當代通信電源技術的發展與應用

高東健，崔忠慧

（1.吉林吉大通信設計院股份有限公司，吉林 長春 130012；2.中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司，吉林 長春 130012）

1 通信電源技術的總體發展概述

1.1 通信電源技術的發展背景

通信行業的飛速發展，給通信行業帶來了新的機遇。通信電源是通信技術最基礎的應用，對通信系統的綜合使用有著重要作用。通信電源從相控整流器到高頻開關，是整流器的最終升級，是通信電源技術取得的重大進步。

1.2 通信電源技術的通用性需求

產業規模的不斷擴大，使通信電源的相應標準接口以一種全新的模式突破了通信電源原有的專用性。通信電源可以通用，已經成為一種全新的發展趨勢。早期的鎮流器技術影響了通信電源系統的最關鍵部分，而今整流器的發展和更新速度越來越快，智能化程度越來越高，甚至改變了晶閘管的導流角。采用對輸出電壓進行控制的方法，促進了大功率電器元器件的發展。通信電源功率逐漸加大，單機容量逐漸擴大，加快了分布式通信網絡的發展，導致硬開關因為損耗過大而慢慢被淘汰。

1.3 通信電源技術的智能化需求

通信電源技術的需求和通信設備自動化的適配程度，成為智能診斷和處理的前提。在實現通信電源智能化管理需求的基礎上，人們有了進一步要求。從整體的通信電源技術發展方向來看，通信電源技術研發人員要求具備較強的技術研發能力[1]。現階段，通信電源技術應用領域的實際開發需求，促進了通信系統發展核心部分和通信電源在整個系統應用中的轉變。

1.4 通信電源技術發展的體系化需求

形成完整的體系，也是通信電源技術必然的發展趨勢。現在的通信電源技術主要是鉛蓄電池、燃料電池、鋰離子電池以及液流電池等。鉛蓄電池實際使用時間很長，極強的可靠性使其應用的比例較高[2]，如大型基站或者處于中心位置的機房多使用這種電池。燃料電池污染性較小，噪音較低，操作過程簡單，性能可靠，續航時間較長，多應用于電動車能源和數碼能源方面。鋰離子電池的優勢是使用壽命極強，能量儲備技術比較先進。因此，便攜式的移動電源大量應用鋰離子電池。液流電池綠色環保，是一種新型的環保電池，受到了人們的青睞。但是，我國液流電池技術比較落后，電能轉化率較低。從通信電源的種類來看，通信電源技術向著輕量化、模塊化、小型化、智能化方向發展。

2 當代通信電源技術的發展

2.1 高效節能的通信電源技術

高效節能的電源技術將提升其使用效率，向著小型輕量化的可靠安全需求發展。發展過程中，盡可能消除電力公害，減少電磁干擾，消除電噪音。目前，借鑒國外先進的技術經驗，我國的通信電源技術呈現出高頻變化的主流趨勢。開關電源的發展具有廣闊的空間，是高頻變化和未來物聯網時代的硬件基礎，促進了移動電源的技術進步，而功率電子的重要性也開始被人們重視。使用更加高效節能的通信電源技術和手段，應該考慮通信電源電池的電能轉變和電能二次改變，為電源的應用提供了更多發展。利用軟開關和準諧振技術，在高頻變化過程中成熟地開發通信電源，可保證電源系統在變化過程中的安全和穩定，而零電流的電壓開關設備更便于人們使用[3]。

2.2 數字化控制的通信電源技術

微處理器技術和監控軟件的引入，在數字監控領域內具有良好的應用效果。實時的監控和監視，使得本身各種運行參數和狀態檢測能夠很好地提高監控效果。在實現動力設備無人值守和遠程設備電源可靠性問題方面，通信電源技術的應用使得通信網絡系統的管理、維護和數字化控制更加方便，能夠實現互聯網時代的綜合需求，實現無人化控制。數字化控制的通信電源技術，控制手段信息量較小，芯片價格便宜，因此在實際運行過程中的成本并不高。這種數字化的控制模式可以顯著提升通信電源的穩定性和安全性，故障檢測也更加靈敏、高效[4]。

