新形势下通信电源发展若干问题探讨论文_游细良

新形势下通信电源发展若干问题探讨论文_游细良

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【摘 要】随着通信产业的不断完善和通信技术的不断发展,通信电源行业在面临巨大压力的同时也面临着良好的发展契机,为了抓住机遇和迎接挑战,进行技术创新和作出适当的改革是必须的。因而我们应认真分析通信电源的发展现状,并结合近年来通信电源设备的更新换代、系统的不断改进对通信电源技术、设备、市场、产品等方面的发展趋势作出合理的预测,以适应通信电信系统的发展,适应通信市场的需要,增强通信企业的市场竞争力,并为企业的可持续发展打下坚实的基础。

【关键词】通信电源;通信网;现状;发展

1、通信电源的发展趋势分析

由于通信电源的设计目标是向通信系统提供高效、稳定、安全的能源,因而通信电源技术将会围绕提高安全性和稳定性、提高供电性能、减少和消除电磁干扰等方面发展;而随着互联网的普及,计算机技术的不断发展,网络化管理、数字化控制也已经成为通信电源发展的重要趋势之一,如电源设备监控管理系统的智能友好型人机界面、远程开关功能以及通信电源全数字化控制的逐步实现等都是通信电源网络化、数字化发展的良好写照;除此之外,为了适应环境友好型和资源及节约型社会构建的需要,通信电源也将在未来呈现环保化的发展趋势,如我国高效能电池的研发和利用、燃料电池以及新型材料等的开发和运用等都体现了通信电源的这一发展趋势。

2、开关元器件的发展趋势分析

电能变换是电源技术的精髓,指的是运用电能变化技术将市电或电池等电源,转变成能对各种用电对象都具有适应性的电源。开关电源在电源技术中具有特殊的地位,从10kHz到高稳定度、大容量、小体积、开关频率的发展达到兆赫兹级,开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础,推动了现代电源技术的健康发展。高频开关的发展趋势包括高效率、高频化、无污染和模块化:

(1)高效率。效率的高低是衡量电源性能的重要标准,只有具备高效率,损耗小、散热性能优越的开关元器件才能实现高功率密度。

(2)高频化。实现高频开关电源的高频化,是缩减电源体积、重量和提高电源功率密度的关键性技术途径,同时,高频化也是提高电源动态质量的重要基础和保障之一。小功率的DC/DC直流二次电源,其开关频率能够达到1兆赫甚至更高,同时,其功率密度也将由目前的50W每立方英寸提升到将来的100W每立方英寸以上。

无污染。以往,电力电子装置的增加和电源的广泛运用,使得输入电流中的谐波不断增加,功率因数也因此显著降低,为供电网带来了不小的污染。为了减少污染,国际上制定了一些行业标准,例如针对于大功率电器设备的IEC1000-3-2以及针对小功率电器设备的IEC555-2等等,今后,开关元器件也将向着无污染的方向发展。

(4)模块化。以往,由于电源开关功率较低,往往采用单一集中的供电方式,而随着功率的不断提高,以及为了适应分布式供电系统的需要,模块化的电源开关将成电源开关发展的主要趋势之一。分布式

供电有着诸多优越的性能,例如高效、经济、节能、可靠性高等等,分布式供电还适用于超高速集成电路低电压电源、低传输损耗电源的供电需求,除此之外,分布式供电的应用很大程度上减轻了大功率开关元件的开发压力,由此可见,分布式供电以及模块化的高频开关已经成为未来通信电源发展的必然趋势。

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3、通信用蓄电池的发展趋势分析

作为通信系统的后备能源,通信用蓄电池的研究和使用在近年来也得到了广泛的关注,目前,阀控电池作为防酸隔爆电池的取代品体现出了诸多优越的性能,但是尚存在一些不足之处,例如阀控电池对环境温度比较敏感,温度的上升对于电池寿命有着较为显著的影响,再例如,阀控电池是一种封闭电池,无法观测到电池的内部情况,这对电池的维护造成了极大的困难,以往,很多人由于维护困难放弃了阀控电池的维护,这就造成阀控电池的使用寿命普遍维持在8年以下,这样一个较低的水平。除此之外,钒电池作为一种电解质可以流动的电池,得到了积极的开发和研究,目前正在进入实验和生产的阶段;燃料电池作为一种化学电池同时也是一种新型的发电装置,得到了一定的研究和改进,例如氢氧燃料电池,只需外部供氧和供氢,内部进行催化和电解就能产生0.9V的直流电。相信随着科学技术的不断发展和通信电源技术的不断创新,未来的新型蓄电池将在材料、技术、性能、结构等方面体现出更为显著的优越性。

