摘　要：

摘　要：在社會經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的發(fā)展勢態(tài)之下，我國的通信事業(yè)高速發(fā)展。在電信網(wǎng)系統(tǒng)中，通信電源是極其重要的一部分。通信電源的發(fā)展可以進(jìn)一步提升通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性、穩(wěn)定性以及安全性。本文首先分析了通信電源的發(fā)展現(xiàn)狀，進(jìn)而對通信電源發(fā)展趨勢進(jìn)行了探究，以期為我國通信事業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：

關(guān)鍵詞：通信電源　現(xiàn)狀　發(fā)展趨勢

     近年來，隨著我國通信事業(yè)的高速發(fā)展，一方面通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋面不斷加大；另一方面，基于通信電信網(wǎng)絡(luò)的各方面功能也日益完善。在移動電話及固定電話的數(shù)量日益劇增的情況下，通信電信網(wǎng)絡(luò)已然成為了人類生活當(dāng)中不可或缺的重要部分。

　　基于電信網(wǎng)系統(tǒng)中的通信電源的主要功能是向通信設(shè)備提供交流電與直流電，以此為通信電信網(wǎng)的能量提供有效保障[1]。由此可見，在整個電信網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，通信電源式極其重要的一部分。當(dāng)通信電源在出現(xiàn)故障的情況下，便會對整個電信網(wǎng)系統(tǒng)造成尤為嚴(yán)重的影響，使電信網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及安全性大大降低。因此，對通信電源制定充分有效的保護(hù)措施便顯得尤為重要。鑒于通信電源的重要性，筆者主要對通信電源的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢進(jìn)行了探究。

1　通信電源發(fā)展現(xiàn)狀

　　通信電源作為通信系統(tǒng)中極其重要的一部分，隨在整個通信行業(yè)占非常小的比例，但是對于通信電信網(wǎng)絡(luò)卻起到了至關(guān)重要的作用。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展之下，出現(xiàn)了多種新型電磁材料，并且相關(guān)的功率變換與控制技術(shù)也得到了快速發(fā)展與改善，進(jìn)而使通信電源的可靠性與穩(wěn)定性得到了較大程度上的提升。下面筆者便從供電系統(tǒng)的發(fā)展、通信電源設(shè)備的更新等方面對通信電源發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

1.1　供電系統(tǒng)的發(fā)展

　　在通信系統(tǒng)中，通信電源是其能源的重要保障。通信電源的功能及目標(biāo)是向通信設(shè)備提供可靠、穩(wěn)定、安全且高效的能源，進(jìn)一步使得整體通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行得到有效保證。在供電系統(tǒng)當(dāng)中，其開關(guān)電源的發(fā)展歷程是從線性電源到相控電源再到開關(guān)電源的過程。高頻開關(guān)整流電源能夠把市電進(jìn)行直接整流，以高頻開關(guān)功率的轉(zhuǎn)換為有效途徑，進(jìn)而獲取高頻交流電，再通過整流濾波獲得48V輸出的直流電[2]。此種變換視為一次電源。其中，無市電50HZ的工頻變壓器，得以取代的是通過高頻功率變換之后的高頻變壓器，且此高頻變壓器無論是體積，還是重量均得到了減小。紋波頻率高，在濾波環(huán)節(jié)對體積及重量降低，能夠讓電性能獲得提升。因?yàn)殚_關(guān)電源擁有功率轉(zhuǎn)換效率較高、穩(wěn)壓范疇廣、功率密度較大體積質(zhì)量較輕等優(yōu)勢，所以將相控電源所取代，變成了通信電源的主體，并且開關(guān)電源在未來中能夠朝著高頻小型化、高效率、可靠性強(qiáng)等方向發(fā)展。

　　通信電源當(dāng)中的二次電源為通信設(shè)備內(nèi)部集成電路芯片等所需要的直流電源。其要求主要有：體積小、電壓輸出多樣化，且一般在4V到5V之間。二次電源最主要的特點(diǎn)是體積小，且工作頻率普遍在100KHZ以上。

