通信电源发展面临的挑战及与前景探析

通信电源发展面临的挑战及与前景探析

肖海

深圳市都信建设监理有限公司广东深圳518000

摘要：随着科学技术水平的提高，以及通信设备的发展，数据通信设备和电信网络设备有效融合，这就对通信电源的性能提出了更高的要求，过去的通信电源系统结构已经无法满足当前通信设备发展的需要。基于此，本文将详细分析通信电源发展所面临的挑战和前景。首先对通信电源的发展历史进行概述，然后剖析通信电源发展所面临的挑战，重点探讨其发展方向和发展前景，以供参考。

关键词：通信电源；发展；挑战；前景

前言

电能是当今社会生产和生活都不可或缺的能源，不管是煤炭行业、石油行业，还是冶金行业、电信行业，都需要大量的电能支持。因此，电源产品具有广泛的应用性。在科学水平进一步提升的背景下，电源发展越来越快，其面临的发展环境也不断更新。因此，在当前的时代背景下探讨通信电源发展的挑战和前景，具有十分重要的现实意义。

1通信电源发展历史

从我国通行电源的发展历史情况来看，可以将其分为三个历史阶段。第一阶段是在上个世纪七十年代以前，是我国通信电源发展的初期阶段。在五十年代，我国国有企业纷纷成立，电源产品开始有了需求量，从最开始的五种规格电源到七十年代的五十二种规格的电源，二十年间，通信电源的生产企业成立了二十余家，增加了三十余个电源品种，产品量提高了二十倍。在初期发展阶段，我国通信电源的发展速度很快，但是通信电源的规模仍然很小。

第二阶段是从上个世纪七十年代直到九十年代，是中国通信电源发展规模不断扩张的时期。这一阶段，专业技术人员积极开展学术交流活动和技术研发活动，并在1978年开展了中国第一次的电源技术交流会，于1983年成立中国最早的电源学会。

第三阶段是上个世纪九十年代至今，是我国通信电源高速发展时期。在科技水平得到巨大提升的背景下，我国通信电源的发展迎来了春天。如今，不仅仅是电子工业，包括铁路行业、军工系统等等，都在积极开发和生产电源，涌现大量的电源企业。在如今的发展时代中，越来越多的国外企业进入我国，并占据一定的市场份额，使得如今通信电源行业市场竞争日益加剧。

2通信电源发展面临的挑战

2.1传统通信电源系统结构发展面临的挑战

当计算机技术开始进入数据通信设备的发展当中，并促使数据通信设备发生变动，开始与电信设备进行融合的时候，传统的—48V直流电源系统和220v交流电源系统的应用开始受到威胁，不再满足当前通信设备发展的需要，也不会再通过两个独立的系统进行设备供电。因为利用直流电源系统供电的蓄电池备用时间是三个小时，而利用交流电源系统进行供电的蓄电池备用时间仅仅为三分钟，二者的差异过大。同时，通过两个独立的系统进行设备供电也不符合经济性原则。所以，在上个世纪末的国际电信能源会议上，会议提出要研发新的适合数据通信设备和电信通信设备供电需要的通信电源系统。如今的研究成果主要包括整流型交流电源系统、高压直流电源系统等。

本文主要对整流型交流电源系统进行详细分析。整流型交流电源系统是一种全新的通信电源系统结构，要求集中或分散的AC/DC变换器必须在整流型交流电源系统供电状态或者蓄电池高压直流供电的状态下进行正常运作。AC/DC变换器通常是由DC/DC变换器以及整流滤波电路所构成的，其中整流滤波电路位于输入端前面，由市电交流电进行供电。所以，当合理选择蓄电池电压时，原来的AC/DC变换器就会在整流型交流电源系统或高压直流供电的情况下进行正常运转。其中需要注意的是，蓄电池的最高充电电压和放电终止电压必须在AC/DC变换器能够承受的电压范围内。

图1整流型交流电源系统结构图

2.2当前通信电源发展面临的挑战

在社会生产力不断提高，通信设备不断发展的背景下，通信电源发展所面临的挑战也越来也大。在我国通信电源技术的研究过程当中，从理论研究到实验活动和仿真实验，已经逐步接近国际水平，并在某些方面有突出的贡献。但是从电源产品的研发情况来看，产品结构和产品工艺还有所欠缺，集约化程度不够，电源产品的生产企业规模不一，且规模化生产企业较少。所以，为了更好地把握发展机遇，应对这些挑战，我国通信电源的发展还需要继续努力和深造。

3通信电源的发展方向

通信电源虽然在整个通信行业中，所占的比重不是很大，但却是整个通信行业发展的基础，也是通信网络运行的最基本的保障，是一个相对独立而又不可或缺的专业。在通信电源的发展当中，电源产品种类丰富，且随着技术的发展而不断完善。在如今的通信环境下，电源产品的发展方向主要有以下三种。

3.1电力电子设备发展方向

当前计算机技术和互联网技术在通信行业当中得到了广泛的应用，促使通信互联网终端设备的电源系统不断向高效化、网络化、数字化、绿色化的方向发展。在高效率发展方面，越来越多的高性能化器件得到研发并投入使用，提高了电源产品更新换代的速度，目前电源的开关频率已经达到了300~400kHz，小功率电源的开关频率低至1MHz，显著提高了电源功率密度，推动了电源技术的发展和提升。

