通信電源的維護與發(fā)展分析

高彬杰

（中國鐵塔股份有限公司馬鞍山市分公司，甘肅 馬鞍山 243000）

0 引 言

當今是通信技術迅猛發(fā)展的時代，在此背景下，作為通信網(wǎng)絡最基礎最重要的配套設施，通信電源憑借快速擴大的網(wǎng)絡規(guī)模和不斷進步的網(wǎng)絡技術獲得了快速發(fā)展。比如，絕大多數(shù)直流整流電源已完成更新?lián)Q代，被成功改造為高頻開關電源；原有的防酸隔爆鉛酸蓄電池被閥控式密封蓄電池取代；柴油發(fā)電機組不斷朝著自動化、智能化方向發(fā)展，且程度在不斷提高；許多尖端的高新技術被廣泛應用于低壓配電池，而具備自動倒換功能已成為通信電源的一項基礎要求。在通信電源技術取得快速發(fā)展的同時，做好通信電源維護管理工作，并正確把握發(fā)展趨勢同樣重要。這對于我國通信事業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展和國家綜合國力的迅速提高，具有極大的促進作用。

1 關于通信電源維護管理的分析

1.1 建立通信電源維護管理制度

為保障大規(guī)模通信網(wǎng)絡實現(xiàn)長期穩(wěn)定供電，需要建立科學合理的通信電源維護管理制度。實際生產(chǎn)中，通常有以下兩種維護管理方式。第一，小型的本地網(wǎng)集中式維護管理制度。這種維護管理制度主要適用于分布較為集中且不同站點間交通較為方便的小地域，有助于電信局有效實行集中保障和閉環(huán)處理，且可以直接調度和管理本地網(wǎng)維護人員，安排他們負責本地網(wǎng)內設備的日常維護和故障搶修。第二，大型本地網(wǎng)集中式維護管理制度。此維護管理制度主要適用于具有較多下屬點、通信站點分布較散且站點之間交通不便、維護管理力量較為薄弱的廣闊地域。其中，中心局電源維護中心是主要的維護技術力量。實際上，不僅要重視中心局范圍內所有電源的維護管理和搶修，還需做好全網(wǎng)范圍內所有站點維護管理和技術指導等各項工作。此外，下屬各站點維護站也應相應做好所在地電源的巡視和管理工作。

1.2 做好設備的維護和管理

首先，盡可能促進網(wǎng)上各設備技術水平的大幅度提升，有效推進各本地網(wǎng)的維護管理。實際操作中，需要充分評估各主要型號的電源設備，在獲得入網(wǎng)認證并準許使用于通信網(wǎng)的電源設備中進行選擇。此外，為有效提升技術人員業(yè)務水平，在本地網(wǎng)各類設備中選用品牌需要維持在3種左右。為獲得較好的售后服務條件，應保證每類設備皆具備一定規(guī)模。其次，實施設備的維護管理，關鍵要做好維護規(guī)范的落實和執(zhí)行。在基礎管理實施過程中，重點應放在預防性與主動性維護，把故障消滅在萌芽狀態(tài)。故障發(fā)生后，要集中有效技術與力量及時搶修，以最快速度處理好故障[1]。

2 通信電源發(fā)展趨勢及未來展望

2.1 發(fā)展趨勢

通信電源的一次電源和二次電源皆選擇高頻開關電源，這是當前通信電源的一大發(fā)展趨勢，可簡要概括為兩化、一高、一無，即高頻化和模塊化，高效率和無污染。第一，高頻化。實現(xiàn)通信電源高頻化，不僅可以降低電源重量和體積，還可有效提升其密度和功率。此外，高頻化技術可不斷提升通信電源的動態(tài)品質。對于DC/DC直流二次電源，因其功率不大，應確保開關頻率不低于1 Ω，且功率密度由當前的每立方英寸60 W/ft3上升到110 W/ft3以上。第二，模塊化。以往的通信電源因其功率較小，供電方式多選用單一集中模式。通信電源朝著模塊化方向發(fā)展，可更好地滿足分布式電源系統(tǒng)供電的需求。第三，高效率。效率是衡量通信電源性能高低的重要指標。實踐表明，通信電源效率越高，因發(fā)熱損耗的能量就越少，散熱也就越容易，有助于提高通信電源的功率密度。第四，無污染。這是通信電源的重要發(fā)展趨勢。由于電力電子裝置的運行必須依賴電源，而廣泛使用電子電力裝置勢必增加輸入電流中的諧波，嚴重污染整個供電網(wǎng)[2]。采用PFC（即無源或有源功率因數(shù)校正）技術可有效解決好這個問題，實現(xiàn)通信網(wǎng)絡的無污染要求。

