那时快。经历12年的生肖轮回,随着晶体管产业的逐渐成熟,终于在1960年,第一个初具商业价值的开关电源发明出来了,发明者是美国通用汽车公司的 Joseph E Murphy 和 Francis J Starzec。

如果现今这两人至少有一人在世的话,我强烈推荐授之下一个诺贝尔奖!

这也算是我的感恩吧,因为:

我最近的发明灵感源自于这两个先驱之启迪

不过,我不是那种重复发明轮子的人,而是采用类比电源的创新,搞出了开关式液源。

其实电源和液源本质上并无二致,只不过电路里跑的是电子,而液路跑的是液体,如液压油等。它们内部的物理公式都是可以一一对映的,例如:功率 = 电压 x 电流 = 压力 x 流量,等等。

具体零部件也是可以一一对映的:

电阻器 == 液阻器

二极管 == 单向阀

开关三极管 == 电磁阀

电容器 == 液容储能器

电感器 == 液流软管线圈

开关电源一定不能缺少电感器,只有它才能将低电压升至高电压,而且大家都认为这是电磁感应的功劳。至于变压器,本质上是两个电感器共磁芯耦合而成。下图展示的电脑电源中,稍具一点科普知识的人,都可识别出电感器和变压器。



正是因为开关电源对输入电压的宽范围适应能力,例如USB的5V充电器,若执意设计的话,完全可适应3V至300V的输入变化,且交直流不限,从而使得那些电压供应不稳的地区,或者从220V的国家,携机去120V的国家,所有这些应用场合,都不会受到影响。

从类比角度看,开关液源似乎也须有软管“感应”管圈,才能提升液体压力。这难不倒聪明的人类,生活经验早就昭示:简单至一根直水管,也能“感应”出高水压,那就是水锤效应。

若平时没注意,读完此文不妨在家里试一试,突然快速关断水龙头,看看是否水管里是否发出显著的撞击声。注意哟,试验风险自负:关得太急,有可能水管爆裂啊,若质量不过关的话。

所以说,水往低处流不是绝对的,设计一个巧妙的机关,也是可以让水往高处流的,正如3V电池能升至12V。

瞧瞧,市面上还有水锤泵卖呢:



也别把这玩艺想得那么了不得。其实,只要搞懂先人们搞出的成熟开关电源模块,照猫画虎,零件一一对映替换,就是一台不错的开关液源,只要不限制尺寸。

这种“山寨”也没有必要那么惟妙惟肖,因为电路里面很多零件,在液路环境下是多余的,尤其液路振荡器的频率很低,低至亚赫兹也有可能,那些高频滤波等零件就可省去。这就大大简化了设计,只是整体个头仍然显得庞大。

滑稽地倒回去想想,没准那个电磁感应效应,会不会就是简单的“电子锤效应”呢。嘿嘿,不能想多了,否则就民科啦。

当然,利用水锤或油锤效应一定要大尺度才行,要做出商品化的范式,可搬来搬去的开关液源,还得另辟奇径,这恰恰是我的发明的核心技术所在,恕我暂时不便详细透露,等专利出版后,再慢慢道来。

资源拥有方,诸如车厂、天使投资人、风险资本啥的,如果有意助推此技术,可以来信索取技术方案以便评估,暂时只有全英文版本。

下面这张类比示意图,很棒地表述了电流和液流。



我的这一重大发明,必将像开关电源的诞生一样,开启人类液压能源应用的新时代!

