通信電源的發展現狀及應用要點分析

文/湯連軍

為了實現我國通信事業的可持續發展，本文針對通信電源的發展現狀及應用趨勢展開分析。首先，本文在概述通信電源發展現狀的基礎上，針對開關元器件、通信電源產品、通信用蓄電池等的實際應用提出建議；其次，本文對通信電源的未來發展趨勢與應用前景做出預測。在智能化和節能化目標的引導下，通信電源有望獲得進一步發展，并推動我國通信事業邁入新的發展階段。

隨著我國通信事業的信息化、智能化發展，通信網絡的應用領域隨之拓寬，例如特高壓、半導體、芯片、新能源（電池、儲能、光伏、風力發電）、智能制造、無人機等領域。為了適應快節奏的時代發展，通信網絡的性能必須不斷優化。當前，通信電源在通信網絡系統中占據著重要地位，其主要功能是為通信設備輸送交流電流和直流電流，為通信網絡的運轉提供充足能量。鑒于此，要想推動現代通信事業的進一步發展，相關研究人員就必須保證通信電源的質量和性能。

一、通信電源的發展現狀

通信電源歷經線性電源、相控電源兩個發展階段。近年來，通信電源憑借高轉換效率、高功率密度以及相對較輕的重量等優勢，逐漸取代了線性電源、相控電源的主流地位。隨著相關研究的不斷深入，通信電源正朝著微型化和高效化方向不斷演進。同時，通信設備的內部電源以直流電為主，其與通信網絡系統的運行安全和穩定性有著直接的關系。尤其是開關電源，其只有在可靠、安全的電流環境下，才能有效保障通信設備的持續運轉，并在提高電能利用率和動態性能的同時，降低系統運行產生的電能損耗。

伴隨市面上新型電磁材料的不斷涌現，通信設備也在這些新型材料的支持下快速更新，通信電源的性能得到了進一步改善。[1]例如，通信電源的安全性和電能利用率明顯提升，系統損耗進一步降低。

二、通信電源的應用要點

（一）開關元器件

通信電源技術在生產實踐中的應用，更多的是針對整流部件而實施的。傳統形式的整流部件不僅體積較大，而且大多會造成一定程度的環境污染。伴隨電源技術的創新發展，開關電源逐漸成為行業生產與應用的關鍵，不僅符合大容量的市場需求，還能夠實現高頻變化。現階段，高頻開關電源的應用主要集中在以下四個維度。（1）高效應用。效率是判斷電源性能最關鍵的指標之一。開關元器件在應用過程中，普遍表現出較高的效率，以及損耗低、散熱速度快等優勢，進而增強了通信電源的功率密度。[2]（2）高頻化應用。通信電源開關元器件在應用過程中展現出明顯的高頻化特征，使得電源體積不斷縮減，電源功率密度進一步增強。（3）控制并減少環境污染。通信網絡的普及，逐漸擴大了電源使用范圍，增加了電源裝置的數量。筆者結合實踐發現，由于電源裝置的數量增加，輸入電流諧波隨之增加，但電路的功率因數隨之降低，從而保證了電網供電環境質量，控制并減少了環境污染。（4）模塊化應用。通信電源開關元器件的功率相對較低，為了與系統功率相匹配，技術人員可采用集中供電的方法。例如，技術人員可通過應用模塊化電源開關的方式，達到通信電源開關元器件模塊化應用的效果。

（二）通信電源產品

在電力市場和電信技術飛速發展的當下，通信電源產品實現了進一步發展，但在具體的應用過程中，技術人員還需要注意以下幾點。（1）及時按照功率密度的變化，調整通信直流電源的整體功率密度。（2）基于通信電源技術發展現狀，以通信電源設備的市場需求為依據，選購綜合性能更優的通信電源產品，尤其要注重產品的安全性和可靠性。（3）遵循經濟性原則，盡可能降低通信電源產品采購成本。[3]（4）定期檢修、維護通信電源產品，及時更換受損元件，在保障通信電源產品可靠性的同時，將維修成本控制在較低水平。（5）在網絡化管理的基礎上，合理引入5G、人工智能、大數據、工業互聯網、區塊鏈、信息化等技術，以實現通信電源產品的智能化、信息化、自動化管理。

