2010年全球通信電源技術(shù)發(fā)展的5大趨勢

    隨著通信產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，通信電源的需求也不斷增長，給電源市場帶來了巨大的市場機(jī)會和挑戰(zhàn)，同時對電源提出了一些新的需求。例如：多種物理設(shè)備放在一起，有電磁兼容的需求和機(jī)房面積與承重的要求；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類變多使電源的負(fù)載變大，負(fù)載種類變多，對電源效率和種類有要求；機(jī)房和基站數(shù)目增多，對電源的可靠性和易維護(hù)性提出更高的要求，以滿足無人值守需要。電源工作環(huán)境的差異對電源的應(yīng)用環(huán)境也提出了新的需求，如更強(qiáng)電網(wǎng)適應(yīng)能力、環(huán)境適應(yīng)能力等，戶外電源就是這一需求的典型代表。電源是整個信息網(wǎng)絡(luò)的動力心臟，新的網(wǎng)絡(luò)需要更可靠的電源。另外，隨著運(yùn)營商的全球化趨勢，電源設(shè)備也需要滿足全球不同市場對產(chǎn)品的特殊要求。 

    全球通信電源技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)以下幾大趨勢：

    高效率，高功率密度，寬的使用環(huán)境溫度

    運(yùn)營商設(shè)備的不斷增多、用電量加劇、機(jī)房面積緊張等客觀因素的存在，對電源產(chǎn)品提出了高效率、高功率密度、寬的使用環(huán)境溫度的要求。新型高性能器件的不斷研發(fā)、涌現(xiàn)與應(yīng)用，例如：絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、功率場效應(yīng)晶體管（MOSFET）、智能IGBT功率模塊（IPM）、MOS柵控晶閘管（MCT）、靜電感應(yīng)晶體管（SIT）、超過恢復(fù)二極管、無感電容器、無感電阻器、新型磁材料和變壓器、EMI濾波器等，可以提高通信電源的開關(guān)頻率，減少電源外形尺寸，提高電源的功率密度。在通信電源中，開關(guān)技術(shù)是提高電源效率的一個重要技術(shù)。

    軟開關(guān)技術(shù)、準(zhǔn)諧振技術(shù)中具有代表性的是諧振變換、移相諧振、零開關(guān)PWM、零過渡PWM等電路拓?fù)洹ｋS著軟開關(guān)拓?fù)淅碚撗芯康纳钊胍约皯?yīng)用的普及，大大減少了硬開關(guān)模式下電源中功率器件在開通、關(guān)斷過程中電壓下降和上升以及電流上升和下降波形交疊產(chǎn)生的損耗和噪聲，實現(xiàn)了零電壓以及零電流開關(guān)，降低損耗，提高電源系統(tǒng)的效率。為了更好適應(yīng)環(huán)境，提高產(chǎn)品可靠性，220Vac的通信電源一般能夠工作在120～290Vac，環(huán)境適應(yīng)能力也由傳統(tǒng)的45°C提高到60°C，甚至75°C。

    網(wǎng)絡(luò)化智能化的監(jiān)控管理

    隨著網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展，巨大網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要大量人力、物力投在設(shè)備的管理和維護(hù)工作上，如：通信設(shè)施所處環(huán)境越來越復(fù)雜，人煙稀少、交通不便都增大了維護(hù)的難度。這對電源設(shè)備的監(jiān)控管理提出了新的要求。通信電源系統(tǒng)的集中分散式監(jiān)控系統(tǒng)需要對系統(tǒng)中狀態(tài)量和控制量進(jìn)行監(jiān)控，還可對電池進(jìn)行全自動管理；可以直接利用Internet上傳控制數(shù)據(jù)，使維護(hù)人員通過Internet進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、控制等維護(hù)工作；利用友好的人機(jī)界面，使維護(hù)人員能夠方便地得到需要的信息，如各種保護(hù)、告警和數(shù)據(jù)信息；維護(hù)計劃，資產(chǎn)管理等工作。

