摘要：微电子技术是人类智慧的结晶和文明进步的体现，而微电子电源盒在通信使用的过程中也得以迅速的发展。其纷繁复杂的路线和系统设计人员的参与研制，使得各方面的功能实现高度集成化。但是也存在着为了实现速度与效率的工作要求，长时间不间断地工作运转，为了防止危险的事件发生，微电子电源盒的一些功能使得故障出现。为了更好地将微电子电源盒应用于通信当中，如何进行改进是重中之重。
关键词：微电子电源盒；通信；应用
前言
微电子技术近年来持续呈现高的增长形势，也是电子行业重点培养发展的领域之一。微电子电源盒在通讯中的使用随着技术的进步变得更加利于人们的使用。微电子电源盒技术远远走在常规电源盒的前列。但是面对微电子技术存在的一些问题，研制和开发稳定可靠的电源盒就成为亟待解决的问题。
1.微电子电源盒存在的问题
1.1容易烧坏
微电子的一些细小元器件对电源精度要求高，而网压时常或立马无法供应达成，直接影响微电子电源盒的直流稳压输出，造成危险信号的出现甚至直接导致电源盒烧坏的现象出现。电源盒内有体积质量较重的工频变压器，还有包含散热器的集成稳压器。这些能够发热元器件长期工作运转，使得温度飙升，散热量达到一定程度。在这种情况下，极其容易造成造成电源盒内，一些相关联的元器件在其极度高温的影响下，降低了性能，使用时长也大大损耗。在冬季尚且由于外部环境进行中和，但是夏季，炎热潮湿，极易导致这些元器件中，烧坏变压器使得功率不能稳定，穿透整流二极管，导致无励磁进而无法整流，还有电路故障等一系列连锁反应导致的问题。这些都是因为微电子电源盒因各种原因所产生的烧坏的现象。
1.2非线性原件对电源要求高
交流电源的数学模型由非线性的特点，应用到交流电的中非线性控制理论要求较高。如果不能精确抵消非线因素，容易引起鲁棒性问题。所以，需要全状态可测量等精确的方式，控制率复杂。可控硅是非线性电元件，它有很多种类型。其轻小便捷、效率高等很多好的特点。它发出的出发电压和电流，必须大于元件门及规定的触发电压，并且留有余量。这个过程，其电路的导通也需要一定时间，必须达到一定电源的电流标准时才能导通。非线性原件关于电源的时间掌控有严格的标准，对信号和电源功率也要严格掌控，所以遂与电源要求是极高的。高频下元器件间的磁场和电场相互耦合影响加强往往使开关电源的电磁干扰特性变差。电磁干扰问题使开关电源的频率难以进一步提高，制约了开关电源的进一步高频化和高密度化。
1.3电源盒没有采用补偿电路
在电源盒供电的过程中，电源点电压和频率接近于恒定还有相电流和相电压趋于平衡的时候是工作运功稳定的状态。但是当不稳定的情况出现时，采用补偿电路，可以大量减少线路中因输送无功电流而产生的电能损耗，从而有效的缓解电压。补偿电路在电源盒供电的过程中是一个重要的环节，如果没有采用，会导致电流出现问题。在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，还需要取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些电源盒在通信的过程中，就不能维持在额定情况下的工作，通信电源设备的端电压就要下降，从而影响微电子电源盒在通信过程中的正常运行。不采用补偿电路，也容易造成系统电压的不稳定状态，远距离功率运输的失效，既浪费时间，又有损器件本身。
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2.微电子电源盒问题改进办法
2.1采用新型开关电源电路
