隨著電信技術的飛速發(fā)展，電信網(wǎng)絡結構日益復雜，作為通信系統(tǒng)的動力組成部分，即在整個通信網(wǎng)絡中處于最為基礎地位的通信電源系統(tǒng)的重要性日益體現(xiàn)出來。今天，通信大發(fā)展已使我國電信網(wǎng)的總體規(guī)模居于世界各國前列，我們更加需要有一個與此相適應的通信電源來支撐這個大網(wǎng)的安全可靠運行。近幾年來，通信網(wǎng)與通信業(yè)務處理、傳輸以及移動、衛(wèi)星、數(shù)據(jù)通信等設備的技術發(fā)展很快，大多數(shù)已達到或接近世界先進技術水平。而以前，我國通信電源設備技術滯后于整個網(wǎng)絡技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的通信電源技術無論是從供電制式還是從電源設備的技術性能指標來看都滿足不了日新月異的電信網(wǎng)的技術要求。這種技術檔次上的不協(xié)調(diào)影響了我國整個通信網(wǎng)絡的發(fā)展，因此必須改變這種狀況。可喜的是現(xiàn)在我國通信電源設備的技術水平已經(jīng)達到了世界先進水平，很好地支持了我國通信事業(yè)的發(fā)展。
那么，通信電源技術在我國發(fā)展的總體情況如何？還有哪些亟待解決的問題？相關技術領域有哪些最新進展？現(xiàn)階段通信電源技術的發(fā)展將走向何方？針對讀者共同關心的這些話題，記者來到了日前開幕的中國國際通信設備技術展覽會，通過親身體驗和交流，了解到現(xiàn)階段有關通信電源熱門技術進展和產(chǎn)品生產(chǎn)的情況。
通信電源技術急速向多元化發(fā)展
通信網(wǎng)絡的發(fā)展經(jīng)歷了從模擬空分交換到基于TDM的數(shù)字時分交換網(wǎng)絡的漫長發(fā)展過程。進入新世紀，NGN的研究與商業(yè)應用逐漸成為熱點。相應地也要求通信電源技術的快速發(fā)展來配合網(wǎng)絡的演進。記者了解到，作為基礎應用的通信電源，其技術的發(fā)展和變化速度與其他產(chǎn)品不同，比如它沒有核心網(wǎng)、接入網(wǎng)及終端設備那樣飛速發(fā)展，但是這并不意味著通信電源技術停滯不前或是古板單一。在展會現(xiàn)場，我們看到艾默生、動力源、科華技術等電源企業(yè)紛紛展示出了多元化的產(chǎn)品甚至是整套的動力解決方案，從中我們可以清楚地看到，整個通信電源技術向著多元化技術發(fā)展。在具體的產(chǎn)品方面，各廠商向觀眾展出了AC／DC開關電源、DC／DC開關電源、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、化學電源，以及符合潮流發(fā)展的綠色照明電源、風光互補型電源等也已經(jīng)走入了人們的視野。對應于這些產(chǎn)品，高頻變換技術、全諧振高頻軟開關變換技術、功率轉換技術等先進技術也層出不窮，這些技術的涌現(xiàn)為確保整個通信網(wǎng)絡的暢通作出了巨大貢獻。
高效率是通信電源發(fā)展的必然趨勢
新型高性能器件的不斷研發(fā)、涌現(xiàn)與應用，促進了電源產(chǎn)品的升級換代，使得電源的開關頻率越來越高。目前，電源的開關頻率高達300kHz～400kHz的水平，而小功率電源已實現(xiàn)1MHz的開關頻率，并且提高了電源功率密度，這對電源技術的進步與發(fā)展起著重要的支撐作用。另外，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、功率場效應晶體管（MOSFET）、新型磁材料和變壓器等新技術的應用也使電源效率大大提升。
在參觀過程中，記者了解到軟開關技術、準諧振技術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、零開關PWM、零過渡PWM等電路拓撲新理論，它們的重點就是減少了過去硬開關模式下電源設備開通時，開關器件在開關過程中電壓上升／下降和電流上升／下降波形交疊產(chǎn)生的損耗和噪聲，實現(xiàn)了零電壓／零電流開關，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)、運營商的切身利益，更是響應了國家建設節(jié)約型社會的號召。
通信電源管理向網(wǎng)絡化邁進
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)從以前的單機或小局域系統(tǒng)發(fā)展至大局域網(wǎng)系統(tǒng)、廣域網(wǎng)系統(tǒng)，因此支持保護通信互聯(lián)網(wǎng)終端設備的電子開關方面的電源設備必須具備數(shù)據(jù)處理和通信能力，包括能使網(wǎng)絡技術人員可以隨時監(jiān)控電源設備運行狀態(tài)和各項技術參數(shù)的智慧型人機界面，具有各種保護、告警和數(shù)據(jù)信息存儲、處理、打印等功能，并且能使網(wǎng)絡技術人員可定時開關交流或備用電源的遠程開關機功能。
展會上，我們看到艾默生的網(wǎng)絡能源監(jiān)控系統(tǒng)，它適用于對通信局站內(nèi)各種動力設備及其環(huán)境等進行實時監(jiān)控和統(tǒng)一管理。在談到電源管理問題時，有關專家表示，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)的可靠運行。
