泰坦電源（TitanPower）技術優勢介紹(圖)
2005/1/12 13:58:50
珠海泰坦電源系統有限公司 供稿
泰坦電源是92年開始，專為通信領域研制開發的，具有國際先進水平的高頻開關電源；93年3月份樣機試制成功并投入運行；93年5月份第一代產品正式推向市場；93年10月份推出泰坦電源第二代產品，并以優異的性能通過了郵電部的指定檢測，同時發文，建議各交換機廠家配套使用。隨后應邀參加了93年年底進行的郵電部通訊用高頻開關電源標準的起草工作以及94年3月份進行的標準審定工作，這標志著泰坦電源在國內的領先地位。為了不給用戶增加麻煩，我們所推出的每一代產品都是向前兼容的，也就是說在不作任何說明的情況下，已有的用戶可以毫無困難的使用新一代產品，也正因如此，泰坦電源在技術方面一直處于國內的領先地位，96年被評為國家級新產品。
泰坦電源的使用已遍布國內郵電、電力、鐵路、軍隊、安全局、公安等各個領域，廣泛應用于程控交換、微波、載波、光纖、傳呼、移動通信等各個方面，在我國的通信事業中發揮著重要作用。
現在國內生產開關電源的廠家已經很多，各種檔次的產品都有，對于開關電源同傳統電源相比所具有的諸如體積小、重量輕、效率高、噪音低等優點，大家都很清楚了，這里不再贅述，下面就介紹一下同其它電源相比泰坦電源所具有的特點，以方便用戶進一步了解和更好地使用泰坦電源。
抗雷擊性能
泰坦電源模塊可以承受5000V/2500A的雷擊綜合波實驗，在系統中，泰坦電源采用的是多級和分散防雷技術，在遭受雷擊時，多級防雷可以大大降低模塊被擊毀的概率，分散防雷可以大大降低系統被整體擊毀的概率。
電網突變
電網的突然變化時有發生，作為通訊電源，不僅要適應電網的緩慢波動，還要適應電網的突然變化，這種適應不僅是電源不壞，更重要的是保證負載不受任何有害的沖擊。泰坦電源模塊在電網從 220V到330V的突變的情況下，可以安然無恙，會在幾個毫秒內關機保護，并保證其輸出電壓不會有任何過沖。到目前為止，尚未見到其它廠家能進行這項實驗。下圖是電網突變時電源模塊的空載輸出波形，可以看出，在輸入電壓這樣大幅度突變的情況下，輸出沒有任何過沖。
無與倫比的動態響應速度
以下是系統所采用的模塊，負載從25%到75%的階越響應曲線，從該曲線可以看出，輸出電壓根本就沒有沖出穩態誤差帶，即動態響應時間為0，這是由于該模塊采用了特殊的控制結構，應該說不可能再有其他電源會超越這一結果了。下圖中，縱向每格為500mV，橫向時每格為50uS。
充電電流直接數字設定
泰坦電源4位撥碼開關對充電電流進行直接的數字設定，共有16檔，設定范圍為25%、30%、35%、……、100%。這種設定可以在電源不工作的情況下進行，用戶使用起來會感到很方便。而其它電源，必須等電池放完電在電池充電過程中才可以設定充電電流。
無浪涌
一般電源開機時都存在3倍以上的浪涌電流，如額定電流為8A，開機時浪涌電流會沖到24A以上，這種沖擊都是在開關或繼電器的觸點似接觸非接觸的時候發生的，會嚴重燒蝕觸點，從而嚴重影響開關或繼電器的使用壽命。泰坦電源則根本不存在浪涌電流，使輸入端繼電器的使用壽命提高了幾十倍。
滅弧技術
直流電流在切斷時會產生嚴重的電弧，用刀閘開關切斷過直流電流的人會深有體會，只要超過2A，就會有明顯的電弧，這是由于直流電不存在自然過零點，電弧的存在，使得繼電器在切斷直流電流時很容易被燒毀，例如能切斷10A交流的繼電器，在切斷2A直流電流時，不出幾次就會燒壞。泰坦電源在需要切斷大的直流電流的地方（如電池欠壓保護）均采用了直流雙向滅弧技術，使得繼電器分斷直流電流的能力提高了十倍以上，換句話說，在分斷同樣的電流時，繼電器的可靠性提高了十倍以上。
