通訊電源技術論文
通訊電源技術是保證通訊系統正常執行的重要條件。小編整理了，歡迎閱讀!
篇一
通訊電源技術探討
摘 要 通訊電源由直流供電系統，交流供電系統，接地系統，監控系統，防雷系統組成。電源的安全、可靠、是保證通訊系統正常執行的重要條件。蓄電池組，高頻開關電源，UPS是通訊電源的重要組成部分。
關鍵詞 蓄電池組;高頻開關電源;UPS
中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597***2013***18-0035-02
1 蓄電池組
1.1 蓄電池的結構及工作原理
蓄電池通常是指鉛酸蓄電池，它是電池中的一種，屬於二次電池。它的工作原理是：充電時利用外部的電能，使內部活性物質再生，把電能儲存為化學能，需要放電時再次把化學能轉換為電能輸出。
1.1.1 蓄電池的充電
蓄電池充電時，負極會析出氫氣，正極會析出氧氣。析出的氧氣到達負極，與負極起下述反應。正極析氧，在正極充電量達到70%時就開始了。
充電過程2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
1.1.2 蓄電池的放電
蓄電池作為應急備用能源，其價值和效能是通過放電來實現的，蓄電池放電過程中的化學反應：
放電過程Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
1.2 蓄電池的維護
在維修過程中，應經常檢查蓄電池的外觀，極柱。若發現電池槽，蓋發生破裂，以及結合部滲漏電解液，極柱周圍出現爬酸現象要及時更換電池。2 V蓄電池在投入執行後的前五年，12 V蓄電池在投入執行後的前兩年，每年應以實際負載進行一次核對性放電試驗，放出標稱容量的30%-40%。2 V蓄電池在投入執行後的第六年起，12 V蓄電池在投入執行後的第三年起，每年應進行一次容量試驗。
2 高頻開關電源
2.1 開關整流器監控單元的原理
開關整流器監控單元的微控制器電路對電源引數進行實時採集。缺相檢測和網壓檢測電路對三相交流輸入進行缺相檢測和電網電壓檢測，檢測到的缺相訊號和電網電壓訊號送給微控制器電路進行處理。微控制器接受鍵盤指令，採用LCD顯示電源實時資料和控制選單。輔助電源提供開關整流器內部控制電路所需要的各種電源。溫度檢測電路檢測主散熱器溫度，送給微控制器系統。微控制器系統根據主散熱器溫度，通過風扇控制電路控制風扇的工作狀態。
2.2 負荷均分的概念
一套高頻開關電源系統至少需要兩個高頻開關電源模組並聯工作，大的系統甚至需要多達數十個電源模組並聯工作，這就要求並聯工作的電源模組能夠共同平均分擔負載電流，即均分負載電流。目前高頻開關電源均採用PWM型均流方式，是一種數字式調整均流方式，具有均流精度高，動態響應特性好，抗干擾性較好，模組控制數多的優點。
2.3 負荷均分的原理
US為系統取樣電壓，Ur為系統基準電壓，兩者比較後產生誤差電壓UD，UD與三角波比較產生一個脈寬調製方波訊號，其波寬受UD大小控制。這個方波訊號送至每個整流模組，通過模組內光耦，隔離，整形，放大後與模組電流比較。這個比較訊號再與模組內的預先設定參考電壓值相疊加，調整模組的輸出電流，改變模組的輸出電壓，使每個模組的輸出電流相等。
3 UPS電源
不間斷供電電源系統***UPS***是能夠持續穩定不間斷向負載供電的一類重要電源裝置。從廣義上說UPS包括交流不間斷電源系統和直流不間斷電源系統。長期以來，已習慣於把交流不間斷電源系統稱為UPS。
3.1 UPS原理
交流市電電源輸入由整流器轉換為直流電源。逆變器將此直流電源或來自電池的直流電源轉換為交流電提供給負載。市電中斷時，由電池通過逆變器給負載提供後備電源。市電電源還可通過靜態旁路向負載供電。需要對UPS維修保養時，可將負載切換到維修旁路供電，負載電源不中斷。
3.2 UPS幷機系統特點
並聯UPS軟體和硬體與單機模式完全一致。幷機系統的配置可通過引數設定軟體實現。幷機系統各單機的引數設定要求一致。幷機控制電纜形成閉環連線，為系統提供可靠性和冗餘。雙母線控制電纜連線在兩個母線的任兩個UPS單機之間。智慧幷機邏輯為使用者提供最大靈活性。例如，可按任意順序關閉或啟動幷機系統中的各單機。可實現正常模式和旁路模式之間的無縫切換，並且可以自動恢復。即過載消除後，系統會自動恢復到原來的執行模式。可以通過各單機的LCD查詢幷機系統的總負載量。
3.3 UPS單機並聯的要求
多個單機並聯組成的UPS系統相當於一個大的UPS系統。但是具有更高的系統可靠性。為了保證各單機使用度相同並符合相關配線規定，應滿足以下要求。
1***所有單機必須容量相同並且並接到相同的旁路電源。
2***旁路電源和整流輸入電源必須接到相同的中線輸入端子。
3***如安裝漏電檢測儀器***RCD***，必須正確設定並且安裝在共同的中線輸入端子前。或者該器件必須監控系統的保護地電流。
4***所有的UPS單機的輸出連線到共同的輸出母線上。
3.4 UPS特殊工作模式
3.4.1 旁路模式
正常模式下，如遇逆變器故障，逆變器過載或手動關閉逆變器，靜態開關將負載從逆變器側切換到旁路電源側。如此時逆變器相位與旁路相位不同步，靜態開關將負載從逆變器輸出切換到旁路電源輸出，但會出現負載電源短時中斷。該功能可避免不同步交流電源的並聯引起大環流。負載電源中斷時間可設定，通常小於3/4週期。例如：頻率50 Hz時，中斷時間小於15 ms：頻率60 Hz時，中斷時間小於12.5 ms。
3.4.2 並聯冗餘模式
為提高系統容量或可靠性，或既提高系統容量又提高可靠性，可將數個UPS單機設定為直接並聯，由各UPS單機內的幷機控制邏輯保證所有單機自動均分負載。幷機系統最多可由4個單機並聯組成。
3.4.3 頻率變換器模式
UPS可設定為頻率變換器模式。提供50 Hz或60 Hz的穩定輸出頻率。輸入頻率範圍40 Hz-70 Hz。該模式下，靜態旁路無效，電池為可選。根據是否需要以電池模式執行來確定是否選用電池。
3.4.4 自動開機模式
UPS提供自動開機功能，即市電停電時間過長，電池放電至終止電壓導致逆變器關機後，如市電恢復，經過延時後，UPS會自動開機。該功能及自動開機延時的時間可由除錯工程師設定。
3.4.5 電池模式
由電池經過電池升壓電路通過逆變器給負載提供後備電源的執行模式為電池模式。市電停電時，系統自動轉入電池模式執行。負載電源不中斷。此後市電恢復時，系統又自動切換回正常模式，無需任何人工干預，並且負載電源不中斷。
3.5 UPS高階功能
UPS提供電池維護測試功能。電池定期自動放電，每次放電量為電池額定容量的20%，實際負載必須超過UPS標稱容量的20%。如果低於20%，則無法執行自動放電維護。自動放電間隔時間30天-360天可以自行設定。電池自檢可禁止。
線上式UPS中，無論市電是否正常，都由逆變器供電，所以市電故障瞬間，UPS的輸出不會間斷。另外由於線上式UPS加有輸入EMC濾波器和輸出濾波器，所以來自電網的干擾能得到很大的衰減。
參考文獻
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