爱华网近年来，我国通信事业飞速发展，各种先进的通信设备大量应用。日前，我国主要通信设备都已达到或接近世界先进水平，通信网的总体规模也已跃居世界各国前列，通信设备对电源的要求越来越高。如果电源系统的工作不可靠，就会造成通信中断。如果电源电压不稳定或纹波电压过大，就会降低通信质量，甚至无法正常通信，带来的社会负面影响极大。 1.通信设备对电源系统的一般要求 通信设备对电源系统的一般要求是：可靠、稳定、小型、高效率。 为了确保通信畅通，除了必须提高通信设备的可靠性外，还必须提高电源系统的可靠性。通常，电源系统在给许多通信设备供电，因此电源系统发生故障后，对通信的影响很大。为确保可靠供电，在直流供电系统中，采用整流器与电池并联浮充供电方式。此外在先进的开关整流器都采用多个整流器模块并联工作的方式，这样当某一个模块发生故障时不会影响供电稳定。 各种通信设备要求电源电压稳定，不能超过允许的变化范围。电源电压过高，会损坏通信设备中的电子元件，电源电压过低，通信设备不能正常工作。此外，直流电源电压中的脉动杂音也必须低于允许值，否则，也会严重影响通信质量。 目前集成电路向着小型化、集成化方向发展，为了适应通信设备的发展，电源装置也必须实现小型化、集成化。此外，各种移动通信设备和航空、航天装置中的通信设备理要求电源装置体积小，重量轻。 2.电力通信设备电源新技术 ?2.1功率因数校正开关整流器内部通常选择两级变换模式，即先利用DC-AC整流滤波电路实现交流输入向直流输入的转换，后利用DC-?DC环节将其转变为对应的直流电。应为之前的整流滤波电路属于储能元件和非线形元件组合的一种，所以，由电网侧方面来说，开关整流器就是一个容性负载，会导致电网供电过程的明显畸变，而非单纯的基波频率正弦波，这就导致谐波易发生过热、误动作、噪声和污染问题，严重的情况下还会烧毁设备。同时，增加了中线电流，提高了变压器和配电系统的损耗，甚至会对电力通信设备的有效运行造成影响。 2.2开关器件在整个电力通信电源设备中，整流器属于技术更新速度最快，技术含量最高，且其可靠性对系统影响最大的部分。传统上通常选择控硅相控整流器，而随着科学技术的发展，高频开关整流器已经逐渐替代了传统的开关器件，逐渐成为了开关整流器的核心部分。目前通常选择IGBT和高频开关整流器等现代化的开关器件，前者在应用软开关技术的基础上，能够达到百千赫；而后者的工作频率能够达到几百千赫，有些可以达到上千兆赫，从而为整流器的高功率密度和高频化奠定了良好的基础。 3.电力电子新技术在整流器中的应用 整流器是整个通信电源系统中对系统可靠性影响最大、技术含量最高、技术更新也最快的部分。在早期多采用可控硅（晶闸管）相控整流器，现已逐步为高频开关整流器取代。随着电力电子技术的飞速发展，高频开关整流器的技术和产品也在快速更新。目前采用电力电子技术的高频开关整流器的发展方向是：高功率密度（高频化）、高可靠性、低电磁干扰。技术的发展集中体现在如下的几个方面。 3.1开关器件的发展
开关器件中开关整流器的核心器件，在早期整流器中应用的开关器件是可控硅（SCR），通过改变导通角来控制输出电压，工作频率为工频（50Hz），对电网污染严重，而且相应整流器的电感电容工作频率也均为工频，导致体积庞大笨重，工作密度低。 现在采用软件开关技术后，开关频率也可达上百千赫。为整流器的高频化和高功率密度奠定了基础。 3.2开关技术的发展 开关电源的主要组成部分是DC-DC变换器，DC-DC功率变换技术一直是全世界电力电子学科的研究焦点，近30近，DC-DC变换技术经过了一个由硬到软的过程。 为了使开关电源能够在高频下高效率地运行，80年代初，美国VPEC李泽元教授等人提出了软开关的概念。所谓“软开关”的实质就是在硬开关上增加LC谐振电路，在开关变换时，LC谐振被迫将开关上的电流或电压迅速变为零，从而使开关变成零电压开关（ZVS）或零电流开关（ZCS）。软开关的开通、关断损耗理想值为零。开关频率可提高到兆级，开关电源体积、重量进一步显著减小。 软开关技术的应用到目前为止又经历了3 个阶段。首先是谐振方式。其次是准谐振方式（QRC）。从20世纪80年代后期开始，软开关技术进入了第3阶段，就是将PWM技术和准谐振技术相结合，使变换器一周期内，一部分时间按ZCS或ZVS准谐振变换器工作，另一部分时间按PWM恒频调宽的特点。 3.3功率因数校正（PFC）技术的发展 开关整流器内一般采用两级变换形式：首先通过AC-DC整流、滤波电路将交流输入变为直流，再通过AC-DC缓解变为相应的直流电。由于前级的整流、滤波电路是一种非线形元件和储能元件的组合，因此，从电网侧看来，开关整流器相当于一个容性负载，它使得电网供电发生严重畸变，不再是单一基波频率的正弦波，造成谐波污染，导致噪声、误动作、振动、过热甚至烧毁等事件的发生，同时增加了配电系统和变压器的损耗、增大了中线电流（谐波），还严重干扰了各种无线电通信的正常工作。此外，网侧功率因数一般在0.5～0.7，给电网带来了额外负担，造成了大量的能源浪费，使发电和输变电设备运行效率下降。 为了减小AC-DC变频电路输入端谐波电流造成的噪声和电网产生的谐波“污染”，以保证电网供电质量，提高电网的可靠性，同时也为了提高输入端功率因数，以达到节能的效果，提倡“绿色电源”，具体有无源器和有源功率因数校正器（APFC）。 4.结束语 通信电源是通信设备的“心脏”，在通信局中具有无比拟的重要地位。因此，在通信设备中采用电力电子新技术，将新技术应用于整流器中，提高供电系统的可靠性，确保电力通信设备正常有效的运行，为通信技术的发展创造有利条件。 参考文献： [1]许辉，王永添，陈多芳.现代通信网技术[M].清华大学出版社.2007,07
