談通信電源技術發展趨勢論文

摘要：在整個電力電子技術架構中，電源技術屬於其中的核心內容，是一個融合現代電子、電力變換、控制及電流方式轉變等學科，且各學科間系統融合、交叉延伸，現階段，其已在國防、能源、交通及工業生產等領域得到廣泛應用。通信電源是通信網絡中的基礎設施，維繫着通信網的生存與發展。文章基於高效與智能視角，探討了通信電源技術發展趨勢。

關鍵詞：高效；智能；通信電源

引言

在整個通信技術設施中，通信電源在其中雖然僅有較小的佔比，但其在通信網絡中卻發揮着舉足輕重的作用，是關鍵性、核心性基礎設施，同時還是通信網絡體系中不可替代的獨立設備。伴隨當今通信技術的日益發展與完善，電信網絡結構日漸多樣與複雜，這在較大程度上給電源技術提出了更多、更高且更爲嚴格的要求，如具有更高的可管理性，性能更爲卓越等，此外，在節能減排工作中，電源設備的作用與重要性也日漸凸顯。這些因素均有力推動着通信電源設備朝向智能化、高效率化方向發展。

１通信電源概念分析

所謂通信電源，從本質上來講，就是專門爲通信設備提供持續電能支援的電力源泉，其在整個通信網絡中發揮着不可或缺的作用。另外，其效率、性能及質量的好壞，往往會對整個通信網絡的健康、高質量運轉產生直接影響。通信電源系統是一個融合保護系統、直流供電系統及交流供電系統於一身的系統化設備，其有着影響突出、面廣、點多等特點，無論哪種電源出現故障，均會對整個通信系統的穩定、可靠造成直接影響。

２高效率爲通信電源綜合性能提供切實保障

在通信電源架構中，效率爲其關鍵指標。通信電源只有做到散熱快、發熱少及效率高等要點，才能真正意義上實現高功率密度，也只有這樣，才能最大程度提升通信電源的可用性與可靠性。通常情況下，提升通信電源效率的途徑主要有：節能方案、提升整流模組效率、高頻變化等。

２．１高頻變化

要想切實提升通信電源效率，高頻變化便是一個比較有效且常用的技術手段。透過高頻變化，能夠帶來的最突出且最直接的益處，就是大幅降低了通信電源的整體原材料消耗，而且還使所運用的通信電源裝置變得日漸小型化，因而可顯著提高功能密度。經多層面、廣度化理論與實踐分析得知，電器產品的體積重量與其對應的供電頻率的平方根之間呈明顯的反比關係，因此，如果頻率從剛開始的工頻５０Ｈｚ，短時間內提升至２０ｋＨｚ，那麼用電設備的體積重量會降低至工頻設計的５％～１０％。這正是開關電源透過變頻而帶來的益處的根本所在。高頻化又是電源動態品質得以提高的基礎保證，可以使通信電源的供電能力變得更加高效、靈活與強大。所謂高頻變化技術，實際就是指利用電路拓撲理論（零過渡ＰＷＭ、移相諧振、諧振變換及零開關ＰＷＭ等）與新的理論指導（同步整流、並聯均流、高速編程、功率因數校正等）的最全面、先進的電源技術。在用於實現高頻變化的各種技術中，關於準諧振技術、軟開關技術方面的研究已比較成熟，其中，最具代表性的就是零過渡ＰＷＭ、移相諧振、諧振變換及零開關ＰＷＭ等技術。這些技術較大程度減少了以往硬開關模式下，電源設備處於開通狀態，開關器件在開關時電流、電壓處於上升、下降時波形交疊產生噪聲與損耗，因而真正意義上實現了零電流、零電壓開關，這樣不僅能降低損耗，而且還大幅提升了電源系統的效率與穩定性。有源功率因數校正技術（ＡＰＦＣ）的不斷創新，也有力推動了ＡＣ／ＤＣ開關電源功率因數的提高，不僅消除了電網的諧波“污染”，而且還使開關電源的整體效率得到大幅提升，如圖１所示。

