通信电源概念汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇通信电源概念范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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一、通信电源的概念

我国所有通信局中的通信电源设备及相关设施主要包括：自备油机发电机组、交流市电引入线路、交流配电设备、蓄电池组、整流设备及高低压局内变电站设备等，此外，我国许多的通信设备上还配有相应的板上电源。目前我国常用的通信电源有直流供电电源和交流供电电源两种，属于交流供电通信电源的有无线寻呼和卫星地球站设备，属于直流供电电源的有用作交换、传输、微信通信、光信及移动通信等作用的通信电源。由于通信设备有直流和交流两种供电形势，则现代化的通信电源也可以因此划分为直流不间断电源和交流不间断电源，蓄电池能够有效保证这两大电源系统持续不间断。

二、铁路通信电源的重要组成部分

在铁路通信电源中阀控式密封蓄电池的使用频率较高，它是直流供电系统的重要组成部分。在市电正常的情况下，它与铁路通信供电设备整流器并联运行，虽然在它工作的过程中没有起到向铁路通信设备供电的作用，但它能够有效改善并提高供电设备整流器的供电质量，具有平滑滤波的作用。当市电出现异常或供电设备整流器不能正常工作的时候，蓄电池可以肩负起单独供电的任务，有效解决通信故障问题。虽然蓄电池有该有点，但其供电时间是十分有限的，不是无穷无尽的，因此在蓄电池内的电量完全放完以前，必须及时恢复供电，让供电设备整流器重新开机启动，输出质量高、稳定性强的直流电源为铁路通信设备供电，与此同时，还能向蓄电池进行安全均衡的充电。阀控式密封蓄电池的有点有很多，主要包括：电池体积小，污染少，能量大，对于出现故障的蓄电池维修渐变，可以节约占面积，将其与铁路通信设备同置一室，有效节约铁路通信设备安装工程的施工费用。因此，阀控制密封蓄电池在铁路通信设备中应用广泛。

三、铁路通信电源在铁路通信设备中的应用

近几年来，随着科学技术和国家通信水平的逐渐提高，光缆数字通信系统和数字分插设备在我国铁路通信设备中的应用十分广泛，通信电源技术也在进行不断的革新。综合分析我国铁路交通情况可以知道，我国铁路中间站的数量繁多，并且大多数中间站都分散在比较偏远的地区，再加上甲流电压具有波动范围较大的特点，其供电效果很差，我国铁路通信过程中常出现频繁停电的现象，国家的铁路通信电源维修技术也很薄弱。为有效解决我国的铁路通信问题，首先必须将铁路通信电源中的交流供电改造成知动闭塞电源，并设置好备用的电力贯通线，这样才能在改善铁路通信电源交流供电可靠性的同时，有效提高交流供电的质量。另外，还要对铁路中间站的电源柜进行不断的研制，实现其对通信设备进行供电的目的。一般来说，铁路中间站作通信用的电源柜都包括直流配电单元和交流配电单元，并且还包括高频开关整流模块和阀控式密封蓄电池，这些设备在通信电源柜中的集成才能有效保证铁路通信设备的正常供电。由于铁路通信过程中，两次交流停电的时间具有不可预见性，铁路通信部门必须安排专门的值守人员，在出现交流停电情况后，相关区域的维修人员必须在8小时之内携带激动是发电机组到故障现场进行维修。维修人员可以根据实际情况对蓄电池组的低电压预告值进行合理的设定，设置能自动发出可闻可见警告信号的模式，以便在蓄电池不能供电钱感到现场进行故障排除。经过多年的实践证明，这种铁路中间站电源柜能够有效满足铁路中间站通信设备的基本需求，其入网检测投入使用的效果较好，能够有效实现我国铁路通信的安全可靠目标。

四、总结

做好铁路通信电源的维修工作，保障其良好运行，才能有效保证电源的供电质量。铁路通信电源的维修管理人员应该兢兢业业，对于铁路供电系统中存在的问题进行细致的分析，并找到有效的解决方案，这样才能保障铁路通信电源正常工作，有效提高电源工作的可靠性。此外铁路部门还要制定及时更换铁路通信电源的计划，对铁路通信电源进行选择和及时更换，使用质量好、稳定性强、安全可靠的铁路通信电源，从而有效推动我国铁路事业的快速健康发展。

参考文献

[1]中国铁路通信信号总公司研究设计院.铁路通信电源设计规范.北京：中国铁道出版社，2001

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电源对于通信线路的意义，就像心脏对人类的意义一样，供给的是能量，联通的是整个机体，是保障整个通信线路运转的基础条件，是最不可或缺的。在实际应用中，几乎每条电子设备都在使用直流电源，直流稳压电源则被广泛应用。

1 通信电源的现状

通信电源是通信系统中的源头保证，体积虽小其意义非凡。当前，采用模拟电路控制的模拟方法，以及通过数字电路进行自动控制的数字方法，是最为常用的维持电源电压的方法。市场对电源的需求即将攀升，随着电信技术的迅猛发展，电信网络日益复杂，各种业务层出不穷，电信服务的要求越来越高，因此作为整个通信系统动力之源的通信电源系统的重要性日益突出。

2 保持通信电源稳定性措施

（1）选用高可靠电源系统 电源的稳定可靠是保证整条线路的基础，而电源系统设计的科学合理、可靠则是保证电源系统稳定的基础条件。因此，选用高可靠的电源系统，和合理的接线方式是保证通信电源稳定的首要条件。

分立电子原件是最为传统的电源，但是却有着维护困难的缺陷。而新产品高频开关电源，不仅体积小、功率低、效率低，而且维护简单、易于监控，已逐渐占领了当今市场。另一方面，为了保证电源系统的独立性，每套通信设备的两路电源分别接到高可靠电源系统的独立直流母排上，每个直流母排上的输出端均带有隔离装置，即双电源/双母排概念；而蓄电池分别接入各自母排，组成完全独立又互不干涉的独立供电系统。

（2）建立通信电源监控系统 电源监控可以实现系统、自动、全天实时掌握电源运行及其环境的状况，及时发现隐患，减小维修频率，将安全隐患扼杀在摇篮之中。具体流程为，电源监控系统安装后，可通过远程数据端显示的数据及参数变化，得知电源环境的温度是否正常，蓄电池电量是否充足，是否存在安全故障等问题，并可及时通知电源所在地工作人员采取相关弥补措施，进行修补。单套电源和多套电源的监控方法有所不同，但是总体来说，遥测、遥信和遥控是最为常用的三种方法，三者可交叉使用，互相补充。其一，单套电源的监控主要控制在电流、蓄电池两个方面。具体包含直流单元、交流单元、系统电压等模块的负载电流及各整流模块的输出电流，蓄电池的充放电电流及安时数，蓄电池温度及环境温度，以及系统电压、系统工作状态显示等。对于紧急故障具有电话回叫功能，在第一时间通知运行人员。其二，供电局等大型通信单位，电源数量种类多，且多无人值班，在此种多套电源系统中安装独立的通信电源监控系统则是尤为重要。多套电源的监控系统是呈网络逐层分布形式，监控单元、监控站、区域监控中心、中心局监控中心每个层次级别均应安装电源监控设备，并且要把各站的电源监控系统纳入通信设备总的监控系统，以便可以统一采集数据进行监控。监控单元负责定期采集数据、刷新配置，并向上级监控站传送数据。监控站在接收到数据之后则对进行数据处理工作，向上区域监控中心发送处理结果，向下监控每个单元的工作状态。监控中心则需将下级单位发送的数据进行打印、分析，并要严格控制好下级监控单元的安全性能。