　　不管是一次電源還是二次電源，通信電源所追求的目標(biāo)均為可靠、安全、穩(wěn)定且不間斷工作。當(dāng)然，對于電能利用率的提升、損耗的降低以及系統(tǒng)動態(tài)性能的提升均為未來的發(fā)展目標(biāo)。21世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)時代，通信電源具備了智能監(jiān)控與電池自動管理等功能，這些功能均得到了完善。

1.2　通信電源設(shè)備的更新

　　近年來，在新型電磁材料不斷涌現(xiàn)及功率控制的方法、功率變化技術(shù)逐步進(jìn)步的過程中，通信電源設(shè)備的更新速度與換代速度也漸漸提升，并且基于通信電源設(shè)備當(dāng)中的各方面性能也逐步完善。例如：通信電源的穩(wěn)定性、可靠性以及電磁兼容性等[3]。又如：電能的利用效率得到進(jìn)一步的提升與系統(tǒng)損耗逐漸降低等。

1.3　通信電源電路模型與控制技術(shù)的應(yīng)用

　　目前，通信電源變化電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的最主要方式是雙單端電路。無論是半橋電路還是全橋電路，均有自身的優(yōu)勢與缺陷。使用在中功率場合與小功率場合的為半橋電路與雙單端電路，而全橋變換電路則在功率比較大的場合下適用。

2　通信電源發(fā)展趨勢

    為通信系統(tǒng)提供穩(wěn)定、高效且安全的能源是通信電能源的設(shè)計(jì)目標(biāo)。由此可見，通信電源技術(shù)的方面方向較為廣闊。例如：對安全性、穩(wěn)定性進(jìn)行提升；對供電性能進(jìn)行提升；對電磁干擾進(jìn)行降低或消除等均為未來通信電源技術(shù)的發(fā)展領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的逐步普及，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，其中網(wǎng)絡(luò)化管理與數(shù)字化控制便成為了通信電源發(fā)展的主要趨勢之一。例如：遠(yuǎn)程開關(guān)功能、基于通信電源的全數(shù)字化控制等。另外，為了通信電源的發(fā)展能夠與友好型資源與節(jié)約型社會構(gòu)建的需求相適應(yīng)，在未來中，通信電源便會朝著環(huán)保方面進(jìn)行發(fā)展[4]。例如：國內(nèi)高效能電池的開發(fā)與利用、新型材料及燃料電池等的研發(fā)及運(yùn)用等。下面筆者主要從開關(guān)器件、通信用蓄電池、通信電源市場以及通信電源產(chǎn)品四大方面對其發(fā)展趨勢進(jìn)行分析與探究。

2.1關(guān)于開關(guān)元器件的發(fā)展趨勢分析

　　在電源技術(shù)中，電能變換是其關(guān)鍵技術(shù)之一。電能變換是指利用電能變化技術(shù)，把一系列電源，如電池與市電等，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成各項(xiàng)用電對象均能適應(yīng)的新型電源。在電源技術(shù)當(dāng)中，開關(guān)電源是擁有很高的地位的，其發(fā)展經(jīng)歷了一系列的過程，例如從10kHz到高穩(wěn)定度，從高穩(wěn)度到大容量、小體積等方向發(fā)展，現(xiàn)如今發(fā)展成兆赫茲級[5]。開關(guān)電源的發(fā)展可為高頻變化提供充足的硬件條件，使現(xiàn)代電源技術(shù)得到了穩(wěn)健發(fā)展。未來高效率、高頻化、無污染以及模塊化為高頻開關(guān)的發(fā)展方向。

　　2.1.1　高效率

　　通過效率高或者低，能夠?qū)﹄娫吹男阅茏鞒鲇行袛唷Ｒ雽?shí)現(xiàn)高功率密度，開關(guān)元件便需要有著很高的效率、很低的損耗及優(yōu)化的散熱性能等。

　　2.1.2　高頻化

　　高頻開關(guān)的高頻化得以實(shí)現(xiàn)能夠使電源的體積與重量變小，能夠使電源功率密度得到提升。另外，高頻化還能夠?qū)﹄娫磩討B(tài)質(zhì)量提供保證。例如：具有小功率特征的DC/CD直流二次電源的開關(guān)頻率便可達(dá)一兆赫，或者高于一兆赫，且其功率密度也可由原先的50W/in3升高到100W/in3，甚至更高。

