通信電源基礎(chǔ)PPT課件

1、Content1.通信電源的發(fā)展及基本原理2.系統(tǒng)概述3.通信電源的基本組成部分4.通信電源的基本概念5.通信電源型號命名規(guī)則培訓(xùn)大綱第1頁/共29頁1、通信電源的發(fā)展及基本原理 國內(nèi)開關(guān)電源的技術(shù)發(fā)展，基本上源于70年代末和80年代初，當(dāng)時(shí)主要是通過一些高校和科研院所引進(jìn)的國外的開關(guān)電源技術(shù)，絕大部分還是停留在教學(xué)和試驗(yàn)階段。由于開關(guān)電源和相控電源相比，有著非常顯著的優(yōu)勢，80年代中期，一些下海的科研人員和對技術(shù)比較敏感的小型電源廠商，開始了對開關(guān)電源探索性的生產(chǎn)、銷售和市場推廣，這是開關(guān)電源的市場啟蒙階段。當(dāng)時(shí)還主要處于對國外技術(shù)的學(xué)習(xí)和模仿階段，電路模式、產(chǎn)品工藝和產(chǎn)品可靠性都還很不成熟

2、。 由于中國通信業(yè)巨大的市場容量和開關(guān)電源豐厚的利潤，使得開關(guān)電源在國內(nèi)迅速呈燎原之勢，成為替代相控電源的理想產(chǎn)品，產(chǎn)品技術(shù)也逐步趨于成熟。電路模式也由早期的硬開關(guān)、模擬控制方式向軟開關(guān)、數(shù)字控制方式轉(zhuǎn)換。并且有源功率因數(shù)校正技術(shù)、整流模塊均流技術(shù)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控組網(wǎng)技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)品的外觀工藝也逐漸向國外成熟的電源產(chǎn)品靠攏。目前，國內(nèi)開關(guān)電源和國外先進(jìn)的電源產(chǎn)品相比，在技術(shù)方面已經(jīng)不相上下，甚至在交流輸入范圍、先進(jìn)電路模式應(yīng)用、監(jiān)控組網(wǎng)靈活性等方面比國外同行更勝一籌。但是應(yīng)該看到，國外電源產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性仍然比我們做得更好，而這也是用戶最為關(guān)心的技術(shù)指標(biāo)。第2頁/共29頁1、通信電

3、源的發(fā)展及基本原理由于電源設(shè)備巨大的市場需求，電源生產(chǎn)廠家如雨后春筍，國外的老牌電源廠家也虎視眈眈地盯著這塊肥沃的市場，想從中分得一杯羹。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)大大小小的電源生產(chǎn)廠家已經(jīng)超過了300300多家。按照不同廠家的實(shí)際情況，從企業(yè)背景的角度來講，大致可將電源廠家分為五類： 首先是一些大型通信設(shè)備生產(chǎn)廠家。這些廠家一般而言具有龐大的規(guī)模和雄厚的實(shí)力，經(jīng)營的產(chǎn)品范圍從交換、傳輸?shù)浇尤?、移?dòng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品等等，基本上涵蓋了通信領(lǐng)域的各種方面。較為典型的就是中興和華為( (現(xiàn)為艾默生）。這類企業(yè)因?yàn)橛衅湟?guī)模和實(shí)力作為后盾，一般來說電源產(chǎn)品銷售額都較大，并且對于需要提供買方信貸的客戶是一個(gè)最佳選擇

4、。另外這類供應(yīng)商的其它產(chǎn)品配套電源銷售量也是不容忽視的。 其次是一些專業(yè)的老牌電源廠家。這些廠家大都具有以前郵電部的行業(yè)背景，并且目前仍和部委上層以及設(shè)計(jì)院有著密切的聯(lián)系。這類廠家基本上從8080年代或者更早就開始進(jìn)行電源產(chǎn)品的制造和銷售，一般來說都擁有一批較為忠實(shí)的客戶群和完善的銷售網(wǎng)絡(luò)，在如今的電源市場中仍能占有一定的份額。較為典型的廠家有洲際、珠江電源等。 再者是應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)需求新生的一些專業(yè)電源生產(chǎn)廠家。這些廠家基本上都是誕生在9090年代初，通常為白手起家或僅有薄弱的資金。這些公司依靠其領(lǐng)導(dǎo)人敏銳的市場洞察力，抓住了通信電源大發(fā)展的良機(jī)迅速成長起來，在激烈的市場競爭中不斷發(fā)展壯大，到目