（3）加强对设备的日常维护结合检修工作 虽然通信电源设备的含金量一直在上升，但是如果因此而省去日常维护及检修工作，则会大大减弱设备运行机能，还会大大加重设备日后维修的负担。通信设备日常的维护及检修工作主要集中在主机和蓄电池各个模块，其中蓄电池的工作量更大、其长远意义也更为显著。防潮、防尘与定期除尘是维护主机设备的手段，当主机出现击穿、断保险或烧毁器件的故障需要检修时，则务必要查明故障原因，在进行维修重启。检查进行时，工作人员需注意蓄电池是否保持在浮充状态，其容量是否满额，是否有冒气泡、漏电、腐蚀等现象发生，是否有金属物搁置在电池上方等。蓄电池种类不同，其日常维护所需注意的电池排列方式、电解液添加比例、充电频率、放电次数以及周边温度也有所区别的。

（4）高度重视防雷接地 雷电事故大多通过电源系统进入，防雷接地是维持电源稳定性的另一项有效措施。而接地系统的良好与否，直接关系到防雷的效果和质量。联合接地可使得通信系统各部分形成环网，降低雷电击中的频率。电力系统雷害的防护可采取分级协调的防护措施进行电源设备的保护。介绍如下：1）市电引入端安装OBO电源防雷模块，可以预先引雷；2）在交流输入到整流器中间安装一组低压避雷器，确保整流设备及有关低压设备；3）直流电源的“正极”在电源设备侧和通信设备侧均应接地，“负极”在电源机房侧和通信机房侧均应接氧化锌压敏电阻。

3 增强管理人员的素质

通信电源的生产技术一般都会应用到电力电子元件、半导体器件等，是综合电气自动化、计算机、电磁等多项技术的产物，同样也是高新技术的产物。因此，不仅需要切实做好电源的维护和管理工作，保证电源能够正常平稳的运行；同时还必须具有相关专业知识、业务能力较强的人来管理操作，提高管理人员的专业知识和工作素质。

4 结论

通信电源始终是通信行业运转的能量源头，只有保持电源工作性能的安全可靠性，才能为整条通信线路提供基础。随着科技的发展，通信电源的科技含量也是越来越高，因此，相关技术人员也要不断进修，学习先的技术理论并运用到实际操作中，为高科技电源设备发挥效益做好后备工作。

参考文献：

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关键词： 通信稳压电源；稳定；可靠

Key words: communication regulated power supply；stability；reliable

中图分类号：TN913文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）09-0146-01

0引言

电源对于通信线路的意义，就像心脏对人类的意义一样，供给的是能量，联通的是整个机体，是保障整个通信线路运转的基础条件，是最不可或缺的。在实际应用中，几乎每条电子设备都在使用直流电源，直流稳压电源则被广泛应用。

1通信电源的现状

通信电源是通信系统中的源头保证，体积虽小其意义非凡。当前，采用模拟电路控制的模拟方法，以及通过数字电路进行自动控制的数字方法，是最为常用的维持电源电压的方法。市场对电源的需求即将攀升，随着电信技术的迅猛发展，电信网络日益复杂，各种业务层出不穷，电信服务的要求越来越高，因此作为整个通信系统动力之源的通信电源系统的重要性日益突出。

2保持通信电源稳定性措施

2.1 选用高可靠电源系统电源的稳定可靠是保证整条线路的基础，而电源系统设计的科学合理、可靠则是保证电源系统稳定的基础条件。因此，选用高可靠的电源系统，和合理的接线方式是保证通信电源稳定的首要条件。

分立电子原件是最为传统的电源，但是却有着维护困难的缺陷。而新产品高频开关电源，不仅体积小、功率低、效率低，而且维护简单、易于监控，已逐渐占领了当今市场。另一方面，为了保证电源系统的独立性，每套通信设备的两路电源分别接到高可靠电源系统的独立直流母排上，每个直流母排上的输出端均带有隔离装置，即双电源/双母排概念；而蓄电池分别接入各自母排，组成完全独立又互不干涉的独立供电系统。

2.2 建立通信电源监控系统电源监控可以实现系统、自动、全天实时掌握电源运行及其环境的状况，及时发现隐患，减小维修频率，将安全隐患扼杀在摇篮之中。具体流程为，电源监控系统安装后，可通过远程数据端显示的数据及参数变化，得知电源环境的温度是否正常，蓄电池电量是否充足，是否存在安全故障等问题，并可及时通知电源所在地工作人员采取相关弥补措施，进行修补。单套电源和多套电源的监控方法有所不同，但是总体来说，遥测、遥信和遥控是最为常用的三种方法，三者可交叉使用，互相补充。

其一， 单套电源的监控主要控制在电流、蓄电池两个方面。具体包含直流单元、交流单元、系统电压等模块的负载电流及各整流模块的输出电流，蓄电池的充放电电流及安时数，蓄电池温度及环境温度，以及系统电压、系统工作状态显示等。对于紧急故障具有电话回叫功能，在第一时间通知运行人员。

其二，供电局等大型通信单位，电源数量种类多，且多无人值班，在此种多套电源系统中安装独立的通信电源监控系统则是尤为重要。多套电源的监控系统是呈网络逐层分布形式，监控单元、监控站、区域监控中心、中心局监控中心每个层次级别均应安装电源监控设备，并且要把各站的电源监控系统纳入通信设备总的监控系统，以便可以统一采集数据进行监控。监控单元负责定期采集数据、刷新配置，并向上级监控站传送数据。监控站在接收到数据之后则对进行数据处理工作，向上区域监控中心发送处理结果，向下监控每个单元的工作状态。监控中心则需将下级单位发送的数据进行打印、分析，并要严格控制好下级监控单元的安全性能。

2.3 加强对设备的日常维护结合检修工作虽然通信电源设备的含金量一直在上升，但是如果因此而省去日常维护及检修工作，则会大大减弱设备运行机能，还会大大加重设备日后维修的负担。通信设备日常的维护及检修工作主要集中在主机和蓄电池各个模块，其中蓄电池的工作量更大、其长远意义也更为显著。

防潮、防尘与定期除尘是维护主机设备的手段，当主机出现击穿、断保险或烧毁器件的故障需要检修时，则务必要查明故障原因，在进行维修重启。

检查进行时，工作人员需注意蓄电池是否保持在浮充状态，其容量是否满额，是否有冒气泡、漏电、腐蚀等现象发生，是否有金属物搁置在电池上方等。蓄电池种类不同，其日常维护所需注意的电池排列方式、电解液添加比例、充电频率、放电次数以及周边温度也有所区别的。

2.4 高度重视防雷接地雷电事故大多通过电源系统进入，防雷接地是维持电源稳定性的另一项有效措施。而接地系统的良好与否，直接关系到防雷的效果和质量。联合接地可使得通信系统各部分形成环网，降低雷电击中的频率。电力系统雷害的防护可采取分级协调的防护措施进行电源设备的保护。介绍如下：①市电引入端安装OBO电源防雷模块，可以预先引雷；②在交流输入到整流器中间安装一组低压避雷器，确保整流设备及有关低压设备；③直流电源的“正极”在电源设备侧和通信设备侧均应接地，“负极”在电源机房侧和通信机房侧均应接氧化锌压敏电阻。

3结论

通信电源始终是通信行业运转的能量源头，只有保持电源工作性能的安全可靠性，才能为整条通信线路提供基础。随着科技的发展，通信电源的科技含量也是越来越高，因此，相关技术人员也要不断进修，学习先的技术理论并运用到实际操作中，为高科技电源设备发挥效益做好后备工作。

参考文献：

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通信电源是电力系统的关键环节，也是通信系统得以正常运转的先决条件，占据着十分重要的地位。电力系统通信电源技术不仅关系着电力行业内的发展，也影响到当前社会各个领域的进步。为更好发挥通信电源的作用，促进相关产业发展，不仅要熟悉当前的电源核心技术，更重要的是把握其未来发展方向，同时做好充分准备工作，设计应急预案。

