通信電源技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
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| (發(fā)布日期：2008-1-3 14:21:18) 來源： |
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通信電源|穩(wěn)壓器在整個(gè)通信行業(yè)中雖然占的比例比較小，但它是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，是通信網(wǎng)絡(luò)上一個(gè)完整而又不可替代的獨(dú)立專業(yè)。對(duì)于電源產(chǎn)品來說也是最基礎(chǔ)的，產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展和變化速度也不同于其他通信產(chǎn)品，電源產(chǎn)品的種類繁多，包括高頻開關(guān)電源設(shè)備、半導(dǎo)體整流設(shè)備、直流-直流模塊電源、直流-直流變換設(shè)備、逆變電源設(shè)備、交、直流配電設(shè)備、交流穩(wěn)壓器、交流不間斷電源（UPS）、鉛酸蓄電池、移動(dòng)通信手持機(jī)電池、發(fā)電機(jī)組、集中監(jiān)控系統(tǒng)等，主要?dú)w納為以下三方面并重點(diǎn)介紹這幾方面產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及標(biāo)準(zhǔn)研究方向：
1、電力電子設(shè)備
目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在通信行業(yè)中的快速發(fā)展，支持通信互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的電源設(shè)備也正朝著高效率拓展、網(wǎng)絡(luò)化管理、全數(shù)字化控制、低電流諧波處理技術(shù)（綠色電源）的方向發(fā)展。
（1）高效率的拓展
新型高性能器件的不斷研發(fā)、涌現(xiàn)與應(yīng)用，促進(jìn)了電源產(chǎn)品的升級(jí)換代，使得電源的開關(guān)頻率高達(dá)300~400kHz，小功率電源已實(shí)現(xiàn)1MHz的開關(guān)頻率，提高了電源功率密度，對(duì)電源技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展起著重要的支撐作用。
例如：絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）、智能IGBT功率模塊（IPM）、MOS柵控晶閘管（MCT）、靜電感應(yīng)晶體管（SIT）、超過恢復(fù)二極管、無感電容器、無感電阻器、新型磁材料和變壓器、EMI濾波器等。
軟開關(guān)技術(shù)、準(zhǔn)諧振技術(shù)的研究趨于成熟穩(wěn)定，具有代表性的是諧振變換、移相諧振、零開關(guān)PWM、零過渡PWM等電路拓?fù)湫吕碚摚匦木褪菧p少了過去硬開關(guān)模式下，電源設(shè)備開通時(shí)，開關(guān)器件在開關(guān)過程中電壓上升/下降和電流上升/下降波形交疊產(chǎn)生的損耗和噪聲，實(shí)現(xiàn)了零電壓/零電流開關(guān)，降低損耗，提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。
（2）網(wǎng)絡(luò)化管理
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用日益普及和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)從以前的單機(jī)或兄域系統(tǒng)發(fā)展至大局域網(wǎng)系統(tǒng)、廣域網(wǎng)系統(tǒng)，則支持保護(hù)通信互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的電子開關(guān)方面的電源設(shè)備必須具備數(shù)據(jù)處理和通信能力，并要通過RS232接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化通信就必須能完成以下功能：
∵有智慧型人機(jī)界面，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可以隨時(shí)監(jiān)視電源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)；
∵有各種保護(hù)、告警和數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)、處理、打印等功能；
∵有遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)功能，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可定時(shí)開關(guān)交流或備用電源。
（3）全數(shù)字化控制
通信設(shè)施所處環(huán)境越來越復(fù)雜，人煙稀少、交通不便都增大了維護(hù)的難度，數(shù)字化技術(shù)表現(xiàn)出了傳統(tǒng)模擬技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)通信電源內(nèi)所有控制技術(shù)，如AC/DC整流穩(wěn)壓、DC/AC逆變、SPWM、同步鎖相、蓄電池的管理等等。將隨著微處理器和監(jiān)控軟件的引入，電源的自我監(jiān)控能力普遍增強(qiáng)，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控設(shè)備本身的各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，預(yù)警功能和故障診斷功能，有效地實(shí)現(xiàn)了通信動(dòng)力設(shè)備的無人職守與遠(yuǎn)程監(jiān)控，維護(hù)人員可遠(yuǎn)程觀察電源設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可將故障信息及時(shí)上報(bào)，并可利用電話、傳真、尋呼等通信手段通知值班人員，加快故障排除的效率。采用全數(shù)字化控制技術(shù)，有效地縮小電源體積降低了成本，大大提高了設(shè)備的可靠性和對(duì)用戶的適應(yīng)性。
