摘要:通信电源是通信工程建设中重要的组成部分,是最高级最危险的工程分项,而随着科技的不断发展与进步,通信电源技术标准也不断提高。本文主要结合通信电源技术的发展现状,简要阐述了通信电源新技术的应用,以供大家参考。
关键词:通信电源;技术;发展
一、通信电源定义
通信电源系统是整个通信网络的关键基础设施,其完善与否也是业务发展的关键因素,通常被称为通信系统的“心脏”,在通信局(站)中具有无可比拟的重要地位[1]。在通信系统中的电源设备及设施包括:交流市电引入线路、高低压局内变电站设备、后备发电机组、整流设备、蓄电池组、交直流配电设备、UPS以及通信电源/空调集中监控系统等等。从功能及转换层次来看,通信电源可分为三级:第一级电源的作用是提供能源;第二级电源的作用是保证供电不中断;第三级电源的作用是提供给通信设备内部各种不同要求的交、直流电压。
二、通信电源技术的发展新要求
1、通用性
由于通信电源设备的种类多,生产厂家也很多,使用的协议和接口可能也不同,这就导致了不同厂家的电源设备相互之间无法兼容,一旦通信设备电源发生故障,只能依赖原厂家的技术支持,这大大增加了通信电源设备的后期维护成本。因此,随着通信电源技术的发展,很多通信电源都出现了一系列的标准接口,大大提高了电源设备之间的兼容性,使得通信电源不再只是专用性,而是具有了一定的通用性。另一方面,通信电源上的较多接口,不仅仅实现了不同厂家的电源设备之间的兼容,更重要的是,对于不同的通信设备而言,能够灵活的借助于通用性接口实现应用不同的电源设备,从而大大提高了通信电源设备的灵活性[2]。
2、智能性
随着智能化技术的发展和应用,通信电源设备也出现了一定程度的智能化,比如,电源设备对通信设备的自动适配、故障智能诊断、通信电源能够智能的监控自身工作状态等等,这一系列智能化功能的实现,通过对自身工作电压、工作电流的实时监测,能够实时掌握电源设备的工作状态,提高了通信电源的工作稳定性以及可靠性,即使电源设备出现故障,也能够依靠自身具备的故障诊断系统给出相应的故障码,从而提高了电源后期维修维护的效率,实现了对通信电源的智能化管理应用。
三、电源技术发展趋势
1、提高效率,降低损耗
在通信电源中,开关技术是提高电源效率的一个重要技术。开关电源在电源技术中占有重要地位,从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级,开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础,促进了现代电源技术的繁荣和发展。而高频变化,是指靠谐振变换、移相谐振、零开关PWM、零过渡PWM等电路拓扑理论和功率因数校正、有源箝位、并联均流、同步整流、高频磁放大器、高速编程、遥感遥控、微机监控等新的理论和技术来指导的现代电源技术。高频化带来的最直接好处是降低原材料消耗,使得电源装置小型化,并加快系统的动态反应,推动电源进入更广阔的应用领域,特别是高新技术领域。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
在高频变化的相关技术中,软开关技术、准谐振技术的研究趋于成熟稳定,随着谐振变换、移相谐振、零开关PWM、零过渡PWM等理论的发展,这些新技术减少了过去硬开关模式下电源设备开通时开关器件在开关过程中电压上升/下降和电流上升/下降波形交叠产生的损耗和噪声,实现了零电压/零电流开关,降低损耗的同时提高了电源系统的稳定性和效率。
2、利用互联网进行远程管理
随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展,通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统,这对电源设备的监控管理提出了新的要求。需要直接利用互联网上传控制数据,使维护人员通过互联网进行数据查询、控制等维护工作。因此,保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。
3、全数字化控制
随着通信事业的发展,通信设施所处环境越来越复杂,地势高、人烟稀少、交通不便都增大了维护的难度。巨大网络设备需要投入巨大的人力、物力进行设备的管理和维护,此时此刻,数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势,如对AC/DC整流稳压、DC/AC逆变、SPWM、同步锁相、蓄电池的管理等。科技的发展,微处理器和监控软件的逐渐引入,电源采用全数字化控制技术后自我监控能力普遍增强,不但可以实时监视设备本身的各种运行参数和状态,而且具备了预警功能和故障诊断功能,通信动力设备无人值守与远程监控得以有效地实现,设备的可靠性和对用户的适应性得以大大提高。
通信电源系统的集中分散式监控系统需要对系统中状态量和控制量进行监控,还可对电池进行全自动管理;可以直接利用Internet上传控制数据,使维护人员通过Internet进行数据查询、控制等维护工作;利用友好的人机界面,使维护人员能够方便、及早、准确地得到保护、告警和数据等信息。
4、应用低电流谐波技术
在通信电源开发、生产早期,人们主要集中研究电源的输出特性,较少考虑到电源的输入特性。例如:传统的在线式电源输入AC/DC部分通常采用桥式整流滤波电路,其输入电流呈脉冲状,导通角约为π/3,波峰因数大于纯电阻负载的1.4倍。这些谐波电流大的电源给电网带来了严重的污染,使电网波形失真,实际负荷能力降低,对于三相四线制的电网来说,还很有可能因中性线电流过大而出现安全隐患。
随着电力电子技术、功率器件的发展,低谐波输入技术正在逐渐成熟并被广泛的推广应用,通信电源中采用有源谐波处理技术已是水到渠成、顺理成章。低谐波输入不但大大改善电源对电网的负载特性,也可以减少对其他网络设备的谐波干扰,同时大大提高了电源的源效应。由此可见,低谐波输入的新一代绿色电源必将逐渐发展成为主要的网络时代通信电源。
5、电池及电池组的集成化、小型化、智能化
蓄电池在通信领域里作为后备电源,是确保通信设备正常运行的“血脉”,其质量的优劣是保证后备直流电源能否正常运行重要因素。随着微电子领域关键技术的突破,数字化硬件平台也得到了迅速发展,比如电池及电池组趋向于集成化、小型化、智能化。
四、结束语
总之,通信电源虽然在通信工程投资中所占比例并不是很大,但它是整个通信网络的关键基础设施,是专业技术较强的独立专业。随着通信技术的进步,电信网络结构日益先进,这对电源技术提出了更高的要求。并利用各种相关技术制造出合格电源产品,以满足现代通信网的技术需求。
参考文献:
[1]李文强.通信电源维护技术的应用[J]中国高新技术企业(中旬刊).2013(05)
[2]贺亚萍.浅谈通信电源技术的发展与应用措施[J]中国科技博览.2013(36)
论文作者:阮汉森
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
标签:电源论文; 通信电源论文; 技术论文; 设备论文; 谐波论文; 电流论文; 谐振论文; 《基层建设》2018年第6期论文;