1电力系统通信电源技术现状

通信电源系统涵盖直流组合系统、DC二次模块和在线逆变器等，主要技术集中在智能监控、软开关和电磁兼容等方面，这也是当前市场的需求。在电力系统中通信电源负责提供稳定持久的电力能源。（1）铅酸蓄电池通常将铅酸蓄电池划分为富液式和阀控式两种，经过长期实践验证，富液式铅酸蓄电池相对而言具有更大优势，使用时间久，功能安全可靠，因此普遍应用于通信机房和基站之中［1］。铅酸蓄电池近年来迅速发展，技术成熟，电池的耗能时长、储电容量都获得了长足发展，如薄极板纯铅电池的纳电量超过190Ah，在实际应用中得到良好反馈［2］。同时冷压纯铅板栅栏技术能够大幅度延长电池使用时间，电池反应效率也得到有效提升。由此可见，铅酸蓄电池不仅在当前一段时间内优势明显，在未来发展中同样占据重要位置。（2）锂离子电池锂离子电池属于二次电池，即具备可充电功能，电池性能较高，由含锂元素的原材料构成［3］。一般将锂系电池分为锂电池与锂离子电池，其中锂电池在使用过程中具有一定危险性，很少使用在日常生活中，而另一种锂离子电池为人们所熟知，智能手机、平板、笔记本等智能移动终端所装备的电池即为锂离子电池，应用比较广泛。锂离子电池的优势显著，如对温度的承受范围更加宽广、充电速度快、自放电量小、使用寿命长，且安全可靠、对环境污染小。因此锂离子电池在未来很长时间内，仍是通信电源技术发展热点。（3）液流电池与燃料电池液流电池又被称为氧化还原液流电池，是一种化学储能装置，将正极、负极的电解液分隔开，两者分别进行循环，是新型电池技术，不仅容量高，应用范围广泛，更重要的是该能源电池省去了充电的步骤。当前已经在航空航天、发电站、电动车等领域内得到充分开发。而燃料电池则是通过燃料和氧化剂之间的化学反应，转化学能为电能，从本质上而言，发电功能超过储备功能，性质更接近于发电厂。燃料电池不仅工作效率极高，同时符合绿色环保理念，具有安全性能高、燃料来源多样化等特点［4］。燃料电池和液流电池在技术上仍存在很大挖掘空间，因此是通信电源技术未来发展方向之一。（4）组合式系统工业化进程虽然加速了世界经济发展，但同时也造成了严重的环境污染。随着人们环境保护意识的增强，越来越多的人们关注节约能源，减少污染物的排放问题［5］。在此驱动下，更加环保的风能、太阳能等可再生能源应用广泛，专业技术日益成熟，在通信电源技术中也得到体现。由于电力系统通信电源技术有一定特殊性，加大了电力供应难度，而利用组合式系统能够有效缓解这一局面，针对不同区域内的特点，提出应对方案，可以将光伏供电系统与风能、太阳能等进行合理搭配，共同构建组合式通信电源系统。

2先进通信电源系统

（1）交流供电系统交流供电系统主要由油机发电机、配电屏、变压器和不间断电源等构成。交流电源主要有油机发电机的自备交流电、变电站城市供电、不间断电源的后背交流电［6］。如变电站为城市供电时，一旦发生电力中断故障，则油机发电机自行启动，完成交流电供应。城市供电运转正常时，交流电源通常在市电和逆变器共同支持下完成，市电中断后，逆变器启动供电。交流配电屏可为交流负载分配一定电能，在市电供应发生故障时，发出警报。（2）直流供电系统直流供电系统包括蓄电池、DC变换器、整流器等，而蓄电池的主要作用是一旦交流电发生故障，以直流供电方式保证电力系统运作。因此直流供电系统的相关设施必须保证容量负载电能分配，并能够发出警报提醒。（3）监控系统监控系统是电力系统中极为重要的环节，对整个通信电源的运转工作起到监督和管理的作用。监控系统首先对通信电源系统的运行起到全面、透彻的监管，对设备运行时产生的相关数据和信息，如电池充电放电时间等进行详细的记录［7］。其次一旦通信电源发生故障，监控系统能够迅速、准确地定位具体发生故障的位置，为技术人员的检修提供第一手资料，加快供电恢复速度。此外监控系统能节省人力，最终实现无人值守。

3电力系统通信电源技术应急预案

国内电力系统通信电源技术虽然已经得到长足发展，但是在实践中依旧会发生突发性事故。一旦电力通信电源发生故障，影响用户正常使用，如果解决不及时，会造成巨大经济损失。为应对这一局面，一方面要做好设备的定期检修和保养，另一方面要充分准备，针对潜在威胁，制定应急预案，一旦发生意外，第一时间启动方案，减少电力中断时长。（1）技术人员应迅速进入事故现场，详细寻找断电原因，尽量使交流供电恢复正常，必要时可以关闭辅助设备，确认两波道微波信道机未有异常后，可以关闭两方向信道机中的一个方向，从而使电力负荷降低。同时记录电力设备耗电量和电池容量，得出电池组放电时长，情况允许时，可采用柴油发电机临时发电，因此技术人员要准备好所需设施，掌握操作技术［8］。（2）经检查确认电力故障原因是交流接触器损坏，应对策略是短路交流接触器；确认两组接触器全部出现故障，可以将负载全部转到其他组中；如果交流电和整流器未有异常，则将电压调整到适当位置，遵守先恢复正常供电，再实施维修的原则。（3）如果故障现场的直流电失压，但在检查中未发现电压有降低趋势，此时需要进一步确认直流输出熔断器是否有损坏。4结论综上所述，电力系统通信电源技术在实际应用中有重要作用，关系到各个行业的长久发展。因此，必须学习先进技术，制定针对性应急预案，解决供电故障，并把握电力系统通信电源技术未来的发展趋势，加大技术研究力度与深度，优化供电服务，推进行业持续发展。

参考文献：

［1］房淑贤．阐述电力通信设备电源的新技术及其发展方向［J］．黑龙江科技信息，2012，11（34）：21．

［2］林景伟．电力通信设备电源的新技术及其发展方向［J］．科技创业家，2012，12（24）：169．

［3］王宏，林振智，文福拴，等．城市移动应急电源的优化调度［J］．电力系统自动化，2014，02（03）：123－129．

［4］李卫平．浅析电力通信设备电源新技术的特点以及应用［J］．经营管理者，2014，09（24）：383．

［5］朱朝阳，于振，刘超．电力应急管理理论与技术体系研究［J］．电网技术，2011，10（02）：178－182．

［6］孙春山，吴旭，鲍巧敏，等．新能源和可再生能源接入条件下的电力应急管理机制［J］．现代电力，2013，08（03）：13－17．

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直流电源一般是整流器的模块综合组成，也有其模块组和其它直流的电源设备集合一起组成。例如太阳能网能的多能源供电，其优点是电网崩溃停止供电的条件下，这种供电系统仍能提供直流电能，增加了运行的持续性和可靠性。

低层的技术改进

常规设计的通信整流电源，一般都是采取多个整流器并联和双路的交流供电，以及同一的直流母排输出。通信设备由次要以及主要设备构成，为使通信设备在中止供电的意外条件时，能够确保继续稳定的工作，并使蓄电池组不会因为放电的过多而失去其功能，于是在整流机的配电柜内安装可以切断这种次要负载的LVD1（电直流接触器）与LVD2的接触器。即供电停止时，由蓄电池组提供通信设备正常运行的供电。当蓄电池的放电使母线的电压降至规定值（例如48V），接触器LVD1动作从而断开次要的通信设备，并为主要的通信设备进行继续供电；若蓄电池电压降至最低值（例如43V），则接触器LVD2动作，完全切断通信设备，保证蓄电池不再继续放电而受到损伤。

在直流的母排和负载的直连中，不需运用蓄电池的电压设定来断开电路和负载，并使用电负载有可靠的电源供电；在直流母排和蓄电池直连的模式下，应注重蓄电池组运行状态的实时跟踪和监控，若蓄电池的运行发生意外，则系统的控制器会输出光，声和电子信息的报警信号，并发出相应的故障消息。而在电力通信基站的维修运行中，若所有的电源供应发生间断或中止，高可靠电源系统的内部的蓄电池也可以提供通信设备足够长的直流供电，正常运行，并争取了非常珍贵的维修时间。