（三）通信用蓄電池

通信用蓄電池是通信網絡系統最為關鍵的備用能源，其中，具有防酸、防爆性能的閥控電池，成為最常用的備用電池之一。然而，隨著供電系統的不斷完善，通信用蓄電池已經無法滿足更新后的供電需求。[4]例如，閥控電池對環境的適應性不強，無法有效規避外界環境因素的影響，加之閥控電池屬于封閉性電池，工作人員很難通過簡單觀測來了解電池的內部狀況，這也在一定程度上增加了電池維修的難度。在長期應用的情況下，發生安全事故的概率將越來越高。因此，技術人員可從以上方面著手，優化閥控電池的應用管理，如通過內阻測試等手段，及時發現電池內部故障并及時予以檢修。鋰電池的應用頻率也比較高，并且得益于小巧輕便等優勢，其在筆記本電腦與智能手機等移動設備中獲得了廣泛應用。在先進技術的推動下，鋰電池的結構發生改變，其應用范圍、系統性能等均得到有效改善，并在通信用電池領域的研究取得較為顯著的成果。除此之外，釩電池的研究也進入了關鍵階段。作為燃料電池的一種，由于具備較強的安全性能，釩電池在通信領域占據了一席之地。

（四）通信電源技術

通信電源技術的實踐應用須以串聯諧振技術和人工智能等技術為要點。其中，在運用串聯諧振技術的過程中，技術人員需要重點關注勵磁電感，因為它是控制諧振頻率、穩定通信電源的關鍵。運用人工智能技術的主要目的是實現電子設備的自動化監管和遠程控制，以及對通信電源工作狀態的實時監控。因此，技術人員需要實時觀測設備的運行狀況，并能第一時間發現異常并發出警報，以避免未能及時排除設備故障而造成更大損失。

三、通信電源的未來發展趨勢

（一）智能化

基于當前社會經濟與通信事業的發展趨勢，通信網絡系統對通信電源提出的要求越來越高，通信電源也需要增強自身性能以保持通信網絡的穩定性。在信息時代的大背景下，隨著5G、人工智能、區塊鏈等現代信息技術的普及應用，通信網絡基本實現了大范圍覆蓋，因此，智能化是科技發展的必然方向。未來，通信電源有望在各項先進技術的加持下，實現高度集成化，或者通過模塊化設計實現小型化的改進目標，有效緩解通信設備在尺寸與體積方面的壓力。

以人工智能技術在通信電源中的應用為例，當前較為常見的人工智能技術有計算機技術、精密傳感技術、GPS 定位技術等。由于通信電源產品的市場競爭趨勢越來越嚴峻，加快實現通信產品智能化成為通信領域研究人員的首要任務。通過合理推測，完成智能化改造的通信電源產品應具有以下優勢：（1）操作環境整體改善，工作強度下降；（2）工作質量與效率顯著提升；（3）在關鍵環節或重點領域的應用問題得到有效解決；（4）實現了環保與節能目標；（5）機器設備自動化、智能化水平顯著提升；（6）通信電源設備的穩定性、可靠性進一步增強，有效降低了后期維護成本；（7）支持智能診斷設備故障，在避免人力、物力、財力資源浪費的同時，也為通信網絡的可靠性和持續穩定運行提供了保障。

（二）節能化

通信電源是通信網絡系統的重要組成部分，其在運行過程中，難免會消耗較多的能源。近年來，5G、人工智能、大數據、工業互聯網、區塊鏈等技術飛速發展，助推通信電源不斷完善性能，并在更多領域得到應用。筆者推測，節能化通信電源的推廣應用，有利于持續優化經濟結構，創新經濟增長形式，增強環境承載力和社會承受力。只有真正實現節約發展、清潔發展、安全發展，通信電源設備的資源利用率才能達到最大化，進而推動經濟增長，改善環境污染問題。

四、結語

現階段，通信電源在通信網絡系統中的重要性日益凸顯。同時，在人工智能、5G、區塊鏈等現代信息技術的推動下，通信電源的應用范圍得以拓展，并實現了在特高壓、半導體、芯片、新能源、智能制造、無人機等多個領域的有效應用。鑒于此，本文探討了通信電源的應用現狀和應用要點，總結了幾點完善通信電源性能的可行策略，對通信電源的未來發展趨勢做出合理推測，以期助力通信事業實現更好的發展。