其次，在网络技术不断发展并得到推广的情况下，信息处理技术不断发展，通信系统逐步向大局域网、广域网的方向发展，因而如今的电源设备需要能够有效支持设备数据处理和通信运作。目前已经通过RS232接口实现了网络通信，使得网络技术专业人员能够对开关交流和备用电源进行定时控制，实现网络化管理。

再次，如今通信设备的发展环境日益复杂，部分地区由于交通条件较差，使得通信设备的维护难度增大，而数字技术的应用就很好地缓解了这一问题。相比传统的模拟技术，数字化技术能够明显减少电源体积，降低运行成本，提升整个通信设备的可靠性和经济性。

随着人们环境保护意识的逐渐提高以及安全意识的日益强烈，电力电子技术、软体谐波处理技术等也在不断得到推广和普及。在有源谐波处理技术应用的情况下，使得电源的负载特性得到改善，降低了对其他设备的谐波干扰程度，同时也有效提高了电源的源效应。因此，从这个角度来说，通过低电流谐波处理技术的应用，电源产品将逐步向绿色化的方向发展。

3.2电池设备发展方向

在通信业的推动下，蓄电池技术也不断得到创新和发展，逐渐走向安全化、绿色化的发展道路。由于制造工艺水平的提高，使得电池的各项性能指标更加可靠，电池的使用寿命得到提高。在电池生产过程当中，固化是必经步骤，直接关系到整个电池的初期容量和使用寿命。由4BS制造的电池能够达到较高的容量，同时也能保证较长的使用寿命。

对于整个通信系统而言，蓄电池是一个非常重要的后备能源，随着通信系统的不断发展，关于通信蓄电池的研究和应用也在进一步的深入，比如说当前防酸隔爆电池被阀控电池所取代，阀控电池有着很多的优势，但是在其实际应用的过程中，仍然存在着一些缺陷，环境的温度会对阀控电池造成严重的影响，同时阀控电池是一种封闭性的电池，在使用的过程中无法对于其内部的状况进行有效的检查，从而给电池的维护工作带来了严重的影响，这会对阀控电池的使用寿命造成严重的影响。除此之外，钒电池在当前也得到了很好的发展和应用，钒电池的电解质是能够流动的，还有氢氧燃料电池，当前只需要在其外部进行供氧和供氢，然后再内部进行催化和电解，就能够产生0.9V的直流电。所以随着科学技术和通信电源技术的不断发展，未来的新型蓄电池将会表现出更加优越的性能。当前通信电源的需求量正在进一步的加大，所以市场也会出现扩张，这将会进一步地带动通信电源的发展，使得通信电源取得更好的发展，进一步的改善我国电池设备的现状。

3.3发电机组设备发展方向

我国的柴油发电机组技术与国外的机组技术存在一定的不同之处，进口机组在我国的市场当中仍然占据一定的市场份额。但是从绿色化的发展方向来看，我国已经研制出环保型的发电机组，并且具有体积小、机动性好的优势，所以对未来市场发展前景看好。在通信电源当中，如果是多路输出的电路，则需要同步输出信号，从而更好地满足控制的需要。另外，将电源的控制芯片和系统时钟进行同步设置，也能有效降低设备的运行噪声，提高通信电源的性能水平。不仅如此，对于多功率等级的电源，同样也需要进行同步处理，从而有效防止在各部分独自运行时所产生的噪音。因此，在电源电路的设计当中，同步电路也是一个重要的内容。

4通信电源的发展前景

4.1高频化

高频化发展能够有效减轻电源的体积和重量，提高电源的动态性能。但是与此同时，也会增加功率器件的开关损耗。所以，如今越来越多的技术人员开始研发软开关技术。在上个世纪九十年代，我国诞生了“软开关P.W.N”电路拓扑，也就是“零电压（流）转换P.W.N”，如今在各类高频开关的电源当中有重要的应用。

4.2高效化

为了能够提高高频开关整流电源的功率因素，促使通信电源向高效化的方向发展，越来越多的研究学者和专业人员开始对有源功率因数校正技术进行研究和开发。近些年，出现了很多单相功率因数校正技术和电路拓扑。如今，应用最多的技术是电网供电输入之后专门加一级PFC（功率因数校正）电路，使得功率因数上升到了0.99及以上。

4.3模块化

除了高频化和高效化，模块化也是开关电源当中一个重要的发展趋势。在如今的二次电源发展当中，很多电源产品生产企业已经能够制造一个整体的模块电源，但是内部结构性能还有待提高。

结语

随着数字化设备和通信设备的发展，通信电源将面临新一轮的挑战和发展机遇，希望通过本文的分析能够让读者对通信电源发展所面临的挑战和前景有更清晰的认识。

参考文献：

[1]陈新，王赟程，宋卫平等.高压直流通信电源中高频开关整流模块[J].电工技术学报，2014，29（4）：152-159.

[2]赵彦峰.通信电源现状及发展趋势[J].信息技术与信息化，2014，（4）：142-144.