高可靠电源的系统设计

1设计的思路

电信设备在配电的设计阶段，基于电力通信在工作与生活中的重要，每个通信设备在设计中要考虑带有双路电源的接入。在这种考虑和实际情况下，电源的设计思想就是利用多路的电源系统来为任意一个通信设备的双路电源均单独供电。为了营造这个通信系统的独立性特点，通信设备中双电源，各自连接至这种高性能和稳定性的电源系统的独立母排中，并保证各母排的输出都设置隔离设备，这即为双电源、双母排的概念。而蓄电池各自连接相应的母排，构成独立不受各种影响的供电系统。

这种多电源之间利用隔离设备进行负载的供电方式，其各自独立、且协调一致，不受影响。这种系统的独特之处为：任一负载都是二路独立电源进行供电，当某路系统供电异常或中止，不会影响电源负载和负载的工作和运行。在这里特别指出一定要采用DL/T724-2000的标准，规定合理的时间对蓄电池组容量试验以及计算机控制的自动切换程度的试验、直流母线的稳定持续供电的试验。需要说明的是无论哪种试验都要求系统要持续、稳定的供应直流电源。

因为选择隔离的技术，即可实现各电源的下端很有效的达成标准要求中的试验，且对负载的供电运行不产生丝毫的影响。对于蓄电池组维护维修的具体操作中，可以隔离这种装置下端和相应的保险熔芯，实现系统和蓄电池组的有效隔离。采用这种独特的隔离设计方法，使蓄电池组与通信系统进行完全的隔离。采用这种隔离式的设计方法，上述操作将不会影响到其他电源的工作，且不会造成通信设备及其回路的电力电源的供应发生中断。

2系统的交流单元的设计

交流供电单元都有双路或者多路交流电路的互投切装置，双路交流的供电大多数是双路的交流电网的输入，它具备对输入信号（电流、电压）的实时监测以及互投切装置的状态检测、单相保护、过压保护和其他的显示、报警功能。

3直流电源的设计

设计时多路电源可以是能源不同形式的转换电源，例如太阳能光伏发电电源、风光互补型电源、和独立高频开关的整流器电源，各路电源，任一路的电源都设置相应的控制器和蓄电池组，并达成最低层的单独运行。

通信电源的应用策略探讨

目前有两种设计思路的通信供电的电源，一种是把变电站的直流电源系统有机地和通信用的电源设备联系在一起，一种是通信设备采取的供电形式是独立的高频开关电源来做支持。目前尚没有更完善的标准和规范能把上述两种方案不同电压级别的变配电站场所结合在一起。

另外由于越来越多的变配电站实行无人值守的方式，所以为了满足通信电源设备的运行稳定，更应选择智能化、维护方便、安全的电源系统。随着变电站的无人值守的执行和展开，采用可靠、智能和集中维护的电源系统，成为目前对通信电源设备的最根本的要求。

对于变配电站中的通信供电电源来说，共有2种设计的思路：一是选择独立的高频开关电源提供通信设备的用电；另一种是通信电源联系到变电站的直流供电装置中来。并对通信设备、变电站二次继电保护和自控系统采取集中的供电形式。目前为止，如何把这2种方案运用在不同电压级别的变配电站，没有标准和相应的规范做技术支持。

1通信设备重要性策略

截至目前，我国变配电站的电压等级有500KV、220KV、110KV和35KV。这种电压级别的巨大差异决定这通信设备的配置容量和传输的信息有所不同。其中，220KV及以下的变配电站，一般选择通信设备传输站内的自动化和电力调度。一般采取专用的光纤通道和调频的载波来进行线路保护信息的传输。

而500kV的变配电站，它的通信设备还有传播线路的保护信息的重担，这是由继保的双重配置与传输线路的限制而决定的。这种现象在220kV枢纽的系统来说也是相似的。他还有110kV变配电站提供信息转接工作的重担。基于通信设备和变配电站的电压级别的重要，传输、二、一、三主干的通信网的220kV变配电站而言，应该选择独立的电源来为通信设备做工作的配置。就是说电源设备与电网发生问题或事故时，其变配电站的电源系统蓄电池应使通信设备持续的工作8h。而无主干通信传输的220kV和以下级别的变配电站来说，应为通信设备的工作电源选择一体化的电源，且这种电源的通信部分应按照规范要求的3h的供电需求而配置。

2电源设备的安全策略

2.1供电的方式

在这种通信电源的输入电源的形式上，其交流侧选择单母线供电，且利用自动投切设备来达到供电的稳定和安全。而从直流的输入电形式上，现在通常选择单母线分段和单母线两种的供电形式。基于通信的传输业务重要层面的角度思考，220kV的一体化电源设备与独立互不影响的通信电源，均选择通信的直流单母线的分段供电形式，而110kV的一体电源，选择单母线的供电形式较好。

2.2电源保护

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【中图分类号】 E965【文献标识码】B【文章编号】1672-5158（2013）07-0296-02

智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

一、通信电源

通信电源是整个通信网络的关键基础设施，但是通信电源在整个通信行业中占的比例并不大。电信运营商在电源产品上的采购主要是每年的设备维护和系统设，其中电源设备的维护通常占采购量的比重更高。电信运营商每年用于电源系统的建设上的费用相对较少，除非电信系统需要大规模的升级或者扩建，运营商才会增加电源设备的采购量。电力通信电源是智能电网的通信系统的关键设备，通信电源系统的质量好坏关系到通信网的安全和质量，如果电源出现故障，对电网的安全和运行带来了极大的危害，还能产生严重的后果。所以，在只能电网通信电源的管理和维护应该被重视。在智能电网中，采用先进的、集中、自动化的管理的方式进行。采用先进、可靠性高的电源电池和稳定的供电方式对构建强大的通信供电系统尤为重要。通信电源供电系统中，一般采用DC-DC转换器对通信设备供电。蓄电池可采用免维护电池，寿命长且密封性较好。建议采用双蓄双充模式，可适当加大直流蓄电池组的容量，采用两组DC-DC转换器为通信设备供电，可以保证通信设备供电可靠性。在保证通信设备安全可靠供电的同时，不仅降低了设备投资，实现了资源共享，还可降低工作人员的维护量。

二、数字变电站通信需求及满足

数字化变电站的基本概念为变电站的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化，基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等。伴随着网络通信技术的发展，数字化变电站乃至数字化电网的逐步建立，为构建智能电网的建设提供了技术基础。初步统计，国家电网公司系统已有70多座数字化变电站投入运行，在数字化变电站研究和应用领域取得的成果，使在变电站一次设备、变电站通信网络等方面具备了建设智能电网的条件，对智能电网的发展将起到重大推动作用。推广数字化变电站，促进电网的智能发展，需要考虑现有通信网络改造和构建新兴通信网络，以满足变电站的数字化建设。

2.1 通信开放、标准化

数字化变电站的主要一次设备和二次设备都应为智能设备，这是变电站实现数字化的基础。智能设备需具备可与其他设备交互参数、状态和控制命令等信息的通信接口。构建开放的通信架构，形成一个“即插即用”的环境，使电网元件之间能够进行网络化的通信。统一技术标准，数字化变电站可以对传感器、智能电子设备（IEDs）还有应用系统实现无缝通信，就是信息在设备和系统这两个之间得到完全的理解，这样才能实现设备和设备时间、设备和系统之间、系统和系统之间的相互操作的功能。实现这个功能，必须依靠电力公司、设备知道企业和标准制定机构之间的相互沟通和各做，才能实现。

2.2 通信网络化

数字化变电站内设备之间的连接全部采用高速的网络通信设备，通过网络真正实现资源共享？并要求通信具备实时性、安全性。目前的通信需求主要是系统物理量的传递，主要足四遥：遥测，遥信，遥控，遥调。测量数据、遥控命令等都要求实时传送，一旦出现故障，则需要传送大量的数据，要求信息能在站内通信网络上快速传递。通信的安全问题也是至关重要的，可采取只读访问以及密码和防火墙等策略。

