通信电源基础教程(华为).pdf

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1、课 程 LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE1.0华 为 技 术LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE1.0 目 录 目 录 课 程 说 明.1课 程 介 绍.1培 训 目 标.1参 考 资 料.1第 1 章 通 信 电 源 系 统 概 述.21.1 通 信 设 备 对 电 源 系 统 的 基 本 要 求.21.1.1 通 信 设 备 对 电 源 的 一 般 要 求.21.1.2 现 代 通 信 对 电 源 系 统 的 新 要 求.31.2 通 信 电 源 系 统 的 构 成.51.2.1 交 流 供 电 系 统.51.2.2 直 流 供 电 系 统.

2、61.2.3 接 地 系 统.81.3 现 代 通 信 电 源.91.3.1 开 关 电 源 成 为 现 代 通 讯 网 的 主 导 电 源.91.3.2 促 成 开 关 电 源 占 据 主 导 地 位 的 关 键 技 术.9小 结.13思 考 题.13第 2 章 开 关 电 源 产 品 基 础.142.1 线 性 电 源、相 控 电 源 与 开 关 电 源.142.1.1 线 性 稳 压 电 源.142.1.2 开 关 型 稳 压 电 源.152.2 高 频 开 关 电 源 的 基 本 原 理.172.2.1 开 关 电 源 的 基 本 电 路 结 构.172.3 安 圣 H D系 列 开

3、关 整 流 器 原 理.192.3.2典 型 电 路 工 作 原 理.202.4 电 源 配 电 技 术.212.4.1 交 流 配 电 部 分.212.4.2 直 流 配 电 部 分.222.5 P S系 列 电 源 简 介.232.5.1 安 圣 公 司 P S系 列 电 源.232.5.2 P S系 列 通 信 电 源 产 品.24小 结.25思 考 题.25第 3 章 电 源 监 控 系 统.263.1 电 源 监 控 系 统 的 作 用 及 特 点.263.1.1 安 圣 P S系 列 电 源 监 控 系 统 主 要 类 别.27目 录 LA000004通 信 电 源 技 术 基 础

4、 ISSUE1.03.2 集 散 式 监 控 系 统 的 组 织 结 构 及 监 控 量.273.2.2 遥 测 量.283.2.3 遥 信 量.293.2.4 遥 控 量.293.2.5 遥 调 量.293.3 基 础 监 控 单 元.293.3.1 整 流 模 块 的 监 控 单 元.293.3.2 直 流 配 电 的 监 控 单 元.303.3.3 交 流 配 电 的 监 控 单 元.31小 结.32思 考 题.32第 4 章 电 池 产 品 技 术 及 维 护.334.1 电 池 的 规 格 及 主 要 参 数.334.1.1 电 池 规 格 及 结 构 参 数（G FM系 列）.33

5、4.2 电 池 结 构 及 工 作 原 理.364.2.1 产 品 结 构 图.364.2.2 工 作 原 理.374.3 电 池 技 术 特 性.374.3.1 放 电 特 性.374.3.2 充 电 特 性.384 3 3 蓄 电 池 贮 存 环 境 温 度、贮 存 时 间 与 容 量 关 系.394.3.4 寿 命 特 性.404.3.5 电 池 的 使 用.414 3 6 蓄 电 池 的 维 护.444.3.7 蓄 电 池 的 更 换.454.4 蓄 电 池 正 确 使 用.454.4.1 蓄 电 池 容 量 的 选 择.454.4.2 蓄 电 池 组 的 组 成 计 算.474.4.

6、3 延 长 蓄 电 池 的 使 用 寿 命.47小 结 49思 考 题 50第 5 章 电 源 工 程 设 计 参 考.545.1 电 源 系 统 容 量 配 置 参 考.545.1.1 概 述.545.1.2 电 池 容 量 计 算.545.1.3 系 统 配 置 计 算.545.2 交 直 流 供 电 系 统 电 力 线 的 选 配.555.2.1 交 流 供 电 回 路 的 配 线 设 计.565.2.2 交 流 回 路 电 力 线 的 敷 设.575.2.3 直 流 供 电 回 路 电 力 线 的 组 成.575.2.4 固 定 压 降 分 配 法.59目 录 LA000004通 信

7、电 源 技 术 基 础 ISSUE1.0小 结.60思 考 题.60第 6 章 通 信 电 源 安 全 防 护.616.1 工 程 与 维 护 安 全 事 项.616.1.1 概 述.616.1.2 电 气 安 全.616.1.3 甩 池.636.1.4 高 空 作 业.646.1.5 微 波.646.1.6 激 光.656.1.7 其 他.656.2 电 源 设 备 接 地 系 统.656.2.1 接 地 的 必 要 性.656.2.2 接 地 系 统 的 组 成.676.2.3 接 地 系 统 的 作 用.686.2.4 接 地 系 统 的 分 类.706.2.5 接 地 系 统 的 电