　　2.1.3　無污染

　　隨著電力電子裝置的不斷增多及電源的大范圍使用，讓基于輸入電流當(dāng)中的諧波逐漸增多，其功率因素便得到明顯下降，這一系列原因給供電網(wǎng)帶來了極大的污染。為使這些污染能夠減小，國際上對一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了制定。例如：基于大功率電器設(shè)備當(dāng)中的IEC1000-3-2與基于小功率電器設(shè)備當(dāng)中的IEC555-2等[6]。未來領(lǐng)域，開關(guān)元器件必定朝向無污染的方向進(jìn)一步發(fā)展。

　　2.1.4　模塊化

　　因?yàn)殡娫撮_關(guān)的功率不高，其供電方式常為單一集中化。但在功率逐步提升的基礎(chǔ)上，并且為了能和分布式供電系統(tǒng)的需求相適應(yīng)，讓模塊化的電源開關(guān)成為電源開關(guān)發(fā)展的必然趨勢。另外，分布式供電有著極其優(yōu)越的性能，如不但經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能，而且可靠性還很高。在基于超高速集成電路的低電壓電源中，分布式供電還能為其提供充足的供電需要。并且，對于大功率開關(guān)元件的開發(fā)壓力，利用分布式供電能夠?qū)⑵浯蟠蠼档汀ｈb于此，在未來通信電源中，分布式供電與基于模塊化的高頻開關(guān)是其發(fā)展的必然趨勢。

2.2　關(guān)于通信用蓄電池的發(fā)展趨勢

　　通信蓄電池是通信系統(tǒng)當(dāng)中的后備能源，在這幾年，關(guān)于通信蓄電池的研究及應(yīng)用得到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛重視�，F(xiàn)狀之下，閥控電池代替了防酸隔爆電池，并展現(xiàn)出了多方面的優(yōu)化性能，但還是存在一些明顯的缺陷。比如：關(guān)于環(huán)境溫度，閥控電池是極為敏感的，電池壽命在很大程度上受到溫度升高的影響。又如：閥控電池作為封閉電池，是沒有辦法對其內(nèi)部狀況進(jìn)行觀察與檢測的，這便使得電池的維護(hù)工序極為不便。目前，普遍存在因?yàn)殡姵鼐S護(hù)工序不便，讓維護(hù)人員將其放棄維護(hù)的狀況，這便大大降低了閥控電池的使用年限。另外，釩電池當(dāng)中的電解質(zhì)是能夠流動的。因此，現(xiàn)狀之下對其進(jìn)行了研發(fā)及生產(chǎn)工序�；诨瘜W(xué)電池當(dāng)中的燃料電池是一種全新的發(fā)電裝置，它的研究及改進(jìn)也具有極為重要的意義。比如：氫氧燃料電池，便只要在外部供氧與供氫，進(jìn)一步在內(nèi)部進(jìn)行催化與電解，便可以產(chǎn)生0.9V的直流電。在科學(xué)技術(shù)逐步發(fā)展與通信電源技術(shù)逐步創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，未來的新型蓄電池將能夠在多方面中展現(xiàn)出優(yōu)越性能，例如：材料方面、技術(shù)方面、性能方面以及結(jié)構(gòu)方面等。

2.3　關(guān)于通信電源市場發(fā)展趨勢

　　在電源需求的逐步加大之下，其市場必定相應(yīng)地不斷擴(kuò)大化。并且，在電信技術(shù)高速發(fā)展之下，電信網(wǎng)絡(luò)將變得越來越復(fù)雜，各行各業(yè)對電信服務(wù)將會有更高的要求。鑒于此，通信電源市場作為整個通信系統(tǒng)的重要支柱，其發(fā)展前景必定可觀、明朗且順應(yīng)新時代的發(fā)展潮流。