2.3 信息集成化

高速通信系统使得各种不同的智能电子设备（IEDs）、智能表计、控制中心、电力电子控制器、保护系统以及用户进行网络化的通信，同时，这中间产生的数据和信息都集中采集、统一传送，实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实现标准化、规范化和精细化管理。

三、信息管理

3.1 数据采集

在实时数据采集上，智能电网大大扩展了监视控制与数据采集系统（SCADA）的数据采集范围和数量，提高了电网的“可视化”。智能电网的实时数据主要包括三类：电网运行数据、设备状态数据和客户计量数据。电网企业应该加强对设备状态监测数据和更加详细的客户计量数据的采集，为企业提供更多有价值的信息和更有力的决策支持。设备状态数据的采集有利于推进电力行业设备状态检修的发展。电网企业目前在开展状态检修和状态评估的初期工作，设备状态数据的获取是状态检修和状态评估的重要基础。同时，电网企业应该根据不断更新与变化的设备情况，花大力气制定和更新设备状态评估的标准。

3.2 数据传输

智能电网需要采集大量的设备状态数据和客户计量数据。这两类数据的特点是：数据量大，采集点多且分散，对实时性要求比电网实时运行数据低，数据需要被多个系统和业务部门使用。在智能电网中，对这部分数据的采集是采用基于开放标准的数字通信网，即基于IP的实时数据传输方式。它是基于开放标准（TCP/IP）的数据网络通信，提供协议转换器，可以兼容现有设备，多通道共用，提高通道利用率，多通道容量可以被其他数据通利用，更适合对大量的设备状态数据和计量数据的采集。采用基于IP的实时数据传输，各后台系统通过订阅方式直接获取所需数据，减少了数据通道压力，避免在实时系统和管理系统之间开发多个数据接口，有利于实现实时数据的共享。

3.3 信息集成

针对电力企业已经存在的信息“孤岛”和“烟囱”问题，智能电网尤其强调建立企业信息总线（ESB），实现企业级信息集成。智能电网中，需要集成的信息包括自动化系统的实时数据、电网公司内部管理应用系统产生的管理数据、外部应用系统数据。为了实现企业级的信息集成，需要建立企业信息集成总线，实现应用系统之间的数据流动，各应用系统的数据集成到统一的分析数据仓库。企业信息集成总线中信息交换以及数据中心数据模型参照/遵循CIM标准。

3.4 分析信息

信息分析是智能电网的核心内容，是电网智能化的根本体现，有利于支持电网企业的业务改进与创新。数据分析的水平很大程度上取决于信息集成程度。根据智能电网信息集成程度，将分析优化分为四个层次：实时事件、闭值、通知、屏幕显示、邮件、传呼；指标计算、趋势分析；数据分析、事件的实时或事后诊断处理、数据挖掘；高级优化、业务建模和规划、决策支持。针对电网企业不同的业务主题，建立完整的分析结构层次，指导对数据的深度利用；电网企业内部不同层次的人员，可以从这个完整的分析结构中订阅自己需要的分析功能；这样一个分析结构层次中，实际上包含了电网企业的重要运营和管理指标体系，能够清楚地表征电网企业的整体运营状况。

3.5 信息显示

通过门户系统，能够从多个数据源获取数据，将经过分析优化处理后的信息，以用户定制的门户和仪表盘方式呈现给用户。门户系统为用户提供一站式信息访问，不同层次的用户获得自己关注的信息，用户能够配置需要显示的信息和表现方式，还能够实现对分析结果的企业级分发。

3.6 信息的安全管理

电力系统存在大量的数据信息，包括发电商，电力企业，电网，用户的资料信息。智能电网中，必须明确各个主题的权限和保护程度，确保各个利益主体的切身利益。信息传输过程必须能抵御外部干扰和恶意的窃取，加强主动实时防护和信息的安全存储、网络病毒防范、恶意攻击防范、网络信任体系与新的密码等技术。

篇（7）

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）11-0124-01

1 引言

通信基站节能技术主要涉及建筑节能、通信设备节能、通信电源节能三个方面。其中，通信设备节能是源头，建筑节能是重点，而通信电源节能是不可忽视的环节。本文主要对通信基站能耗要素及通信基站节能减排能效评估指标体系进行详细的阐述。

2 通信基站能耗要素分析

第一，基站主设备。基站主设备是指基站的无线设备，主要包括天馈系统、BTS以及BSC等。它是基站中电量消耗最多的部分，这部分能耗站通信基站总能耗的49%～51%。第二，机房环境设备。机房环境设备主要是指空调、新风系统、热交换系统等温度调控设备。这部分的耗电量是基站的一个重点，这部分能耗占通信基站总能耗的40%～46%。第三，电源系统。电源系统一般是指开关电源、蓄电池及发电机等，这部分能耗占通信基站总能耗的3%～5%。第四，其他辅助设备。其他辅助设备主要指数据传输、机房监控以及照明设备等，特点是能耗小，并且能耗值固定。这部分的能耗约占通信基站总能耗的3%。

3 通信基站节能减排能效评估指标体系

3.1 通信基站节能减排能效评估指标体系构建

通信基站能耗主要由基站主设备、环境设备、供电系统和其他辅助设备4方面因素决定。其中，机房环境设备、供电系统和其他辅助设备构成了通信基站的配套设备。在对通信基站进行节能减排能效评估时，可以将基站主设备能效和配套设备能效两要素定为一级评价指标。第一，半载单位业务量能耗。指半载单位业务量能耗是指基站主设备能耗与半载业务量之间的比例。第二，实际单位业务量能耗。实际单位业务量能耗主要是指基站主设备能耗与实际业务量之间的比例。第三，通信基站PUE。通信基站PUE主要是指基站总能耗与基站主设备能耗之间的比例。一般来讲，评估指标体系确定后，首先要确定各级指标的权重，目前通用的指标权重获取方法有：专家调研法、客观计算法等。

3.2 指标基准值测算

根据二级指标情况，其基准值主要由单位业务量能耗基准值和通信基站PUE基准值，具体测算方法如下。第一，单位业务量能耗基准值的测算方法。以通信基站主设备能耗的最优值作为准则，测算单位业务量能耗基准值，主要是指各厂家基站主设备能耗最优值与半载业务量之间的比例。第二，通信基站PUE基准值的确定。众所周知，PUE指标的理想值为1，也就是说，基站主设备的能耗与基站总能耗相等，基站配套设备不耗电，但是实际上通信基站的总耗能中，环境设备的能耗可以是0，但是电源、传输、照明等设备的耗能不能为0，总会占有一定的比例。在环境设备能耗为0 的情况下，电源、传输、照明等配套设备能耗约占基站总能耗的10%。所以，通信基站PUE基准值为1.1。

3.3 快速在线评鉴算法

粒子群算法的概念主要是源于对鸟群捕食行为的一种简化的模拟，它是通过个体间的合作与竞争从而实现全局搜索的算法，具体流程如（图1）通过粒子在搜索空间的飞行完成搜寻工作，在数学公式中成为迭代，粒子在解空间追随最优的粒子进行搜索，针对该算法的改进主要是在参数的选择、拓扑结构等方面进行，而模糊PSO算法则是在此基础之上对值进行调整，基本PSO算法是求连续函数优化的工具，目前PSO已经应用到了很多领域中例如应用到神经网络训练、确定神经网络的结构等等，面向通信基站节能降耗技术研究。

4 结语

随着信息化社会的到来，推动国民经济发展的信息通信技术发挥了其先导性和支柱性的作用。通信网络能耗的迅速增长，高电能消耗的通信行业也引起了广泛的关注。节能减排是通信业今后工作的重点，而通信基站节能减排将是通信业节能减排的核心，通信基站节能减排要以通信基站主设备节能和机房环境节能为重点，促进节能新技术、新能源的应用，大力提高通信基站节能减排的进程，对推动我国通信节能减排，实现低碳经济，创造绿色环境具有积极意义。

