通信电源设备的可靠性分析

张瑞芳



通信电源设备的可靠性分析

张瑞芳

郑州市轨道交通有限公司，河南 郑州 450000

通信系统电源设备是通信系统的重要组成部分，是通信系统正常运行的保障。在通信系统的日常维护中，网络设备经常出现一些可靠性的问题，其中最重要的就是电源设备。在网络系统设计中，必须严格把关电源设备的设计和选购，定期做好电源的维护，全面加强对电源设备的监管。

通信电源；设备；可靠性；分析

1 设备的早期失效问题

解决设备早期失效的关键在于严格设计、生产操作规程，加强对原材料、半成品以及外购件的检验和质量控制，进行工艺筛选和老化试验，及时处理设备的质量反馈意见，找出产生故障的根本原因，及时解决[1]。处理设备出现的故障时不能单纯更换备件、简单解决了事，应该分析故障原因。如果是元件质量、电路设计、软件设计方面的问题，则必须重新确认其他设备是否也存在同样的隐患。一般来说，只要在一年内出现完全相同的故障就应该引起注意，认真分析故障原因。对设备进行出厂前检验也有助于保证设备的可靠性，厂验可从产品设计、元件筛选、工艺检测老化试验等多方面进行审核、验收，这些措施尤其对于小规模企业和新产品防止产生低级错误非常有效。供需双方在订货合同中应合理地确定交货期，这是保证设备可靠性的基本条件。不能为了追求工程进度希望到货越快越好。要知道从投料到产品出厂，不仅需要经过正常的生产周期，还需要保证产品的最终质量检验和老化处理。脱离实际地缩短交货期，必然影响产品可靠性。

2 电源设备的失效期

电源设备的失效可以用瞬时失效率描述。瞬时失效率也就是在单位时间内设备的失效数量占在这段时间里所有正常工作的设备总数的比值。此数据反映了设备发生故障的瞬时强度。一般电子设备的失效率变化分为三个阶段：失效初期称为早期失效期；在设备使用中期称为偶然失效期；最后的阶段是损耗失效期。

3 电源设备失效问题分析

电子设备的失效期三个阶段中早期失效期最重要。早期失效期发生在设备刚开始工作的时候，随着时间的增加失效期逐渐降低，这种情况对应于设备的设计和质量缺陷[2]。出现故障后会有不能工作、工作不稳定、功能衰退等现象，通信电源设备故障后主要表现为开关电容耐压不良、机内元件安装绝缘不良等现象，这样在设备开机时会造成开机瞬间破坏，交流接触器线圈发热，信号转接电路板辅助电源，确山液晶显示屏的对比度地低温补偿电路误差偏大等情况会造成设备在工作过程中会发生故障。设备的早期失效期是解决问题的关键，在电源设备设计初期就应该重视生产操作规程，加强对原材料构件的检验和质量检查，并进行成品筛选和老化试验，及时对不合格的产品进行处理，参考质量问题的反馈意见，争取彻底解决产生故障的根本原因。在设备发生故障时不能单纯地更换设备：①因为解决成本较高；②没有找到真正解决问题的办法，以后也会继续出错。应该在设备出现故障时首先分析故障原因：如果是元件、电路设计等方面的问题，就必须检查全部设备，避免其他设备出现同样问题；如果设备在一年中出现过同样问题，就应该认真分析故障原因，对设备相应改进，在出厂前进行质量检查能提高设备的可靠性。出厂检验可以从产品设计、元件筛选、老化测验等方面进行审核验收，这些措施可以有效避免一些新产品出现低级错误。供需双方必须在合同中约定就交货日期，这也是保证产品质量的重要条件，避免为了交货缩短正常的生产工期，或者去除检验环节影响产品质量。

4 设备的可靠性分析

通信电源设备的早期失效期问题经过处理后，失效率下降，工作状态逐渐趋于稳定，这就会出现偶然失效期的现象，偶然失效期就是随机发生的失效事件，失效率近似为常数，这在设备的整个工作过程中的可靠工作时期，算是工作的最佳状态了[3]。所以这一阶段对设备的寿命来说是最重要的一个阶段。研究显示，假设通信电源设备的失效率在工作的这一阶段为一个固定的值，对高频开关电源的平均失效间隔在不同时间段内瞬时故障率相差一倍，也就是说，维护工作量也相差一倍，所以在购买设备是应该将MTBF当作重点参考对象。设备的可靠度由设备的不失效率来定义的，它是指在某一时刻正常工作的设备数量与总设备量的比值。随着设备使用年限的增加，电源设备的可靠性会逐渐降低，所以在设备运行的中后期，可靠性会越来越低，无论是单台设备还是整批设备在运行中后期都需要加强对设备的维护检查，预防故障的发生，或者在故障发生初期就及时解决。尽量提高设备的可靠性。在通信电源设备使用后期会出现损失失效期，主要原因是在设备长期的运行中，设备中的一些元件已经损耗巨大，失效率会逐渐上升。

5 电源系统结构模型分析

在电源系统的组成上分为串联、并联、串并联系统和冗余系统。其中比较常见的是串联系统。在通信电源设备中串联部分越多，设备的可靠性就越小，所以可以用减少串联部分或者简化结构来提高设备的可靠性。当系统对设备的可靠性要求较高时，电源设备可以采用并联系统来增加设备的可靠性，并且并联系统越多设备的可靠性也越大。加强电环境的管理、提高设备的可靠性可以提高电环境的可靠性。控制当市电的变化范围，保证设备所处的环境温度湿度等等，都是保证设备可靠性的重要条件。

6 结束语

通信电源的可靠性贯穿于设备的生产设计、选购、验收、维护等各个环节中，只有重视每一个环节的可靠性，才能保证整个通信系统的可靠性，也才能成为通信企业生存和长期发展的基础。

[1]黄惠明.电力通信电源系统维护及管理策略分析[J].科技创新与应用，2016（3）：191.

[2]杜海波.通信电源系统的故障与预防对策探讨[J].中国新通信，2014（2）：153.

[3]冀兵.浅析通信电源系统的运行安全与发展[J].电子制作，2013（16）：260.

Reliability Analysis of Communication Power Supply Equipment

Zhang Ruifang

Zhengzhou Rail Transit Co., Ltd., Henan Zhengzhou 450000

The power equipment of the communication system is an important part of the communication system, is the normal operation of the communication system security, in the daily maintenance of communication system, network devices often appear some reliability problems, the most important is the most critical power equipment.In the network system design, we must strictly control the design of power supply equipment and equipment purchase, as well as regular maintenance of power supply, and comprehensively strengthen the supervision of power supply equipment.

communication power supply; equipment; reliability; analysis

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