2.2 發(fā)展展望

第一，功率半導體是發(fā)展開關電源的關鍵，也是有效支撐開關電源快速發(fā)展的重要保障。MOSFET（即功率場效應管）具有單極性多字導電的特性，可以大大減少開關時間，開關頻率極易到達100 kHz標準。此外，硅是半導體器件的重要材料，早在19世紀90年代，很多國家對碳化硅的研究投入了極大的人力、物力及財力。相比于硅器件半導體，以碳化硅作為器件，可大大降低半導體的導通電阻。相關數(shù)據(jù)表明，硅器件半導體的導通電阻為碳化硅器件半導體的200倍。在電壓均較高的情形下，無論是導通壓還是關斷時間，碳化硅MOSFET功率都要遠遠低于硅MOSFET功率。因此，當前最關鍵的是要繼續(xù)深入探討碳化硅表面與金屬的接觸特性，進一步優(yōu)化碳化硅制造工藝。運用碳化硅生產(chǎn)的半導體器件一旦得到大規(guī)模普及，會給通信電源帶來跨越式的發(fā)展。

第二，電路或系統(tǒng)高度集成化。模塊化和集成化是未來通信電源電路或半導體器件的發(fā)展方向。近年來，具備多種控制功能的如ZVT、ZCTPWM專用控制芯片、并聯(lián)均流控制芯片和PFC（功率團數(shù)校正）電路專用控制芯片等專用芯片在研制開發(fā)上取得了快速發(fā)展。在功率器件研究方面，有Power IC（功率集成電路）和IPM。其中，IPM的功率開關為IGBT，可以把保護、控制、檢測以及驅動電路等集中在一個模塊內，并加以安全封裝。該模塊采取外部焊點和外部接線方式，相較于傳統(tǒng)電路，性能可靠性得到了極大提升。進一步集成化和模塊化，可降低通信電源的質量和體積，提高性能穩(wěn)定性，給廣大用戶帶來便利。因此，高度集成化和模塊化，是對通信電源未來發(fā)展的一個展望[3]。

第三，發(fā)展的永恒主題。開關電源自然包括通信電源，以下是其發(fā)展的永恒主題。首先，為有效配合高速數(shù)字電路的工作，要盡可能提高開關電源頻率，加快動態(tài)響應，最大限度提高電源工作效率；其次，無論是電源的變壓器電容還是電感器，都需要盡可能減少體積；最后，追求開關電源高功率密度性能，大力提高其工作效率。

3 結 論

隨著我國通信事業(yè)的飛速發(fā)展，通信設備也大大加快了更新?lián)Q代的步伐。通信電源作為通信設備必不可少的組成部分，人們對其性能穩(wěn)定性和可靠性的要求隨之提高。在現(xiàn)實生產(chǎn)實踐中，通信電源系統(tǒng)不僅為通信主設備提供必需的配套產(chǎn)品，還可以廣泛應用于包括通信領域在內的其他領域，極大地繁榮了通信電源市場，促進著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。因此，實際生產(chǎn)中，應重視對通信電源最新發(fā)展現(xiàn)狀的分析，組織相關技術人員就如何做好通信電源的維護管理進行探討，深入分析和探討通信電源的發(fā)展趨勢，力圖提高通信電源的穩(wěn)定性和可靠性，保證通信網(wǎng)絡的正常運轉，從而促進我國通信事業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展。