篇（8）

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1007—9599 （2012） 14—0000—02

动力环境监控系统已经在各通信运营商日常运营过程中发挥了重要了作用，同时在系统运行的过程中也出现了一些棘手的问题，比如现在现今硬件能够灵活配置以及软件功能日益完善的情况下，其故障诊断及分析、数据智能统计等智能化方面的性能没有得到进一步的发展，而常规的人员值守抄表方式在动环监控系统中仍普遍存在，另外，动环监控系统在可靠性方面仍然不尽如人意。

一、动环监控的发展

（一）初期动环监控系统

初期的动环监控，主要采用干接点的方式，动环设备的参数相关信息通过通信设备（如传输设备、交换设备等）的网管系统进行处理并传送。这种初期的动环监控系统，实现方式以及体现出来的功能模块都较为简单，仅提供少量开关量。正由于系统简单，使得维护人员共容易掌握并判断动环系统故障点，但往往由于在知道故障时，系统供电同时也出现了问题。这种监控方式的主要特点是被动的，无法减轻维护人员的工作量，也无法提供维护的工作效率。

（二）中期动环监控系统

中期动环监控系统具有较全面的三遥功能。可通过对数据的分析来了解动环设备的运行状况。20世纪八十年代，由原邮电部科技司牵头，在广州电信长途枢纽楼对动环集中监控管理进行了试点研究。并通过这次的试点研究，在动环监控方面积累了宝贵的经验，使得我国在动环监控方面取得了长足的进步。

（三）当前动力环境监控系统的情况

在较为发达的国家，其动环监控仍旧处于以干结点进行数据采集的方式进行。反观我国，由于存在市电供电质量较差，这就要求后备蓄电池、油机等能提供后备电源能够始终处于良好的工作状态，这使得干结点方式监控的实用性并不很强。另外，由于我国地域辽阔，动环设备厂家众多，使得在网设备种类多且杂，质量也参差不齐。这些情况对维护人员提出了更高的要求，维护力度加大。干接点的动环监控方式无法满足要求。因此，具有三遥功能、高质量、全面的动环监控系统才是符合我国国情实际情况的有效系统。

另外，随着通信技术以及计算机技术的快速发展；在监控系统开发、实施过程中积累了大量丰富的经验；新技术、新工艺在通信电源设备中的应用；国家及行业出台更加规范的标准及规范，使得动环系统能够得到进一步的完善；这些都为建立高水平的电源监控系统提供了有力保证，动力环境监控系统将进一步走向智能化。

二、动力监控系统的网络结构

（一）动力环境监控对象

通信电源集中监控系统的主要监控对象为：高压配电设备、低压配电设备、变压器、备用发电机组、UPS、逆变器、整流配电设备、蓄电池组、直流—直流变换器、太阳能供电设备、空调设备，以及电信机房和电源机房的防火、防盗、温湿度等环境参数。

（二）三层汇接网络结构

结合目前通信运营商运行维护管理的模式，目前较为实用的网络结构为三级汇接网络结构，即SU—SS—SC结构，其中SU为端局（基站）监控单元、SS为区域监控站、SC为监控中心。

三级汇接网络结构图

（三）远端监控设备的接入方法

监控参量的获取是通过数据/信号采集系统完成的，监控单元（SU）的采集系统结构设计应具有灵活、可靠、易于扩展的特点，因此比较理想的结构是一个分布式采集控制系统。其结构如下图。

在监控对象中，除了需监测的模拟量和开关量外，还有智能设备和非智能设备。对智能设备，可用串行通信总线连接在一起集中监控；对非智能设备，既可采用干节点的方式进行控制，也可和其他测量设备组合在一起，形成具有一定“智能”的智能设备。

（四）系统运行过程中存在的问题

以上提到的是目前较为常用的动环监控系统的网络组成，同时在系统运行的过程中也出现了一些棘手的问题，比如现在现今硬件能够灵活配置以及软件功能日益完善的情况下，其故障诊断及分析、数据智能统计等智能化方面的性能没有得到进一步的发展，而常规的人员值守抄表方式在动环监控系统中仍普遍存在，另外，动环监控系统在可靠性方面仍然不尽如人意。这就要求我们必须在借助目前快速发展的计算机技术、通信网络技术的基础上，采用更为科学的管理方法，对动力环境监控系统进行升级完善，从而使其在日常的运营过程中提供更为可靠、智能的决策。

三、动力环境监控的发展前景

通信网络技术的发展，促使动力环境监控系统也必然向着高效、规范与智能的方向发展。

（一）规范化建设

首先，动力环境集中监控系统作为电信管理网的一个子系统，其发展方向是和其它几个系统（如交换网络操作维护系统，传输监控系统，信令网管系统等）一起逐步向TMN（Telecom Management Network，电信管理网）过渡发展的。目前我国大多数动力环境监控系统都是从电源监控系统过渡而来的，与TMN规范的要求还有很大的举例，即便有一些基于TMN规范的设计，大多数只是在功能方面和概念上遵循TMN的原则。动力环境监控系统在未来的一段时间内，必然沿着TMN的规范进行建设。

其次，由于目前动环设备厂家众多，质量及技术力量参差不齐，硬件及软件都是厂家自行设计生产，缺乏统一的执行标准，导致系统及各种协议差异性很大。为了提高行业的整体水平，统一软硬件，并进行规范化管理，若采用统一的接口和协议，使其标准化，提高软硬件的通用性，对于第三方设备生产厂商也可以很容易接入现有的监控系统，提高系统的扩展性。

（二）智能化发展

动环监控系统发展至今，系统由小变大，从技术上来看，各种远程接入、远程通信、智能设备的接入等问题已经没有任何问题，另外比如遥控遥测、故障告警、数据存储等功能也相当完善，系统所具备的这些功能也都基本上能满足维护的需求。但如数据统计、数据分析、专家系统等相对高智能的性能还没有很好的使用并发展，这些高智能的功能对整个动环监控技术的发展具有更深远的意义。所有高智能性能有以下特征。

1.能进行故障诊断及对相关数据进行存储和分析，进而分析出故障原因。

2.进行故障情况的统计分析，提出预防事故的措施及方案。

3.通过数据统计分析，为供电系统管理维护提供依据。

4.能够进行供电调度，智能化管理负荷调配。

5.通过对蓄电池的电压、放电曲线监测，分析蓄电池组的性能。

6.集合专家技术力量，建立专家信息库，更好的进行故障诊断和分析。

7.动环监控系统的自我诊断功能。

（三）Web网管

现在，已经有越来越多的网络管理系统不是已经开始支持Web，就是正在计划支持，这意味着在网络上的任何人，只要拥有Web浏览器，并拥有适当的权限，都可以从网络管理系统中浏览数据并作适当的修改。

Web网管的优点在于，传统的网管只能在控制台访问数据，而Web浏览器则可以在任何地方访问数据。Web网管还有助于解决分布式网络管理的一些难题。

四、结束语

更规范化、更智能化、更大众化将是动力环境监控系统发展的主要方向，如何在现有监控系统的基础上，通过合理化配置，在运维工作中发挥更大的作用，将是各通信运营商需要重点考虑的问题。

参考文献：

篇（9）

中图分类号：TM46 文献标识码：A

电源是现代生活必需品，衣食住行离不开电源，文化娱乐、办公学习、科学研究、国防建设、交通运输都离不了电源。计算机、电视机、X光机等虽然也是打开开关就能工作，但是这些机器里面都已经做了电能变换处理，将正弦的交流市电转换成各自需要的直流电、高压电、脉冲电。另外用蓄电池经过电能变换可获得电能。卫星、飞行器，把太阳能收集起来，再经过电能变换获是需要的各种电能来维持长期运行。近年来，通信技术发展迅速，通信产品日趋小型化、绿色化，这对其供电模块，即通信电源模块，提出了越来越高的要求。通信电源模块的发展趋势为高效率、高功率密度、高可靠性，与此同时，它还要有良好的动态性能和适应宽输入范围的能力，这些对通信电源模块的设计提出了很大的挑战，尤其是宽输入范围。由于通信电源模块大多数时间工作在额定电压下，因此保证额定输入电压时的高效率十分重要，它是高功率密度和高可靠性的保障。针对宽输入电压范围，选择合适的电路拓扑十分重要。Buck 型拓扑结构的变换效率最高点一般在输入电压较低时，而Boost 型则恰恰相反，因此很难在额定输入电压时取得最高的效率。

