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通信电源技术发展与应用范文

时间:2022-12-30 05:40:15

通信电源技术发展与应用

摘要:

本文从通信电源在通信系统中的重要性入手,分析了通信电源技术的发展与应用,探讨了通信电源研究和开发中有待解决的问题。

关键词:

通信电源技术;发展;应用

通信电源是向通信设备提供直流电能或交流电能的电源装置,其性能的好坏决定了通信质量的高低。如果通信电源系统供电质量不符合相关的技术指标要求,将会引起电话串音杂音增大,通信质量下降,误码率增加,造成通信的延误或差错。一旦通信电源系统发生故障而中断供电,就会使通信中断,甚至使得整个通信系统陷于瘫痪状态,从而造成严重的损失。可以说,通信电源是通信系统的心脏,在通信系统中处于极为重要的位置,为通信系统安全稳定运行提供可靠的保障。近年来,由于微电子技术和计算机技术在通信设备中的广泛应用,通信电源瞬时中断,也会丢失大量信息,所以通信设备对电源的可靠性要求也越来越高。

1通信电源技术发展与应用现状

随着通信网络的发展,现在用通信直流电源供电的通信设备种类越来越多,从传统的程控交换机到第三代移动通信的各种通信设备等,大都采用通信直流电源作为基础电源。电源技术属于电力电子技术的范畴,是集电力变换、现代电子、自动控制等多学科于一体的边缘交叉技术,现今已广泛应用到工业、能源、交通、信息、航空、国防、教育、文化等领域。随着电信技术的飞速发展,电信网络结构日益复杂,信息技术的发展又对通信电源技术提出了更高的要求。从20世纪50年代末的饱和电抗器控制的稳压稳流硒整流器,60年代的硅二极管取代硒整流片的稳压稳流硅整流器,60年代末70年代初稳压稳流可控硅整流器,一直到80年代末90年代初的高频开关整流器,我国通信用整流设备经历了几代变革。目前,通信电源大多采用高频开关电源。由于铅酸蓄电池具有电压稳定性好、大电流放电的特点,在通信电源中得到广泛使用。20世纪60年代我国通信用铅酸蓄电池以开口式为主,70年代中期我国首次研制并开始使用防酸隔爆式铅酸蓄电池,80年代消氢少维护电池被采用。70年代末期国际上出现了阀控式密封铅酸蓄电池,其具有无酸雾溢出、免加水、能与其他电器设备同室安装等特点。随着其技术的成熟,从90年代起,我国开始推广阀控式密封铅酸蓄电池。柴油发电机组是通信局重要的备用交流电源。20世纪60年代使用人工启动的普通机组,70年代研制成功了自启动机组、无人值守机组,但可靠性不高。从80年代研制成功无人值守风冷机组、微计算机控制的自动化机组,到90年代开始对低噪声机组、对闭式循环蒸汽途平发电机组、自动化燃气轮机发电机组等进行了应用研究,提高了柴油发电机组的可靠性指标,具有自动化程度高和遥控功能的特点,便于实现少人或无人值守维护。

2通信电源技术发展与应用研究

近年来,随着科学技术的进步,特别是功率器件的更新换代,新型电磁材料的不断使用,功率变换技术的不断改进,控制方法的不断进步,以及相关学科的技术不断融合,通信电源在系统的可靠性、稳定性,电磁兼容性,消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等方面都取得了长足的进步。目前大量使用的阀控式密封铅酸蓄电池属贫液式,存在着对环境温度变化适应性差的缺点,所以又出现了富液式阀控密封铅酸蓄电池,还在发展其他蓄电池如新型锂蓄电池。柴油发电机组的可靠性一直是一个难点,随着机组技术含量的增加,可靠性在不断地提高。高频开关整流器在不断地朝着高频化、高效率、大功率、小型智能化的方向发展,目前在这个领域的研究方向和有待解决的问题是:解决高频化与噪声的问题。提高工作频率能使动态响应更快,这对于配合高速微处理器工作是必须的,也是减小体积的重要途径。但是,过高的工作频率不断使得损耗增加,同时增加了更多的高频噪声,这些噪声即对整流器本身工作带来你影响,也会使得其他的电子设备受到干扰。进一步提高效率,提高功率密度。当整流器工作频率提高到一定程度以后,就会出现过多的损耗和噪声。一方面,损耗的增加制约了整机效率的提高;另一方面,额外的噪声也必须增加更多的噪声抑制电路,也就增大了整流器的电路的复杂性和体积,使得整流器的可靠性和功率密度下降。开发高性能的功率器件、电感、电容和变压器,提高整机的可靠性。目前正在研究的高性能碳化硅半导体器件、新型高频变压器、高频磁性元件和大容量高寿命的电容器,一旦普及应用,将使开关电源技术发生革命性的变化,大大提升整流器的可靠性和使用寿命。我国通信电源走过了一条引进技术、合资生产、自主研制开发的道路。由于通信电源市场前景好,产品的附加值高,所以,国内不少的科研院所、厂家投入大量的人力和物力,研制开发性能良好的通信电源。

参考文献:

[1]张雷霆.通信电源[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[2]朱永平.通信电源设备与维护[M].北京:人民邮电出版社,2013.

作者:刘金云 单位:湖北工业职业技术学院电子工程系

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