（国网马鞍山供电公司 安徽马鞍山 243000）
摘要：通信电源系统是通信系统的核心设备，稳定可靠的通信电源供电系统，是保证通信系统正常运行的关键，一旦通信电源系统故障引起对通信设备的供电中断，通信设备就无法运行，就会造成通信传输中断、通信系统瘫痪，从而造成极大的经济和社会效益损失。因此，通信电源系统在通信系统中占据十分重要的核心位置。
关键词：微型通信；电源变换器；创新
二、背景技术
国网马鞍山供电公司大多数220KV~35KV中小型变电站建站年限已久，随着通信技术的发展，传输业务的多样化，传输设备种类与数量也越来越多，对通信电源系统的输出功率与稳定性提出了更高的要求，但是大部分老旧变电站建站之初所预留的机柜空位，已被完全使用，无法加装新的电源机柜，而且传统通信电源系统体积庞大，功率密度小，存在严重浪费站内机柜位与设备安装空间的问题。给我司中小型变电站电源系统容量扩容造成实际困难，因此开发一款结构小巧，具有高功率密度，高度集成化，集成电源分路输出功能的微型通信电源系统对解决目前问题具有现实意义。
三、设计目的
目前老旧变电站通信电源设备改造主要有两种手段，传统手段是更换整台电源屏柜，另一种是加装小型电源变换器并配套电源分配装置。
采用传统手段更换整套通信电源系统的方法看似中规中矩，实际上大部分中小型变电站内的机柜预留空位早已被新增设备占用，不能实施可靠的电源系统更换与负载割接作业，而且传统的通信电源设备体积庞大，采用这种方法只能解决通信电源系统容量不足的问题；
采用加装小型电源变换器并配套电源分配装置的做法要好于更换整套通信电源系统的做法，但是这种方法也有不足的地方，比如：
1.市面常见通信电源变换器系统多为3U结构，体积还有压缩空间，且不具备通信蓄电池组接入与管理功能，虽然中小型变电站大多不配备通信蓄电池组，但在站用电需要维护与出现故障时，具有应急蓄电池组接入与管理功能的微型通信电源系统能更好的保证通信设备的可靠运行。
2.需要配套电源分配装置一起使用，大多数配电单元的外廓尺寸也有压缩空间，其结构也需要改进，如需要拆解接线等，拆解过程有可能对输出分路开关造成误碰，存在安全隐患。
3.电源变换器与配电单元之间还要做电气连接，如果不能安装在同一台屏柜内，其增加的工作量较多。
4.两个设备之间要预留走线空间，与相应的电气安全间隙。
上述方法都存在浪费人力与物力，不能最大化机柜空间使用效率等问题。
为了解决上述问题存在的问题与不足之处，我司决定研发一款适用于通信系统的一种微型通信电源变换器系统，系统的容量最大可达DC-48V/30A的结构为网络机柜内最小安装尺寸：1U，适用于19英寸与21英寸标准网络机柜，该系统内部集成6个配电输出分路，并具有应急蓄电池组接入与管理功能。
四、设计要求
1.具有接入两路不同电源的能力，可以任意接入两路交流电源；两路直流电源；一路交流电源与一路直流电源。
2.两路电源隔离运行，其中一路电源故障时保证传输设备正常运行。
3.具有宽电压工作能力,输入电压范围在110V~240V(交流或直流)能正常工作。
4.集成通信电源系统与配电单元于一体，最大化利用结构空间，具有6个单独的输出分路。
5.安装空间为标准网络机柜最小安装单位：1U，可在19英寸与21英寸标准机柜内安装。
五、工作原理
5.1.主要内容
本微型通信电源变换器系统，具备6路分路输出功能，每个输出分路配备单独的具有短路与超负荷保护的设备专用断路器保证电源系统与负载设备的安全可靠运行，配有2支高频开关电源模块1+1冗余设计，支持工作状态热插拔维护，任意一支模块损坏不会影响系统运行；具备同时接入两路电源的能力，两路电源任意接入交流或直流110~240V电压，输入分路配有单独的电源开关保护；符合IEC标准19/21英寸的机柜安装需求，高度1U。
设计原理图：
5.2.组成部分
本小型通信电源系统主要组成部分包括：1电源系统壳体、2可更换安装挂耳（根据需求选择适配19或21英寸）、3高频开关电源模块、4监控模块、5输入开关、6输出开关、7输入接线端子、8输出分路接线端子。
