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高頻開關通信電源系統由哪些模塊組成，分別有什么作用呢？
索引：通信電源,高頻開關電源,通信電源系統 發布日期：2022-12-05
高頻開關通信電源系統是一種智能型無人值守式組合電源系統，采用國際上先進的整流器變換技術，可廣泛應用于各種交換設備，微波通信，移動機站和光纖傳輸等通信領域中，也可用在電力通信等領域。
高頻開關通信電源系統主要組成部分有交流配電單元、整流器單元、直流配電單元，監控單元及蓄電池組單元，下文將逐一進行介紹。
1 交流配電單元
交流配電單元完成市電的接入和切換，給整流器提供交流電源，為監控單元提供交流電壓和電流的采樣輸出，同時具有交流備用輸出和防雷功能。交流配電單元工作原理如圖1所示。
圖1 交流配電單元
2 整流器單元
高頻開關整流器由兩級電路組成：前級PFC功率因數校正，后級DC/DC功率變換。輸入電路包括輸入EMA、緩啟動、浪涌雷擊防護整流和輸入浪涌電流限制電路，使開關整流器具有較小的開機浪涌電流和較好的電磁兼容性。整流后直接進入前級功率因數校正電路，功率因數效正主電路為Boost電路，控制采用平均電流控制方式，輸入端的功率因數接近1，諧波電流小于10%，滿足相應的國際標準。主二極管零電流關斷，主開關管零電流開通，功率器件工作應力較小。提高了系統的功率和可靠性，同時使系統具有良好的電磁兼容性。功率因數校正電路的另一個功能是對輸入電壓進行預調整，輸出一個穩定的410V直流電壓。這樣有利于后級DC/DC優化設計，使系統具有良好的源效應。
后級直流/直流功率變換電路采用雙管正激加無損吸收電路。電路簡潔可靠。開關管無直通危險。無損吸收減小了開關管關斷時的電壓應力，輸出端具有較小的電磁干擾。
高頻開關整流器采用電流型控制芯片， 具有快速響應，對使用不當或負載故障造成的輸出短路提供快速的保護。熱插拔技術的采用可使整流器在不關斷電源的情況下就可以即插即用，大大縮短開關整流器的平均維修間隔時間
（MTTR），提高了系統的可維護性和可靠性。內部具有交流輸入過壓、欠壓檢測和保護、輸出過壓、限流、過流保護、風扇堵轉關機保護，機內散熱器過熱保護以及輔助電源故障告警等。
高頻開關整流器通過硬件把開關整流器狀態和告警信息上報給監控，監控可通過接口調整開關整流器的輸出電壓， 完成對開關整流器的開關機控制，實現“三遙”功能。輔助電源提供開關整流器內部控制電路所需的電源。
3 直流配電單元
整流器輸出采用并聯方式，經匯流銅排進入直流配電單元。
直流配電單元可以提供l路或2路蓄電池接入（可擴展到3路蓄電池）和多路直流負載輸出，直流輸出路數及容量可根據用戶的實際需求增加或減少。蓄電池輸出回路配置大電流的熔斷器，以防止外部短路造成蓄電池損壞。
每組直流輸出采用一個直流接觸器控制。整個系統具有二次下電功能，其中系統正面的負載分路為系統的二次下電負載組，系統背面的負載分路為系統的一次下電負載組。系統在蓄電池放電過程中按用戶的設置電壓分兩次將負載斷掉，以保證主要負載能夠長時間地工作；同時根據用戶的設定，在電池放電達到極限時，切斷所有負載以保護蓄電池。負載和蓄電池輸出端均接有熔斷器或空氣開關保護。直流配電單元工作原理圖如圖2所示。
圖2 直流配電單元工作原理圖
4 監控單元
監控單元負責對系統的交流配電、直流配電、整流器組以及蓄電池組等進行綜合管理。監控單元實時的采集系統的運行數據，監測系統的工作狀態，當系統故障時進行聲、光等方式的告警并提供必要的保護措施。
監控單元面板上的液晶屏和LED指示燈可以顯示系統的輸出電流、輸出電壓、電池電流及各種告警信息，同時也可以通過面板上的鍵盤設置必要的參數，完成必要的控制。系統的運行數據、工作狀態等除了在本地可以得到體現以外， 也可以通過一定的傳輸方式向上級監控單元進行匯報。
監控單元采用人機交互界面。人機交互界面由液晶顯示屏和按鍵構成。用戶可使用人機交互界面設定系統運行的全部參數，顯示系統各個部分的運行數據。
5 蓄電池組單元
目前，通信電源配套的蓄電池大多是先進的閥控式密封鉛酸蓄電池，閥控式密封鉛酸蓄電池主要有貧液式和膠液式兩類。根據各個基站的通信設備需求，其蓄電池每節單體電壓一般有2V、6V和12V三種。在樞紐大站，一般采用壽命長、可靠性高的2V電池；在小型基站，根據安裝要求，可采用其他兩種電池，使用時將多節單體串連，組成48V的蓄電池組。在對電源系統可靠性要求較高的場合，一般采用兩組蓄電池并聯運行、浮充供電的方式。
蓄電池組的日常維護包括：定期清潔并檢測端電壓、溫度；連接處有無松動腐蝕現象，檢測連接條壓降；外觀是否完好，有無鼓肚變形和滲漏現象；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；當發現電壓反極性、壓降大、壓差大和酸霧泄漏的電池時，應及時處理，對不能恢復的蓄電池要及時更換； 不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯在一起，否則可能會對整組蓄電池帶來不利影響。對壽命已到的電池組要及時更換，以免影響到電源系統和設備主機。
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