2.4　關(guān)于通信電源產(chǎn)品發(fā)展趨勢

　　通信電源產(chǎn)品的發(fā)展勢態(tài)在很大程度上受到需求和技術(shù)的共同催動，具體情況如下所示。其一，體系架構(gòu)還能夠在很長一段時間維持穩(wěn)定。很長一段時間之內(nèi)可使通信電源保持穩(wěn)定，并且對于目前擁有的交流電源、基于整流器的模塊、直流配電以及監(jiān)控單元等重要部分所組成的架構(gòu)均能夠保持穩(wěn)定；功率變換模式將保持目前擁有的高頻開關(guān)模式，在很長一段時間中，是不會朝向開關(guān)電源的跳躍性方向發(fā)展的。其二，隨著功率密度的逐步提升及通信以此電源的核心部件整流器的功率密度逐步提升，通信直流電源整機(jī)的功率密度將會得到相應(yīng)的提升。其三，可靠性將變得更高。在器件技術(shù)與通信電源技術(shù)的不斷進(jìn)步之下，結(jié)合通信直流電源設(shè)備廠家對可靠性的高要求，廠家必定會對其可靠性加大投入力度，進(jìn)而使得通信電源產(chǎn)品的可靠性變得越來越高。其四，成本實(shí)現(xiàn)有效控制。在市場價格的不斷下降的催動之下，生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品成本將逐步降低，最終使其成本實(shí)現(xiàn)有效控制。其五，性能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化。在轉(zhuǎn)換效率逐步提升的條件下，對新的標(biāo)準(zhǔn)有著更高的要求，遠(yuǎn)程監(jiān)控功能逐步使維護(hù)成本降低，提升穩(wěn)定性使數(shù)據(jù)通信的要求得到滿足。其六，應(yīng)用變得更加靈敏。先進(jìn)擁有的獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架式和嵌入式將能夠得到進(jìn)一步的發(fā)展，并且保持長期的穩(wěn)定。另外融入多元化的應(yīng)用方式，能夠?qū)⑵涞玫匠浞种С�。其七，，網(wǎng)絡(luò)化條件下的智能管理。在多層次的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)得到穩(wěn)健發(fā)展的條件下，基于設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化管理在未來領(lǐng)域中，必定能夠成為重要的管理手段之一。

3　結(jié)語

　　通過本課題的分析與研究，充分認(rèn)識到通信電源的發(fā)展現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在供電系統(tǒng)的發(fā)展、通信電源設(shè)備的更新以及通信電源電路模型與控制技術(shù)的應(yīng)用三大方面。而通信電源的未來發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在開關(guān)器件、通信用蓄電池、通信電源市場以及通信電源產(chǎn)品四大方面。其中，基于開關(guān)器件中的高頻開關(guān)將朝向高效率、高頻化、無污染以及模塊化等方向進(jìn)行發(fā)展；未來的通信用蓄電池將能夠在多方面展現(xiàn)出其優(yōu)越的性能，例如：材料、技術(shù)、性能以及結(jié)構(gòu)等方面；作為整個通信系統(tǒng)的支撐，通信電源市場的發(fā)展前景不但明朗、可觀，而且還極為順應(yīng)時代發(fā)展潮流；而通信電源產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢必定是可靠性變得更高、成本得到有效控制、性能更加優(yōu)越以及應(yīng)用將更加靈敏，并且在管理上還能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的智能管理。

　　綜上所述，在通信產(chǎn)業(yè)與通信技術(shù)的逐步發(fā)展之下，通信電源行業(yè)將面臨著巨大的挑戰(zhàn)，并且未來發(fā)展領(lǐng)域表現(xiàn)的尤為廣闊。在巨大的挑戰(zhàn)與廣闊的發(fā)展前景面前，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新與作出適當(dāng)?shù)母母锸欠浅Ｓ斜匾摹Ｒ虼�，對于通信電源，充分掌握它的現(xiàn)狀、有效預(yù)測它的發(fā)展趨勢，并結(jié)合通信市場的需求，能夠讓通信電源行業(yè)更加全面地發(fā)展起來，進(jìn)一步使通信企業(yè)的市場競爭力得到強(qiáng)化，并為企業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。