隨著電信技術(shù)的飛速發(fā)展，電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，作為通信系統(tǒng)的動(dòng)力組成部分，即在整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)中處于最為基礎(chǔ)地位的通信電源系統(tǒng)的重要性日益體現(xiàn)出來(lái)。今天，通信大發(fā)展已使我國(guó)電信網(wǎng)的總體規(guī)模居于世界各國(guó)前列，我們更加需要有一個(gè)與此相適應(yīng)的通信電源來(lái)支撐這個(gè)大網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。近幾年來(lái)，通信網(wǎng)與通信業(yè)務(wù)處理、傳輸以及移動(dòng)、衛(wèi)星、數(shù)據(jù)通信等設(shè)備的技術(shù)發(fā)展很快，大多數(shù)已達(dá)到或接近世界先進(jìn)技術(shù)水平。而以前，我國(guó)通信電源設(shè)備技術(shù)滯后于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的通信電源技術(shù)無(wú)論是從供電制式還是從電源設(shè)備的技術(shù)性能指標(biāo)來(lái)看都滿足不了日新月異的電信網(wǎng)的技術(shù)要求。這種技術(shù)檔次上的不協(xié)調(diào)影響了我國(guó)整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，因此必須改變這種狀況�？上驳氖乾F(xiàn)在我國(guó)通信電源設(shè)備的技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平，很好地支持了我國(guó)通信事業(yè)的發(fā)展。
那么，通信電源技術(shù)在我國(guó)發(fā)展的總體情況如何？還有哪些亟待解決的問(wèn)題？相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域有哪些最新進(jìn)展？現(xiàn)階段通信電源技術(shù)的發(fā)展將走向何方？針對(duì)讀者共同關(guān)心的這些話題，記者來(lái)到了日前開(kāi)幕的中國(guó)國(guó)際通信設(shè)備技術(shù)展覽會(huì)，通過(guò)親身體驗(yàn)和交流，了解到現(xiàn)階段有關(guān)通信電源熱門技術(shù)進(jìn)展和產(chǎn)品生產(chǎn)的情況。
通信電源技術(shù)急速向多元化發(fā)展
通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了從模擬空分交換到基于TDM的數(shù)字時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)的漫長(zhǎng)發(fā)展過(guò)程。進(jìn)入新世紀(jì)，NGN的研究與商業(yè)應(yīng)用逐漸成為熱點(diǎn)。相應(yīng)地也要求通信電源技術(shù)的快速發(fā)展來(lái)配合網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)。記者了解到，作為基礎(chǔ)應(yīng)用的通信電源，其技術(shù)的發(fā)展和變化速度與其他產(chǎn)品不同，比如它沒(méi)有核心網(wǎng)、接入網(wǎng)及終端設(shè)備那樣飛速發(fā)展，但是這并不意味著通信電源技術(shù)停滯不前或是古板單一。在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，我們看到艾默生、動(dòng)力源、科華技術(shù)等電源企業(yè)紛紛展示出了多元化的產(chǎn)品甚至是整套的動(dòng)力解決方案，從中我們可以清楚地看到，整個(gè)通信電源技術(shù)向著多元化技術(shù)發(fā)展。在具體的產(chǎn)品方面，各廠商向觀眾展出了AC／DC開(kāi)關(guān)電源、DC／DC開(kāi)關(guān)電源、UPS、交流變頻調(diào)速電源、正弦波逆變電源等新型產(chǎn)品，據(jù)專家介紹，除此之外，電力操作電源、高頻逆變式整流焊接電源、大功率高頻高壓直流穩(wěn)壓電源、化學(xué)電源，以及符合潮流發(fā)展的綠色照明電源、風(fēng)光互補(bǔ)型電源等也已經(jīng)走入了人們的視野。對(duì)應(yīng)于這些產(chǎn)品，高頻變換技術(shù)、全諧振高頻軟開(kāi)關(guān)變換技術(shù)、功率轉(zhuǎn)換技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)也層出不窮，這些技術(shù)的涌現(xiàn)為確保整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的暢通作出了巨大貢獻(xiàn)。
高效率是通信電源發(fā)展的必然趨勢(shì)
