通信电源技术探讨

通信电源技术探讨 摘 要 随着通信网络在各行业发展中逐步体 现的支撑作用 人们对通信系统的安全性和可靠性要 求也越来越高 作为通信局站的重要组成部分 通信 电源的稳定可靠与否 直接关系到通信设备是否可以 安全运行 一般的通信设备发生故障 其影响是局部 的 但通信电源发生问题 带来的则是整个局站的通 信中断 电源技术的可靠性影响着通信技术的应用 反过来 通信信息技术的迅速发展 也极大地推进了 电源技术进步 特别是电源监控技术的普及应用 使 得通信电源设备可以具备无人值守 故障自诊断 故 障自动报警 电池自动管理等等功能 关键词 开关电源 整流 中图分类号 TN86 文献标识码 A 1 通信电源技术目前的发展现状 通信电源系统主要包括三部分 交流供电系统 直流供电系统 以及接地系统 在通信行业内 将高 频整流器称之为一次电源 将直流 直流变换器称之 为二次电源 由于高频开关电源具有转换效率高 稳 压范围宽 体积较小 重量较轻等特点 目前已获得 广泛应用 促成其广泛应用的主要原因包括 均流技 术的不断发展 使得开关电源可以通过多模块并联组 成大电流系统 开关线路的发展使得开关电源的频率 可以不断提高 变换功率也不断增大 功率因数校正 技术的发展 极大提高了开关电源的功率因数 使得 开关电源可以大量进入电网 而减少破坏电网的供电 质量 2 通信电源系统运行维护和管理中存在的问题 2 1 无法检测交流供电系统里部分电源设备的电 气性能 目前 大型数据中心 通信局站的交流负荷电流 成倍增加 要求高质量交流供电的通信设备也越来越 多 其中包括空调设备 支撑网设备的大量增加 使 得大型 UPS 等交流供电设备大量使用 但当前国内 运营单位无法完全检测 UPS 及 DC AC 逆变电源设备 的性能 也无法检测出柴油发电机组的输出功率及带 载能力 因此给日常的运行维护例行检测工作带来影 响 2 2 直流供电系统中的电源设备电气性能指标无 法检测 因为阀控电池是贫液电池 对电解液比重也无法 进行测量 如何判断电池的好坏 预测容量已成为一 大难题 国内外的电池制造厂家在生产工艺上各不相 同 因而电池质量也大不一样 有的电池生产工艺水 平高 质量较好 有的质量存在一些问题 电池寿命 很短 工艺水平较差 在网上运行一年左右时间后 容量大幅度下降 如不能及时发现 则会致使蓄电池 组的其他电池随时间慢慢失效 最终导致整组蓄电池 全部报废 有的电池内部连接条断开 最终造成通信 全阻 有的品牌的电池使用一段时间后电压过低 浮 充供电时看似正常 但放电 10 20 分钟后电池组电 压下降很快 容量就几乎终了 在正常使用中维护单 位因对电池容量大小不好掌握 因此一般做电池容量 试验时并不带实际负载 因为没有电池容量方面的检 测设备 实际运行着的电池组容量及寿命在例行检查 中无法确定 蓄电池组又是通信多种供电方式中的最 后保障措施 稍有失误就有中止供电的可能 因而对 机房内使用的蓄电池组剩余容量做到心中有数更为重 要 3 通信电源技术发展前景展望 3 1 通信电源技术向多元化方向发展 通信网络的发展历程大致经历了两个过程 由模 拟空分交换到数字时分交换 新的网络技术的发展与 商业推广必须要求通信电源技术的发展作为前提和支 撑 通信电源的发展是一项基础应用 其发展与其他 技术不同 它不如核心网 接入网以及终端设备发展 迅速 但是这不代表通信电源技术的发展是停滞的或 者是倒退的 目前 整个通信电源技术正在向着多元 化方向发展 诸多厂商都已经或者正在开发 DC DC 开关电源 交流变频调速电源 AC DC 开关电源 正弦波逆变电源 UPS 等新型产品 除此之外 更 多新型的电源技术也已经走入了人们的视野 比如高 频逆变式整流焊接电源 化学电源 大功率高频高压 直流稳压电源 电力操作电源 另外 一些符合生态 发展趋势的绿色电源 风光互补型电源也越来越多的 在实践中得到应用 在通信网络发展过程中 全谐振 高频软开关变换技术 高频变换技术 功率转换技术 等也为通信网络的畅通做出了重大贡献 3 2 高效率成为通信电源发展的必然趋势 器件是电源产品的重要组成部分 随着新型高性 能器件的开发与应用 电源产品更新换代的速度也越 来越快 通信电源的开关频率也越来越高 当前 电 源的开关频率基本上能达到 300kHz 400kHz 而一 些小功率电源的开关频率已能达到 1MHz 电源功率 密度也大大提高 这对电源技术的发展与进步起到了 重要的作用 除此之外 一些新技术的应用也使电源 的效率得到大大提高 比如功率场效应晶体管 绝缘 栅双极型晶体管 新型磁材料和变压器等 3 3 通信电源技术向网络化方向迈进 通信电源技术的发展与网络的深入密不可分 互 联网技术的发展促进了信息处理技术的不断进步 通 信系统也发生了巨大的变化 单机或小局域的通信系 统逐渐发展成大局域网 广域网系统 顺应这一趋势 电源设备也必须具备通信能力和对数据的处理能力 通过网络化的手段使通信技术人员可以随时监控电源 设备的运行状况 并且使通信电源自身具备保护 存 储数据信息以及处理和打印功能 通过网络化的控制 达到通信技术人员可以定时开关通信电源设备甚至是 远程控制电源设备 3 4 通信电源控制过程实现全数字化 目前对通信电源的所有的控制技术 都将随着监 控软件和微型处理器的介入 通信电源的自我控制能 力得到普遍增强 可以实时远程地查看设备运行过程 中各种参数和状态以及出现的故障 并且能有效的对 故障进行自我诊断 这样即便在无人值守的时候 通 信设备也可以正常运行 并且有效的实施了远程监控 电源维护人员不在现场就能远程观察到电源设备运行 过程中的参数 状态 数据等 当故障出现的时候 亦可及时将故障信息上报 并可利用其它通讯手段停 滞值班人员 尽快维修排除故