通信電源技術探討

孫海林

摘 要：隨著通信網絡在各行業發展中逐步體現的支撐作用，人們對通信系統的安全性和可靠性要求也越來越高。作為通信局站的重要組成部分，通信電源的穩定可靠與否，直接關系到通信設備是否可以安全運行。一般的通信設備發生故障，其影響是局部的，但通信電源發生問題，帶來的則是整個局站的通信中斷。電源技術的可靠性影響著通信技術的應用，反過來，通信信息技術的迅速發展，也極大地推進了電源技術進步，特別是電源監控技術的普及應用，使得通信電源設備可以具備無人值守、故障自診斷、故障自動報警、電池自動管理等等功能。

關鍵詞：開關電源；整流

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A

1 通信電源技術目前的發展現狀

通信電源系統主要包括三部分：交流供電系統、直流供電系統、以及接地系統。在通信行業內，將高頻整流器稱之為一次電源，將直流-直流變換器稱之為二次電源。由于高頻開關電源具有轉換效率高、穩壓范圍寬、體積較小，重量較輕等特點，目前已獲得廣泛應用。促成其廣泛應用的主要原因包括：均流技術的不斷發展，使得開關電源可以通過多模塊并聯組成大電流系統；開關線路的發展使得開關電源的頻率可以不斷提高，變換功率也不斷增大；功率因數校正技術的發展，極大提高了開關電源的功率因數，使得開關電源可以大量進入電網，而減少破壞電網的供電質量。

2 通信電源系統運行維護和管理中存在的問題

2.1 無法檢測交流供電系統里部分電源設備的電氣性能

目前，大型數據中心，通信局站的交流負荷電流成倍增加，要求高質量交流供電的通信設備也越來越多，其中包括空調設備、支撐網設備的大量增加，使得大型UPS等交流供電設備大量使用。但當前國內運營單位無法完全檢測UPS及DC/AC逆變電源設備的性能，也無法檢測出柴油發電機組的輸出功率及帶載能力，因此給日常的運行維護例行檢測工作帶來影響。

2.2 直流供電系統中的電源設備電氣性能指標無法檢測

因為閥控電池是貧液電池，對電解液比重也無法進行測量，如何判斷電池的好壞，預測容量已成為一大難題。國內外的電池制造廠家在生產工藝上各不相同，因而電池質量也大不一樣，有的電池生產工藝水平高，質量較好，有的質量存在一些問題，電池壽命很短、工藝水平較差，在網上運行一年左右時間后，容量大幅度下降，如不能及時發現，則會致使蓄電池組的其他電池隨時間慢慢失效，最終導致整組蓄電池全部報廢；有的電池內部連接條斷開，最終造成通信全阻；有的品牌的電池使用一段時間后電壓過低，浮充供電時看似正常，但放電10～20 分鐘后電池組電壓下降很快，容量就幾乎終了。在正常使用中維護單位因對電池容量大小不好掌握，因此一般做電池容量試驗時并不帶實際負載。因為沒有電池容量方面的檢測設備，實際運行著的電池組容量及壽命在例行檢查中無法確定，蓄電池組又是通信多種供電方式中的最后保障措施，稍有失誤就有中止供電的可能。因而對機房內使用的蓄電池組剩余容量做到心中有數更為重要。

3 通信電源技術發展前景展望

3.1 通信電源技術向多元化方向發展

通信網絡的發展歷程大致經歷了兩個過程：由模擬空分交換到數字時分交換。新的網絡技術的發展與商業推廣必須要求通信電源技術的發展作為前提和支撐。通信電源的發展是一項基礎應用，其發展與其他技術不同，它不如核心網、接入網以及終端設備發展迅速，但是這不代表通信電源技術的發展是停滯的或者是倒退的。目前，整個通信電源技術正在向著多元化方向發展，諸多廠商都已經或者正在開發DC/DC開關電源、交流變頻調速電源、AC/DC開關電源、正弦波逆變電源、UPS等新型產品。除此之外，更多新型的電源技術也已經走入了人們的視野，比如高頻逆變式整流焊接電源、化學電源、大功率高頻高壓直流穩壓電源、電力操作電源。另外，一些符合生態發展趨勢的綠色電源、風光互補型電源也越來越多的在實踐中得到應用。在通信網絡發展過程中，全諧振高頻軟開關變換技術、高頻變換技術、功率轉換技術等也為通信網絡的暢通做出了重大貢獻。

3.2 高效率成為通信電源發展的必然趨勢

器件是電源產品的重要組成部分，隨著新型高性能器件的開發與應用，電源產品更新換代的速度也越來越快，通信電源的開關頻率也越來越高。當前，電源的開關頻率基本上能達到300kHz～400kHz，而一些小功率電源的開關頻率已能達到1MHz，電源功率密度也大大提高，這對電源技術的發展與進步起到了重要的作用。除此之外，一些新技術的應用也使電源的效率得到大大提高，比如功率場效應晶體管、絕緣柵雙極型晶體管、新型磁材料和變壓器等。

3.3 通信電源技術向網絡化方向邁進

通信電源技術的發展與網絡的深入密不可分，互聯網技術的發展促進了信息處理技術的不斷進步，通信系統也發生了巨大的變化，單機或小局域的通信系統逐漸發展成大局域網、廣域網系統，順應這一趨勢，電源設備也必須具備通信能力和對數據的處理能力。通過網絡化的手段使通信技術人員可以隨時監控電源設備的運行狀況，并且使通信電源自身具備保護、存儲數據信息以及處理和打印功能，通過網絡化的控制達到通信技術人員可以定時開關通信電源設備甚至是遠程控制電源設備。

3.4 通信電源控制過程實現全數字化

目前對通信電源的所有的控制技術，都將隨著監控軟件和微型處理器的介入，通信電源的自我控制能力得到普遍增強，可以實時遠程地查看設備運行過程中各種參數和狀態以及出現的故障，并且能有效的對故障進行自我診斷，這樣即便在無人值守的時候，通信設備也可以正常運行，并且有效的實施了遠程監控，電源維護人員不在現場就能遠程觀察到電源設備運行過程中的參數、狀態、數據等，當故障出現的時候，亦可及時將故障信息上報，并可利用其它通訊手段停滯值班人員，盡快維修排除故障，提高除障的效率。專家表示，通過數字化技術處理通信電源的運行過程，可以在很大程度上節約成本，并且能有效的縮小電源的體積，提高設備的穩定性、可靠性以及對用戶的適應程度。

參考文獻

[1]秦棣樣.通信電源中幾個問題的探討[J].通信電源技術，2001（02）.endprint