無源動態驅動保護
泰坦電源采用了無源動態驅動保護技術，該保護電路不需要工作電源，如果開關管出現過流，能在200…300nS（1nS=10-9秒）內產生保護，關斷開關管，不僅如此，其保護點還會隨溫度的不同而改變，例如，當25℃時保護點為8A，到100℃時會自動變為5A或更低，這個溫度特性觀測的是管芯的溫度情況，不存在任何熱慣性，在面對任何形式的管芯內部熱沖擊時（如連續多次的過流會使管芯的溫度急劇上升，而散熱器表面的溫度可能還沒什么變化）都表現出很高的可靠性。
限額均流技術
泰坦電源于93年在第二代產品中就采用了自行設計的限額均流技術，實現了模塊內部的自動均流；而國際上公認的最先進的均流技術（最大電流法）也只能在93年以后的文獻中才能查到，從這個意義上講，我們對均流技術的使用與國外的研究是同步的。限額均流技術不僅能實現與最大電流法同樣的均流性能，同時還提供了很好的電流控制性能，泰坦電源系統的諸多性能（冗余性能、全分散控制性能、開放性能……等）皆得益于此。
絕對可靠性考慮
在系統的設計中我們提出了絕對可靠性的概念，我們知道，任何東西都不可能做到永遠不壞，因此我們在設計系統的時候就必須假設每個單元都有可能損壞，并預先采取措施或對策，這樣設計出的系統才會具有絕對的可靠性。
雖然我們不能保證每個單元永遠不壞，但我們卻可以做到讓系統永遠有效。如電力電網，雖然各個機組都有可能出故障，但是整個電網一旦建成就可以幾十年幾百年……一直運行下去。
基于這種考慮，我們得到的第一個結論就是：系統結構不能為主從結構。碰巧的是，許多用戶喜歡的功能，如集中監控、軟件均流、……、等等,都違反這個原則。為了適應用戶的要求，泰坦電源具備了如集中監控功能，但同時也采取了相應的措施，以使系統達到最大限度的可靠。其他功能，為了系統的可靠，泰坦電源選擇的是放棄。要知道，任何性能的獲得都是有代價的，要么是成本，要么是其他性能。
仔細一想就不難明白，一個系統一旦具備了集中監控的功能（主要是“集中控”的功能），它一定就是主從結構。我們就不能不考慮，集中監控部分對于整個系統具有主宰的能力，要是集中監控部分失效（尤其是失控）了恐怕整個系統的命運也就交給它了，后果是不堪設想的。集中監控，在使用上給用戶帶來了方便，在系統的安全方面卻打了折扣，這是不爭的事實。對此我們采取的措施是采用外掛結構，一旦有問題可以與系統迅速脫離（在線操作）。
關于這一點，相當一部分廠家都考慮不足或沒有引起足夠的重視，只說中央控制單元如何如何靈活方便，功能如何如何強大，無形之中都做了這樣一種假設：“電源模塊可能經常壞，中央控制單元是永遠不壞的”，而事實卻不是這樣。
還有很多考慮，如：模塊失效考慮、模塊失控考慮、模塊短路故障考慮、在線維護考慮、總線故障考慮、……等等，這里就不再細述，總之一句話：絕對可靠性考慮就是要假設任何東西都不可靠
解列運行
總線故障，對任何系統來說都是致命的，對此泰坦電源采取了解列運行的措施，在此“危急”關頭，電源模塊會脫離總線，“各自為戰”，以最大限度地維持母線電壓的正常。
全分散控制
控制系統的分散化（化整為零）是提高系統可靠性的重要途徑，可以消除系統整體癱瘓的風險。同時分散控制有可以大大方便用戶的使用與操作，在泰坦電源系統中可以通過任何一個模塊調節電壓、設定充電電流、進行均充操作。這是目前其
小單元大系統