    全數(shù)字化控制

    數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展逐步表現(xiàn)出了傳統(tǒng)模擬技術(shù)無法實現(xiàn)的優(yōu)勢，如：采用全數(shù)字化控制技術(shù)，有效縮小電源體積降低了成本，大大提高了設(shè)備的可靠性和對用戶的適應(yīng)性。整個電源的信號采樣、處理、控制（包括電壓電流環(huán)等）、通信等均采用DSP技術(shù)，可以獲得優(yōu)化的一致的穩(wěn)定的控制參數(shù)。可以采用更加靈活的控制方式，在各種電壓、溫度下優(yōu)化電源的輸出，如降額保護(hù)、PFC數(shù)字控制諧波。利用DSP技術(shù)可以實現(xiàn)更簡單穩(wěn)定的通信和均流，可以獲得良好的EMC指標(biāo)。智能化程度更高，如靈活的LED報警指示組合，無監(jiān)控的情況下可以通信。減少器件數(shù)目、提高模塊指標(biāo)、提高功率密度。消除模擬控制技術(shù)的器件離散性和溫漂，保證每個模塊均達(dá)到最優(yōu)指標(biāo)，提高電源可靠性。模塊智能化程度更高，易于使用維護(hù)。

    安全、防護(hù)、良好EMC指標(biāo)

    考慮到設(shè)備復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境，電源設(shè)備須滿足相關(guān)的安全、防護(hù)、防雷標(biāo)準(zhǔn)，才能保證電源的可靠運(yùn)行。安全性是電源設(shè)備最重要的指標(biāo)；商用設(shè)備需要通過相關(guān)的安全認(rèn)證，如UL、CSA、VDE、CCC等。防雷設(shè)計是保證通信電源系統(tǒng)可靠運(yùn)行的必不可少的環(huán)節(jié)，對于通信設(shè)備而言，雷電過電壓來源主要包括感應(yīng)過電壓、雷電侵入波和反擊過電壓。在一般情況下，通信電源必須采取系統(tǒng)防護(hù)、概率防護(hù)和多級防護(hù)的防雷原則。通信電源系統(tǒng)一般需要采用三級防雷體系。防潮、防鹽霧和防霉菌設(shè)計稱為三防設(shè)計。工程上通常選用耐蝕材料，通過鍍、涂或化學(xué)處理方法對電子設(shè)備的表面覆蓋一層金屬或非金屬保護(hù)膜，使之與周圍介質(zhì)隔離，從而達(dá)到防護(hù)的目的，一般在印制板涂三防漆；在結(jié)構(gòu)上采用密封或半密封形式隔絕外部環(huán)境。良好的EMC指標(biāo)使不同的電子設(shè)備能工作在一起，同時使使用者的電磁環(huán)境更加潔凈，避免電磁環(huán)境對使用者的傷害。一般滿足的標(biāo)準(zhǔn)有：EN55022、EN300386:2001、CFR47Part15、TelcordiaGR-1089[NArequirement]。

    綠色環(huán)保

    環(huán)保一方面的指標(biāo)是，通信電源的電流諧波符合要求。降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網(wǎng)的負(fù)載特性，減小給電網(wǎng)帶來的污染，也可減少對其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的諧波干擾。另一個重要方面是，材料可循環(huán)利用和對環(huán)境無污染。這方面需要產(chǎn)品滿足WEEE、ROHS指令。WEEE、ROHS指令包括兩部分的內(nèi)容，即涉及循環(huán)再利用WEEE和限制使用有害物質(zhì)的ROHS。實施WEEE指令的目的，最主要的就是防止電子電氣廢棄物(WEEE)，此外是實現(xiàn)這些廢棄物的再利用、再循環(huán)使用和其它形式的回收，以減少廢棄物的處理。同時也努力改進(jìn)涉及電子電氣設(shè)備生命周期的所有操作人員，如生產(chǎn)者、銷售商、消費(fèi)者，特別是直接涉及報廢電子電器設(shè)備處理人員的環(huán)保行為。實施ROHS指令的目標(biāo)是，使各成員國關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用有害物質(zhì)的法律趨于一致，有助于保護(hù)人類健康和報廢電子電氣設(shè)備合乎環(huán)境要求的回收和處理。從2006年7月1日起，投放于市場的新電子和電氣設(shè)備不包含鉛、汞、鎘、六價鉻、聚溴二苯醚（PBDE）或聚溴聯(lián)苯（PBB）。■