当代通信电源技术的发展与应用

高东健，崔忠慧

（1.吉林吉大通信设计院股份有限公司，吉林 长春 130012；2.中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司，吉林 长春 130012）

1 通信电源技术的总体发展概述

1.1 通信电源技术的发展背景

通信行业的飞速发展，给通信行业带来了新的机遇。通信电源是通信技术最基础的应用，对通信系统的综合使用有着重要作用。通信电源从相控整流器到高频开关，是整流器的最终升级，是通信电源技术取得的重大进步。

1.2 通信电源技术的通用性需求

产业规模的不断扩大，使通信电源的相应标准接口以一种全新的模式突破了通信电源原有的专用性。通信电源可以通用，已经成为一种全新的发展趋势。早期的镇流器技术影响了通信电源系统的最关键部分，而今整流器的发展和更新速度越来越快，智能化程度越来越高，甚至改变了晶闸管的导流角。采用对输出电压进行控制的方法，促进了大功率电器元器件的发展。通信电源功率逐渐加大，单机容量逐渐扩大，加快了分布式通信网络的发展，导致硬开关因为损耗过大而慢慢被淘汰。

1.3 通信电源技术的智能化需求

通信电源技术的需求和通信设备自动化的适配程度，成为智能诊断和处理的前提。在实现通信电源智能化管理需求的基础上，人们有了进一步要求。从整体的通信电源技术发展方向来看，通信电源技术研发人员要求具备较强的技术研发能力[1]。现阶段，通信电源技术应用领域的实际开发需求，促进了通信系统发展核心部分和通信电源在整个系统应用中的转变。

1.4 通信电源技术发展的体系化需求

形成完整的体系，也是通信电源技术必然的发展趋势。现在的通信电源技术主要是铅蓄电池、燃料电池、锂离子电池以及液流电池等。铅蓄电池实际使用时间很长，极强的可靠性使其应用的比例较高[2]，如大型基站或者处于中心位置的机房多使用这种电池。燃料电池污染性较小，噪音较低，操作过程简单，性能可靠，续航时间较长，多应用于电动车能源和数码能源方面。锂离子电池的优势是使用寿命极强，能量储备技术比较先进。因此，便携式的移动电源大量应用锂离子电池。液流电池绿色环保，是一种新型的环保电池，受到了人们的青睐。但是，我国液流电池技术比较落后，电能转化率较低。从通信电源的种类来看，通信电源技术向着轻量化、模块化、小型化、智能化方向发展。

2 当代通信电源技术的发展

2.1 高效节能的通信电源技术

高效节能的电源技术将提升其使用效率，向着小型轻量化的可靠安全需求发展。发展过程中，尽可能消除电力公害，减少电磁干扰，消除电噪音。目前，借鉴国外先进的技术经验，我国的通信电源技术呈现出高频变化的主流趋势。开关电源的发展具有广阔的空间，是高频变化和未来物联网时代的硬件基础，促进了移动电源的技术进步，而功率电子的重要性也开始被人们重视。使用更加高效节能的通信电源技术和手段，应该考虑通信电源电池的电能转变和电能二次改变，为电源的应用提供了更多发展。利用软开关和准谐振技术，在高频变化过程中成熟地开发通信电源，可保证电源系统在变化过程中的安全和稳定，而零电流的电压开关设备更便于人们使用[3]。

2.2 数字化控制的通信电源技术

微处理器技术和监控软件的引入，在数字监控领域内具有良好的应用效果。实时的监控和监视，使得本身各种运行参数和状态检测能够很好地提高监控效果。在实现动力设备无人值守和远程设备电源可靠性问题方面，通信电源技术的应用使得通信网络系统的管理、维护和数字化控制更加方便，能够实现互联网时代的综合需求，实现无人化控制。数字化控制的通信电源技术，控制手段信息量较小，芯片价格便宜，因此在实际运行过程中的成本并不高。这种数字化的控制模式可以显著提升通信电源的稳定性和安全性，故障检测也更加灵敏、高效[4]。