8、阻 和 土 壤 的 电 阻 率.736.3 雷 电 与 通 信 电 源 安 全 防 护.776.3.1 雷 电 的 产 生.776 3 2 雷 电 参 数.776.3.3 雷 击 种 类.786 3 4 我 国 雷 暴 活 动 的 特 征.796.3.5 通 信 电 源 的 防 雷.806.3.6 通 信 电 源 动 力 环 境 的 防 雷.826.3.7 PS通 信 电 源 的 防 雷.846.3.8 接 地.866.3.9 防 雷 器 非 正 常 损 坏 的 一 些 因 素.87小 结.89思 考 题.89第 7 章 电 源 设 备 维 护 基 本 要 求.907.1 概 述.907.2

9、维 护 档 案 资 料.907.2.1 甩 源 室 必 须 的 技 术 资 料 清 单 电 源 室 技 术 资 料 清 单.907.2.2 电 源 室 记 录 文 件.917.3 维 护 工 具 与 设 备.957.4 维 护 参 考 技 术 标 准.977.5 日 常 维 护 项 目.987.5.1 机 房 环 境 与 消 防 设 备 维 护.987.5.2 接 地 系 统 与 过 压 防 护 设 备 维 护.1007.5.3 电 源 交 流 供 电 检 查.1007.5.4 密 封 电 池 的 维 护.101LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE1.0 目 录 7.5.

10、5开 关 电 源 设 备 维 护.1027.6 机 房 管 理.1047.6.1 机 房 管 理 的 一 般 要 求.1047.6.2 仪 表 工 具 的 管 理.1057.6.3 维 护 备 品 备 件 和 材 料 的 管 理.1057.7 维 护 操 作.1067.7.1 日 常 维 护.1067.7.2 巡 检.106小 结.110思 考 题.110第 8 章 UPS技 术.1118.1 概 述.1118.1.1 背 景.1118.1.2 名 词 术 语.1118.2 UPS基 础 知 识.1138.2.1 什 么 是 UPS.1138.2.2 UPS 分 类.1148.2.3 UPS冗

11、 余 备 份.1198 2 4 UPS中 的 蓄 电 池.1208.2.5 UPS的 电 池 管 理.1218.2.6 UPS 的 监 控.1228.3 逆 变 器 基 础 知 识.1228.3.1 原 理.1228.3.2 冗 余 式 逆 变 器 原 理.1238.3.3 逆 变 器 串 联 热 备 份.1258 3 4 使 用 注 意 事 项.1268.4 UPS/逆 变 器 选 型 指 导.1268.4.1 选 型 基 本 原 则.1268 4 2 UPS/逆 变 器 选 型.1288.4.3 选 型 CHECKLIST.1308.4.4 UPS/逆 变 器 使 用 环 境.1318.5

12、 UPS/逆 变 器 常 见 问 题 解 答.1318.6 产 品 展 不.1378.6.1 艾 默 生 产 品 系 列.1378.6.2 Liebert 产 品.1388 6 3 Ape 产 品.1388.6.4 SANTAK 产 品.1398.6.5 逆 变 器 产 品.140小 结.141思 考 题.141LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0 课 程 说 明 课 程 说 明 课 程 介 绍 本 课 程 通 过 对 通 信 电 源 网 络 结 构 及 基 本 配 置 的 介 绍，配 合 例 题 及 防 护 的 案 例 讲 解，引 导 学 员 了 解 并 掌 握

13、 通 信 电 源 的 基 本 知 识 及 基 本 维 护 方 法。培 训 目 标 学 完 本 课 程 后，学 员 能 够：了 解 通 信 电 源 在 通 信 网 络 中 的 种 类 及 地 位 掌 握 交 直 流 电 源 的 配 置 掌 握 通 信 电 源 中 各 模 块 的 基 本 功 能 掌 握 通 信 电 源 的 基 本 防 护 方 法 参 考 资 料 朱 雄 世，人 民 邮 电 出 版 社，新 型 电 信 电 源 系 统 与 设 备 陈 汉 洲，安 圣 电 气 有 限 公 司，通 信 电 源 产 品 用 户 培 训 手 册 第 一 分 册 通 信 电 源 基 础 电 力 电 子 技 术