解決個別單元的失效（壞掉、不工作）問題，靠多備份幾個單元即可解決，然而對于單元的失控問題（如電壓異常升高）這樣解決就不一定行了，如果每個單元的輸出容量超過負載總容量時，一個單元電壓的失控就可導致整個系統電壓的失控。當然，可以在每個單元內部設計過壓保護來保護負載，然而過壓保護也只是等過壓了才產生保護，出現失控情況對負載設備的沖擊影響是必然的，其次并聯母線電壓的升高很可能導致全部模塊同時產生保護(如果失控單元正好是保護點最高的)而使系統停止運行。所以減少單元失控對系統帶來的沖擊，降低系統癱瘓的風險，“小單元大系統”或許是唯一的選擇，當每個單元的容量大大低于負載容量時，則一個甚至幾個單元的失控，都沒有能力將系統電壓升高，這樣負載就不會受到任何沖擊，也就徹底消除了系統整體失效或失控的風險。當系統的容量相對于每個單元的容量趨于無窮大時，系統是最穩定的，這時個別單元的容量相對于系統來說是微不足道的，它的失效不會對系統的運行造成任何影響，它的失控也不會對系統帶來任何沖擊。就象大海，由于大海的容量非常巨大，以至于任何江河湖泊的干涸斷流或洪水暴漲都不會對海平面造成影響。
從概率上講，失效和失控是對等存在的，但是失控的危害卻遠遠超過失效。如果設計者欲希望“系統可以允許有N個模塊同時失效”， 則至少應考慮到“系統能允許有N個模塊同時失控”，這樣的話，則有：
模塊電流≤負載設備最小電流／N
“小單元大系統”還可以減輕維護人員的勞動強度和精神壓力。如一個需要400A的場合，若選用一個模塊為400A的系統，則為了備份，系統至少要配備到800A，這就是100%備份，這樣的系統要是出了問題，維護人員的緊張程度是可想而知的；相反，要是選用一個模塊為20A的系統，則只作50%的備份，備份10個模塊，系統配備到600A，值班人員就可以高枕無憂了，每天早晨起來例行檢查一下，有無模塊退出，如有則換下即可，由于模塊小，維護起來輕松自如。
“小單元大系統”的缺點是單位功率的控制成本較高，如果要追求系統的絕對可靠，這恐怕是唯一的選擇。
遠程監控
泰坦電源的遠程監控系統（TTS），到目前為止是唯一實現遠程全參數閉環監控的系統，可以在微機上對電源系統的全部參數進行直接設定，可以對油機、空調、電池進行自動管理。采用了總線式的外掛結構，一旦發生故障，可以通過軟件或手動迅速與系統脫離。由于一般的商用通訊協議，糾錯能力為99.99%，這對于重要系統的監控（尤其是控制）來說是遠遠不夠的，往往要求控制指令不能有任何差錯，為此，我們自行設計了專用的數據傳輸協議，具有100%的糾錯能力，真正做到指令數據的萬無一失。
遠端的電源監控器，始終保留最近一個小時的數據，主機則可以保留自開通以來所有的運行數據和故障記錄，只要適時地備份并刪除早期的數據或者硬盤的容量足夠大。
值得一提的是，有些電源系統的集中監控中有“模塊單獨開關機”和“單獨測量電流”功能，這樣的系統要么是非開放系統，要么是主從結構，或者兩者都是。面對使用功能和系統可靠性，最終取舍的權力還是在用戶手中。
電池內阻、電勢的在線測量
TTS（遠程監控系統）可以在線測量遠端的電池內阻和電池電勢，而且每測量一次只需要幾秒鐘的時間；這一功能，目前其它電源的監控系統都還不具備。
在電源系統日常的維護工作中，電池的維護工作占了很大的一部分，需要定期巡檢，對每組電池需要一節一節地測量，每次巡檢可能只有個別有問題，假設是1%有問題，則有99%的工作好象是白做但又不得不做。如果通過TTS則就方便多了，先通過TTS測一下每一組電池的內阻，測到哪一組有問題，再去到現場解決，這樣就省掉了99%的工作。
內阻測量功能還可以消除事故隱患，在平時的運行過程中，電池內阻增大甚至電池回路斷開（比如線被老鼠咬斷了）你是不知道的，由于電源在工作，系統電壓會一直在浮充電壓上而看不出任何異常，等到突然一停電，也就晚了，設備已經停止工作了。如果經常測一下電池內阻，則這些事故就可以完全避免。