通过技术的不断探究，使得发现一种开关稳压电源电路。主变换电路使用自激励单管调频，调宽式稳压控制电路。其直流输入的电路用于过滤除来自电网和电源两方面的干扰。一系列的构成使得过滤器有一个显著的优点，电源输入电流在电感上所产生的干扰磁场可以相互抵消，相当于没有电感效应。一切都有效的减少了共模磁场的传导干扰。涌浪电流限制电阻，用于对开机瞬间的充电电流限幅，具有负温度特性，通电基体发热阻值就会迅速下降，以减少对交流电压缩产生的影响。控制主机开关电源，交流市电经低通滤波器后，进入整流滤波电路，输出脉动直流电压，为后极开关振荡电路提供电源。其自激式开关震荡电路的工作，首先计算机接通电源，整流后得到直流高压，经过一系列操作，其集电极将有一个相对较大的电流，通过变压器的多次绕组，产生一个陡峭的脉冲前沿。后又经过脉冲平顶期形成陡峭的脉冲后沿。休止期释放结束后又开始新的运转。对于稳压工作过程中进行的脉冲宽度的调整以改变时间，进行调整电压的高低。其保护电源的方法是借入熔丝，在发生故障时起到辅助作用。还设置了最小的电阻，对全程进行检测。当负载电路的晶体管被击穿，将电源开关管或其他重要元器件弄毁掉，以加强对电路的保护。
2.2采用高频变压器
在通信的过程中，电能通常要从很远的地方运输过来，采用低的电压进行远距离输电难度极大，电能也极大可能浪费在运输过程当中。为了提高通信过程中的传输效率，根据实际需要，采用高频变压器将电压进行适度的调整便于运输，是十分有必要的。高频变压器的特性主要是变压的高频损耗，其设计十分巧妙。高频变压器在开关电源中主要是实现能量储存和传递，起隔离、变压的作用，随着对电磁干扰要求的逐渐严格，对变压器高频下分布电容的研究日益受到重视。在工作过程中，防止因温度过高烧坏，高频变压对设备的电压进行调整，防止更大的损失。一般情况下可以根据实际需求来提供最合适的电压波形，提升电气设备的工作效率，降低其能耗，所以高频变压器提高了转换效率。面由于磁性元件多为自主设计，其高频参数受设计、工艺和安装位置等因素影响，合理的磁性元件设计可以保证良好的参数配合，从而显著改善电磁干扰发射水平。高频变压器，其高频电场效应包括变压器的电场储能特性和对共模噪音电流的抑制特性。
2.3采用补偿方式
合理的补偿电路的使用能够有效稳定地维持电源盒电压水平，提高系统电压稳定性，避免大量无功远距离运输所造成的损失，减少费用的产生。补偿电路的实行，首先要在电网中安装并联电容器。抵消消耗浪费的部分功率，改善运行条件和电能质量。为了调整电压，通常利用补偿装置。补偿电路可以很好的在开关电源盒系统中进行补偿工作，使其达到系统稳定的原则。而补偿方式的采用要用到较多的片外独立电阻和电容。在这些元件的使用中，一般并不选用一些质量体积小型的电子元件，其性能虽然达标，但是正因为体积不能真正的与性能匹配，所以综合看来利大于弊。为了达到减少外围独立元器件的目的，可以借用有源电感来实现新的补偿方法，这种补偿方法的基本思想是利用运算放大器得到一个传输函数，并利用高频处运放自身的极点来代替三型补偿中的高频极点，从而可以达到减少补偿电阻电容的目的。
结语
微电子技术是发展最活跃的技术和增长最快的高新科技领域，其开辟了新的科学领域，带动了一些新科学的发展。微电子技术与电源盒在通信领域的融合也得到了飞速的发展，逐渐影响着电流的运输方式。大面积使用微电子自动闭塞设备以后，区间设备故障频繁发生，其中由电源盒故障造成的微电子自动闭塞设备故障约占全段设备故障的极大部分。因此研制和开发稳定可靠的电源盒就成为亟待解决的问题。
参考文献：
［1］李海波，杨原.稳频及稳压型微电子交流计数发码电源盒［J］.铁道通信信号，2010，46（12）：30-31.
［2］许惠荣.微电子自动闭塞电源盒的研制与开发［J］.北京工业大学学报，2004，40（7）：18-19.
论文作者:杨伟楠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：电源论文; 微电子论文; 电路论文; 电压论文; 电流论文; 开关电源论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第7期论文;