-48V嵌入式通信電源解決方案研究

一、前言

隨著通信行業(yè)的大力發(fā)展，農(nóng)話、小交換點、傳輸基站、接入網(wǎng)、廣電等領(lǐng)域在基礎(chǔ)建設(shè)上進行了大力投入，對中小容量電源的需求也日益旺盛，鐵路等專網(wǎng)領(lǐng)域亦如此。在目前正能ZNDU系列產(chǎn)品中，中、小容量的組合電源系統(tǒng)主要包括ZNDU90B、ZNDU180、ZNDU300以及ZNDU90E，這些系統(tǒng)在某些方面已不能完全滿足用戶多樣化的需要。為滿足市場需求，增強ZNDU系列組合電源在中、小容量領(lǐng)域的競爭力，以嵌入式整流器組成的電源系統(tǒng)的研制被提上日程。正能實業(yè)以ZXD800E 15A開關(guān)整流器為基礎(chǔ)，組成了ZNDU45和ZNDU150兩種系統(tǒng)，下文分別予以介紹。

二、ZNDU45-45A嵌入式電源系統(tǒng)

ZNDU45是為接入網(wǎng)配套開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)，寬19英寸。該系統(tǒng)集交直流配電、整流器、監(jiān)控單元于一體，滿配置額定輸出為-48V/45A，良好的電磁兼容設(shè)計使得系統(tǒng)可以用于一體化的接入網(wǎng)機架而和接入網(wǎng)設(shè)備互不干擾。

系統(tǒng)的外形共有6個槽位：整流器占3個槽位，交直流配電單元占2個槽位，監(jiān)控單元占一個槽位。系統(tǒng)采用插箱結(jié)構(gòu)，整流器和監(jiān)控單元采用熱插拔方式，安裝、維護方便。

整流器單元采用最先進的功率變換技術(shù)，在全負載范圍內(nèi)都有很高的轉(zhuǎn)換效率。損耗減少，不僅為用戶降低了運行成本，而且使系統(tǒng)的可靠性得到有效保證。功率因數(shù)校正技術(shù)的應(yīng)用，一方面提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)（接近于1），另一方面使后級功率變換電路的直流輸入電壓相對穩(wěn)定，工作更加可靠，在交流輸入（130～300）V的范圍內(nèi)整流器可以輸出額定功率。由于使用小容量電源系統(tǒng)的地區(qū)電網(wǎng)大多不穩(wěn)定，有些地區(qū)甚至使用的是極其不穩(wěn)定的小水電，嵌入式整流器對交流電網(wǎng)極強的適應(yīng)能力使得在電力不穩(wěn)定地區(qū)也可放心使用。

系統(tǒng)滿配置為三個整流器，每個整流器的額定輸出為15A。由于接入網(wǎng)一體化機架的用電量不大，如果以更大容量的整流器組成系統(tǒng)供電是不合適的，因為如果以單個大容量的整流器供電，系統(tǒng)沒有備份，不安全；如果以2個或更多的大容量的整流器供電，則不經(jīng)濟，出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象。而以15A整流器組成系統(tǒng)，既經(jīng)濟，備份方式也更加合理。

交直流配電單元完成交流電源的輸入與防雷保護、直流輸出的分配、蓄電池的接入與保護等功能，并為監(jiān)控單元提供檢測信號。由于系統(tǒng)的容量很小，系統(tǒng)采用單相交流電源供電，在交流輸入（130～300）V的范圍內(nèi)，系統(tǒng)可以正常工作。由于該系統(tǒng)主要用于一體化的接入網(wǎng)機架，配電單元遵循“簡單即可靠”的原則，為接入網(wǎng)一體化機架度身定做，經(jīng)濟實用。

監(jiān)控單元是系統(tǒng)的核心。實時檢測交直流配電單元、整流器單元和蓄電池組的工作狀態(tài)，對數(shù)據(jù)進行分析、處理，根據(jù)分析的結(jié)果完成系統(tǒng)的管理功能。監(jiān)控單元具有本地的人機界面并可以通過多種傳輸方式和監(jiān)控中心連接，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。