新型高性能器件的不斷研發(fā)、涌現(xiàn)與應(yīng)用，促進(jìn)了電源產(chǎn)品的升級(jí)換代，使得電源的開(kāi)關(guān)頻率越來(lái)越高。目前，電源的開(kāi)關(guān)頻率高達(dá)300kHz～400kHz的水平，而小功率電源已實(shí)現(xiàn)1MHz的開(kāi)關(guān)頻率，并且提高了電源功率密度，這對(duì)電源技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展起著重要的支撐作用。另外，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）、新型磁材料和變壓器等新技術(shù)的應(yīng)用也使電源效率大大提升。
在參觀過(guò)程中，記者了解到軟開(kāi)關(guān)技術(shù)、準(zhǔn)諧振技術(shù)等前沿課題的研究已趨于成熟穩(wěn)定，其中具有代表性的是諧振變換、移相諧振、零開(kāi)關(guān)PWM、零過(guò)渡PWM等電路拓?fù)湫吕碚�，它們的重點(diǎn)就是減少了過(guò)去硬開(kāi)關(guān)模式下電源設(shè)備開(kāi)通時(shí)，開(kāi)關(guān)器件在開(kāi)關(guān)過(guò)程中電壓上升／下降和電流上升／下降波形交疊產(chǎn)生的損耗和噪聲，實(shí)現(xiàn)了零電壓／零電流開(kāi)關(guān)，降低損耗，提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率�？傊咝拾l(fā)展的道路不僅符合各企業(yè)、運(yùn)營(yíng)商的切身利益，更是響應(yīng)了國(guó)家建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的號(hào)召。
通信電源管理向網(wǎng)絡(luò)化邁進(jìn)
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用日益普及和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)從以前的單機(jī)或小局域系統(tǒng)發(fā)展至大局域網(wǎng)系統(tǒng)、廣域網(wǎng)系統(tǒng)，因此支持保護(hù)通信互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的電子開(kāi)關(guān)方面的電源設(shè)備必須具備數(shù)據(jù)處理和通信能力，包括能使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可以隨時(shí)監(jiān)控電源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的智慧型人機(jī)界面，具有各種保護(hù)、告警和數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)、處理、打印等功能，并且能使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可定時(shí)開(kāi)關(guān)交流或備用電源的遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī)功能。
展會(huì)上，我們看到艾默生的網(wǎng)絡(luò)能源監(jiān)控系統(tǒng)，它適用于對(duì)通信局站內(nèi)各種動(dòng)力設(shè)備及其環(huán)境等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和統(tǒng)一管理。在談到電源管理問(wèn)題時(shí)，有關(guān)專家表示，隨著電源監(jiān)控管理等系統(tǒng)的不斷完善，我們能根據(jù)不同的情況實(shí)現(xiàn)資源的靈活配置、統(tǒng)一管理，從而保證電信系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
通信電源控制實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化
在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，我們也看到了數(shù)字化的電源控制技術(shù)產(chǎn)品。現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員向記者介紹了我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)有自己的特殊之處，很多地區(qū)由于自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等還相對(duì)落后，這些地區(qū)的通信設(shè)施所處環(huán)境復(fù)雜、人煙稀少、交通不便，這無(wú)疑增大了對(duì)通信設(shè)施包括通信電源系統(tǒng)的維護(hù)難度，在這種情況下數(shù)字化技術(shù)就表現(xiàn)出了傳統(tǒng)模擬技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在對(duì)通信電源內(nèi)所有控制技術(shù)，如AC／DC整流穩(wěn)壓、DC／AC逆變、SPWM、同步鎖相、蓄電池等，將隨著微處理器和監(jiān)控軟件的引入，電源的自我監(jiān)控能力普遍增強(qiáng)，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控設(shè)備本身的各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)、預(yù)警功能和故障診斷功能，有效地實(shí)現(xiàn)了通信動(dòng)力設(shè)備的無(wú)人值守與遠(yuǎn)程監(jiān)控，維護(hù)人員可遠(yuǎn)程觀察電源設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可將故障信息及時(shí)上報(bào)，并可利用電話、傳真、尋呼等通信手段通知值班人員，加快故障排除的效率。