有了電池電勢的測量功能，用戶就可以隨時了解電池的充電情況，電池電勢（不是端電壓）的高低直接反映了電池是否已被充滿。
泰坦電源的使用已遍布國內郵電、電力、鐵路、軍隊、安全局、公安等各個領域，廣泛應用于程控交換、微波、載波、光纖、傳呼、移動通信等各個方面，在我國的通信事業中發揮著重要作用。
現在國內生產開關電源的廠家已經很多，各種檔次的產品都有，對于開關電源同傳統電源相比所具有的諸如體積小、重量輕、效率高、噪音低等優點，大家都很清楚了，這里不再贅述，下面就介紹一下同其它電源相比泰坦電源所具有的特點，以方便用戶進一步了解和更好地使用泰坦電源。
抗雷擊性能
泰坦電源模塊可以承受5000V/2500A的雷擊綜合波實驗，在系統中，泰坦電源采用的是多級和分散防雷技術，在遭受雷擊時，多級防雷可以大大降低模塊被擊毀的概率，分散防雷可以大大降低系統被整體擊毀的概率。
電網突變
電網的突然變化時有發生，作為通訊電源，不僅要適應電網的緩慢波動，還要適應電網的突然變化，這種適應不僅是電源不壞，更重要的是保證負載不受任何有害的沖擊。泰坦電源模塊在電網從 220V到330V的突變的情況下，可以安然無恙，會在幾個毫秒內關機保護，并保證其輸出電壓不會有任何過沖。到目前為止，尚未見到其它廠家能進行這項實驗。下圖是電網突變時電源模塊的空載輸出波形，可以看出，在輸入電壓這樣大幅度突變的情況下，輸出沒有任何過沖。
無與倫比的動態響應速度
以下是系統所采用的模塊，負載從25%到75%的階越響應曲線，從該曲線可以看出，輸出電壓根本就沒有沖出穩態誤差帶，即動態響應時間為0，這是由于該模塊采用了特殊的控制結構，應該說不可能再有其他電源會超越這一結果了。下圖中，縱向每格為500mV，橫向時每格為50uS。
充電電流直接數字設定
泰坦電源4位撥碼開關對充電電流進行直接的數字設定，共有16檔，設定范圍為25%、30%、35%、……、100%。這種設定可以在電源不工作的情況下進行，用戶使用起來會感到很方便。而其它電源，必須等電池放完電在電池充電過程中才可以設定充電電流。
無浪涌
一般電源開機時都存在3倍以上的浪涌電流，如額定電流為8A，開機時浪涌電流會沖到24A以上，這種沖擊都是在開關或繼電器的觸點似接觸非接觸的時候發生的，會嚴重燒蝕觸點，從而嚴重影響開關或繼電器的使用壽命。泰坦電源則根本不存在浪涌電流，使輸入端繼電器的使用壽命提高了幾十倍。
滅弧技術
直流電流在切斷時會產生嚴重的電弧，用刀閘開關切斷過直流電流的人會深有體會，只要超過2A，就會有明顯的電弧，這是由于直流電不存在自然過零點，電弧的存在，使得繼電器在切斷直流電流時很容易被燒毀，例如能切斷10A交流的繼電器，在切斷2A直流電流時，不出幾次就會燒壞。泰坦電源在需要切斷大的直流電流的地方（如電池欠壓保護）均采用了直流雙向滅弧技術，使得繼電器分斷直流電流的能力提高了十倍以上，換句話說，在分斷同樣的電流時，繼電器的可靠性提高了十倍以上。
無源動態驅動保護
泰坦電源采用了無源動態驅動保護技術，該保護電路不需要工作電源，如果開關管出現過流，能在200…300nS（1nS=10-9秒）內產生保護，關斷開關管，不僅如此，其保護點還會隨溫度的不同而改變，例如，當25℃時保護點為8A，到100℃時會自動變為5A或更低，這個溫度特性觀測的是管芯的溫度情況，不存在任何熱慣性，在面對任何形式的管芯內部熱沖擊時（如連續多次的過流會使管芯的溫度急劇上升，而散熱器表面的溫度可能還沒什么變化）都表現出很高的可靠性。
限額均流技術