4、通信电源市场发展趋势分析

随着市场对电源需求的不断攀升,电信技术的突飞猛进的发展,电信网络日益复杂,各种业务层出不穷,电信服务的要求越来越高,因此,作为整个通信系统动力之根本的通信电源系统,其存在的重要性日益突出。通信电源作为通信系统的能量保证, 其功能和目 标是向通信设备提供安全、稳定、可靠、不间断、高效的能源,以保证整个通信系统的正常运行。开关电源经历了从线性电源、相控电源到开关电源的发展。高频开关整流电源将市电直接整流,经过高频开关功率的变换,取得高频交流电,经过整流滤波而得到 48V 输出 的直流电。这种变换称之为 1 次电源。 由于开关电源具有功率转换效率高、 稳压范围宽、功率密度比大、重量轻等优点,从而取代了相控电源, 成为通信电源的主体,高频小型化、高效率、高可靠性是其发展方向。通信电源中的二次电源指的是通信设备内 部集成电路芯片等所需用的直流电源。要求体积小,输出电压多种多样,用得较多的有 4-5V。二次电源的特点是体积小。工作频率 100KHZ 以上。网络时代背景下,通信电源逐渐拥有了智能监控、电池自动管理以及无人值守的功能,这些功能在近年来得到了不断的强化和完善。

5、通信电源产品发展趋势分析

在需求与技术的共同推动下,通信电源产品体现了它的发展态势,在此作如下综述:首先,体系架构还将维持长时间的稳定。在体系架构上,较长的一段时间内维持稳定的通信电源,在相当长的时间内,还将维持现有的交流配电、整流器的模块,直流配电,监控单元、蓄电池等为重要的组成部分的架构;功率变换模式也还将维持现有的高频开关模式,暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性变化;其次,功率密度不断提高,通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高,推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高;第三,可靠性更高,随着器件技术和通信电源技术的发展,再加上通信直流电源设备厂家在可靠性研究上投入力度的加大,可靠性不断提高是通信直流电源产品的发展趋势;第四,成本降低。市场价格的不断下跌,使生产厂家的产品成本得以不断降低;第五,性能提高。随着转换效率的不断提高,新的标准需要达到,远程监控功能不断降低维护成本,提高稳定性满足数据通信的要求;第六、应用灵活。传统的独立标准机架式和嵌入式得到保持和发展,不同的应用方式将得到支持;最后是网络化的智能管理。多层次的远程控制系统得到健康发展,设备的网络化管理成为主要的管理手段。

6、结语

通信电源担负着向通信设备提供交流、直流电的重任,作为通信电信网的能量保证,通信电源在整个通信电信网中有着举足轻重的作用。通信电源作为通信电信网的能源提供者,一旦出现故障,就会影响整个网络的运行,通信电源在通信电信网中虽然不是最主流的设备,却是最基础和最关键的设备,因而改进通信电源性能,提升其供电能力,对于保证并不断优化通信电信网络各方面性能有着重要的意义。

参考文献:

[1]仇惠静.浅谈通信电源在电力系统中的应用和发展[J].信息系统工程.2015(12):85

[2]刘超.通信电源行业市场现状与技术发展趋势[J].中国科技纵横.2016(4):278

[3]姬海燕.通信电源的发展现状及趋势[J].科学时代(上半月).2015(11):130

[4]赵峥嵘、孟宝坤、李志斌.电力通信电源供电方式设计探讨[J].科技传播.2014(5):13

论文作者:游细良

论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第16期

论文发表时间:2016/11/14

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