有關(guān)人員表示采用全數(shù)字化控制技術(shù)，將能有效地縮小電源體積、降低成本，并且大大提高設(shè)備的可靠性和對(duì)用戶的適應(yīng)性。
低電流諧波處理技術(shù)符合綠色環(huán)保要求
在通信電源開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，比較少地考慮電源的輸入特性。在早期，由于大量使用諧波電流大的電源給電網(wǎng)帶來(lái)嚴(yán)重的污染，使電網(wǎng)波形失真、降低實(shí)際負(fù)荷能力。近年來(lái)，人們的環(huán)保意識(shí)和安全意識(shí)逐漸增強(qiáng)，在各類產(chǎn)品和技術(shù)中得到了體現(xiàn)，我們注意到，無(wú)論是艾默生、動(dòng)力源等一些大的通信電源企業(yè)，還是小型企業(yè)都在他們的產(chǎn)品中紛紛體現(xiàn)出綠色環(huán)保理念。
在與相關(guān)技術(shù)人員的交流中記者了解到，隨著電力電子技術(shù)、功率器件的發(fā)展，軟體諧波處理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在逐漸成熟并推廣應(yīng)用。有源諧波處理技術(shù)應(yīng)該被采用到通信電源產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，因?yàn)檫@樣不但可以改善電源對(duì)電網(wǎng)的負(fù)載特性，減少對(duì)其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波干擾，同時(shí)也大大提高了電源的源效應(yīng)，因而網(wǎng)絡(luò)時(shí)代通信電源也必是低諧波輸入的新一代綠色電源。
在電池技術(shù)以及通信發(fā)電機(jī)組等方面的技術(shù)和工藝也正在隨著市場(chǎng)需求的變化而快速發(fā)展。在談到通信電源技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的專家紛紛表示在整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的大背景下，各種新技術(shù)的涌現(xiàn)和信息化建設(shè)的推進(jìn)也給電源技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。此外，各種新的業(yè)務(wù)形式的推出和運(yùn)用也在要求電源設(shè)備跟電信主設(shè)備的配合愈發(fā)默契，要求我們不停地探索新的通信電源技術(shù)。
那么，通信電源技術(shù)在我國(guó)發(fā)展的總體情況如何？還有哪些亟待解決的問(wèn)題？相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域有哪些最新進(jìn)展？現(xiàn)階段通信電源技術(shù)的發(fā)展將走向何方？針對(duì)讀者共同關(guān)心的這些話題，記者來(lái)到了日前開(kāi)幕的中國(guó)國(guó)際通信設(shè)備技術(shù)展覽會(huì)，通過(guò)親身體驗(yàn)和交流，了解到現(xiàn)階段有關(guān)通信電源熱門技術(shù)進(jìn)展和產(chǎn)品生產(chǎn)的情況。
通信電源技術(shù)急速向多元化發(fā)展
通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了從模擬空分交換到基于TDM的數(shù)字時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)的漫長(zhǎng)發(fā)展過(guò)程。進(jìn)入新世紀(jì)，NGN的研究與商業(yè)應(yīng)用逐漸成為熱點(diǎn)。相應(yīng)地也要求通信電源技術(shù)的快速發(fā)展來(lái)配合網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)。記者了解到，作為基礎(chǔ)應(yīng)用的通信電源，其技術(shù)的發(fā)展和變化速度與其他產(chǎn)品不同，比如它沒(méi)有核心網(wǎng)、接入網(wǎng)及終端設(shè)備那樣飛速發(fā)展，但是這并不意味著通信電源技術(shù)停滯不前或是古板單一。在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，我們看到艾默生、動(dòng)力源、科華技術(shù)等電源企業(yè)紛紛展示出了多元化的產(chǎn)品甚至是整套的動(dòng)力解決方案，從中我們可以清楚地看到，整個(gè)通信電源技術(shù)向著多元化技術(shù)發(fā)展。