泰坦電源于93年在第二代產品中就采用了自行設計的限額均流技術，實現了模塊內部的自動均流；而國際上公認的最先進的均流技術（最大電流法）也只能在93年以后的文獻中才能查到，從這個意義上講，我們對均流技術的使用與國外的研究是同步的。限額均流技術不僅能實現與最大電流法同樣的均流性能，同時還提供了很好的電流控制性能，泰坦電源系統的諸多性能（冗余性能、全分散控制性能、開放性能……等）皆得益于此。
絕對可靠性考慮
在系統的設計中我們提出了絕對可靠性的概念，我們知道，任何東西都不可能做到永遠不壞，因此我們在設計系統的時候就必須假設每個單元都有可能損壞，并預先采取措施或對策，這樣設計出的系統才會具有絕對的可靠性。
雖然我們不能保證每個單元永遠不壞，但我們卻可以做到讓系統永遠有效。如電力電網，雖然各個機組都有可能出故障，但是整個電網一旦建成就可以幾十年幾百年……一直運行下去。
基于這種考慮，我們得到的第一個結論就是：系統結構不能為主從結構。碰巧的是，許多用戶喜歡的功能，如集中監控、軟件均流、……、等等,都違反這個原則。為了適應用戶的要求，泰坦電源具備了如集中監控功能，但同時也采取了相應的措施，以使系統達到最大限度的可靠。其他功能，為了系統的可靠，泰坦電源選擇的是放棄。要知道，任何性能的獲得都是有代價的，要么是成本，要么是其他性能。
仔細一想就不難明白，一個系統一旦具備了集中監控的功能（主要是“集中控”的功能），它一定就是主從結構。我們就不能不考慮，集中監控部分對于整個系統具有主宰的能力，要是集中監控部分失效（尤其是失控）了恐怕整個系統的命運也就交給它了，后果是不堪設想的。集中監控，在使用上給用戶帶來了方便，在系統的安全方面卻打了折扣，這是不爭的事實。對此我們采取的措施是采用外掛結構，一旦有問題可以與系統迅速脫離（在線操作）。
關于這一點，相當一部分廠家都考慮不足或沒有引起足夠的重視，只說中央控制單元如何如何靈活方便，功能如何如何強大，無形之中都做了這樣一種假設：“電源模塊可能經常壞，中央控制單元是永遠不壞的”，而事實卻不是這樣。
還有很多考慮，如：模塊失效考慮、模塊失控考慮、模塊短路故障考慮、在線維護考慮、總線故障考慮、……等等，這里就不再細述，總之一句話：絕對可靠性考慮就是要假設任何東西都不可靠
解列運行
總線故障，對任何系統來說都是致命的，對此泰坦電源采取了解列運行的措施，在此“危急”關頭，電源模塊會脫離總線，“各自為戰”，以最大限度地維持母線電壓的正常。
全分散控制
控制系統的分散化（化整為零）是提高系統可靠性的重要途徑，可以消除系統整體癱瘓的風險。同時分散控制有可以大大方便用戶的使用與操作，在泰坦電源系統中可以通過任何一個模塊調節電壓、設定充電電流、進行均充操作。這是目前其
小單元大系統
解決個別單元的失效（壞掉、不工作）問題，靠多備份幾個單元即可解決，然而對于單元的失控問題（如電壓異常升高）這樣解決就不一定行了，如果每個單元的輸出容量超過負載總容量時，一個單元電壓的失控就可導致整個系統電壓的失控。當然，可以在每個單元內部設計過壓保護來保護負載，然而過壓保護也只是等過壓了才產生保護，出現失控情況對負載設備的沖擊影響是必然的，其次并聯母線電壓的升高很可能導致全部模塊同時產生保護(如果失控單元正好是保護點最高的)而使系統停止運行。所以減少單元失控對系統帶來的沖擊，降低系統癱瘓的風險，“小單元大系統”或許是唯一的選擇，當每個單元的容量大大低于負載容量時，則一個甚至幾個單元的失控，都沒有能力將系統電壓升高，這樣負載就不會受到任何沖擊，也就徹底消除了系統整體失效或失控的風險。當系統的容量相對于每個單元的容量趨于無窮大時，系統是最穩定的，這時個別單元的容量相對于系統來說是微不足道的，它的失效不會對系統的運行造成任何影響，它的失控也不會對系統帶來任何沖擊。就象大海，由于大海的容量非常巨大，以至于任何江河湖泊的干涸斷流或洪水暴漲都不會對海平面造成影響。
