通信电源设计的创新应用研究论文_周小玲1,丁加军2

华信咨询设计研究院有限公司 310014;杭州华网信息技术有限公司 310000

摘要:通信电源属于通信系统中的重要组成部分,当前我国在通信电源设计方面取得了一定的进展,但伴随着时代的发展,电源设计也应顺应时代发展,跟随产品的发展进行创新设计,否则通信电源企业设计完成的作品将会失去市场,对应的经济利益以及社会效益均会下降,这对于企业而言也是极为不利的,对此应将创新思维应用于通信电源设计,从而拓宽市场,提高市场占有率,促进通信行业的健康快速发展。

关键词:通信电源设计;创新思维;使用性能

一、通信电源技术

1.1软开关技术

近几年来,开关创新改革技术经历了重大的改变。为了改善电源的可靠性与安全性,需要最大程度地降低其损耗,平缓功率管的温度变化,尽可能地减少功率管所需要承受的电压与电流应力。然而对于传统的“硬”开关来说,由于存在一定的损耗,功率管温度上升,电压与电流应力必然较高,因此不仅会导致机械设备的整体工作效率降低,而且还会影响到电源的安全性。在这一情况下软开关技术出现,软开关技术即为零压零流ZV-ZCS技术,其优势就在于能让开关管在开关的情况下达到零流量、零电压,从而有效地降低了主开关的损耗。

1.2 电磁兼容技术

通信电源的工作环境十分复杂,电磁会产生很多干扰。因此,通信电源的设计要实现抵抗其工作环境与自然干扰的功能,还要满足不对其他通信设备产生干扰的要求。这就要求通信电源在开发过程中需要满足EMC的设计标准。

1.3 数字电源化技术

数字化电源技术主要是指闭环控制电路的数字化。数字化电源的优势体现在硬件电路简单,参数离散性小,损耗低下,控制精密度高等。目前,在通信行业中数字电源化技术已经成为研究热点之一。

二、创新思维在通信电源设计中的运用

2.1蓄电池的改进

最初的蓄电池改进方式是应用直流配电屏之间正极电缆的复用。传统的直流系统,每套都只配置了两组蓄电池。这两组蓄电池的正负极也是通过各自独立的电缆和直流配电屏的正负极连接的。而改进后的两组蓄电池的正负极是连接在一起的,然后通过共同的电缆与直流配电屏的正负极连接。在进行这样的改进后,当其中的组蓄电池出现损坏的情况时,能够有效的增大蓄电池正极与直流配

电屏之间的电缆截面积,有效的减少电缆的被动降压,使得蓄电池容量能够得到更好更充分的应用。一方面很大程度的提升了蓄电池的实际使用性能,另一方面也在很大程度上节约了能源,减少了浪费。

2.2引入并联开关

就UPS供电系统来说,在以往的UPS供电系统中每台UPS都会相应的配备一组蓄电池以供其运行。但其中一台UPS出现故障或需要维护地时候,则连接该台UPS的一组蓄电池都无法使用。而在通信电源设计中融入创新意识,在2组蓄电池之间增加并联开关,就可以对其进行优化。图1为优化后的UPS蓄电池连接方式。

在经过优化后,当系统正常运行的时候,并联开关断开。如果其中一台UPS需要进行维护或使用故障,就可以将蓄电池的并联开关闭合。故障UPS所连接的蓄电池利用并联开关与系统相连接,从而有效地提升UPS在检修过程中蓄电池的使用效率。

2.3直流远供技术

直流远供技术的基本原理是利用现网点或者站点已有的DC-48V基础电源,采用高压直流浮地输电方式为网络远端设备供电。创新思维在其设计中的应用使得直流远供改变了传统的远端设备的备电方式。把远端备电改变成为了局端备电,有效的控制了远端备电的功率损耗,很大程度的降低了供电传输中的能耗,也一定程度的降低了远端设备供电的成本。与此同时还不需要进行UPS设备、开关电源、蓄电池组安装平台等设备的远端设置,甚至能够一定程度的改善或者优化基站塔、杆等的建设模式,使其使用性能得到提高。而且根据实际应用场景的不同,还可以采用双端供电方式,由于供电、受电端均为远供电源设备,所以适合采用DC380V供电电压,它的传输电流大约是交流供电方式的0.58倍,大约是远供单端供电方式的0.737倍,能够大大的降低供电线缆的导线截面积,降低供电工程造价。

其创新思维应用体现在适用范围方面。主要适用于通信网络远端各种设备,特别是低功耗设备、室外型设备(如室外型基站、直放站、RRU、ONU、WLAN系统接入交换机及AP、视频监控点设备等)的供电及管理;特定、特殊场景(如高铁、高速公路、轻轨、地铁沿线覆盖基站,山区、农村地区基站,室分系统基站等)设备的供电及管理;各种高保障供电需求网元设备的供电及管理。其他无法获取电源的设备、场景的供电及管理。直流远供技术可有效提升通信网络各种低功耗设备、室外型设备及各种特殊场景远端设备的电源保障能力,提高和优化远端电源设备的运行、管理效率。

另外,创新思维还在节能减排方面有体现。供电系统的节能减排主要是体现在农村地区或者偏远地区等特殊的供电环境和供电网条件相对较差的区域。这里以直流远供和交流供电的同等距离敷设供电电缆为案例,其节能减排性能主要体现在以下三点。

(1)与传统的AC220V交流供电相比,如果采用直流远供方式,其供电的电压就会相应较高。采用DC380V电压,传输电流大约是应用交流供电方式的0.58倍;采用DC280V电压大约是应用交流供电方式的0.78倍。除此以外,其供电线路的传输电能损耗也会相应减少。

(2)进行局端设置后备电源,使得远端仅仅是单纯的受电设备能耗,就不存在远端电源设备的正常工作损耗和蓄电池组浮充、均充及大电流充电时的充电能耗,使得供电导线的传输电流损耗大幅度的减少。

(3)直流输电比较适合电缆传输,不存在交流输电技术特有的传输能耗。由于这两种输电方式本身的特点,在同等距离的供电条件下,选择直流远供方式能够良好的降低导线截面积需求,很大程度的降低输电线缆的造价。在同等电缆导线截面积条件下,直流可以大幅度的降低导线传的输能耗,有效的降低供电能耗。

四、结语

创新思维是事物得以发展和进步的灵魂。创新思维在通信电源设计中的运用,不但提高了通信电源设计的性能,而且对于提高整个供电系统的效率,节约供电网络的能源起到了重要作用。因此,我们应当注重创新思维的运用,为我们的社会发展和进步作出更大的贡献。

参考文献:

[1]在电源设计和测试中使用数字示波器的优点[J].今日电子,2014(08):89.

[2]邵震洪,赵杭生.基于TPS70351的板级电源设计[J].世界电子元器件,2013(11):68.

[3]高新华,江秀臣,曾奕.连续可调智能直流高压电源设计[J].电工技术,2014(10):123.

作者介绍:

姓名:周小玲(1985.1.12),性别:女,籍贯:湖北,民族:汉,学历:硕士研究生,职称:中级工程师,职务:设计工程师,单位:华信咨询设计研究院有限公司。研究方向:通信电源。

丁加军(1986.4.3),性别:男,籍贯:浙江,民族:汉,学历:本科,职称:中级工程师,职务:技术总监,单位:杭州华网信息技术有限公司,研究方向:IDC机房基础设施维护。

论文作者:周小玲1,丁加军2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期

论文发表时间:2018/10/1

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

通信电源设计的创新应用研究论文_周小玲1,丁加军2
下载Doc文档

猜你喜欢