14、 相 关 设 计 书 籍 1LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0 第 1章 通 信 电 源 系 统 概 述 第 1章 通 信 电 源 系 统 概 述 作 为 通 信 系 统 的“心 脏”，通 信 电 源 在 通 信 局（站）中 具 有 无 可 比 拟 的 重 要 地 位。它 包 含 的 内 容 非 常 广 泛，不 仅 包 含 48V直 流 组 合 通 信 电 源 系 统，而 且 还 包 括 DC/DC二 次 模 块 电 源，UPS不 间 断 电 源 和 通 信 用 蓄 电 池 等。通 信 电 源 的 核 心 基 本 一 致，都 是 以 功 率 电 子 为 基 础，

15、通 过 稳 定 的 控 制 环 设 计，再 加 上 必 要 的 外 部 监 控，最 终 实 现 能 量 的 转 换 和 过 程 的 监 控。通 信 设 备 需 要 电 源 设 备 提 供 直 流 供 电。电 源 的 安 全、可 靠 是 保 证 通 信 系 统 正 常 运 行 的 重 要 条 件。1.1 通 信 设 备 对 电 源 系 统 的 基 本 要 求 1.1.1 通 信 设 备 对 电 源 的 一 般 要 求 1.可 靠 性 高：一 般 的 通 信 设 备 发 生 故 障 影 响 面 较 小，是 局 部 性 的。如 果 电 源 系 统 发 生 直 流 供 电 中 断 故 障，则 影 响

16、几 乎 是 灾 难 性 的，往 往 会 造 成 整 个 电 信 局、通 信 枢 纽 的 全 部 通 信 中 断。对 于 数 字 通 信 设 备，电 源 电 压 即 使 有 瞬 间 的 中 断 也 不 允 许。因 为 在 数 字 程 控 交 换 局 中，信 息 存 在 存 储 单 元 中，虽 然 重 要 的 存 储 单 元 都 是 双 重 设 置 的，若 电 源 中 断，两 套 并 行 工 作 的 存 储 器 同 时 丢 失 信 息，则 信 息 需 从 磁 带、软 盘 等 重 新 输 入 程 序 软 件，通 信 将 长 时 间 中 断。因 此，通 信 电 源 系 统 要 在 各 个 环 节 多

17、重 备 份，保 证 供 电 可 靠。这 就 包 括“多 路、多 种、多 套”的 备 用 电 源。在 暂 还 没 有 条 件 达 到“三 多”配 置 的 地 方，至 少 应 有 后 备 电 池。2.稳 定 性 高：各 种 通 信 设 备 都 有 要 求 电 源 电 压 稳 定，不 允 许 超 过 容 许 的 变 化 范 围，尤 其 是 计 算 机 控 制 的 通 信 设 备，数 字 电 路 工 作 速 度 高，频 带 宽，对 电 压 波 动、杂 音 电 压、瞬 变 电 压 等 非 常 敏 感。所 以，供 电 系 统 必 须 有 很 高 的 稳 定 性。3.效 率 高：能 源 是 宝 贵 的，电

18、信 设 备 在 耗 费 巨 资 完 成 设 备 投 资 后，日 常 的 费 用 支 出 中，电 费 是 一 笔 比 重 很 大 的 开 支。尤 其 随 着 通 信 容 量 的 增 大，一 个 母 局 的 各 种 设 备 用 上 百、上 千 安 培 直 流 的 用 电 量 已 是 司 空 见 惯，这 时 效 率 问 题 就 特 别 突 出。这 就 要 求 电 源 设 备（主 要 指 整 流 电 源）应 有 较 高 转 换 效 率，即 要 求 电 源 设 备 的 自 耗 要 小。2LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0 第 1章 通 信 电 源 系 统 概 述 1.1.

19、2现 代 通 信 对 电 源 系 统 的 新 要 求 1.低 压、大 电 流，多 组 供 电 电 压 需 求 低 压、大 电 流，多 组 供 电 电 压 需 求，功 率 密 度 大 幅 度 提 升，供 电 方 案 和 电 源 应 用 方 案 设 计 呈 现 出 的 多 样 性。2.模 块 化：自 由 组 合 扩 容 互 为 备 用 提 高 安 全 系 数，模 块 化 有 两 方 面 的 含 义，其 一 是 指 功 率 器 件 的 模 块 化，其 二 是 指 电 源 单 元 的 模 块 化。实 际 上，由 于 频 率 的 不 断 提 高，致 使 引 线 寄 生 电 感、寄 生 电 容 的 影 响