通信電源控制實現(xiàn)全數(shù)字化
在展會現(xiàn)場，我們也看到了數(shù)字化的電源控制技術產(chǎn)品�，F(xiàn)場的技術人員向記者介紹了我國通信網(wǎng)絡的建設有自己的特殊之處，很多地區(qū)由于自然環(huán)境和社會經(jīng)濟等還相對落后，這些地區(qū)的通信設施所處環(huán)境復雜、人煙稀少、交通不便，這無疑增大了對通信設施包括通信電源系統(tǒng)的維護難度，在這種情況下數(shù)字化技術就表現(xiàn)出了傳統(tǒng)模擬技術無法實現(xiàn)的優(yōu)勢�，F(xiàn)在對通信電源內(nèi)所有控制技術，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，可以實時地監(jiān)控設備本身的各種運行參數(shù)和狀態(tài)、預警功能和故障診斷功能，有效地實現(xiàn)了通信動力設備的無人值守與遠程監(jiān)控，維護人員可遠程觀察電源設備的運行參數(shù)和狀態(tài)，當出現(xiàn)故障時，可將故障信息及時上報，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。有關人員表示采用全數(shù)字化控制技術，將能有效地縮小電源體積、降低成本，并且大大提高設備的可靠性和對用戶的適應性。
低電流諧波處理技術符合綠色環(huán)保要求
在通信電源開發(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)帶來嚴重的污染，使電網(wǎng)波形失真、降低實際負荷能力。近年來，人們的環(huán)保意識和安全意識逐漸增強，在各類產(chǎn)品和技術中得到了體現(xiàn)，我們注意到，無論是艾默生、動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。
在與相關技術人員的交流中記者了解到，隨著電力電子技術、功率器件的發(fā)展，軟體諧波處理技術等先進技術正在逐漸成熟并推廣應用。有源諧波處理技術應該被采用到通信電源產(chǎn)品的設計制造過程中，因為這樣不但可以改善電源對電網(wǎng)的負載特性，減少對其他網(wǎng)絡設備的諧波干擾，同時也大大提高了電源的源效應，因而網(wǎng)絡時代通信電源也必是低諧波輸入的新一代綠色電源。
在電池技術以及通信發(fā)電機組等方面的技術和工藝也正在隨著市場需求的變化而快速發(fā)展。在談到通信電源技術的發(fā)展動力時，現(xiàn)場的專家紛紛表示在整個通信網(wǎng)絡技術飛速發(fā)展的大背景下，各種新技術的涌現(xiàn)和信息化建設的推進也給電源技術的發(fā)展帶來了強大的推動作用。此外，各種新的業(yè)務形式的推出和運用也在要求電源設備跟電信主設備的配合愈發(fā)默契，要求我們不停地探索新的通信電源技術。
那么，通信電源技術在我國發(fā)展的總體情況如何？還有哪些亟待解決的問題？相關技術領域有哪些最新進展？現(xiàn)階段通信電源技術的發(fā)展將走向何方？針對讀者共同關心的這些話題，記者來到了日前開幕的中國國際通信設備技術展覽會，通過親身體驗和交流，了解到現(xiàn)階段有關通信電源熱門技術進展和產(chǎn)品生產(chǎn)的情況。
通信電源技術急速向多元化發(fā)展
通信網(wǎng)絡的發(fā)展經(jīng)歷了從模擬空分交換到基于TDM的數(shù)字時分交換網(wǎng)絡的漫長發(fā)展過程。進入新世紀，NGN的研究與商業(yè)應用逐漸成為熱點。相應地也要求通信電源技術的快速發(fā)展來配合網(wǎng)絡的演進。記者了解到，作為基礎應用的通信電源，其技術的發(fā)展和變化速度與其他產(chǎn)品不同，比如它沒有核心網(wǎng)、接入網(wǎng)及終端設備那樣飛速發(fā)展，但是這并不意味著通信電源技術停滯不前或是古板單一。在展會現(xiàn)場，我們看到艾默生、動力源、科華技術等電源企業(yè)紛紛展示出了多元化的產(chǎn)品甚至是整套的動力解決方案，從中我們可以清楚地看到，整個通信電源技術向著多元化技術發(fā)展。在具體的產(chǎn)品方面，各廠商向觀眾展出了AC／DC開關電源、DC／DC開關電源、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、化學電源，以及符合潮流發(fā)展的綠色照明電源、風光互補型電源等也已經(jīng)走入了人們的視野。對應于這些產(chǎn)品，高頻變換技術、全諧振高頻軟開關變換技術、功率轉換技術等先進技術也層出不窮，這些技術的涌現(xiàn)為確保整個通信網(wǎng)絡的暢通作出了巨大貢獻。
高效率是通信電源發(fā)展的必然趨勢
新型高性能器件的不斷研發(fā)、涌現(xiàn)與應用，促進了電源產(chǎn)品的升級換代，使得電源的開關頻率越來越高。目前，電源的開關頻率高達300kHz～400kHz的水平，而小功率電源已實現(xiàn)1MHz的開關頻率，并且提高了電源功率密度，這對電源技術的進步與發(fā)展起著重要的支撐作用。另外，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、功率場效應晶體管（MOSFET）、新型磁材料和變壓器等新技術的應用也使電源效率大大提升。