在具體的產(chǎn)品方面，各廠商向觀眾展出了AC／DC開(kāi)關(guān)電源、DC／DC開(kāi)關(guān)電源、UPS、交流變頻調(diào)速電源、正弦波逆變電源等新型產(chǎn)品，據(jù)專家介紹，除此之外，電力操作電源、高頻逆變式整流焊接電源、大功率高頻高壓直流穩(wěn)壓電源、化學(xué)電源，以及符合潮流發(fā)展的綠色照明電源、風(fēng)光互補(bǔ)型電源等也已經(jīng)走入了人們的視野。對(duì)應(yīng)于這些產(chǎn)品，高頻變換技術(shù)、全諧振高頻軟開(kāi)關(guān)變換技術(shù)、功率轉(zhuǎn)換技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)也層出不窮，這些技術(shù)的涌現(xiàn)為確保整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的暢通作出了巨大貢獻(xiàn)。
高效率是通信電源發(fā)展的必然趨勢(shì)
新型高性能器件的不斷研發(fā)、涌現(xiàn)與應(yīng)用，促進(jìn)了電源產(chǎn)品的升級(jí)換代，使得電源的開(kāi)關(guān)頻率越來(lái)越高。目前，電源的開(kāi)關(guān)頻率高達(dá)300kHz～400kHz的水平，而小功率電源已實(shí)現(xiàn)1MHz的開(kāi)關(guān)頻率，并且提高了電源功率密度，這對(duì)電源技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展起著重要的支撐作用。另外，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）、新型磁材料和變壓器等新技術(shù)的應(yīng)用也使電源效率大大提升。
在參觀過(guò)程中，記者了解到軟開(kāi)關(guān)技術(shù)、準(zhǔn)諧振技術(shù)等前沿課題的研究已趨于成熟穩(wěn)定，其中具有代表性的是諧振變換、移相諧振、零開(kāi)關(guān)PWM、零過(guò)渡PWM等電路拓?fù)湫吕碚�，它們的重點(diǎn)就是減少了過(guò)去硬開(kāi)關(guān)模式下電源設(shè)備開(kāi)通時(shí)，開(kāi)關(guān)器件在開(kāi)關(guān)過(guò)程中電壓上升／下降和電流上升／下降波形交疊產(chǎn)生的損耗和噪聲，實(shí)現(xiàn)了零電壓／零電流開(kāi)關(guān)，降低損耗，提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率�？傊咝拾l(fā)展的道路不僅符合各企業(yè)、運(yùn)營(yíng)商的切身利益，更是響應(yīng)了國(guó)家建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的號(hào)召。
通信電源管理向網(wǎng)絡(luò)化邁進(jìn)
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用日益普及和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)從以前的單機(jī)或小局域系統(tǒng)發(fā)展至大局域網(wǎng)系統(tǒng)、廣域網(wǎng)系統(tǒng)，因此支持保護(hù)通信互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的電子開(kāi)關(guān)方面的電源設(shè)備必須具備數(shù)據(jù)處理和通信能力，包括能使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可以隨時(shí)監(jiān)控電源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的智慧型人機(jī)界面，具有各種保護(hù)、告警和數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)、處理、打印等功能，并且能使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員可定時(shí)開(kāi)關(guān)交流或備用電源的遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī)功能。
展會(huì)上，我們看到艾默生的網(wǎng)絡(luò)能源監(jiān)控系統(tǒng)，它適用于對(duì)通信局站內(nèi)各種動(dòng)力設(shè)備及其環(huán)境等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和統(tǒng)一管理。在談到電源管理問(wèn)題時(shí)，有關(guān)專家表示，隨著電源監(jiān)控管理等系統(tǒng)的不斷完善，我們能根據(jù)不同的情況實(shí)現(xiàn)資源的靈活配置、統(tǒng)一管理，從而保證電信系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
通信電源控制實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化
