摘要：

      近年來，我國(guó)的通信行業(yè)迅速發(fā)展，基站的分布范圍越來越廣，通信設(shè)備越來越多，這對(duì)通信設(shè)備電源提出了新的要求。通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性是通信暢通的基礎(chǔ)，通信電源系統(tǒng)分為交流配電、直流配電、整流電源模塊、通信電池組、智能監(jiān)控等部分。

      本文分析通信設(shè)備供電系統(tǒng)，討論現(xiàn)代通信的要求以及供電方案，提供能滿足現(xiàn)代通信設(shè)備供電要求的系統(tǒng)方案。

一、通信設(shè)備供電系統(tǒng)介紹

      現(xiàn)在通信設(shè)備供電方式有交流和直流兩種，通信網(wǎng)對(duì)電源的基本要求是不間斷的供電。一般由AC-DC整流器、電池組以及配電設(shè)備組成一個(gè)DC24V或-48V輸出的供電系統(tǒng)，最后由DC-DC變換器變換成所需的輸出電壓。

      通信設(shè)備供電方式從以前的集中式供電發(fā)展到現(xiàn)在的集散式供電以及分布式供電，集中式因?yàn)槠淇煽啃圆钜呀?jīng)基本淘汰了，剩下集散式和分布式供電。現(xiàn)在各大通信運(yùn)營(yíng)商所采用的固定電話、移動(dòng)通信等系統(tǒng)大多采用集散式供電，它是一種高性價(jià)比的供電方式。分布式供電具有可靠性高、靈活性強(qiáng)、可擴(kuò)展性好、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是成本高。為提高系統(tǒng)的可靠性，所用的電源板都采取1+1備份或N+1冗余備份方式。

      現(xiàn)代通信系統(tǒng)已經(jīng)采用超大規(guī)模的集成電路，集散式供電不能滿足其要求了，只有采用分布式供電才能滿足其要求。

二、單系統(tǒng)供電方式

      單系統(tǒng)供電方式可以分為交流以及直流，交流單系統(tǒng)供電是指從單變壓器引出低交流壓電源，通過交流分配屏進(jìn)行二次分配。為了提高可靠性，一般都會(huì)再引入UPS提供的220V或380V為服務(wù)器、路由器等部分供電。直流單系統(tǒng)供電是指從開關(guān)電源系統(tǒng)中引出直流電源，通過直流屏再分配，主要為傳輸、交換等設(shè)備供電。

      單系統(tǒng)供電方式都是從單點(diǎn)接入，當(dāng)其中任何一臺(tái)設(shè)備、一條線纜、熔絲以及開關(guān)中斷等部分出現(xiàn)問題都將影響設(shè)備的正常工作。

三、雙系統(tǒng)供電方式

      為了保障通信系統(tǒng)不出現(xiàn)中斷現(xiàn)象，引入了雙系統(tǒng)供電方式。交流雙系統(tǒng)供電方式是采用兩路10KV高壓市電供電方式，其中兩路是取自不同的變電所，高低壓配電系統(tǒng)分別具有2段獨(dú)立母線，配置母線開關(guān)，每個(gè)低壓配電系統(tǒng)配置1臺(tái)固定油機(jī)，市電和油機(jī)經(jīng)ATS切換后，接入低壓母線，需具備應(yīng)急油機(jī)快速接口。

      直流雙系統(tǒng)供電方式是指同一個(gè)通信設(shè)備可同時(shí)接入2個(gè)系統(tǒng)的電源，保證帶設(shè)備安全穩(wěn)定地運(yùn)行。但是想要實(shí)現(xiàn)直流雙系統(tǒng)供電方式還存在著電壓差等一系列技術(shù)性問題。

四、集中式供電方案

如上圖所示：這是由單個(gè)多輸出ACDC電源組成的系統(tǒng)，它是許多較小通信設(shè)備使用的供電方案。優(yōu)點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是產(chǎn)品多為定制產(chǎn)品，開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)、成本高，可靠性低，熱管理困難，大的負(fù)載需遠(yuǎn)端補(bǔ)償?shù)取?/span>