２．２採用低電流諧波處理技術

透過此技術的應用，能夠較好地改善電源對電網的負載特性，減少或抑制對其他網絡設備可能產生的諧波干擾，另外，還能較大程度提升電源的'節能效應。在開發與生產通信電源的早期階段，人們多對電源的輸出特性進行研究，而對電源的輸入特性卻較少考慮。如傳統的在線式電源輸入ＡＣ／ＤＣ部分，一般選用橋式整流濾波電路，其呈脈衝狀的輸入電流，在波峯因數方面，其明顯大於純電阻負載。諧波電流較大的通信電源，往往會對電網帶來污染，造成電網波形失真，進而降低負荷能力；如果電網所採用的三相四線制，那麼很有可能由於過大的中線電流，而出現一定的安全隱患。可以預見，隨着網絡時代的來臨，通信電源勢必會發展成爲低諧波輸入的新型綠色電源。

２．３提升整流模組效率及運用通信電源節能方案

在整個通信電源體系中，整流模組爲其關鍵部件。提升整流模組效率的具體方法如下：（１）運用更加高效化的諸如ＬＬＣ串聯諧振技術等主電路拓撲；（２）分別對各個部分的電路，開展全面、系統化的能效設計優化，如爬電距離的縮短、風道設計的優化等；（３）根據實際情況，酌情改變整流方式，如無橋ＰＦＣ技術、同步整流技術等；（４）運用新型低耗損器件，替換那麼些高耗能器件，如運用ＣｏｏｌＭｏｓ、ＳｉＣ等器件。該技術的運用，能夠使當前業界在網應用的通信電源的模組效率得到大幅提升，有效降低網絡能源設備的能耗。在利用通信電源節能方案方面，採用的措施有：（１）降低諸如接觸器、母排等配電部分器件的壓降；（２）全面優化系統空載能耗，關閉那些閒置部分，或者使其處於熱待機狀態；（３）對系統工作點進行有效調整，以此來使系統始終處於最佳的工作效率點上。如某公司採用的通信電源休眠節能技術，便是依據電源系統實際負載及系統現階段模組的工作情況，經邏輯判斷與控制，在確保系統冗餘安全的前提下，有目的性、選擇性的將部分模組開啟或使其處於休眠狀態，以此來促使系統工作在最佳效率點上，達到節能降耗的目的。表１爲網上執行的某型通信電源系統透過節能改造後，實際配置２１０Ａ系統，在不同負載率條件下節能前後的效率比較和節能效果測試數據，從其結果可以看出，採用休眠節能技術後，電源系統效率得到了明顯提升，並且在不同負載率下保持較平穩的狀態。

３科學智能引領下實現通信電源的集約

在科學智能化技術的有效引領下，通信電源朝向集約化方向發展，多體現於設備易於管理及設計科學等。

３．１設計科學

運用功率集成設計模式，實現電源結構的簡化，以此來持續優化通信電源的各模組，增加集成度。如硅晶片，由於其高度集成，其內部元件數目得到大幅減少，通常可減少２／３以上，另外，結構也變得更爲緊密，與分立元件相比，佈局減少了連線電阻、分佈電容及雜散電感，這樣不僅能顯著提升產品先進性，而且還大幅降低了電力損耗。

３．２易於管理

伴隨互聯網產業的不斷髮展，有力推動了通信技術的發展，這便要求通信電源設備需擁有網絡通信及數據處理方面的能力。如基於ＴＣＰ／ＩＰ協議來實現網絡化通信，要求擁有智能型人機介面，使技術管理人員能夠對電源設備執行狀態進行實時監控，並能實時獲取相關技術參數，另外，通信電源還具有數據資訊存儲、保護、打印、處理、遠程開關機等功能，因而便於相關人員更好地管理通信電源。

４結束語

綜上，基於現階段４Ｇ環境下，通信設備趨向小型輕便、安全可靠，這就對電源產品提出了更高且更加嚴格的要求，有力推動着通信電源向智能化、高效化方向發展。而高效智能除了能夠推動通信電源產業的發展之外，還能推動現代通信網綠色化、可持續化發展。

參考文獻：

［１］李媛．智能化變電站中網絡通信技術的應用現狀及分析［Ｊ］．通信電源技術，２０１７，３４（５）：１３９－１４０．

［２］廖永傑．智能技術在電力系統自動化中的應用探討［Ｊ］．通信電源技術，２０１５，３２（５）：２６７－２６８．

［３］王旭，李志鋒，江玉彬，等．基礎電信運營企業集約化運維下的智能電網系統［Ｊ］．通信電源技術，２０１５，３２（２）：８７－８９．