往小的说,你甚至可将家里的自来水的能量,转换成300个大气压的液压油流,掀起栽重卡车的翻斗,虽然这样做大无必要,也不合算,因为自来水的价格比从中“偷”出来的动能要贵得多,且还要配套大口径水管,因为水的压力低,必然要流量大,才能维持液压DC-DC转换器输出相若的功率。

往大的说,有些配电局,没准将来要变成“配液局”,通过铺设的液压管基础设施,将高压液压油的能量,传送至特定小区。用户可把家里的电马达,换成液马达;要电的话,用液压马达带一个廉价小发电机就够了。因为液压稳定供应,所以发电机不需要那么复杂。特别适用于军营、作战部、工厂生产线等。下面是我的构思草图:



上面这些,姑且当作我的诗、远方和情怀。

当然,眼前最具价值的应用,当属我前几篇文章劲推的新型车用动力总成,小至轿车,大至火车,皆可找到其逞能之地,且本能地具有再生制动功能,无级变速更是应有之义。



很多人想到纯电动车,既可不要变速箱,也可自带再生刹车功能,因为同一件东西,发电机和电动机在特定条件下可互换角色。

既然电流与液流都是“流类”一伙的,基本属性雷同,那么理论上,液源动力也可不要变速箱,且天然地自带再生刹车功能,因为液压泵和液马达也能互换角色。

实际上,可以是可以,但仅能停留在要求不高的场合,还需要打一些补丁才能成大器。例如液力变矩器,本身就是一个低端的变速箱(鼓),为何自动波的车还要串联一个专业变速箱呢?因为前者只能适应较低速度范围内的变速。同理,低档电动车可以不要变速箱,但高档的还是需要,如特斯拉正在中试的5秒左右可起步到满速的跑车版。

最后,衷心期待开关电源的发明,载入诺贝尔奖的光荣史册。我嘀咕,你嘀咕,他嘀咕,大家都嘀咕,也许这事就成了!

参考文献:

1、Switched-mode power supply

https://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supply 2、第一个基于晶体管的开关电源专利:http://kiwaho.com/bu

3、水往高處流? http://kiwaho.com/bt 4、Hydraulic ram https://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_ram5、蓝光LED为什么能获得今年的诺贝尔物理学奖?http://kiwaho.com/bv

转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自魏焱明科学网博客。

链接地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-2339914-1172182.html

上一篇:From音乐之声To动力总成的国家名片--奥地利   
发表于 2019-4-9 10:20:10 | 显示全部楼层
太油菜了
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 10:34:52 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 10:38:33 | 显示全部楼层
现代科技是万恶之源
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 10:59:30 | 显示全部楼层
科技本身并不恶,而是使用科技的某些人可能恶。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 11:50:14 | 显示全部楼层
有意思
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 12:15:41 | 显示全部楼层
楼主低估了发明蓝光LED的意义,红光和绿光二极管已经伴随我们半个世纪了,如充电器指示就是用红光LED,但蓝光才是真正带来革命性变化的技术,使LED灯得到更高效的光通量,高效不闪的LED灯必将淘汰其他灯具。
我制作 3W LED灯,比25W白炽灯亮,已经连续开了三万多小时(达四年),现在还亮着。

其实在此前,已有海外学者认为蓝光半导体发光二极管是可能获奖的主题。因为诺奖近年来越来越青睐有应用前景、对人类产生很大影响的科研成果。

任何发明,只有先把样品做出来,如果样品不成功,就没有说服力。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 12:32:59 | 显示全部楼层
路上看到一台正在运输的国产ABB中型变压器,18万KVA,满负荷功率损耗350KVA,空耗只有70KVA。比开关电源效率高多了!
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 13:28:47 | 显示全部楼层
我也是嘀咕了什么蓝光二极管这个玩意,红光蓝光绿光……有个神马区别?
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 13:37:04 | 显示全部楼层
区别就在于你搞不出来。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 13:45:05 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 15:43:06 | 显示全部楼层
没有蓝光,就没有LED照明!

同样的亮度,LED燈用电量是普通白炽灯泡的十分之一都不到

回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 17:01:23 | 显示全部楼层
!
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 17:19:33 | 显示全部楼层
总之开关电源是不能比拟蓝光LED的,开关电源里的任何零件都不具开创性发明。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2019-4-9 18:31:50 | 显示全部楼层
!
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

QQ|小黑屋|手机版|Archiver|易天富基金网 ( 浙ICP备07035332号

GMT+8, 2019-10-22 13:55

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表