通信电源技术演进路线李贵超

通信电源技术演进路线李贵超

李贵超1张国辉2

（1.北京华麒通信科技股份有限公司；2.吉林省邮电规划设计院有限公司）

摘要：现今，我国强调可持续发展的重要性，而建设集约型社会是走可持续发展的必由之路。加上随着我国经济社会的快速发展，能源问题在经济发展过程中的限制日渐突出。在这种环境下，对企业能源的利用率进行有效提升，进而提升企业的能源应用水平是一份具有现实意义的重要工作。为了使得电信企业对通信电源在未来的发展趋势进一步了解，使得电信企业更为合理科学地利用相关电力能源，就需要加强研究，以期为之后的工作提供借鉴指导。本文分析了通信电源技术未来的发展趋势，并在此基础上研究了通信电源技术的标准。

关键词：通信、电源技术、演进路线

电源技术是电力电子技术范围内的技术，是集合电力变换、自动控制与现代电子技术为一体的交叉类型技术，现今已经在能源、工业及交通、信息等领域内得到广泛应用。通信电源在通信行业中占有的比例还不够大，但它在通信网络中属于关键性的基础设施，在通信网络中处于不能替代的独立类型专业[1]。随着典型技术的快速发展，电信网络的结构也日益复杂化，信息技术的发展对电源技术提出了更高要求，如节能安全、节电环保等，这就促使电源工作者应该朝着高效率节能及全数字化控制、绿色电源的方向进行不断拓展，并利用相关技术制造出合格安全的电源产品，进而对现代通信网所具有的技术需求进行满足。这些因素的综合影响促使通信电源设备也将会朝着高效率、高功率密度及智能化方向发展。

一、电源技术未来的发展趋势探究

（一）高效率节能

首先，高频变化仍是技术主流。电源技术的核心就是电能变化，也就是利用电能的变化技术将电池等一次性电源转变为在各种用电对象上都适用的二次电源。而其中开关电源在电源技术中占有地位十分重要，从10kHz发展至大容量小体积再至兆赫兹级，开关电源发展也为高频变化提供了必要的硬件基础，进而促使现代电源技术得到繁荣发展。高频变化指的是靠谐振变换、零开关PWM及移相谐振等电路拓扑理论及功率校正等新型的理论和技术，并对现代电源技术进行指导[2]。高频化带来的好处就是使得原材料消耗大大降低，使得电源装置发展更为小型化，并使得系统的动态反应得到加快，进而推动电源的应用领域更为广阔，尤其是在高新技术领域内的应用。在高频变化技术中，关于软开关技术及准谐振技术研究都更为成熟，而具有代表性的是谐振变换及移相谐振等理论技术。这些新技术的产生使得以往硬开关模式下开通电源设备时，开关器件出现的电压上升及下降产生的损耗及噪声大大减少，进而实现了零电压开关，在对损耗进行降低的同时，也使得电源系统的稳定性及系统工作效率大大提高[3]。同时，有源功率因数校正技术近年来也成熟且应用广泛，其对AC-DC开关电源功率因素进行了提高，既对电网产生的谐波污染被治理，也使得开关电源产生的整体效率大大提高。其次，功率集成技术使得电源结构大大简化。功率集成技术使得电源结构大大简化，也使得其向着模块化、集成化的方向继续发展。如高度集成的硅晶片，其中应用的内部元件数量减少大约有2/3，结构设置也更为紧密，相较于分立元件布局，使得杂散电感大大减小，在对结构损耗进行降低的同时，也使得系统的工作效率得到提升。

（二）网络化管理

随着互联网技术的迅速发展及普及应用，通信系统也得到发展，从以往的单机系统或小局域系统逐渐发展成大局域网系统或广域网，这就要求对通信互联网终端的电源设备进行保护，且需要具备相应的数据处理能力及网络通信相关能力。另外，需要通过RS-232接口实现系统的网络化通信，这就对电源设备的功能有着明确要求[4]。首先，需要具有智能型人机界面，使得技术人员可以对电源设备的实际运行状态及设备的各项参数进行及时监视。其次，需要具备保护、告警或处理、打印等功能。最后，具有远程开关机相应功能，使得技术人员对开关交流及备用电源可定时开关。