在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，我們也看到了數(shù)字化的電源控制技術(shù)產(chǎn)品。現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員向記者介紹了我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)有自己的特殊之處，很多地區(qū)由于自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等還相對(duì)落后，這些地區(qū)的通信設(shè)施所處環(huán)境復(fù)雜、人煙稀少、交通不便，這無(wú)疑增大了對(duì)通信設(shè)施包括通信電源系統(tǒng)的維護(hù)難度，在這種情況下數(shù)字化技術(shù)就表現(xiàn)出了傳統(tǒng)模擬技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在對(duì)通信電源內(nèi)所有控制技術(shù)，如AC／DC整流穩(wěn)壓、DC／AC逆變、SPWM、同步鎖相、蓄電池等，將隨著微處理器和監(jiān)控軟件的引入，電源的自我監(jiān)控能力普遍增強(qiáng)，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控設(shè)備本身的各種運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)、預(yù)警功能和故障診斷功能，有效地實(shí)現(xiàn)了通信動(dòng)力設(shè)備的無(wú)人值守與遠(yuǎn)程監(jiān)控，維護(hù)人員可遠(yuǎn)程觀察電源設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可將故障信息及時(shí)上報(bào)，并可利用電話、傳真、尋呼等通信手段通知值班人員，加快故障排除的效率。有關(guān)人員表示采用全數(shù)字化控制技術(shù)，將能有效地縮小電源體積、降低成本，并且大大提高設(shè)備的可靠性和對(duì)用戶的適應(yīng)性。
低電流諧波處理技術(shù)符合綠色環(huán)保要求
在通信電源開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，比較少地考慮電源的輸入特性。在早期，由于大量使用諧波電流大的電源給電網(wǎng)帶來(lái)嚴(yán)重的污染，使電網(wǎng)波形失真、降低實(shí)際負(fù)荷能力。近年來(lái)，人們的環(huán)保意識(shí)和安全意識(shí)逐漸增強(qiáng)，在各類產(chǎn)品和技術(shù)中得到了體現(xiàn)，我們注意到，無(wú)論是艾默生、動(dòng)力源等一些大的通信電源企業(yè)，還是小型企業(yè)都在他們的產(chǎn)品中紛紛體現(xiàn)出綠色環(huán)保理念。
在與相關(guān)技術(shù)人員的交流中記者了解到，隨著電力電子技術(shù)、功率器件的發(fā)展，軟體諧波處理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在逐漸成熟并推廣應(yīng)用。有源諧波處理技術(shù)應(yīng)該被采用到通信電源產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，因?yàn)檫@樣不但可以改善電源對(duì)電網(wǎng)的負(fù)載特性，減少對(duì)其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波干擾，同時(shí)也大大提高了電源的源效應(yīng)，因而網(wǎng)絡(luò)時(shí)代通信電源也必是低諧波輸入的新一代綠色電源。
在電池技術(shù)以及通信發(fā)電機(jī)組等方面的技術(shù)和工藝也正在隨著市場(chǎng)需求的變化而快速發(fā)展。在談到通信電源技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的專家紛紛表示在整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的大背景下，各種新技術(shù)的涌現(xiàn)和信息化建設(shè)的推進(jìn)也給電源技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。此外，各種新的業(yè)務(wù)形式的推出和運(yùn)用也在要求電源設(shè)備跟電信主設(shè)備的配合愈發(fā)默契，要求我們不停地探索新的通信電源技術(shù)。
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編輯：鐘凌江
來(lái)源：中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)-人民郵電報(bào)
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本文鏈接：2005年北京國(guó)際通信展看通信電源技術(shù)
http:leisuda.cn/news/2005-10/2005102494825.html
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