1直直变换器概述

1.1直直变换器源头

要想探究变换器的源头，我们就要先来了解一下开关电源的分类。现代开关电源分为直流开关电源和交流开关电源两类，前者输出质量较高的直流电，后者输出质量较高的交流电。开关电源的核心是电力电子变换器。电力电子变换器是应用电力电子器件将一种电能转变为另一种或多种形式电能的装置，按转换电能的种类，可分为四种类型：直流-直流变换器，它是一种直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器，是直流开关电源的主要部件；逆变器，是将直流电转换为交流电的电能变换器，是交流开关电源和不间断电源UPS的主要部件；整流器，是将交流电转换为直流电的电能变换器；交交变频器，是将一频率的交流电直接转换为另一种恒定频率或可变频的交流电，或是将变频交流电直接转换为恒频交流电的电能变换器。这四类变换器可以是单向变换的，也可以是双向变换的。单向电能变换器只能将电能从一个方向输入，经变换后从另一个方向输出；双向电能变换器可实现电能的双向流动。近些年还有人提出一种新颖的四开关Buck-Boost 变换器及其控制策略，该变换器由Buck变换器和Boost变换器级联等效而成，其可以将宽范围的输入电压高效率变换到额定电压附近，这样对后级变换器而言输入就是一个窄范围，从而保证了后级变换器的优化设计；与此同时，四开关Buck-Boost变换器的滤波工作模式还保证了额定输入电压附近效率的最高。之后，推导出输入与输出电压关系式和电感电流纹波理论值。设计并制作出样机，经实验证明理论分析的正确性，并给出详细的实验数据，包括MOSFE T驱动时序、漏源极波形、电压纹波、输入与输出电压关系验证表和开关占空比与主电路效率关系曲线图。它以TI的MSP430F6638芯片为控制核心，主电路以四开关单电感Buck-Boost结构为拓扑，采用同步整流控制，外扩驱动电路和电压、电流检测电路。MOSFET驱动信号是由430片内两个PWM 模块发出的四路PWM 波提供，通过430片内12位ADC采集输入电压、电流和输出电压、电流，通过数字PI 算法来调节PWM 占空比即可实现电源的恒压、恒流输出和恒定功率输出。系统外接了键盘和液晶屏可进行人机交互。另外其通信端口可以和其它设备进行通信，可根据系统要求进行电源参数设定。高效性、灵活性和宽范围的输入、输出电压是数字开关电源的重要性能指标。对于主电路拓扑的选择考虑在不需要隔离的电源系统中，尽量不采用有变压器的拓扑，以提高效率；在非隔离型的基本变换器中具有升降压功能的拓扑Buck-Boost、Cuk、Zeta 和Sepic，但Buck-Boost 和Cuk的输出电压与输入电压极性相反，使检测电路设计复杂化；而Cuk、Zeta 和Sepic所需储能元件多，不利于电源参数的灵活调节。本系统主电路采用同步整流方式控制的四开关单电感Buck-Boost 结构。它是由一个同步Buck 电路通过电感桥接到一个同步Boost 电路。此电路具有升降压功能，把原有的Buck电路和Boost电路的续流二极管用低导通电阻的MOSFET管代替，利用其反向导电特性降低了导通损耗，提高了转换效率。

1.2直流变换器的分类

直流变换按输入与输出间是否有电气隔离可分为两类：没有电气隔离的称为非隔离的直流变换器，有电气隔离的称为隔离的直流变换器。非隔离型的直流变换器按所用有源功率器的个数，可分为单管、双管、和四管三类。隔离型的变换器可以实现输入与输出间电气隔离，通常采用变压器实现隔离，变压器本身具有变压的功能，有利于扩大变换器的应用范围。非有隔离型的变换器和隔离型的变换器组合得到单个变换器不具备的特性。按能量传递来分，直流变换器有单向和双向两种。

按开关管的开关条件，直流变换器可分为硬开关和软开关两种。软开关直流变压器的开关管在开通或关断过程中，或是加于其上的电压为零，即零电压开关，这种开关方式显著地减少了开关损耗和开关过程中引起的震荡，可以大幅度地提高开关频率，为变换器的小型化的模块化创造了条件。

直直变换器分类示意图如图一所示：

图1：直直变换器分类

1.3直直变换器基本概念

直直变换器，即直流/直流变换器，它是将一种直流电源变换成另一种具有不同输出特性的直流电源的电力电子装置。直直变换器可将某种直流电能变换成负载所需的电压或电流可控的直流电源，它通过对电力电子器件的快速通、断控制，而反恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压，通过控制占空比的变化来改变这一脉冲序列的脉冲宽度，以实现输出电压平均值的调节，再经输出滤波器滤波，在负载上得到电压可控的直流电能。

1.4控制输出电压方法

控制输出电压的基本方法有以下三种：

（1）定频调宽控制，称为脉冲宽度调制型，即：PWM型。

（2）定宽调频控制，称为脉冲频率调制型。

（3）调频调宽混合控制。

在固定开关频率的脉宽调制（PWM）方法中，开关通、断控制信号由此产生。

2 Cuk直直变换器

2.1 Cuk直直变换器基本形式及工作状态

Cuk直直变换器是非隔离型变换器的一种，Cuk型电路可以看成是由升压型电路和降压型前后级联而成的。Cuk电路及Cuk等效电路如图二所示。

图2：Cuk电路（左）及Cuk等效电路（右）

（1）S通时，Ui―L-S回路和R-L1-C1-S回路有电流。

（2）S断时，Ui―L-C1-D回路和R-L1-D回路有电流。

（3）电路相当于开关S在A、B两点之间交替切换。

2.2 利用伏秒平衡推导

对电感L：UiTon =（Uc1-Ui）Toff

对电感L1：（Uc1+U0）Ton=- U0 Toff

U0/Ui=-D/（1-D）

等式右边的负号表示输出电压与输入电压极性相反，其输出电压即可以高于其输入电压，也可以低于输入电压。

2.3优点

与升降压斩波电路相比，期优点在于输入电源电流和输出负载电流都是连续的，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。

3 直流开关电源及其应用

直流开关电源是具有直流变换器且输出电压恒定或按要求变化的直流电源，其输入为直流电，也可以是交流电。直流开关电源部分或全部符合以下特征：电源电压和负载在规定的范围内变化时，输出电压应保持在允许的范围内变化；输入与输出间有好的电气隔离；可以输出单路或多路电压，各路之间有电气隔离。

直流开关电源与直流线性电源相比，其电力电子器件在开关状态工作，电源内部损耗小，效率高；开关频率高，电源体积和重量小。

直流开关电源在大型计算机、通信系统、航空航天器中的电源是分布式电源系统，包括三个部分：第一部分为发电系统，第二部分是一次电源，第三个部分是二次电源。发电系统是将其他能量转化为电能的设备一次电源用于将变化范围较大的输入电压转变为所需的输出电压。二次电源则直接面向用电设备，分布式电源系统的发电系统、一次电源和部分二次电源为多冗余度电源，电源间互相并联，电源模块内有运行状态监控电路，可准确判断电源故障，并切除故障电源，因而有较高的可靠性。同时，一次电源和输出都并有蓄电池，从而防止发电系统或个别一次电源故障引起的汇流条电压中断，实现了不间断供电。因此，分布式电源系统是高可靠和不间断供电系统，目前只有直流供电系统才能实现完善的不间断供电。

