王剑明
(中国电信股份有限公司 绍兴分公司,浙江 绍兴 312000)
随着我国通信技术的快速发展,通信电源技术的智能化、高效化逐渐受到重视。高效智能的通信电源技术已经逐步得到通信行业的认可,为我国的集约型社会建设提供了推动力,不仅有利于电力电子技术框架的构建,而且还能促使社会多领域实现技术合作和技术互助。
近年来,我国通信领域的技术发展十分迅速,通信网络系统的建设也逐渐增多,其整体结构也变得愈发复杂。我国正在不断建设与发展5G通信网络技术,面对覆盖面广且庞大的通信网络,需要大规模的通信电源为其提供电力输送。基于此,随着通信网络系统的发展与建设,通信电源的市场需求也在急剧上升。若是仍旧通过增加通信电源数量的方式来满足该需求,则无法再发挥较好的效果。因此,为满足通信网络发展时代的实际需求,需将先进的功率转换技术和控制技术应用于通信电源系统建设,打破传统通信电源技术中存在的瓶颈,这样不仅能够有效提高通信电源供电过程中的运行效率,而且还能为电源运行的稳定可靠提供保障[1]。
通信电源变换电路拓扑结构有两种类型,即全桥电路与半桥电路。不同种类的电路拓扑结构具有其独特的优势与缺陷,在具体的应用中需要依据实际情况进行选择。若是通信系统中使用的设备功率相对较大,则需要选取全桥变换电路;若是通信系统的整体功率较小,则使用半桥电路即可。此外,功率放大器作为通信电源重要的组成部分,其已经发展到了相对较高的水平,能够有效提升通信电源在运行过程中的兼容性,降低设备运行中产生的损耗,提高设备运行效率[2]。
在通信系统运行过程中,通信设备需要通信电源为其提供充足的运行动力。若通信电源的可靠性不高,会导致通信系统故障,通信设施无法正常工作。在重要的通信领域中,通信电源即便出现极小的故障,也会引发严重的问题。因此,通信电源应具有极强的可靠性[3]。
在通信领域内,要求通信设备在运行时具有较好的稳定性。通信电源作为通信系统运行的动力来源也不例外,尤其在一些自动化发展较为成熟的领域,对通信电源的稳定性具有更高的要求。
在通信电源研发、运行及维护的过程中需要极大的成本投入,若通信电源的运行效率较低,则会导致大量的资源浪费。同时,通信电源的运行也需要消耗大量的能量,若其运行效率不高,也会影响通信系统整体的运行效益[4]。
实现通信电源的模块化设计能提高通信系统的维护工作效率,扩充通信系统功能,还能够降低通信电源系统的维护、管理成本。在通信电源运行的过程中通过模块划分快速定位故障点,以确保及时对故障问题进行处理。
在对通信电源技术不断优化的过程中,为满足科学发展与技术创新的需求,需要将高效节能作为未来发展的主要方向之一。为达到高效节能的目的,需要在通信电源技术的研发过程中加大高频变换技术的研究力度。在通信电源技术的范围内,开关电源为高频变换技术的应用提供较为优良的硬件基础,以此促进通信电源技术的智能化、现代化发展[5]。此外,功能集成技术的运用使得通信电源中原有的电源结构变得更加简单。例如软开关技术,该技术不仅能够有效降低开关运行过程中产生的损耗,而且还能促使开关效率和通信电源变换频率得到有效提升。软开关技术常用于谐振环路、缓冲电路以及谐振开关等,其借助电容或电感等储能元件在开关管断开或开通的同时将电流、电压谐振或转移至0,以此达到零电流开关或零电压开关的目的。现阶段,我国已经围绕软开关技术的应用设计出较为成熟的相关产品并投入到实践中,如在通信模块中应用的零电流零电压全桥移相变换器,其运行效率可达到93%。
在通信电源技术发展的早期阶段,研发重点大多集中于电源输出优化方面,而对电源输入的相应研究则较为欠缺。在传统通信电源技术的优化发展过程中,其存在的局限性导致通信电源在运行过程中产生的电路谐波电流相对较大,不仅会造成严重的电网污染问题,而且还会导致电网波失真,进而致使整个通信电力系统面临着严重的安全隐患。近年来传统通信电源技术已经逐渐转型,传统的谐波电流技术已经逐步被现代化的低谐波电流技术取代,这不仅有效降低了通信网络系统运行过程中电源对电网的负载,同时也有效避免了其他电力设备在运行过程中对谐波造成干扰的问题,具有较为显著的先进性。
蓄电池通常被当作后备电源,在通信系统和通信设备的整个使用过程中都占据着十分重要的地位。若是能够采用先进的技术使蓄电池拥有良好的性能和质量,就能够为通信系统和通信设备的运行提供充足且完善的后备直流电源,确保整个通信系统能够稳定、高效运行。随着我国微电子技术等科学领域的突破和发展,已经能够在通信系统运转时逐渐搭构出更加完整的数字化硬件平台,通信电源的电池组和电池呈现出显著的智能化、精密化以及环保化发展趋势,已经能够满足通信领域可持续发展与绿色化发展的实际需求。
现阶段,我国采用的通信电源监控系统通常是集中分散式的监控系统,可以实现对通信电源内部系统控制量和状态的有效监控,并通过与网络信息技术的结合将监控系统收集到的信息传递至整体运行系统中的监控模块。监控模块的开发和应用能够实现对通信电源电池的全自动化控制与管理,例如对电源电池的均浮充转换、电池放电测试、在线管理以及停电后的来电预限流控制等。此外,监控模块还能实现对通信电源进行无级限流调控和整流模块电压实行调控的工作。在面对异常状况时,能够向管理人员发出警报,以便及时采取有效的对应保护措施。
通信工程建设的复杂程度不断加深,通信系统在运行过程中干扰因素也会不断增加。在部分欠发达地区,由于通信设施周围的交通环境极其不利,极大地增加了通信电源设施管理与维护的难度。为了解决这种维护管理不便利的问题,需促使传统的通信电源管理与控制模式发生改变,借助先进的数字化技术实现对通信电源运行全过程的数字化控制。
在现阶段的通信系统中,DC/AC逆变、蓄电池、AC/DC整流稳压以及SPWM同步锁相都是其十分重要的组成部分,对这些部分进行管理时,相关工作人员可以充分利用数字化的控制与管理方式[6]。目前,部分通信建设工程项目已经逐步引入了监控软件、微信处理器,这些软件与设备能够有效实现通信电源自我诊断、自我修复以及自我监控的作用。在实际的应用过程中,监控设备与监控软件能够自动采集通信电源设备的全部信息,并对这些信息进行全面、详细的分析,以达到及时识别异常问题的目的。
综上所述,高效、智能的通信电源技术发展已经成为我国民生发展的重要课题之一。基于我国高效、智能通信电源技术的发展现状和发展需求,通信企业需要及时预测其发展趋势,以确保通信电源能够持续稳定地运行。