從概率上講，失效和失控是對等存在的，但是失控的危害卻遠遠超過失效。如果設計者欲希望“系統可以允許有N個模塊同時失效”， 則至少應考慮到“系統能允許有N個模塊同時失控”，這樣的話，則有：
“小單元大系統”還可以減輕維護人員的勞動強度和精神壓力。如一個需要400A的場合，若選用一個模塊為400A的系統，則為了備份，系統至少要配備到800A，這就是100%備份，這樣的系統要是出了問題，維護人員的緊張程度是可想而知的；相反，要是選用一個模塊為20A的系統，則只作50%的備份，備份10個模塊，系統配備到600A，值班人員就可以高枕無憂了，每天早晨起來例行檢查一下，有無模塊退出，如有則換下即可，由于模塊小，維護起來輕松自如。
“小單元大系統”的缺點是單位功率的控制成本較高，如果要追求系統的絕對可靠，這恐怕是唯一的選擇。
遠程監控
泰坦電源的遠程監控系統（TTS），到目前為止是唯一實現遠程全參數閉環監控的系統，可以在微機上對電源系統的全部參數進行直接設定，可以對油機、空調、電池進行自動管理。采用了總線式的外掛結構，一旦發生故障，可以通過軟件或手動迅速與系統脫離。由于一般的商用通訊協議，糾錯能力為99.99%，這對于重要系統的監控（尤其是控制）來說是遠遠不夠的，往往要求控制指令不能有任何差錯，為此，我們自行設計了專用的數據傳輸協議，具有100%的糾錯能力，真正做到指令數據的萬無一失。
遠端的電源監控器，始終保留最近一個小時的數據，主機則可以保留自開通以來所有的運行數據和故障記錄，只要適時地備份并刪除早期的數據或者硬盤的容量足夠大。
值得一提的是，有些電源系統的集中監控中有“模塊單獨開關機”和“單獨測量電流”功能，這樣的系統要么是非開放系統，要么是主從結構，或者兩者都是。面對使用功能和系統可靠性，最終取舍的權力還是在用戶手中。
電池內阻、電勢的在線測量
TTS（遠程監控系統）可以在線測量遠端的電池內阻和電池電勢，而且每測量一次只需要幾秒鐘的時間；這一功能，目前其它電源的監控系統都還不具備。
在電源系統日常的維護工作中，電池的維護工作占了很大的一部分，需要定期巡檢，對每組電池需要一節一節地測量，每次巡檢可能只有個別有問題，假設是1%有問題，則有99%的工作好象是白做但又不得不做。如果通過TTS則就方便多了，先通過TTS測一下每一組電池的內阻，測到哪一組有問題，再去到現場解決，這樣就省掉了99%的工作。
內阻測量功能還可以消除事故隱患，在平時的運行過程中，電池內阻增大甚至電池回路斷開（比如線被老鼠咬斷了）你是不知道的，由于電源在工作，系統電壓會一直在浮充電壓上而看不出任何異常，等到突然一停電，也就晚了，設備已經停止工作了。如果經常測一下電池內阻，則這些事故就可以完全避免。
有了電池電勢的測量功能，用戶就可以隨時了解電池的充電情況，電池電勢（不是端電壓）的高低直接反映了電池是否已被充滿。
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與電源在線網無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
本文鏈接：泰坦電源（TitanPower）技術優
http:www.mangadaku.com/news/2005-1/2005112135850.html
http:www.mangadaku.com/news/2005-1/2005112135850.html
0755-82905460
郵箱 
：
