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艾默生通信电源基础


通信电源基础培训

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培训大纲
1. 2. 3. 4. 5. 通信电源的发展及基本原理 系统概述 通信电源的基本组成部分 通信电源的基本概念 通信电源型号命名规则

1、通信电源的发展及基本原理
国内开关电源的技术发展,基本上源于 年代末和 年代初, 年代末和80年代初 国内开关电源的技术发展

,基本上源于70年代末和 年代初,当时主要是通过一些高校 和科研院所引进的国外的开关电源技术,绝大部分还是停留在教学和试验阶段。 和科研院所引进的国外的开关电源技术,绝大部分还是停留在教学和试验阶段。由于开关电 源和相控电源相比,有着非常显著的优势, 年代中期 年代中期, 源和相控电源相比,有着非常显著的优势,80年代中期,一些下海的科研人员和对技术比较 敏感的小型电源厂商,开始了对开关电源探索性的生产、销售和市场推广, 敏感的小型电源厂商,开始了对开关电源探索性的生产、销售和市场推广,这是开关电源的 市场启蒙阶段。当时还主要处于对国外技术的学习和模仿阶段,电路模式、 市场启蒙阶段。当时还主要处于对国外技术的学习和模仿阶段,电路模式、产品工艺和产品 可靠性都还很不成熟。 可靠性都还很不成熟。 由于中国通信业巨大的市场容量和开关电源丰厚的利润,使得开关电源在国内迅速呈燎 由于中国通信业巨大的市场容量和开关电源丰厚的利润, 原之势,成为替代相控电源的理想产品,产品技术也逐步趋于成熟。 原之势,成为替代相控电源的理想产品,产品技术也逐步趋于成熟。电路模式也由早期的硬 开关、模拟控制方式向软开关、数字控制方式转换。并且有源功率因数校正技术、 开关、模拟控制方式向软开关、数字控制方式转换。并且有源功率因数校正技术、整流模块 均流技术和计算机监控组网技术也得到了广泛的应用。 均流技术和计算机监控组网技术也得到了广泛的应用。产品的外观工艺也逐渐向国外成熟的 电源产品靠拢。目前,国内开关电源和国外先进的电源产品相比,在技术方面已经不相上下, 电源产品靠拢。目前,国内开关电源和国外先进的电源产品相比,在技术方面已经不相上下, 甚至在交流输入范围、先进电路模式应用、监控组网灵活性等方面比国外同行更胜一筹。 甚至在交流输入范围、先进电路模式应用、监控组网灵活性等方面比国外同行更胜一筹。但 是应该看到,国外电源产品的稳定性和可靠性仍然比我们做得更好, 是应该看到,国外电源产品的稳定性和可靠性仍然比我们做得更好,而这也是用户最为关心 的技术指标。 的技术指标。