（三）全数字化控制

就目前来看，通信设施所处的环境愈加复杂，这都导致通信设施维护难度大大增加。这时，数字化技术所具有的传统模拟技术无法比拟的特点就显现出来，如DC/AC逆变、蓄电池管理及同步锁相等。随着在其中引入微处理器及监控软件，在利用全数字化控制技术后，其电源的自我监控能力显著增强，可以对设备本身的运行参数及运行状态进行实时监视，且其具备一定的预警功能及故障诊断功能，可以有效实现通信动力设备的远程监控与无人化监管，使得设备使用的可靠性大大提升，也能保证对用户的适应性[5]。

（四）低电流谐波处理技术

在通信电源的开发阶段及生产早期阶段，人们研究的重点主要是在于对电源输出特性进行研究，很少对电源的输入特性进行考虑。如在传统的在线式电源输入AC/DC部分，一般利用的都是桥式整流滤波电路，其输入的电流主要呈现脉冲状，导通角则为π/3，波峰因素则高于纯电阻负载。这些谐波电流较大的电源将会严重污染电网，导致电网波形大大失真，电网的实际负荷能力也出现降低。这对于三相四线制的电网类型来说，还可能因为中线电流过大而导致出现一些不安全隐患因素。而随着网络时代下，人们环保意识及节能意识的增强，加上在这一时期电力电子技术、低谐波输入技术的发展，通信电源中实施有源谐波处理技术是必然的。采用低谐波输入不仅可以对电源对电网的负载特性进行改善，还能减少其对其他网络设备产生的谐波干扰。另外，也将会对电源的源效应大大提高。可以看到的是，网络时代的通信电源势必会转变为采用低谐波输入的绿色电源。

二、通信电源技术标准研究

为了使得通信电源系统运行的稳定性及可靠性得到保障，就需要对电源产品的技术质量等都进行提高。就目前来看，电源标准现今的研究方向主要为：电源系统的可靠性及安全性评估工作；蓄电池及开关电源、发电机组等如何保证供电系统运行的安全；使得通信电源能源损耗的技术要求大大降低；燃料电池在通信领域内的应用情况等等。另外，电源标准研究重点主要有：通信设备采用直流远供电源系统；数据通信采用电源系统；基站节能系统有关的技术规范及通信中心机房需要的环境条件等等[6]。电源技术所取得的发展实际上就是围绕效率提高及性能提高、安全性提高等开展的工作。在新时期环境下，装置及系统对所采用的技术需求将更为强烈，这也是新时期环境下电源技术及产业发展所要经历的必然趋势。

结语：

就目前的3G网络环境下，电信机房及基站内的通信设备都更为趋向采用小型轻便型或安全可靠型的设备，这就对电源产品提出了更严格的要求及更精细化的需求，这些需求推动者通信电源朝着智能化及高效化的方向不断发展。而高效智能不仅将会使得通信电源产业自身获得可持续发展，也是实现现代通信网络绿色及可持续发展的重要内容。而从这其中也可以看出，通信行业要想实现可持续发展，不单单需要设备提供商或运营商做出相应努力，而是需要整个行业的协同合作。

参考文献

[1]李毅.通信电源技术发展与应用研究[J].通讯世界,2017,(10):20-21.

[2]赵金明.电力系统通信电源技术现状及应急预案研究[J].通信电源技术,2016,33(06):179-180.

[3]于洪斌.先进通信电源技术发展与应用研究[J].硅谷,2015,8(01):9+21.

[4]胡蓉,成彬.刍议通信电源技术的发展[J].信息通信,2012,(04):186-187.

[5]刘玉芳.先进通信电源技术的应用研究[J].中国高新技术企业,2012,(07):1-3.

[6]朱世昌.电力系统通信电源技术发展方向及应急预案研究[J].中国高新技术企业,2010,(31):95-96.