通信电源的维护与发展分析

高彬杰

（中国铁塔股份有限公司马鞍山市分公司，甘肃 马鞍山 243000）

0 引 言

当今是通信技术迅猛发展的时代，在此背景下，作为通信网络最基础最重要的配套设施，通信电源凭借快速扩大的网络规模和不断进步的网络技术获得了快速发展。比如，绝大多数直流整流电源已完成更新换代，被成功改造为高频开关电源；原有的防酸隔爆铅酸蓄电池被阀控式密封蓄电池取代；柴油发电机组不断朝着自动化、智能化方向发展，且程度在不断提高；许多尖端的高新技术被广泛应用于低压配电池，而具备自动倒换功能已成为通信电源的一项基础要求。在通信电源技术取得快速发展的同时，做好通信电源维护管理工作，并正确把握发展趋势同样重要。这对于我国通信事业的持续快速发展和国家综合国力的迅速提高，具有极大的促进作用。

1 关于通信电源维护管理的分析

1.1 建立通信电源维护管理制度

为保障大规模通信网络实现长期稳定供电，需要建立科学合理的通信电源维护管理制度。实际生产中，通常有以下两种维护管理方式。第一，小型的本地网集中式维护管理制度。这种维护管理制度主要适用于分布较为集中且不同站点间交通较为方便的小地域，有助于电信局有效实行集中保障和闭环处理，且可以直接调度和管理本地网维护人员，安排他们负责本地网内设备的日常维护和故障抢修。第二，大型本地网集中式维护管理制度。此维护管理制度主要适用于具有较多下属点、通信站点分布较散且站点之间交通不便、维护管理力量较为薄弱的广阔地域。其中，中心局电源维护中心是主要的维护技术力量。实际上，不仅要重视中心局范围内所有电源的维护管理和抢修，还需做好全网范围内所有站点维护管理和技术指导等各项工作。此外，下属各站点维护站也应相应做好所在地电源的巡视和管理工作。

1.2 做好设备的维护和管理

首先，尽可能促进网上各设备技术水平的大幅度提升，有效推进各本地网的维护管理。实际操作中，需要充分评估各主要型号的电源设备，在获得入网认证并准许使用于通信网的电源设备中进行选择。此外，为有效提升技术人员业务水平，在本地网各类设备中选用品牌需要维持在3种左右。为获得较好的售后服务条件，应保证每类设备皆具备一定规模。其次，实施设备的维护管理，关键要做好维护规范的落实和执行。在基础管理实施过程中，重点应放在预防性与主动性维护，把故障消灭在萌芽状态。故障发生后，要集中有效技术与力量及时抢修，以最快速度处理好故障[1]。

2 通信电源发展趋势及未来展望

2.1 发展趋势

通信电源的一次电源和二次电源皆选择高频开关电源，这是当前通信电源的一大发展趋势，可简要概括为两化、一高、一无，即高频化和模块化，高效率和无污染。第一，高频化。实现通信电源高频化，不仅可以降低电源重量和体积，还可有效提升其密度和功率。此外，高频化技术可不断提升通信电源的动态品质。对于DC/DC直流二次电源，因其功率不大，应确保开关频率不低于1 Ω，且功率密度由当前的每立方英寸60 W/ft3上升到110 W/ft3以上。第二，模块化。以往的通信电源因其功率较小，供电方式多选用单一集中模式。通信电源朝着模块化方向发展，可更好地满足分布式电源系统供电的需求。第三，高效率。效率是衡量通信电源性能高低的重要指标。实践表明，通信电源效率越高，因发热损耗的能量就越少，散热也就越容易，有助于提高通信电源的功率密度。第四，无污染。这是通信电源的重要发展趋势。由于电力电子装置的运行必须依赖电源，而广泛使用电子电力装置势必增加输入电流中的谐波，严重污染整个供电网[2]。采用PFC（即无源或有源功率因数校正）技术可有效解决好这个问题，实现通信网络的无污染要求。

2.2 发展展望

第一，功率半导体是发展开关电源的关键，也是有效支撑开关电源快速发展的重要保障。MOSFET（即功率场效应管）具有单极性多字导电的特性，可以大大减少开关时间，开关频率极易到达100 kHz标准。此外，硅是半导体器件的重要材料，早在19世纪90年代，很多国家对碳化硅的研究投入了极大的人力、物力及财力。相比于硅器件半导体，以碳化硅作为器件，可大大降低半导体的导通电阻。相关数据表明，硅器件半导体的导通电阻为碳化硅器件半导体的200倍。在电压均较高的情形下，无论是导通压还是关断时间，碳化硅MOSFET功率都要远远低于硅MOSFET功率。因此，当前最关键的是要继续深入探讨碳化硅表面与金属的接触特性，进一步优化碳化硅制造工艺。运用碳化硅生产的半导体器件一旦得到大规模普及，会给通信电源带来跨越式的发展。

第二，电路或系统高度集成化。模块化和集成化是未来通信电源电路或半导体器件的发展方向。近年来，具备多种控制功能的如ZVT、ZCTPWM专用控制芯片、并联均流控制芯片和PFC（功率团数校正）电路专用控制芯片等专用芯片在研制开发上取得了快速发展。在功率器件研究方面，有Power IC（功率集成电路）和IPM。其中，IPM的功率开关为IGBT，可以把保护、控制、检测以及驱动电路等集中在一个模块内，并加以安全封装。该模块采取外部焊点和外部接线方式，相较于传统电路，性能可靠性得到了极大提升。进一步集成化和模块化，可降低通信电源的质量和体积，提高性能稳定性，给广大用户带来便利。因此，高度集成化和模块化，是对通信电源未来发展的一个展望[3]。

第三，发展的永恒主题。开关电源自然包括通信电源，以下是其发展的永恒主题。首先，为有效配合高速数字电路的工作，要尽可能提高开关电源频率，加快动态响应，最大限度提高电源工作效率；其次，无论是电源的变压器电容还是电感器，都需要尽可能减少体积；最后，追求开关电源高功率密度性能，大力提高其工作效率。

3 结 论

随着我国通信事业的飞速发展，通信设备也大大加快了更新换代的步伐。通信电源作为通信设备必不可少的组成部分，人们对其性能稳定性和可靠性的要求随之提高。在现实生产实践中，通信电源系统不仅为通信主设备提供必需的配套产品，还可以广泛应用于包括通信领域在内的其他领域，极大地繁荣了通信电源市场，促进着我国社会经济的快速发展。因此，实际生产中，应重视对通信电源最新发展现状的分析，组织相关技术人员就如何做好通信电源的维护管理进行探讨，深入分析和探讨通信电源的发展趋势，力图提高通信电源的稳定性和可靠性，保证通信网络的正常运转，从而促进我国通信事业的持续快速发展。