1、通信电源的发展及基本原理
由于电源设备巨大的市场需求,电源生产厂家如雨后春笋, 由于电源设备巨大的市场需求,电源生产厂家如雨后春笋,国外的老牌电源厂家也虎视眈眈地盯着这块 肥沃的市场,想从中分得一杯羹。据不完全统计,目前国内大大小小的电源生产厂家已经超过了300多家。 肥沃的市场,想从中分得一杯羹。据不完全统计,目前国内大大小小的电源生产厂家已经超过了300多家。 300多家 按照不同厂家的实际情况,从企业背景的角度来讲,大致可将电源厂家分为五类: 按照不同厂家的实际情况,从企业背景的角度来讲,大致可将电源厂家分为五类: 首先是一些大型通信设备生产厂家。这些厂家一般而言具有庞大的规模和雄厚的实力, 首先是一些大型通信设备生产厂家。这些厂家一般而言具有庞大的规模和雄厚的实力,经营的产 品范围从交换、传输到接入、移动、数据产品等等,基本上涵盖了通信领域的各种方面。 品范围从交换、传输到接入、移动、数据产品等等,基本上涵盖了通信领域的各种方面。较为典型的就 是中兴和华为(现为艾默生)。这类企业因为有其规模和实力作为后盾,一般来说电源产品销售额都较大, 是中兴和华为(现为艾默生)。这类企业因为有其规模和实力作为后盾,一般来说电源产品销售额都较大, )。这类企业因为有其规模和实力作为后盾 并且对于需要提供买方信贷的客户是一个最佳选择。 并且对于需要提供买方信贷的客户是一个最佳选择。另外这类供应商的其它产品配套电源销售量也是不容 忽视的。 忽视的。 其次是一些专业的老牌电源厂家。这些厂家大都具有以前邮电部的行业背景,并且目前仍和部委上层以 其次是一些专业的老牌电源厂家。这些厂家大都具有以前邮电部的行业背景, 及设计院有着密切的联系。这类厂家基本上从80年代或者更早就开始进行电源产品的制造和销售, 及设计院有着密切的联系。这类厂家基本上从80年代或者更早就开始进行电源产品的制造和销售,一般 80年代或者更早就开始进行电源产品的制造和销售 来说都拥有一批较为忠实的客户群和完善的销售网络,在如今的电源市场中仍能占有一定的份额。 来说都拥有一批较为忠实的客户群和完善的销售网络,在如今的电源市场中仍能占有一定的份额。较为 典型的厂家有洲际、珠江电源等。 典型的厂家有洲际、珠江电源等。 再者是应市场经济需求新生的一些专业电源生产厂家。这些厂家基本上都是诞生在90年代初, 再者是应市场经济需求新生的一些专业电源生产厂家。这些厂家基本上都是诞生在90年代初,通常为 90年代初 白手起家或仅有薄弱的资金。这些公司依靠其领导人敏锐的市场洞察力, 白手起家或仅有薄弱的资金。这些公司依靠其领导人敏锐的市场洞察力,抓住了通信电源大发展的良机 迅速成长起来,在激烈的市场竞争中不断发展壮大,到目前为止已经具有一定的规模。 迅速成长起来,在激烈的市场竞争中不断发展壮大,到目前为止已经具有一定的规模。目前较具代表性 的厂家为通力环、动力源、珠海金电等等。 的厂家为通力环、动力源、珠海金电等等。 第四类企业是一些中外合资的电源厂商。这些公司大都具有一些行业背景, 第四类企业是一些中外合资的电源厂商。这些公司大都具有一些行业背景,另外采用的是国外较为先 进和成熟的电源技术,在国内用户特别是移动用户中享有很高的美誉度。典型的厂家有中达斯米克、 进和成熟的电源技术,在国内用户特别是移动用户中享有很高的美誉度。典型的厂家有中达斯米克、亚澳 和上海西门子。 和上海西门子。 第五类为各个省市的地方性电源厂商,规模一般都比较小。 第五类为各个省市的地方性电源厂商,规模一般都比较小。

1、通信电源的发展及基本原理
目前在通讯网上运行的电源主要包括三种:线性电源、相控电源、 目前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。 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, 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。 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,相控电源体积大、效率低、 是工频变压器,体积庞大。所以,相控电源体积大、效率低、功率因 数低,严重污染电网,已逐渐被淘汰。 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 另外一种常用的稳压电源, 性稳压电源,线性电源的功率调整管总是工作在放大区, 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, 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, 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。 电源,如设备内部电路的辅助电源。 开关电源的功率调整管工作在开关状态,有体积小、效率高、 开关电源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 备份( 量轻的优点,可以模块化设计,通常按 备份 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 备份),组成的系统可靠性高。 备份),组成的系统可靠性高 正是这些优点, 信网中大量取代了相控电源,并得到越来越广泛的应用。 信网中大量取代了相控电源,并得到越来越广泛的应用。

1、通信电源的发展及基本原理

电电
220V / 380VAC

交交交

48VDC

传输 电电


1、通信电源基本原理

2、系统概述
通信电源系统应用:
由于交换,传输,基站等通信设备采用直流供电。所以, 由于交换,传输,基站等通信设备采用直流供电。所以,通信 电源的主要功能是将公用电网的交流电进行整流变换以提供给主设 备稳定的直流电。 备稳定的直流电。

通信电源的分类与应用场合:
变换技术:相控电源, 高频开关电源 变换技术:相控电源, 输出电压: 输出电压:-48V:交换,传输,接入网电源 。 :交换,传输, +24V:部分基站电源 : 系统结构:组合电源, 系统结构:组合电源,分立机柜电源 应用环境:户内电源, 应用环境:户内电源,户外电源 安装方式:驻立式,壁挂式, 安装方式:驻立式,壁挂式,插框式

2、系统概述
通信电源与移动通信网络:
移动设备

无线接入网(基站 基站) 基站
BSS (GERAN) BTS
BSC

核心机房) 核心网(核心机房 核心机房

固定网

CS domain
MSC

VLR
PSTN ISDN

MS BTS

EIR RNS (UTRAN)

HLR

AUC

Node B SGSN RNC UE Node B PS domain GGSN

PDN

2、系统概述
电源在通信网中的位置: 电源在通信网中的位置: 中心机房为网络传输, 中心机房为网络传输,交 网管的核心接点。 换,网管的核心接点。大 容量通信电源为网络提供 动力支持。 动力支持。

2、系统概述
电源在通信网中的位置: 电源在通信网中的位置: 移动基站,接入, 移动基站,接入,传输机房 数量大,机房面积小。 数量大,机房面积小。多采 用中小容量一体化电源。 用中小容量一体化电源。

