在這種情況下,汪至中最終下定決心繞開這個主芯片的版權(quán)保護,自己設(shè)計并改進核心芯片,他把自己的方案告訴了弗蘭克。“弗蘭克顯然認為我國當時還沒有這個能力,他說你要是能做就試試看吧!”
汪至中是電力電子方面的專家,雖然不是微電子專家,但他對當時中小規(guī)模的模擬和數(shù)字芯片極為熟悉,此前曾在美國加州理工和硅谷了解了多芯片合成方法(MCM)和計算機仿真設(shè)計,覺得這難不倒自己。因此,汪至中沒有采用“磨片”的考貝方法,而是采用了剛從國外學(xué)來的先進方法完成了電路前端設(shè)計。此后他找到了集成電路研究所,請那里的微電子專家對芯片進行了后端設(shè)計、并流片。
“這是由我國完全自主設(shè)計研發(fā)的第一片模數(shù)混合型大規(guī)模CMOS 集成電路,和美國的芯片相比,它在50 赫茲和60 赫茲電源變化時可通過片內(nèi)電子開關(guān)用數(shù)字方法改變電路來實現(xiàn)同步,并且主頻高、分辨率高而恒定不變。
此外,CMOS 芯片功耗低、電流小,要設(shè)計出既要模擬又要數(shù)字集成,還要輸出大電流驅(qū)動的芯片的確有很大難度。所以這個芯片設(shè)計還是請了很多單位幫忙,最終用一年的時間搞了出來。”汪至中回憶道。
“芯片有了,而模塊上的變壓器我卻做不了,小小的一個電源變壓器要做到15 瓦,很小的一個集成脈沖變壓器要做到3500 伏耐壓。但通過和國內(nèi)零部件廠家的合作,現(xiàn)在我們做的比進口的好,同樣性能和體積的脈沖變壓器我們?nèi)渴?000 伏耐壓的。這是一個過程,現(xiàn)在我們性能優(yōu)于進口的控制模塊,價格只有進口的三分之一。”汪至中提到,“我覺得不要輕易崇洋媚外,不要總覺得國外的就好,國外人家是比咱們走的早,有很多優(yōu)點要學(xué),但很多東西直接拿圖紙過來是不行的,一定要根據(jù)中國的人和國情來重新調(diào)整、完善。”
采用國產(chǎn)芯片組裝的模塊以性價比的絕對優(yōu)勢推向市場,由于用國產(chǎn)模塊生產(chǎn)的設(shè)備可任意在50 赫茲或60 赫茲國家生產(chǎn)、到另一國家使用,取消了過程中人為改焊元件及撥碼開關(guān)的不可靠因素,很快便替代進口,在電動汽車充電電源、蓄電池化成電源、電廠后備電源、電機軟啟動等領(lǐng)域推廣應(yīng)用,被越來越多的國內(nèi)外用戶所接受。
實際上,該控制模塊的成功國產(chǎn)并應(yīng)用于風(fēng)電,與科技部高新司的支持是分不開的。當時主管風(fēng)電的李寶山得知風(fēng)電軟并網(wǎng)有一個獨立的模塊在進行國產(chǎn)化研發(fā)時,曾多次到學(xué)校了解情況。在實驗室中,汪至中為李寶山在臺架上模擬了該模塊的工作情況,并與國外模塊進行了對比。此后,科技部的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)不但支持他申請了“九五”科技攻關(guān)項目“風(fēng)力發(fā)電機的軟并網(wǎng)”,還陸續(xù)介紹他結(jié)識了許多風(fēng)電界的同仁,幫助他將新技術(shù)盡快地投入到我國風(fēng)電發(fā)展的實踐中去。
因此,20 世紀90 年代末,汪至中的軟并網(wǎng)控制模塊很快便在浙江省機電研究院和沈陽工業(yè)大學(xué)所研制的200 千瓦風(fēng)電機組中得到了應(yīng)用。此后的250 千瓦風(fēng)電機組中也全部安裝了該控制模塊。當年在現(xiàn)場研究并網(wǎng)問題時,多個單位的工作人員大家都混在一起,不分你我,對硬件、甚至控制軟件細節(jié)都是靠集體力量一點一滴地討論摸索和試驗確定。企業(yè)和學(xué)校之間的互相支持、協(xié)作,成為創(chuàng)新過程中極為重要的一環(huán),因為只有這樣才能從根本上掌握這項新技術(shù)。
“企業(yè)與學(xué)校之間的合作很重要,也許是我有一個在企業(yè)從工人、技術(shù)員到工程師的經(jīng)歷,所以與企業(yè)技術(shù)人員都溝通得很好,互相聯(lián)系的也比較多。如果沒有這些人的合作,很多東西是很難做成功的。另外自己也必須要喜歡這些技術(shù),而不是把這門技術(shù)說成是你的或是他的。那時候工資雖然很低,但因為喜歡,錢不夠大家也愿意加班干,創(chuàng)新不那么容易,必須要有興趣,全身心投入。”

20世紀90年代安裝在南澳島上的國產(chǎn)垂直軸風(fēng)電機組