20、 愈 加 严 重，对 器 件 造 成 更 大 的 应 力（表 现 为 过 电 压、过 电 流 毛 刺）。为 了 提 高 系 统 的 可 靠 性，而 把 相 关 的 部 分 做 成 模 块。把 开 关 器 件 的 驱 动、保 护 电 路 也 装 到 功 率 模 块 中 去，构 成 了“智 能 化”功 率 模 块（IPM）,这 既 缩 小 了 整 机 的 体 积，又 方 便 了 整 机 设 计 和 制 造。多 个 独 立 的 模 块 单 元 并 联 工 作，采 用 均 流 技 术，所 有 模 块 共 同 分 担 负 载 电 流，一 旦 其 中 某 个 模 块 失 效，其 它 模 块 再 平 均 分

21、 担 负 载 电 流。这 样，不 但 提 高 了 功 率 容 量，在 器 件 容 量 有 限 的 情 况 下 满 足 了 大 电 流 输 出 的 要 求，而 且 通 过 增 加 相 对 整 个 系 统 来 说 功 率 很 小 的 冗 余 电 源 模 块，便 极 大 地 提 高 了 系 统 可 靠 性，即 使 万 一 出 现 单 模 块 故 障，也 不 会 影 响 系 统 的 正 常 工 作，而 且 为 修 复 提 供 了 充 分 的 时 间。现 代 电 信 要 求 高 频 开 关 电 源 采 用 分 立 式 的 模 块 结 构，以 便 于 不 断 扩 容、分 段 投 资，并 降 低 备 份 成

22、 本。不 能 象 习 惯 上 采 用 的 1+1的 全 备 用（备 份 了 100%的 负 载 电 流），而 是 要 根 据 容 量 选 择 模 块 数 N,配 置 N+1个 模 块（即 只 备 份 了 1/N的 负 载 电 流）即 可。3.能 实 现 集 中 监 控：现 代 电 信 运 维 体 制 要 求 动 力 机 房 的 维 护 工 作 通 过 远 程 监 测 与 控 制 来 完 成。这 就 要 求 电 源 自 身 具 有 监 控 功 能，并 配 有 标 准 接 通 讯 接 口，以 便 与 后 台 计 算 机 或 与 远 程 维 护 中 心 通 过 传 输 网 络 进 行 通 信，交 换

23、 数 据，实 现 集 中 监 控。从 而 提 高 维 护 的 及 时 性，减 小 维 护 工 作 量 和 人 力 投 入，提 高 维 护 工 作 的 效 率。4.自 动 化、智 能 化：要 求 电 源 能 进 行 电 池 自 动 管 理，故 障 自 诊 断，故 障 自 动 报 警 等，自 备 发 电 机 应 能 自 动 开 启 和 自 动 关 闭。3LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0 第 1章 通 信 电 源 系 统 概 述 5.小 型 化:现 在 各 种 通 信 设 备 的 日 益 集 成 化、小 型 化，这 就 要 求 电 源 设 备 也 相 应 的 小 型

24、 化，作 为 后 备 电 源 的 蓄 电 池 也 应 向 免 维 护、全 密 封、小 型 化 方 面 发 展，以 便 将 电 源、蓄 电 池 随 小 型 通 信 设 备 布 置 在 同 一 个 机 房，而 不 需 要 专 门 的 电 池 室。6.新 的 供 电 方 式：相 应 于 电 源 小 型 化，供 电 方 式 应 尽 可 能 实 行 各 机 房 分 散 供 电，设 备 特 别 集 中 时 才 采 用 电 力 室 集 中 供 电，大 型 的 高 层 通 信 大 楼 可 采 用 分 层 供 电（即 分 层 集 中 供 电）。集 中 供 电 和 分 散 供 电 各 有 优 点，因 条 件 不

25、同 斟 酌 选 用。图 1-1是 传 统 电 力 室 配 置 示 意 图：图 1-1集 中 供 电 系 统 对 于 集 中 供 电，电 力 室 的 配 置 包 括 交 流 配 电 设 备、整 流 器、直 流 配 电 设 备、蓄 电 池。各 机 房 从 电 力 室 直 接 获 得 直 流 电 压 和 其 它 设 备、仪 表 所 使 用 的 交 流 电 压。这 种 配 置 有 它 的 优 点，例 如 集 中 电 源 于 一 室，便 于 专 人 管 理。蓄 电 池 不 会 污 染 机 房 等。但 它 有 一 个 致 命 的 缺 点，即 浪 费 电 能，传 输 损 耗 大，线 缆 投 资 大。因 为