2、系统概述
组合式电源: 组合式电源:
直流配电

整流,监控, 整流,监控,配电位于同一个 机架内部。 机架内部。
监控模块 整流模块

系统组成:
整流模块+监控模块 交直流配 整流模块 监控模块+交直流配 监控模块 电+机架 机架
交流配电

2、系统概述
分立机柜式电源: 分立机柜式电源:

监控模块: 监控模块: 整流器: 整流器:

整流架

交流配电柜 直流配电柜

3、通信电源基本组成结构
RS485 AC输输

整整整整

48VDC

交流 配电

AC输输

交 整 配 电

整整整整

直 整 配 …… 电

直流 配电

……
整整整整
RS485 电 整 取 样 RS232/485 电 整 取 样

整流 模块

电电电电 后后监监 电电电1 监监整整
故故故故 MODEM

电电电2

PSTN MODEM 远远监监 近远监监 自自自自 MODEM

监控 模块

3、通信电源基本组成结构
交直流一体化柜 交流柜 整流柜 直流柜

监控 模块

监控 模块 整流 模块

整流 模块

4、通信电源基本概念

通信电源基本概念

4、通信电源基本概念
整流与逆变 整流

交流

直流

逆变

4、通信电源基本概念
均流与不均流度
为提高系统可靠性,通信电源采用多个模块并机工作方式。 为提高系统可靠性,通信电源采用多个模块并机工作方式。为 了使所有并联模块均担负载,必须采取均流技术。 了使所有并联模块均担负载,必须采取均流技术。 通信电源中主要均流技术: 通信电源中主要均流技术: 硬件均流:通过硬件电路来实现均流; 硬件均流:通过硬件电路来实现均流; 软件均流:利用监控模块实现均流; 软件均流:利用监控模块实现均流; 硬件+软件均流: 硬件+软件均流:上述两种组合 如果无良好的均流,则可能出现个别模块过载, 注:如果无良好的均流,则可能出现个别模块过载,而其余模 块低载工作。长期过载的模块容易失效损坏。 块低载工作。长期过载的模块容易失效损坏。

4、通信电源基本概念
配电功能
交流配电: 指交流输入及交流输出,交流输入包括一路输入,两路输入 手动切换,两路输入自动切换 ?电源的自动切换 电源的自动切换 两路或两路以上的电源进线, 两路或两路以上的电源进线,通过电器元件或电器元 件的组合,采用自动控制方式,选择一路电源输出的功能。 件的组合,采用自动控制方式,选择一路电源输出的功能。 ?电源的手动切换 电源的手动切换 两路或两路以上的电源进线, 两路或两路以上的电源进线,通过电器元件或电器元 件的组合,采用手动方式,不借助其他能源, 件的组合,采用手动方式,不借助其他能源,驱动电器元 件选择一路电源输出的功能。 件选择一路电源输出的功能。

4、通信电源基本概念
配电功能 直流配电: 主要指直流输出,电源可接多路负载, 每一路负载连接到一个输出熔断器或空开, 所有的负载分路并联在直流母排上。以上 负载支路分为:负载下电支路及电池保护 支路

4、通信电源基本概念
电池管理 均浮充概念
48V: FC: 53.5V EC: 56.4V
浮充工作原理:当电池处于充满状态时,充 电器不会停止充电,仍会提供恒定的浮充电 压与很小浮充电流供给电池,因为,一旦充 电器停止充电,电池会自然地释放电能,所 以利用浮充的方式,平衡这种自然放电,小 型UPS通常采用浮充模式。 均充工作原理:以定电流和定时间的方式对 电池充电,充电较快。在专业维护人员对电 池保养时经常用的充电模式,这种模式还有 利于激活电池的化学特性。

充电限流 0.10~0.20C10 电池保护与负载下电
Battery-LVD Load-LVD

4、通信电源基本概念
四遥功能与通信方式 遥信——测开关量 遥测——测模拟量 遥控——改开关量(命令) 遥调——调模拟量(调节) RS232: RS422: RS485: MODEM:

4、通信电源基本概念
负载下电
在直流配电中,当交流电源停电或整流装置损坏, 在直流配电中,当交流电源停电或整流装置损坏,致使系统由电 池提供电能。由于电池容量有限,在其电压下降到一定程度时, 池提供电能。由于电池容量有限,在其电压下降到一定程度时,切 除部分不重要的大的直流负载,以延长电池供电时间, 除部分不重要的大的直流负载,以延长电池供电时间,保证部分重 要负载。将有限的能量用在最重要的负载上, 要负载。将有限的能量用在最重要的负载上,尽可能降低重要负载 断电时间。 断电时间。