5、前為止已經(jīng)具有一定的規(guī)模。目前較具代表性的廠家為通力環(huán)、動(dòng)力源、珠海金電等等。 第四類企業(yè)是一些中外合資的電源廠商。這些公司大都具有一些行業(yè)背景，另外采用的是國外較為先進(jìn)和成熟的電源技術(shù)，在國內(nèi)用戶特別是移動(dòng)用戶中享有很高的美譽(yù)度。典型的廠家有中達(dá)斯米克、亞澳和上海西門子。第五類為各個(gè)省市的地方性電源廠商，規(guī)模一般都比較小。 第3頁/共29頁1、通信電源的發(fā)展及基本原理 目前在通訊網(wǎng)上運(yùn)行的電源主要包括三種：線性電源、相控電源、開關(guān)電源。 傳統(tǒng)的相控電源，是將市電直接經(jīng)過整流濾波提供直流，由改變晶閘管的導(dǎo)通相位角，來控制整流器的輸出電壓。相控電源所用的變壓器是工頻變壓器，體積龐大。所以，相控電

6、源體積大、效率低、功率因數(shù)低，嚴(yán)重污染電網(wǎng)，已逐漸被淘汰。 另外一種常用的穩(wěn)壓電源，是通過串聯(lián)調(diào)整管可以連續(xù)控制的線性穩(wěn)壓電源，線性電源的功率調(diào)整管總是工作在放大區(qū)，流過的電流是連續(xù)的。由于調(diào)整管上損耗較大的功率，所以需要較大功率調(diào)整管并裝有體積很大的散熱器，發(fā)熱嚴(yán)重，效率很低，一般只用作小功率電源，如設(shè)備內(nèi)部電路的輔助電源。 開關(guān)電源的功率調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，有體積小、效率高、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，可以模塊化設(shè)計(jì)，通常按N+1備份（而相控電源需要1+1備份），組成的系統(tǒng)可靠性高。正是這些優(yōu)點(diǎn)，開關(guān)電源已在通信網(wǎng)中大量取代了相控電源，并得到越來越廣泛的應(yīng)用。第4頁/共29頁1、通信電源的發(fā)展及基本原

7、理第5頁/共29頁1、通信電源基本原理第6頁/共29頁2、系統(tǒng)概述通信電源系統(tǒng)應(yīng)用： 由于交換，傳輸，基站等通信設(shè)備采用直流供電。所以，通信 電源的主要功能是將公用電網(wǎng)的交流電進(jìn)行整流變換以提供給主設(shè) 備穩(wěn)定的直流電。通信電源的分類與應(yīng)用場合： 變換技術(shù)：相控電源， 高頻開關(guān)電源 輸出電壓：-48V：交換，傳輸，接入網(wǎng)電源 。 +24V：部分基站電源 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：組合電源，分立機(jī)柜電源 應(yīng)用環(huán)境：戶內(nèi)電源，戶外電源 安裝方式：駐立式，壁掛式，插框式第7頁/共29頁2、系統(tǒng)概述通信電源與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)通信電源與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)：HLRAUCMSCEIRVLRBSCBTSBSS (GERAN)核心網(wǎng)（核心

8、機(jī)房）MSBTSRNCNode BNode BRNS (UTRAN)UESGSN無線接入網(wǎng)（基站）PSTNPDN固定網(wǎng)ISDNGGSNCS domainPS domainHLRAUCMSCEIRVLRBSCBTSBSS (GERAN)MSBTSRNCNode BNode BRNS (UTRAN)UESGSNPSTNPDNISDNGGSNCS domainPS domain移動(dòng)設(shè)備第8頁/共29頁2、系統(tǒng)概述電源在通信網(wǎng)中的位置：中心機(jī)房為網(wǎng)絡(luò)傳輸，交換，網(wǎng)管的核心接點(diǎn)。大容量通信電源為網(wǎng)絡(luò)提供動(dòng)力支持。第9頁/共29頁2、系統(tǒng)概述電源在通信網(wǎng)中的位置：移動(dòng)基站，接入，傳輸機(jī)房數(shù)量大，機(jī)房面積小