如上圖所示：這是由n+1個(gè)AC-DC多輸出電源組成的系統(tǒng)，優(yōu)勢(shì)在于可靠性較高，可采用標(biāo)準(zhǔn)的電源模塊來實(shí)現(xiàn)，研制成本低。缺點(diǎn)是熱管理困難，大的負(fù)載需遠(yuǎn)端補(bǔ)償?shù)?/span>，材料成本比第一種方案要高。

五、分布式供電方案

如上圖所示：這是有AC-DC變換器加上DC/DC變換器組成的系統(tǒng)，是一種兩級(jí)結(jié)構(gòu)。第一級(jí)的AC/DC多為n+1個(gè)AC-DC模塊電源組成的小系統(tǒng)，其一般為-48V輸出的是中間直流母線，當(dāng)系統(tǒng)的可靠性要求很高時(shí)，在中間母線上也可掛接電池。第二級(jí)是一個(gè)DC/DC系統(tǒng)，它既可以用定制的多輸出電源也可以用各種標(biāo)準(zhǔn)的DC/DC模塊來實(shí)現(xiàn)，后面的負(fù)載直接有DC/DC系統(tǒng)供電。優(yōu)勢(shì)是可靠性高，熱管理比集中式容易，缺點(diǎn)是大的負(fù)載需遠(yuǎn)端補(bǔ)償?shù)取?/span>

如上圖所示：這種結(jié)構(gòu)的第一級(jí)是AC/DC小系統(tǒng)，作用是輸出中間直流母線電壓，是靠單板負(fù)載的供電來實(shí)現(xiàn)的，大部分單板采用板上DC/DC變換器供電。對(duì)負(fù)載要求較高的單板采用兩級(jí)DC/DC來實(shí)現(xiàn)供電，前級(jí)DC/DC既可以是標(biāo)準(zhǔn)的DC/DC電源，也可以是由幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DC/DC模塊組成的系統(tǒng)。這種供電方案中的DC/DC電源大部分采用標(biāo)準(zhǔn)的DC/DC電源模塊及三次DC/DC變換器。優(yōu)勢(shì)是可靠性較高、熱管理容易、不需遠(yuǎn)端補(bǔ)償、電源產(chǎn)品將更標(biāo)準(zhǔn)化等。

六、分布式供電優(yōu)點(diǎn)

分布式供電是以后的發(fā)展趨勢(shì)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、性能好、效率高。因?yàn)?/span>減少了低電壓、大電流直流輸出線路，線路損耗低致使系統(tǒng)效率提高。

2、擴(kuò)展性高。分布式電源的模塊化設(shè)計(jì)，有利于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。

3、可靠性高。分布式電源可作為備用電源為不間斷供電的用戶提供電能，提高了電網(wǎng)的可靠性，部分電源出現(xiàn)故障不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作。

4、適應(yīng)性高。整個(gè)電源系統(tǒng)分散式，各部分電源選擇靈活，容易實(shí)現(xiàn)最佳配置。

5、電磁兼容性高。整個(gè)系統(tǒng)電源比較分散，容易實(shí)現(xiàn)抑制電磁干擾。

6、散熱性好。因?yàn)榉植际绞?/span>每個(gè)電源的功率小，發(fā)熱量低，電源的發(fā)熱量平均散布在系統(tǒng)的機(jī)箱內(nèi)，散熱效果更好。

七、總結(jié)

      通信電源是通信設(shè)備的心臟，如果發(fā)生故障，會(huì)造成通信中斷，從而造成損失。為了保證其設(shè)備的不中斷，采用通信電源必須要把高可靠性放在第一位，供電電壓的穩(wěn)定性放在第二位，為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，電源要選用小體積、高效率的高性價(jià)比產(chǎn)品。