2.3 网络化控制管理的通信电源技术

随着互联网技术的快速发展，大数据和信息化的关联程度越来越高。互联网技术日益普及，加上信息处理技术的快速发展，使得通信互联网终端电源设备具有了一定的数据处理和网络通信信息处理能力。利用云计算，可帮助通信电源技术与网络通信、数据处理等技术融合。融合的过程中，人们往往更着眼于通信电源技术的信息储存能力和保护能力。在保证通信电源系统设备运行过程中，网络化控制和管理会考虑社会和市场的实际需求，在满足实际需求的过程中，网络化控制变得更人性化、智能化[5]。

3 当代通信电源技术的应用状况

3.1 串联谐振技术

串联谐振技术对于通信电源技术的发展有非常重要的作用。串联谐振可以提升电源的使用效果，使其具有很好的适用性。通信部门的变压器可以使电压不稳定供电，也能够稳定供电。顺利进行电源的切换和操作，可以凸显性能的有效转变。电源装置内应用励磁电感，逐渐降低了电脑资源的消耗量，并且把控了通信电源开关。串联电阻和电感可以形成新的连接电路，当容抗XC与感抗XL相等时，即XC=1/XL，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈现纯电阻性，这是一种非常典型的串联谐振物理现象。如果发生串联谐振，将影响电路的整体抗阻，人们希望能够尽可能降低电路的总抗阻，从而提升电流的最大容量[6]。

3.2 智能化应用技术

目前，智能化应用技术是通信电源技术发展的重要方面。每天只需持续供电，在无人监管情况下，系统即可实现良性持续运转。即使是在系统停止运作后，仍然能够有足够的电能支撑主板电池的持续性供电，保证通信电源电力的稳定运行。通信电源系统的正常运行，可以避免损失。无人监测领域的智能控制系统，可以很好地操控通信电源状态下的不同指标和属性，利用这些属性参数掌握并判断设备运行的正确规律[7]。如果在通信电源正常运行的过程中出现了异常，那么智能化报警就可以很好地挽救损失。通信电源的稳定使用，可以在智能化通信领域达成一致，帮助企业降低供电成本，持续保证电池组的应用，为定位技术的升级提供技术研究和实践资源。UPS电源供电技术的应用非常广泛，可以在电力系统停止运行的状态下自动转换，有效保障通信电源稳定运行。同时，它可以实现更好的监测，是一种24小时无人值班的值守技术。监测到异常情况时，系统会自动联网报警，便于及时抢修故障[8]。

3.3 整流器技术

稳定的供电应用。交流电和直流电的转换装置，是供电装置和侦测无线电信号的使用基础。整流器的主要组成部分是真空管、引燃管、固态矽半导体二极管和汞弧等。直流电和交流电的装置之间是相互连接和贯通的，人们把它称为“逆变器”。在备用UPS中，只需要给蓄电池充电，不需要给负载供电，故只有充电机。在双变换UPS中，此装置既为逆变器供电，又给蓄电池充电，故称为整流器/充电机。整流机的主要功能是将交流（AC）转化为直流（DC）。在电流输出过程中，人们喜欢使用它的两功能：第一，进行交流电和直流电的转化，省去滤波，降低供给负载，把电流直接供给给逆变器；第二，充电器作用，给蓄电池提供持续的供电电压。整流器技术可以实现高效率的电流转化，在高密度下，即使通信机房设备不断升级，功力越来越大，也能够适用[9]。

4 结 论

通信电源在整个通信行业和网络中所占据的比例并不大，但是通信电源的重要性不言而喻，是整个通信网络的关键基础性设施。通信电源的稳定，可确保电信技术的快速发展。目前，电信网络的结构日益复杂，而这种复杂的多元化对信息技术的控制和发展提出了更高要求。人们希望通信电源能够节能、节电、节约材料、体积小、重量轻、环保高效、可靠安全、寿命长，实现智能化和数字化的高效率控制，使电源技术不断朝着高效率、节能化、环保化发展。