4对直流开关电源的要求

电源是电子设备正常工作的基础部件，有很高的要求，包括使用要求和电气性能要求。使用要求是：高的可靠性、好的可维修性、小的体积重量、低的价格及使用费用和好的电气性能。平均故障间隔时间MTBF是衡量开关电源和其他设备可靠性的重要标志。减小损耗、提高效率和改善散热条件，从而减小电源的温度升高，是提高可靠性的基本方法。加强生产过程质量控制，保证好的电气绝缘和机械强度等也十分和重要。对于中大型开关电源，改善可维修性十分重要。及时诊断故障部位，不用专用工夹具即能排除故障是可维修性好坏的衡量标志。可维修性包括现场维修和车间维修两个方面。现场维修要求在电源系统运行情况下快速卸下故障电源模块，更换新模块，并有新模块方便地投入系统运行。车间维修是对故障电源本身的修理。对于小功率电源模块则一般不再修理。随着芯片集成的不断提高，电子设备内功能部件的体积不断减小，因而要求设备内部电源的体积和重量不断减小。直接装在印制板上的模块电源，还要求薄型化。提高开关频率要求发展高速电力电子器件和高频损耗的磁芯及电容器，发展高强度、高绝缘性能和高导热性的绝缘材料，发展新型的零开关损耗电路拓扑和相应的电源结构与工艺方法。降低开关电源生产成本和使用费是提高市场竞争力的主要条件。直流开关电源的输入电源有两种：直流电源和交流电源。交流输入时，交流电压往往要先经整滤波变换成直流电压后，再通过直流变换器转变为所需的直流电压。使用直流电源时，电源电压额定值及其变化范围，输入电流额定值及其变化范围。输入冲击电流，输入电压的突然下降或瞬时断电，输入漏电流等是必须考虑的因素。输入为交流时还必须考虑输入电压相数，电源额定频率用项变动范围，输入电流波形和输入功率因数等要求。开关电源还应有输出过压、欠压、过流和过热等保护功能，以免损坏用电设备。直流开关电源的发展高频化、小型化、模块化和智能化是直流开关发展方向。智能化是便于使用和维修的基础，无人值守的电源机房、航空和航天器电源系统等等都要求高度智能化，以实现正常、故障应急和危急情况下对电源的自动管理。

5 CUK变换器电路拓扑和控制方式

由于BUCK/BOOST变换器的Lf在BUCK/BOOST变换器的这个缺点，美国加州理工学院SLOBODAN （下转第188页）（上接第163页）CUK教授提出了单管CUK变换器，该变换器在输入端和输出端均有电感，从而显著地减小了输入和输出电流的脉动。和BUCK或BOOST相比，CUK电路有两个电感，输入是电感L1和输出电感L2，另外还增加了一个电容C1。它的输出电压Vo极性和输入电压Vin相反，与BUCK/BOOST是相同。另一个与BOOCK/BOOST的相同点是输出电压Vo也可低于、等于或高于输入电压Vin。开关管Q也是采用PWM控制方式。变换器也有电流连续和断续两种工作方式。但与前三种变换器不同，这里不是指电感电流的断续，而是指流过二极管的电流连续或断续。在一开关周期中开关管Q的截止时1-Dy）TS内，若二极管电流总是大于零，则为电流连续；若二极管电流在一段时间内为零，则为电流断续工作；若二极管电流在t=Ts时刚降为零，则为临界连续工作方式。

6结语

本文力图按照直流开关电源软开关技术的发展过程来论述各类软开关技术的基本思路、概念和工作原理，使大家能从中得到一些有益的思路，并且举一反三，从而进一步丰富和发展直关电源软开关技术。特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关电源还应用在有输出过压、欠电压、过流和过热等保护功能，以免损坏用电设备。在构成电源系统时，开关电源还应有遥控、遥测和遥信功能。以及开关电源应有高的电能转换效率、低的噪音、好的电磁兼容性和绝缘性能等。

篇（10）

在资本市场中，涉及锂电池概念的公司受到资金的疯狂追逐。热潮下，良莠不齐，《英才》记者将为读者挑选出较具代表性的8家锂电池概念公司，并解析其属性和未来发展空间。

赣锋锂业（002460.SZ）/概念股指数：

公司是国内最大的锂深加工企业，以及全球最大的金属锂供应商。公司同时拥有“卤水提锂”和“矿石提锂”技术，主要产品电池级碳酸锂，电池级氢氧化锂已经进入国际一线电力电池企业供应链体系。金属锂产品占据全球份额的30%，是国内唯一的丁基锂生产基地。公司预计2016上半年归属于母公司股东的净利润在2.55亿-2.81亿元之间，预计同比增长400%-450%。

比亚迪（002594.SZ）/概念股指数：

公司主营业务为二元充电电池业务，手机部件及组件业务，以及包含传统燃油汽车及新能源汽车在内的汽车业务。公司是全球领先的二次充电电池制造商之一。公司表示，未来的插电式混合动力汽车将尝试使用三元电池，是指三种电极材料共融而成的复合电极材料，目前最常见的是镍钴铝酸铝（NCA）和镍钴锰酸铝（NCM）。此前，公司一直青睐于磷酸铁锂电池。2016年公司新款插电式混合动力汽车的续航里程将有显著提升。

亿纬锂能（300014.SZ）/概念股指数：

公司是首批28家创业板企业之一，中国最大、世界第五的锂亚电池供应商，具有自主知识产权和国际先进技术水平，致力于发展成为新型锂能源领域的国际领先企业。公司研发并生产各种规格的高性能锂一次及二次电池，包括聚合物锂电子电池、方形和柱形液态锂离子电池、锂离子动力与储能电池等。作为中国锂电池行业的领先企业之一，目前形成了“锂原电池+锂离子电池+电子烟”三大业务齐头并进的格局。

国轩高科（002074.SZ）/概念指数：

公司原是一家经营输配电器产品的企业，经过不断地发展转型，目前的经营有了较大的变化，公司目前主营收入中77.7%来自于电池组，20.1%来自于输配电产品。由于主营构成的改变，使得公司最近几年业绩优良，无论是利润还是每股收益都出现了连续增长，特别是2015年，公司业绩大爆发，未来国轩高科极可能成为动力电池的领军者。

天齐锂业（002466.SZ）/概念股指数：

公司主要从事工业级碳酸锂、电池级碳酸锂、无水氯化锂等锂系列产品的研发、生产和销售。公司2016上半年有望归属于上市公司股东的净利润为6亿-6.5亿元，同比增速将达到1364.25%-1486.27%。公司为提前适应行业发展趋势及优化产品结构，拟采用自筹资金开展建设“年产2万吨电池级氢氧化锂”项目，所需投资总额预计不超过16亿元人民币，达产周期2-4年，短期内对公司影响有限，但中长期来看，有利于公司充分发挥自身资源优势，稳固行业龙头地位。

鹏辉能源（300438.SZ）/概念股指数：

公司是中国最大的电池生产厂家之一，主营二次充电电池业务、包含传统燃油汽车及新能源汽车在内的汽车业务。公司2016年一季度实现营业收入2.37亿元，同比增长46.2%，归属于上市公司股东净利润2113.83万元，同比增长54.51%。2016年4月12日公司公告称，公司拟非公开发行股票不超过1380万股，募集资金总额为不超过96680万元，其中80680万元投向年产4.71亿安时新能源锂离子动力电池建设项目，扩大公司的动力锂电产能，以充分把握行业发展的新机遇，增加新的市场空间及利润增长点，从而有效提升公司整体盈利能力。

南都电源（300068.SZ）/概念股指数：

公司专业从事通信电源、绿色环保储能应用产品研究、开发、制造和销售，并为后备电源、动力电源及特殊电源领域提供完整的解决方案和服务，主导产品为阀控式密封铅酸蓄电池。公司拥有多个瓶装的阀控密封蓄电池产品和锂电池产品，是行业内产品系列最齐全的企业之一。公司在成为中国市场通信电源主要供应商的同时，产品远销欧美、东南亚、非洲等50余个国家和地区。公司2016年一季度归属于上市公司股东的净利润盈利5502.25万-6327.59万元，比上年同期变动幅度在100%-130%。

沧州明珠（002108.SZ）/概念股指数：