9、。多采用中小容量一體化電源。第10頁/共29頁2、系統(tǒng)概述組合式電源：整流，監(jiān)控，配電位于同一個(gè)機(jī)架內(nèi)部。 系統(tǒng)組成：整流模塊+監(jiān)控模塊+交直流配電+機(jī)架 整流模塊監(jiān)控模塊交流配電直流配電第11頁/共29頁2、系統(tǒng)概述整流器：監(jiān)控模塊：整流架交流配電柜直流配電柜分立機(jī)柜式電源：第12頁/共29頁3、通信電源基本組成結(jié)構(gòu)整流模塊 整流模塊 整流模塊 交流配電AC輸出AC輸入直流配電RS48548VDCRS485電流取樣電流取樣監(jiān)控模塊PSTN故障回叫MODEM遠(yuǎn)程監(jiān)控自動(dòng)巡檢MODEMMODEM近程監(jiān)控電池組1電池組2RS232/485電源系統(tǒng)后臺監(jiān)控交流配電整流模塊直流配電監(jiān)控模塊第13頁/共

10、29頁3、通信電源基本組成結(jié)構(gòu)交流柜整流柜直流柜交直流一體化柜監(jiān)控模塊整流模塊監(jiān)控模塊整流模塊第14頁/共29頁4、通信電源基本概念通信電源基本概念第15頁/共29頁4、通信電源基本概念交流直流整流逆變整流與逆變第16頁/共29頁4、通信電源基本概念均流與不均流度為提高系統(tǒng)可靠性，通信電源采用多個(gè)模塊并機(jī)工作方式。為了使所有并聯(lián)模塊均擔(dān)負(fù)載，必須采取均流技術(shù)。通信電源中主要均流技術(shù)：硬件均流：通過硬件電路來實(shí)現(xiàn)均流；軟件均流：利用監(jiān)控模塊實(shí)現(xiàn)均流；硬件軟件均流：上述兩種組合注：如果無良好的均流，則可能出現(xiàn)個(gè)別模塊過載，而其余模塊低載工作。長期過載的模塊容易失效損壞。第17頁/共29頁4、通信電

11、源基本概念交流配電： 指交流輸入及交流輸出，交流輸入包括一路輸入，兩路輸入手動(dòng)切換，兩路輸入自動(dòng)切換配電功能電源的自動(dòng)切換電源的自動(dòng)切換 兩路或兩路以上的電源進(jìn)線，通過電器元件或電器元兩路或兩路以上的電源進(jìn)線，通過電器元件或電器元件的組合，采用自動(dòng)控制方式，選擇一路電源輸出的功能。件的組合，采用自動(dòng)控制方式，選擇一路電源輸出的功能。電源的手動(dòng)切換電源的手動(dòng)切換 兩路或兩路以上的電源進(jìn)線，通過電器元件或電器元兩路或兩路以上的電源進(jìn)線，通過電器元件或電器元件的組合，采用手動(dòng)方式，不借助其他能源，驅(qū)動(dòng)電器元件的組合，采用手動(dòng)方式，不借助其他能源，驅(qū)動(dòng)電器元件選擇一路電源輸出的功能。件選擇一路電源輸出

12、的功能。第18頁/共29頁4、通信電源基本概念 主要指直流輸出，電源可接多路負(fù)載，每一路負(fù)載連接到一個(gè)輸出熔斷器或空開，所有的負(fù)載分路并聯(lián)在直流母排上。以上負(fù)載支路分為：負(fù)載下電支路及電池保護(hù)支路直流配電：配電功能第19頁/共29頁4、通信電源基本概念電池管理均浮充概念48V: FC: 53.5V EC: 56.4V充電限流 0.100.20C10電池保護(hù)與負(fù)載下電Battery-LVD Load-LVD浮充工作原理：當(dāng)電池處于充滿狀態(tài)時(shí)，充電器不會(huì)停止充電，仍會(huì)提供恒定的浮充電壓與很小浮充電流供給電池，因?yàn)?，一旦充電器停止充電，電池?huì)自然地釋放電能，所以利用浮充的方式，平衡這種自然放電，小型