26、直 流 配 电 后 的 大 容 量 直 流 电 流 由 电 力 室 传 输 到 各 机 房，传 输 线 的 微 小 电 阻 也 会 造 成 很 大 的 压 降 和 功 率 损 耗。对 于 分 散 供 电，电 力 室 成 为 单 纯 交 流 配 电 的 部 分，而 将 整 流 器、直 流 配 电 和 蓄 电 池 组 分 散 装 于 各 机 房 内。这 样，将 整 流 器、直 流 配 电、电 池 化 整 为 零，使 它 们 能 够 小 型 化，相 对 的 小 容 量。但 这 里 有 个 先 决 条 件，蓄 电 池 必 须 是 全 密 封 型 的，以 免 腐 蚀 性 物 质 的 挥 发 而 污 染

27、环 境、损 坏 设 备（现 行 的 全 密 封 型 的 电 池 已 经 能 达 到 要 求 了）。4LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0 第 1章 通 信 电 源 系 统 概 述 分 散 供 电 最 大 的 优 点 是 节 能。因 为 从 配 电 电 力 室 到 机 房 的 传 输 线 匕 原 先 传 输 的 直 流 大 电 流，现 在 变 为 传 输 380V的 交 流。计 算 表 明，在 传 输 相 同 功 率 的 情 况 下，380V交 流 电 流 要 比 48V的 直 流 电 流 小 得 多，在 传 输 线 上 的 压 降 造 成 的 功 率 损 耗 只

28、有 集 中 供 电 的 1/491/64o1.2通 信 电 源 系 统 的 构 成 通 信 电 源 系 统 一 般 由 交 流 供 电 系 统、直 流 供 电 系 统 和 接 地 系 统 组 成，如 图 1-2所 示：|-交 痴 供 皂 系 状-1-直 直 供 电 莱 彼|图 1-2通 信 动 力 系 统 的 构 成 1.2.1 交 流 供 电 系 统 1.系 统 组 成 通 信 电 源 的 交 流 供 电 系 统 由 高 压 配 电 所、降 压 变 压 器、油 机 发 电 机、U P S和 低 压 配 电 屏 组 成。交 流 供 电 系 统 可 以 有 三 种 交 流 电 源：变 电 站 供

29、 给 的 市 电、油 机 发 电 机 供 给 的 自 备 交 流 电、UPS供 给 的 后 备 交 流 电。5LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0 第 1章 通 信 电 源 系 统 概 述 2.油 机 发 电 机：为 防 止 停 电 时 间 较 长 导 致 电 池 过 放 电，电 信 局 一 般 都 配 有 油 机 发 电 机 组。当 市 电 中 断 时，通 信 设 备 可 由 油 机 发 电 机 组 供 电。油 机 分 普 通 油 机 和 自 动 启 动 油 机。当 市 电 中 断 时，自 动 启 动 油 机 能 自 动 启 动，开 始 发 电。由 于 市 电

30、比 油 机 发 电 机 供 电 更 经 济 和 可 靠，所 以，在 有 市 电 的 条 件 下，通 信 设 备 般 都 应 由 市 电 供 电。3.UPS：为 了 确 保 通 信 电 源 不 中 断、无 瞬 变，可 采 用 静 止 型 交 流 不 停 电 电 源 系 统，也 称 UPS。UPS一 般 都 由 蓄 电 池、整 流 器、逆 变 器 和 静 态 开 关 等 部 分 组 成。市 电 正 常 时，市 电 和 逆 变 器 并 联 给 通 信 设 备 提 供 交 流 电 源，而 逆 变 器 是 由 市 电 经 整 流 后 给 它 供 电。同 时.，整 流 器 也 给 蓄 电 池 充 电，蓄

31、电 池 处 于 并 联 浮 充 状 态。当 市 电 中 断 时，蓄 电 池 通 过 逆 变 器 给 通 信 设 备 提 供 交 流 电 源。逆 变 器 和 市 电 的 转 换 由 交 流 静 态 开 关 完 成。4.交 流 配 电 屏：输 入 市 电，为 各 路 交 流 负 载 分 配 电 能。当 市 电 中 断 或 交 流 电 压 异 常 时（过 压、欠 压 和 缺 相 等），低 压 配 电 屏 能 自 动 发 出 相 应 的 告 警 信 号。5.连 接 方 式 交 流 电 源 备 份 方 式 大 型 通 信 站 交 流 电 源 般 都 由 高 压 电 网 供 给，自 备 独 立 变 电 设

32、 备。而 基 站 设 备 常 常 直 接 租 用 民 用 电。为 了 提 高 供 电 可 靠 性，重 要 通 信 枢 纽 局 一 般 都 由 两 个 变 电 站 引 入 两 路 高 压 电 源，并 且 采 用 专 线 引 入，一 路 主 用，一 路 备 用，然 后 通 过 变 压 设 备 降 压 供 给 各 种 通 信 设 备 和 照 明 设 备，另 外 还 要 有 自 备 油 机 发 电 机，以 防 不 测。一 般 的 局 站 只 从 电 网 引 入 一 路 市 电，再 接 入 自 备 油 机 发 电 机 作 为 备 用。一 些 小 的 局 站、移 动 基 站 只 接 入 一 路 市 电（配