在參觀過程中，記者了解到軟開關技術、準諧振技術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、零開關PWM、零過渡PWM等電路拓撲新理論，它們的重點就是減少了過去硬開關模式下電源設備開通時，開關器件在開關過程中電壓上升／下降和電流上升／下降波形交疊產(chǎn)生的損耗和噪聲，實現(xiàn)了零電壓／零電流開關，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)、運營商的切身利益，更是響應了國家建設節(jié)約型社會的號召。
通信電源管理向網(wǎng)絡化邁進
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)從以前的單機或小局域系統(tǒng)發(fā)展至大局域網(wǎng)系統(tǒng)、廣域網(wǎng)系統(tǒng)，因此支持保護通信互聯(lián)網(wǎng)終端設備的電子開關方面的電源設備必須具備數(shù)據(jù)處理和通信能力，包括能使網(wǎng)絡技術人員可以隨時監(jiān)控電源設備運行狀態(tài)和各項技術參數(shù)的智慧型人機界面，具有各種保護、告警和數(shù)據(jù)信息存儲、處理、打印等功能，并且能使網(wǎng)絡技術人員可定時開關交流或備用電源的遠程開關機功能。
展會上，我們看到艾默生的網(wǎng)絡能源監(jiān)控系統(tǒng)，它適用于對通信局站內(nèi)各種動力設備及其環(huán)境等進行實時監(jiān)控和統(tǒng)一管理。在談到電源管理問題時，有關專家表示，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)的可靠運行。
通信電源控制實現(xiàn)全數(shù)字化
在展會現(xiàn)場，我們也看到了數(shù)字化的電源控制技術產(chǎn)品�，F(xiàn)場的技術人員向記者介紹了我國通信網(wǎng)絡的建設有自己的特殊之處，很多地區(qū)由于自然環(huán)境和社會經(jīng)濟等還相對落后，這些地區(qū)的通信設施所處環(huán)境復雜、人煙稀少、交通不便，這無疑增大了對通信設施包括通信電源系統(tǒng)的維護難度，在這種情況下數(shù)字化技術就表現(xiàn)出了傳統(tǒng)模擬技術無法實現(xiàn)的優(yōu)勢�，F(xiàn)在對通信電源內(nèi)所有控制技術，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，可以實時地監(jiān)控設備本身的各種運行參數(shù)和狀態(tài)、預警功能和故障診斷功能，有效地實現(xiàn)了通信動力設備的無人值守與遠程監(jiān)控，維護人員可遠程觀察電源設備的運行參數(shù)和狀態(tài)，當出現(xiàn)故障時，可將故障信息及時上報，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。有關人員表示采用全數(shù)字化控制技術，將能有效地縮小電源體積、降低成本，并且大大提高設備的可靠性和對用戶的適應性。
低電流諧波處理技術符合綠色環(huán)保要求
在通信電源開發(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)帶來嚴重的污染，使電網(wǎng)波形失真、降低實際負荷能力。近年來，人們的環(huán)保意識和安全意識逐漸增強，在各類產(chǎn)品和技術中得到了體現(xiàn)，我們注意到，無論是艾默生、動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。
在與相關技術人員的交流中記者了解到，隨著電力電子技術、功率器件的發(fā)展，軟體諧波處理技術等先進技術正在逐漸成熟并推廣應用。有源諧波處理技術應該被采用到通信電源產(chǎn)品的設計制造過程中，因為這樣不但可以改善電源對電網(wǎng)的負載特性，減少對其他網(wǎng)絡設備的諧波干擾，同時也大大提高了電源的源效應，因而網(wǎng)絡時代通信電源也必是低諧波輸入的新一代綠色電源。
在電池技術以及通信發(fā)電機組等方面的技術和工藝也正在隨著市場需求的變化而快速發(fā)展。在談到通信電源技術的發(fā)展動力時，現(xiàn)場的專家紛紛表示在整個通信網(wǎng)絡技術飛速發(fā)展的大背景下，各種新技術的涌現(xiàn)和信息化建設的推進也給電源技術的發(fā)展帶來了強大的推動作用。此外，各種新的業(yè)務形式的推出和運用也在要求電源設備跟電信主設備的配合愈發(fā)默契，要求我們不停地探索新的通信電源技術。
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編輯：鐘凌江
來源：中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)-人民郵電報
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本文鏈接：2005年北京國際通信展看通信電源技術
http:leisuda.cn/news/2005-10/2005102494825.html
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