电池欠压保护 (LVD-Low voltage disconnect)
在直流配电中,当交流电源停电,由电池提供电能, 在直流配电中,当交流电源停电,由电池提供电能,直流电压下 降到一定程度,继续下降将会损坏电池, 降到一定程度,继续下降将会损坏电池,电源系统控制切除全部直 流负载。 流负载。

4、通信电源基本概念
交流过欠压保护
两路或两路以上的电源进线, 两路或两路以上的电源进线,通过交流过欠压控制板和交流机械电 气连锁接触器的组合,并在控制板上设置交流过压和欠压保护点, 气连锁接触器的组合,并在控制板上设置交流过压和欠压保护点,采 用自动采样的方式,控制接触器的通断和转换。 用自动采样的方式,控制接触器的通断和转换。

应急照明
当交流停电时,通过监控的配电监控板, 当交流停电时,通过监控的配电监控板,提供信号接通直流应急照 明接触器,给设备照明;电源来自直流柜。 明接触器,给设备照明;电源来自直流柜。 电源系统应设置应急照 明,直流接触器一般由配电监控板控制,当交流停电时,能自动闭合 直流接触器一般由配电监控板控制,当交流停电时, 应急照明电路,当交流恢复供电时,应能自动断开。 应急照明电路,当交流恢复供电时,应能自动断开。

4、通信电源基本概念
均浮充转换条件
用于智能化管理电池的基本准则。作用是保证系 用于智能化管理电池的基本准则。 统能科学和有效的对电池进行充电管理; 统能科学和有效的对电池进行充电管理;目前主要的竞争 对手产品都有电池的均浮充管理功能; 对手产品都有电池的均浮充管理功能;转换的条件一般都 为电压、电流、时间和容量,相对于别的厂家, 为电压、电流、时间和容量,相对于别的厂家,我们监控 模块的特点在于我们有一些异常保护功能。 模块的特点在于我们有一些异常保护功能。

电池容量测试
对电池容量进行测量和计算功能。 对电池容量进行测量和计算功能。功能为电池管理提供依 据。电池容量测试一直是业界的难题,目前没有精确测量 电池容量测试一直是业界的难题, 方法,我司的容量测试并未真正实现,但具有较完善的电池 方法,我司的容量测试并未真正实现, 容量计算方法,能根据电池的历史充、放电电流及时间,以 容量计算方法,能根据电池的历史充、放电电流及时间, 及电池的特性曲线,实时计算出电池的剩余容量。 及电池的特性曲线,实时计算出电池的剩余容量。

4、通信电源基本概念
电池放电实验
一种验证电池充放电性能的实验方法; 一种验证电池充放电性能的实验方法;验证电池充放电 性能; 监控模块上能实现电池放电测试功能, 性能;在PSM-A监控模块上能实现电池放电测试功能,通过 监控模块上能实现电池放电测试功能 设置放电的终止电压和终止时间来控制电池的放电深度, 设置放电的终止电压和终止时间来控制电池的放电深度, 整个过程完全自动,减少了以往手工的复杂操作。 整个过程完全自动,减少了以往手工的复杂操作。

电池温度补偿
是电池管理的一个内容,为了能够使电池在环境温度 是电池管理的一个内容 为了能够使电池在环境温度 变化时,保持足够的容量, 变化时 保持足够的容量,需要对电池浮充电压根据环境 保持足够的容量 温度进行实时调节,环境温度越高 浮充电压需要调节越 温度进行实时调节,环境温度越高,浮充电压需要调节越 反之浮充电压调节越高。一般厂家的电池温补调节是70mV/ 低, 反之浮充电压调节越高。一般厂家的电池温补调节是 度左右( 组电池)。 度左右(48V/组电池)。 组电池

5、通信电源型号命名规则
电源老系统 PS 48 300 – 3 / 30
整流模块额定电流(30A) 系统版本号(3) 系统满配置单柜容量(300A) 输出额定电压(-48V) 电源系统

电源新系统

PS 48 300 – 3 / 2900(1800) ( )
整流模块额定功率(2900W)1800W 系统版本号(3) 系统满配置单柜容量(300A) 输出额定电压(-48V) 电源系统

5、通信电源型号命名规则
交流配电屏

PD 380 / 400 A F H – 2
版本号(2) 交流输入切换方式,H手动切换,A自动切换 出现方式:U上出现,D下出现,F自由出现 交流配电屏 额定电流(400A) 额定电压(380VAC) 配电屏

直流配电屏

PD 48 / 2000 D F
直流配电屏:D普通直流,B交直流混合,H高阻 额定电流(2000A) 额定电压(-48VDC) 配电屏


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