33、 足 够 容 量 的 电 池），油 机 为 车 载 设 备。1.2.2直 流 供 电 系 统 1.系 统 组 成 通 信 设 备 的 直 流 供 电 系 统 由 高 频 开 关 电 源（AC/DC变 换 器）、蓄 电 池、DC/DC变 换 器 和 直 流 配 电 屏 等 部 分 组 成。2.整 流 器：从 交 流 配 电 屏 引 入 交 流 电，将 交 流 电 整 流 为 直 流 电 压 后，输 出 到 直 流 配 电 屏 与 负 载 及 蓄 电 池 连 接，为 负 载 供 电，给 电 池 充 电。6LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0 第 1章 通 信 电 源

34、系 统 概 述 3.蓄 电 池：交 流 停 电 时，向 负 载 提 供 直 流 电，是 直 流 系 统 不 间 断 供 电 的 基 础 条 件。4.直 流 配 电 屏：为 不 同 容 量 的 负 载 分 配 电 能，当 直 流 供 电 异 常 时 要 产 生 告 警 或 保 护。如 熔 断 器 断 告 警、电 池 欠 压 告 警、电 池 过 放 电 保 护 等。5.DC-DC变 换 器：DC/DC变 换 器 将 基 础 电 源 电 压（-4 8 V或+24V）变 换 为 各 种 直 流 电 压，以 满 足 通 信 设 备 内 部 电 路 多 种 不 同 数 值 的 电 压（5 V、6 V、1

35、2 V、15V.-24V等）的 需 要。近 年 来，由 于 微 电 子 技 术 的 迅 速 发 展，通 信 设 备 已 向 集 成 化，数 字 化 方 向 发 展。许 多 通 信 设 备 采 用 了 大 量 的 集 成 电 路 组 件，而 这 些 组 件 需 要 5 V-1 5 V的 多 种 直 流 电 压。如 果 这 些 低 压 直 流 直 接 从 电 力 室 供 给，则 线 路 损 耗 一 定 很 大、环 境 电 磁 辐 射 也 会 污 染 电 源，供 电 效 率 很 低。为 了 提 高 供 电 效 率，大 多 通 信 设 备 装 有 直 流 变 换 器，通 过 这 些 直 流 变 换 器

36、 可 以 将 电 力 室 送 来 的 高 压 直 流 电 变 换 为 所 需 的 低 压 直 流 电。另 外，通 信 设 备 所 需 的 工 作 电 压 有 许 多 种，这 些 电 压 如 果 都 由 整 流 器 和 蓄 电 池 供 给，那 么 就 需 要 许 多 规 格 的 蓄 电 池 和 整 流 器，这 样，不 仅 增 加 了 电 源 设 备 的 费 用，也 大 大 增 加 了 维 护 工 作 量。为 了 克 服 这 个 缺 点，目 前 大 多 数 通 信 设 备 采 用 DC-DC变 换 器 给 内 部 电 路 供 电。DC-DC变 换 器 能 为 通 信 设 备 的 内 部 电 路 提

37、 供 非 常 稳 定 的 直 流 电 压。在 蓄 电 池 电 压（DC-DC变 换 器 的 输 入 电 压）由 于 充、放 电 而 在 规 定 范 围 内 变 化 时，直 流 变 换 器 的 输 出 电 压 能 自 动 调 整 保 持 输 出 电 压 不 变。从 而 使 交 换 机 的 直 流 电 压 适 应 范 围 更 宽，蓄 电 池 的 容 量 可 以 得 到 充 分 的 利 用。6.连 接 方 式 直 流 供 电 方 式 蓄 电 池 是 直 流 系 统 供 电 不 中 断 的 基 础 条 件。根 据 蓄 电 池 的 连 接 方 式，直 流 供 电 方 式 主 要 采 用 并 联 浮 充

38、供 电 方 式，尾 电 池 供 电 方 式、硅 管 降 压 供 电 方 式 等 等 基 本 不 再 使 用。并 联 浮 充 供 电 方 式 是 将 整 流 器 与 蓄 电 池 直 接 并 联 后 对 通 信 设 备 供 电。在 市 电 正 常 的 情 况 下，整 流 器 一 方 面 给 通 信 设 备，一 方 面 又 给 蓄 电 池 充 电，以 补 充 蓄 电 池 因 局 部 放 电 而 失 去 的 电 量；当 市 电 中 断 时，蓄 电 池 单 独 给 通 信 设 备 供 电，蓄 电 池 处 于 放 电。由 于 蓄 电 池 通 常 处 于 充 足 电 状 态，所 以 市 电 短 期 中 断