（4）低電流諧波處理技術(shù)
在通信電源開發(fā)、生產(chǎn)早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，比較少地考慮電源的輸入特性。例如：傳統(tǒng)的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導(dǎo)通角約為π/3，波峰因數(shù)大于純電阻負(fù)載的1.4倍，由于大量使用諧波電流大的電源將給電網(wǎng)帶來嚴(yán)重的污染，使電網(wǎng)波形失真、降低實(shí)際負(fù)荷能力，尤其對(duì)于三相四線制將導(dǎo)致過大中性線電流帶來不安全隱患。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代人們環(huán)保意識(shí)和安全意識(shí)的增強(qiáng)，以及電力
電子技術(shù)、功率器件的發(fā)展，軟體諧波處理技術(shù)也正在逐漸成熟并推廣應(yīng)用，通信電源中采用有源諧波處理技術(shù)也是勢(shì)在必行，不但可以改善電源對(duì)電網(wǎng)的負(fù)載特性，減少對(duì)其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波干擾，同時(shí)也大大提高了電源的源效應(yīng)，因而網(wǎng)絡(luò)時(shí)代通信電源也必將逐漸是低諧波輸入的新一代綠色電源。
2、電池設(shè)備
電池是將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存起來，在需要時(shí)再將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種儲(chǔ)能裝置。在信息化社會(huì)中，高科技電子電源設(shè)備與人們的生活已息息相關(guān)，后備直流電源的應(yīng)用也越來越廣泛，作為后備直流電源重要組成部分的蓄電池，其質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)保證后備直流電源正常運(yùn)行就顯得尤為重要。因此，通信業(yè)的發(fā)展對(duì)供電系統(tǒng)要求是既合理又要安全、穩(wěn)定、可靠，促進(jìn)了蓄電池的技術(shù)不斷開拓更新，制造工藝的提高又保證電池的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、性能的穩(wěn)定可靠，增大了電池的使用壽命。
（1）新固化和化成技術(shù)
固化是VRLA電池生產(chǎn)的重要工序，對(duì)電池的初期容量、壽命都有較大影響。傳統(tǒng)的固化工藝形成3PbO2.PbO2.H2O(3BS)，若采用800C下高溫和膏技術(shù)可得到4PbO2.PbO2(4BS)，4BS制造的電池不僅容量高而且壽命長。化成過程中采用監(jiān)控軟件，可以提高化成工序的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。采用紅丹可縮短固化與化成時(shí)間，使固化易于控制，提高初期容量和生產(chǎn)效率。
（2）板柵合金工藝技術(shù)的更新
傳統(tǒng)的耐腐蝕板柵不但構(gòu)造復(fù)雜，而且還易引起早期容量損失、正極膨脹、伸長和壽命短等問題，因?yàn)殂U膏與耐蝕板柵結(jié)合困難。在板柵合金中添加適量的微量元素可大大提高板柵的性能。從長遠(yuǎn)看，板柵材料及工藝技術(shù)應(yīng)有三個(gè)方向：
冷卻合金，使得所有元素的均勻混合物，耐蝕性大大提高；
輕型板柵，用鋁、銅網(wǎng)做基材，表面涂覆鉛，或采用玻璃纖維絲，表面熱擠壓包覆鉛錫合金，成為鉛絲，再編織成鉛布作為板柵；
網(wǎng)板柵（板柵可減薄），由于采用冷擠壓成型，金屬組織比重力澆鑄的要細(xì)密得多，耐蝕性明顯提高，增加了壽命，提高了生產(chǎn)效率。
（3）催化栓技術(shù)
鉛酸蓄電池在通信行業(yè)中大部分使用在浮充狀態(tài)下，正極電位很高，氧的析出嚴(yán)重，而催化栓放于密封電池內(nèi)部的上端，補(bǔ)充了傳統(tǒng)氧氣再復(fù)合機(jī)理的負(fù)極作用，即正極析出的氧被直接復(fù)合，這部分氧不必到負(fù)極去復(fù)合，減輕了負(fù)極的去極化負(fù)擔(dān)，同時(shí)負(fù)極排放量減少，水損失減小。
隨著電池生產(chǎn)工藝、原材料的不斷改進(jìn)與更新，由于鉛資源豐富、工藝逐步成熟、適用范圍廣、具有良好的可逆性，在本世紀(jì)里仍廣泛使用在各個(gè)領(lǐng)域中。但是高能電池、燃料電池（綠色能源）和自動(dòng)化、智能化技術(shù)以及產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也將在我國加大了研究的力度。
3、發(fā)電機(jī)組方面
日前國產(chǎn)化的柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)的發(fā)展與國外機(jī)組技術(shù)的發(fā)展有一定的差異，從市場(chǎng)的占有率來看，國內(nèi)機(jī)組只在30%~40%，進(jìn)口機(jī)組在國內(nèi)目前市場(chǎng)占有一定的重要地位。但環(huán)保型的發(fā)電機(jī)組-燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組由于體積小、重量輕、機(jī)動(dòng)性好，對(duì)環(huán)境污染也小，我國已有企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)，目前正在被推廣用于車載移動(dòng)通信基站，通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也已制訂批準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施，今后將會(huì)在通信領(lǐng)域中得到更大的發(fā)展。 |
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