2.3 網絡化控制管理的通信電源技術

隨著互聯網技術的快速發展，大數據和信息化的關聯程度越來越高。互聯網技術日益普及，加上信息處理技術的快速發展，使得通信互聯網終端電源設備具有了一定的數據處理和網絡通信信息處理能力。利用云計算，可幫助通信電源技術與網絡通信、數據處理等技術融合。融合的過程中，人們往往更著眼于通信電源技術的信息儲存能力和保護能力。在保證通信電源系統設備運行過程中，網絡化控制和管理會考慮社會和市場的實際需求，在滿足實際需求的過程中，網絡化控制變得更人性化、智能化[5]。

3 當代通信電源技術的應用狀況

3.1 串聯諧振技術

串聯諧振技術對于通信電源技術的發展有非常重要的作用。串聯諧振可以提升電源的使用效果，使其具有很好的適用性。通信部門的變壓器可以使電壓不穩定供電，也能夠穩定供電。順利進行電源的切換和操作，可以凸顯性能的有效轉變。電源裝置內應用勵磁電感，逐漸降低了電腦資源的消耗量，并且把控了通信電源開關。串聯電阻和電感可以形成新的連接電路，當容抗XC與感抗XL相等時，即XC=1/XL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現純電阻性，這是一種非常典型的串聯諧振物理現象。如果發生串聯諧振，將影響電路的整體抗阻，人們希望能夠盡可能降低電路的總抗阻，從而提升電流的最大容量[6]。

3.2 智能化應用技術

目前，智能化應用技術是通信電源技術發展的重要方面。每天只需持續供電，在無人監管情況下，系統即可實現良性持續運轉。即使是在系統停止運作后，仍然能夠有足夠的電能支撐主板電池的持續性供電，保證通信電源電力的穩定運行。通信電源系統的正常運行，可以避免損失。無人監測領域的智能控制系統，可以很好地操控通信電源狀態下的不同指標和屬性，利用這些屬性參數掌握并判斷設備運行的正確規律[7]。如果在通信電源正常運行的過程中出現了異常，那么智能化報警就可以很好地挽救損失。通信電源的穩定使用，可以在智能化通信領域達成一致，幫助企業降低供電成本，持續保證電池組的應用，為定位技術的升級提供技術研究和實踐資源。UPS電源供電技術的應用非常廣泛，可以在電力系統停止運行的狀態下自動轉換，有效保障通信電源穩定運行。同時，它可以實現更好的監測，是一種24小時無人值班的值守技術。監測到異常情況時，系統會自動聯網報警，便于及時搶修故障[8]。

3.3 整流器技術

穩定的供電應用。交流電和直流電的轉換裝置，是供電裝置和偵測無線電信號的使用基礎。整流器的主要組成部分是真空管、引燃管、固態矽半導體二極管和汞弧等。直流電和交流電的裝置之間是相互連接和貫通的，人們把它稱為“逆變器”。在備用UPS中，只需要給蓄電池充電，不需要給負載供電，故只有充電機。在雙變換UPS中，此裝置既為逆變器供電，又給蓄電池充電，故稱為整流器/充電機。整流機的主要功能是將交流（AC）轉化為直流（DC）。在電流輸出過程中，人們喜歡使用它的兩功能：第一，進行交流電和直流電的轉化，省去濾波，降低供給負載，把電流直接供給給逆變器；第二，充電器作用，給蓄電池提供持續的供電電壓。整流器技術可以實現高效率的電流轉化，在高密度下，即使通信機房設備不斷升級，功力越來越大，也能夠適用[9]。

4 結 論

通信電源在整個通信行業和網絡中所占據的比例并不大，但是通信電源的重要性不言而喻，是整個通信網絡的關鍵基礎性設施。通信電源的穩定，可確保電信技術的快速發展。目前，電信網絡的結構日益復雜，而這種復雜的多元化對信息技術的控制和發展提出了更高要求。人們希望通信電源能夠節能、節電、節約材料、體積小、重量輕、環保高效、可靠安全、壽命長，實現智能化和數字化的高效率控制，使電源技術不斷朝著高效率、節能化、環保化發展。