39、7LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0 第 1章 通 信 电 源 系 统 概 述 时，可 以 由 蓄 电 池 保 证 不 间 断 供 电。若 市 电 中 断 期 过 长，应 启 动 油 机 发 电 机 供 电。这 是 最 常 用 的 直 流 供 电 方 式。采 用 这 种 工 作 方 式 时，蓄 电 池 还 能 起 一 定 的 滤 波 作 用。但 这 种 供 电 方 式 有 个 缺 点 一 一 在 并 联 浮 充 工 作 状 态 下，电 池 由 于 长 时 间 放 电 导 致 输 出 电 压 可 能 较 低，而 充 电 时 均 充 电 压 较 高，因 此 负 载

40、电 压 变 化 范 围 较 大。它 适 用 于 工 作 电 压 范 围 宽 的 交 换 机。1.2.3接 地 系 统 为 了 提 高 通 信 质 量、确 保 通 信 设 备 与 人 身 的 安 全，通 信 局 站 的 交 流 和 直 流 供 电 系 统 都 必 须 有 良 好 的 接 地 装 置。1.通 信 机 房 的 接 地 系 统 通 信 机 房 的 接 地 系 统 包 括 交 流 接 地 和 直 流 接 地。2.交 流 接 地 交 流 接 地 包 括：交 流 工 作 接 地、保 护 接 地、防 雷 接 地。3.直 流 接 地 直 流 接 地 包 括：直 流 工 作 接 地、机 壳 屏 蔽

41、 接 地。图 1-3通 信 机 房 接 地 系 统 8LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0 第 1章 通 信 电 源 系 统 概 述 4,通 信 电 源 的 接 地 通 信 电 源 的 接 地 包 括：交 流 零 线 复 接 地、机 架 保 护 接 地 和 屏 蔽 接 地、防 雷 接 地、直 流 工 作 地 接 地 通 信 电 源 的 接 地 系 统 通 常 采 用 联 合 地 线 的 接 地 方 式。联 合 地 线 的 标 准 连 接 方 式 是 将 接 地 体 通 过 汇 流 条（粗 铜 缆 等）引 入 电 力 机 房 的 接 地 汇 流 排，防 雷 地、直

42、流 工 作 地 和 保 护 地 分 别 用 铜 芯 电 缆 连 接 到 接 地 汇 流 排 上。交 流 零 线 复 接 地 可 以 接 入 接 地 汇 流 排 入 地，但 对 于 相 控 设 备 或 电 机 设 备 使 用 较 多（谐 波 严 重）的 供 电 系 统，或 三 相 严 重 不 平 衡 的 系 统，交 流 复 接 地 最 好 单 独 埋 设 接 地 体，或 从 直 流 工 作 接 地 线 以 外 的 地 方 接 入 地 网，以 减 小 交 流 对 直 流 的 污 染。以 上 四 种 接 地 一 定 要 可 靠，否 则 不 但 不 能 起 到 相 应 的 作 用，甚 至 可 能 适

43、得 其 反，对 人 身 安 全、设 备 安 全、设 备 的 正 常 工 作 造 成 威 胁。1.3现 代 通 信 电 源 1.3.1 开 关 电 源 成 为 现 代 通 讯 网 的 主 导 电 源 在 通 讯 网 上 运 行 的 电 源 主 要 包 括 三 种：线 性 电 源、相 控 电 源、开 关 电 源。传 统 的 相 控 电 源，是 将 市 电 直 接 经 过 整 流 滤 波 提 供 直 流，由 改 变 晶 闸 管 的 导 通 相 位 角，来 控 制 整 流 器 的 输 出 电 压。相 控 电 源 所 用 的 变 压 器 是 工 频 变 压 器,体 积 庞 大。所 以，相 控 电 源 体

44、 积 大、效 率 低、功 率 因 数 低，严 重 污 染 电 网，已 逐 渐 被 淘 汰。另 外 一 种 常 用 的 稳 压 电 源，是 通 过 串 联 调 整 管 可 以 连 续 控 制 的 线 性 稳 压 电 源,线 性 电 源 的 功 率 调 整 管 总 是 工 作 在 放 大 区，流 过 的 电 流 是 连 续 的。由 于 调 整 管 上 损 耗 较 大 的 功 率，所 以 需 要 较 大 功 率 调 整 管 并 装 有 体 积 很 大 的 散 热 器，发 热 严 重，效 率 很 低，一 般 只 用 作 小 功 率 电 源，如 设 备 内 部 电 路 的 辅 助 电 源。开 关 电 源