13、UPS通常采用浮充模式。均充工作原理：以定電流和定時(shí)間的方式對電池充電，充電較快。在專業(yè)維護(hù)人員對電池保養(yǎng)時(shí)經(jīng)常用的充電模式，這種模式還有利于激活電池的化學(xué)特性。第20頁/共29頁4、通信電源基本概念遙信測開關(guān)量遙測測模擬量遙控改開關(guān)量（命令）遙調(diào)調(diào)模擬量（調(diào)節(jié)）RS232：RS422：RS485：MODEM：四遙功能與通信方式第21頁/共29頁4、通信電源基本概念負(fù)載下電 在直流配電中，當(dāng)交流電源停電或整流裝置損壞，致使系統(tǒng)由電池提供電能。由于電池容量有限，在其電壓下降到一定程度時(shí)，切除部分不重要的大的直流負(fù)載，以延長電池供電時(shí)間，保證部分重要負(fù)載。將有限的能量用在最重要的負(fù)載上，盡可能降低

14、重要負(fù)載斷電時(shí)間。電池欠壓保護(hù) (LVD-Low voltage disconnect) 在直流配電中，當(dāng)交流電源停電，由電池提供電能，直流電壓下降到一定程度，繼續(xù)下降將會(huì)損壞電池，電源系統(tǒng)控制切除全部直流負(fù)載。第22頁/共29頁4、通信電源基本概念交流過欠壓保護(hù) 兩路或兩路以上的電源進(jìn)線，通過交流過欠壓控制板和交流機(jī)械電氣連鎖接觸器的組合，并在控制板上設(shè)置交流過壓和欠壓保護(hù)點(diǎn)，采用自動(dòng)采樣的方式，控制接觸器的通斷和轉(zhuǎn)換。 應(yīng)急照明 當(dāng)交流停電時(shí)，通過監(jiān)控的配電監(jiān)控板，提供信號接通直流應(yīng)急照明接觸器，給設(shè)備照明；電源來自直流柜。 電源系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明，直流接觸器一般由配電監(jiān)控板控制，當(dāng)交流停

15、電時(shí)，能自動(dòng)閉合應(yīng)急照明電路，當(dāng)交流恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)斷開。 第23頁/共29頁4、通信電源基本概念均浮充轉(zhuǎn)換條件 用于智能化管理電池的基本準(zhǔn)則。作用是保證系統(tǒng)能科學(xué)和有效的對電池進(jìn)行充電管理；目前主要的競爭對手產(chǎn)品都有電池的均浮充管理功能；轉(zhuǎn)換的條件一般都為電壓、電流、時(shí)間和容量，相對于別的廠家，我們監(jiān)控模塊的特點(diǎn)在于我們有一些異常保護(hù)功能。電池容量測試對電池容量進(jìn)行測量和計(jì)算功能。功能為電池管理提供依據(jù)。電池容量測試一直是業(yè)界的難題，目前沒有精確測量方法，我司的容量測試并未真正實(shí)現(xiàn)，但具有較完善的電池容量計(jì)算方法，能根據(jù)電池的歷史充、放電電流及時(shí)間，以及電池的特性曲線，實(shí)時(shí)計(jì)算出電池的剩

16、余容量。第24頁/共29頁4、通信電源基本概念電池放電實(shí)驗(yàn) 一種驗(yàn)證電池充放電性能的實(shí)驗(yàn)方法；驗(yàn)證電池充放電性能；在PSM-A監(jiān)控模塊上能實(shí)現(xiàn)電池放電測試功能，通過設(shè)置放電的終止電壓和終止時(shí)間來控制電池的放電深度，整個(gè)過程完全自動(dòng)，減少了以往手工的復(fù)雜操作。電池溫度補(bǔ)償 是電池管理的一個(gè)內(nèi)容,為了能夠使電池在環(huán)境溫度變化時(shí),保持足夠的容量，需要對電池浮充電壓根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，環(huán)境溫度越高,浮充電壓需要調(diào)節(jié)越低, 反之浮充電壓調(diào)節(jié)越高。一般廠家的電池溫補(bǔ)調(diào)節(jié)是70mV/度左右（48V/組電池）。第25頁/共29頁5、通信電源型號命名規(guī)則電源老系統(tǒng) PS 48 300 3 / 2900（1800）電源系統(tǒng)輸出額定電壓(48V)系統(tǒng)滿配置單柜容量(300A)系統(tǒng)版本號(3)整流模塊額定功率（2900W）1800W電源新系統(tǒng)PS 48 300 3 / 30電源系統(tǒng)輸出額定電壓(48V)系統(tǒng)滿配置