通信电源技术发展趋势
- 2023/5/6 7:47:44 作者：解放军某部 金儒男 李傲 张学强 来源：《数据中心建设+》杂志
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当前,随着我国经济的迅猛发展,人们对语音通信、视频通话的需求越来越多,对通信系统的可靠性、稳定性提出了更高的要求。通信电源作为通信系统的重要组成部分,保持其供电不间断显得尤为重要。
当前,随着我国经济的迅猛发展,人们对语音通信、视频通话的需求越来越多,对通信系统的可靠性、稳定性提出了更高的要求。通信电源作为通信系统的重要组成部分,保持其供电不间断显得尤为重要。
一、通信电源概述
通信电源技术是整个通信系统占核心地位的技术。一旦通信电源出现故障时,将会导致整个通信系统的崩溃。因此,提升通信电源供电质量和可靠性能,对我国通信事业的发展十分重要。
通信电源具备高效、可靠、持续、稳定等特点,主要是为通信系统提供交直流输入。一般由交流配电、直流配电、逆变整流、在线监测四大模块组成,如图1所示。近些年来,随着电源技术的不断迭代更新,使得通信电源的稳定性、可靠性、电磁兼容性等都得到了完善,电能利用效率得到了提升,系统损耗得到了降低。
二、通信电源技术的现状
随着通信技术的迅猛发展,先后诞生了高频开关电源技术、智能软开关技术、高压直流技术等,由此提升了通信电源系统的工作性能。
2.1高频开关电源技术
高频开关电源是将交流输入直接整流,首先经过逆变电路将高压直流变换成高压高频方波,其次经过高频变压器降压得到低压高频方波,最后经过整流滤波后得到稳定的直流输出。它主要由IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器以及旁路等组成,其具备功率因数高、自身功耗低、对外干扰小等优点。
2.2智能软开关技术
近年来,随着电源技术的不断创新和发展,软开关技术在很大程度上提升了通信电源控制的质量。软开关电路利用谐振原理,实现零电压导通或零电流关断,从而降低开关损耗,也可有效地防止电磁干扰。实现了电源虚拟程序的有效控制,优化了对电流和电压的控制,避免了电流电压重叠现象的产生,提高了通信电源的运行效率。
2.3高压直流技术
随着我国互联网经济的迅速发展,数据容量及需求急剧增高,数据中心得到不断的建设及扩容,导致通信机房越建越大,系统冗余越来越多。目前我国比较主流的是240V以及336V两个等级的高压直流,有效地发挥了直流电比交流电震荡小等优势,提高了通信系统的供电效率、能源利用率等，减少了电源设备损耗,解决了机房占用面积大、投资成本高的问题。
三、通信电源技术的发展趋势
现在,通信机房的设施越来越先进,实际功率越来越大,电源系统负荷越来越重。还需要我们采取必要措施,创新发展通信电源技术,提高电源的功率及功率密度,提升电源的工作效率,适应当前电源发展需要。
3.1数字化
随着电子技术的迅速发展,通信电源技术顺利实现了模拟化向数字化的过渡。数字化技术具有传统模拟化技术无法实现的优势,如AC/DC整流、DC/AC逆变、蓄电池管理等。采用全数字化控制技术的通信电源,可以实时监控设备运行参数和状态,具备了预警功能和故障诊断功能。对通信电源系统实施自动化管理,共享检测数据,保证快速查询,掌握设备运行状况,及时处置存在的故障隐患及问题。
3.2智能化
当前,通信电源技术将向智能化方向发展,用微处理器和单片机组成的智能化控制技术,可以对通信电源的故障进行检测与诊断、实时监控每个节点的工作状态等,实现在线监控,进行设备维护,发现故障现象,快速进行抢修,高效恢复状态,提高电源系统运行的可靠性和稳定性。
3.3自动化
通信电源技术在未来也会朝着自动化的方向发展。可以利用自动化远程监控系统对设备运行情况进行实时监测,还可以利用计算机技术与大数据技术对相关数据进行采集和分析,不仅有效节省了人力劳动成本,而且扩大了通信电源技术的监控范围,从而达到了安全防范的效果。一旦电源设备发生故障,系统就会在第一时间发出声光警报,缩短了维修人员的检查时间,提升了维修人员的工作效率,降低了电源系统的运行管理成本,达到了节能减排的目的效益。
3.4绿色化
事实上,许多电子节电设备往往会变成对电网的污染源,会向电网注入高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合毛刺尖蜂,甚至出现缺角和畸变[6]。国际电子委员会(IEC)为此制定了一系列标准,如IEC555、IEC1000等。诞生了有源滤波器和有源补偿器的方案,论证了修正功率因数的方法,研发了新型的电路拓扑技术和控制技术,提升了电源的工作效率,电源设计趋向优质、高效。
四、结束语
近年来,随着互联网、大数据、人工智能的迅猛发展,数据中心如雨后春笋般发芽成长。通信电源作为其“心脏”,需要具备安全、高效、环保、智能的特点。电源技术将向数字化、智能化、自动化、绿色化的方面发展,实现了高效用电和高品质用电,更好的为社会建设发展服务。
参考文献
[1]王春鹏,拜俊鹏.浅析通信电源现状及其发展趋势[J].信息通信,2012(02):12-15.
[2]吕桦.先进通信电源技术发展与应用分析[J].电子技术与软件工程,2015(09):101-103.
[3]焦金涛,李宝岩.我国高压直流供电技术应用探析[J].通信电源技术,2015(01):88-90.
[4]李奕.通信电源技术发展与应用研究[J].通信设计与应用,2017(05):20-21.
[5]付泉泳.通信电源现状及其发展趋势[J].电子技术与软件工程,2014(24):140.
[6]刘岩.通信电源关键技术的应用与发展趋势[J].通信电源技术,2018(06):207-208.
作者简介
金儒男,工程师,长期从事电源类设备维修工作,现任职于中国人民解放军96946部队。
编辑：Harris
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