45、 的 功 率 调 整 管 工 作 在 开 关 状 态，有 体 积 小、效 率 高、重 量 轻 的 优 点,可 以 模 块 化 设 计，通 常 按 N+1备 份（而 相 控 电 源 需 要 1+1备 份），组 成 的 系 统 可 靠 性 高。正 是 这 些 优 点，开 关 电 源 已 在 通 信 网 中 大 量 取 代 了 相 控 电 源，并 得 到 越 来 越 广 泛 的 应 用。1.3.2 促 成 开 关 电 源 占 据 主 导 地 位 的 关 键 技 术 从 开 关 电 源 的 发 展 看，它 最 早 出 现 在 二 十 世 纪 六 十 年 代 中 期。当 时 美 国 研 制 出 了 20

46、kHz的 DC/DC变 换 器，这 为 开 关 电 源 的 发 明 创 造 了 条 件。七 十 年 代，出 现 了 用 高 频 变 换 技 术 的 整 流 器，它 不 需 要 50Hz的 工 频 变 压 器，直 接 将 交 流 电 整 流，再 逆 变 为 高 频 交 流，再 整 流 滤 波 变 为 所 需 直 流 电 压。9LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0 第 1章 通 信 电 源 系 统 概 述 八 十 年 代 初，英 国 科 学 家 根 据 以 上 的 条 件 和 原 理，制 造 出 了 第 套 实 用 的 48V开 关 电 源(Switch Mode R

47、 ectifier),被 命 名 作 SM R电 源。随 着 器 件 技 术 的 发 展，出 现 了 大 功 率 高 压 场 效 应 管，它 的 关 断 速 度 大 大 加 快，电 荷 存 储 时 间 大 大 缩 短，从 而 大 大 提 高 了 开 关 管 的 开 关 频 率。随 着 电 力 电 子 技 术 和 自 动 控 制 技 术 的 发 展，开 关 电 源 的 各 方 面 的 技 术 得 到 了 飞 速 的 发 展。在 各 方 面 的 技 术 进 步 中，对 于 开 关 电 源 在 通 信 电 源 中 形 成 主 导 地 位 有 决 定 性 意 义 的 技 术 突 破 有 以 下 四 项

48、：(1)均 流 技 术 使 开 关 电 源 可 以 通 过 多 模 块 并 联 组 成 前 所 未 有 的 大 电 流 系 统 和 提 高 系 统 的 可 靠 性；(2)开 关 线 路 的 发 展 使 开 关 电 源 的 频 率 不 断 提 高 的 同 时 效 率 亦 提 高，并 且 使 每 个 模 块 的 变 换 功 率 也 不 断 增 大；(3)功 率 因 数 校 正 技 术 有 效 地 提 高 了 开 关 电 源 的 功 率 因 数。在 这 环 保 意 识 不 断 加 强 的 时 代，这 是 它 形 成 主 导 地 位 的 关 键：(4)智 能 化 给 维 护 工 作 带 来 了 极 大

49、 的 方 便，提 高 了 维 护 质 量，使 它 倍 受 人 们 的 青 睐。1.功 率 因 数 校 正 技 术 由 于 开 关 电 源 电 路 的 整 流 部 分 使 电 网 的 电 流 波 形 畸 变，谐 波 含 量 增 大，而 使 得 功 率 因 数 降 低(不 采 取 任 何 措 施，功 率 因 数 只 有 0.6 0.7),污 染 了 电 网 环 境。开 关 电 源 要 大 量 进 入 电 网，就 必 须 提 高 功 率 因 数，减 轻 对 电 网 的 污 染，以 免 破 坏 电 网 的 供 电 质 量。这 里 介 绍 提 高 功 率 因 数 的 措 施。2.采 用 三 相 三 线

50、制 整 流 因 为 三 相 三 线 制 没 有 中 线 的 整 流 方 式，不 存 在 中 线 电 流(如 果 有 中 线，三 次 谐 波 在 中 线 上 线 性 叠 加，谐 波 分 量 很 大)，这 时 虽 然 相 电 流 中 间 还 有 一 定 的 谐 波 电 流，但 谐 波 含 量 大 大 降 低，功 率 因 数 可 提 高 到 0.86以 上。这 种 供 电 方 式 的 电 路 如 图 1-4所 示。10第 1章 通 信 电 源 系 统 概 述 LA000004通 信 电 源 技 术 基 础 ISSUE 1.0利 用 无 源 功 率 因 数 校 正 技 术 这 一 技 术 是 在 三