5.3.安装与接线
5.3.1设备安装
①拆包与检验，收到设备时应立即检查设备是否完好，如发现外观有明显损伤请立即通知承运商和我公司售后服务部门。
②安装开孔尺寸，微电源采用19/21英寸标准机箱形式安装，这样有利于用户空间的利用及维护方便，安装前应在屏面预留安装孔位，尺寸如下：
直流输出端：开关编号Q1对应端子号1-,1+（以此类推），标有“-”的端子为负极，标有“+”的端子为正极。
注：在-48V通信电源系统中，正极“+”与地线“PE”是相通的。
5.4电源模块
本小型通信电源系统基于南京灵达公司电源模块型号：MINIPACK-800。
EITEK 整流模块是真正的热插拔数字控制开关电源；该模块用于向蓄电池充电和向通信设备提供高质量的直流电源及类似的用途。整流模块可以单独工作也可以与其它整流器一起并联均流工作，整流模块之间或整流模块与com pack 监控器可以通过CAN 总线进行通信。微型通信电源系统可以安装2个MINIPACK-800 整流模块。
六、系统功能及优点：
6.1系统功能
1)具备同时接入两路电源的能力。
2)任意一路电源输入中断，不得影响传输设备正常运行。
3)两路输入电源可任意接入交流或直流。
4)宽电压设计,要求输入电压范围在110V~240V(交流或直流)。
5)集成电源与电源分配单元于一体，具备6个有保护的负载输出分路。
6)总体积高度为1U，满足19英寸与21英寸标准机柜安装。
6.2主要优点
6.2.1本微型通信电源系统结构合理，功能先进，内部集成了负载输出分路功能，并提供外部接线端子，接线不需要拆解设备，使安装维护工作更安全更便捷。本微型通信电源系统所配备的输出分路保护开关与整流模块均可插拔更换，不需要拆解设备，不需要任何接线操作以及其它多余工作。
6.2.2本小型通信电源系统依托于MINIPACK -800整流模块系统，
MINIPACK -800 整流模块有非常多的性能和特点，具体如下：
①高功率密度
其共谐振拓扑技术的运用使得模块效率在行业中处于领先地位，
并因此使得整流模块的外形尺寸更紧凑小巧。
②数字控制技术
主从控制程序均采用DSP 数字控制技术，赋予监控器杰出的监
测与控制特征。此技术的运用和上一代的监控器相比较使元器件
的数量减少了40%，并因此大大提高了其可靠性，使用寿命也
大为增加，减少了故障率的发生。
③热效管理
前置高效长寿命的散热风扇保证气流从前向后流动，将散热器直接装配在铝合金机框内壁和两个互为独立的从前向后直通式风道设计使模块可以适应宽范围的工作环境，并因此使系统解决方案实现更为容易方便。
④CAN 总线网络化
MINIPACK 整流模块连接到CAN 总线网上与控制器和其他的整流模块进行通信。
⑥独特的接线方式
真正的即插即用连接系统，降低了安装成本，节省了安装时间。
⑦全球认证
MINIPACK -800 整流模块符合CE、UL要求，满足NEBS 认证，可以在全球范围安装使用。
6.2.3本微型通信电源变换器系统集成配电分路输出功能，可有效减小电源系统改造作业难度，减轻作业强度，减少空间占用。
6.2.4本微型通信电源变换器系统结构高度为1U，系统容量-48V/30A，并且集成有6个负载输出分路，是目前市场上没有过的高度集成化，高功率密度的集成式一体化通信电源系统。
6.3参数列表
七、参考文献：
[1]黄济青《通信电源设备》1999年北京邮电大学出版社出版。
[2]漆逢吉《通信电源系统》2008年11月人民邮电出版社。
[3]许建安《电力系统通信技术》2007年09月中国水利水电出版社。
附图1
论文作者:孟强龙,葛军,刘莉,闫丹
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/14
标签：系统论文; 变换器论文; 通信电源论文; 电源论文; 分路论文; 模块论文; 机柜论文; 《电力设备》2017年第21期论文;