中國電源學會專委副主任 王其英
隨著IT技術的擴展，通信技術無疑首當其沖，近年來我國通信事業的發展現實也充分說明了這一點。無論是移動通信還是有線通信，其信息量都急劇增加，這對通信的可靠性和準確性提出了更高的要求，由于電源是保證通信暢通的基礎，稍有差錯就會導致嚴重的后果，因此，對電源系統的建設不可輕視。
近年來我國通信電源產業得到了長足的發展，這其中有國外獨資、內外合作引進技術以及國內自行研制開發生產的廠家等，徹底改變了以前僅靠幾個少數的廠家掌握產品貨源的局面。通信電源技術也有了飛速發展，從1963年的可控硅整流器到1965年的三極管直流變換器，進展較快，但在這之后一直到80年代技術上沒有大的突破。90年代的改革開放為通信電源事業注入了新的生機，電路技術得到了飛速發展。“零電流（ZCS）”和“零電壓（ZVS）”開關技術已被廣泛采用，MOSFET、IGBT以及快速二極管、高頻磁性元件、高頻電容等先進元器件也被普遍引入電路，使我國的通信電源技術水平登上了更高的臺階，為我國通信事業的順利發展打下了堅實的基礎。
一、通信電源的配電方式
通信電源系統有幾種配電方式：市電（包括雙路供電）通信電源配電方式，這種方式多用于一些通信量不大的小市鎮、獨立街區和單位；市電UPS通信電源配電方式，這種方式多用于一些通信量大和重要的通信中心等；發電機通信電源配電方式，這種方式多用于一些邊沿村鎮、野戰部隊指揮車、油田新區、海島、山區等的通信。其中以市電UPS通信電源配電方式為最佳。由以上可以看出：
（1）通信電源是整個供電系統的最后一環，即它直接供電給通信電路元器件，所以供電質量的好壞直接影響著通信的質量；（2）在通信電源由市電供電時，由于市電的電壓變化范圍較大，尤其是低電壓時間較長時，會導致電池頻繁的放電，即使已有UPS系統，萬一由于某種原因而切換到旁路時，仍然變換為直接由市電供電；（3）通信電源由發電機供電時，頻率和電壓都不如市電穩定，導致電池放電的幾率就更大。
在通信事業蓬勃發展的今天，通信電源制造業也如雨后春筍迅速發展，除了一些骨干企業外，一些中型和小型制造廠的產品也融入市場，加入了競爭的新行列。競爭的焦點仍然是價格，然而有人把價格和性價比混為一談，其背后不可避免的存在一些質量問題。根據一分價錢一分貨的原則，在選擇通信電源時應注意以下幾個方面。
二、選用通信電源的注意事項
（1）產品廠家和口碑
這里一個是廠家，一個是口碑。一般來說正規廠家的產品總比較正規一些。有一定歷史的大廠家其產品的延續性較長，這對今后維修備件的供應有保障。如美國APC公司的進口產品，深圳華為及武漢洲際公司的國產品等都有著很好的聲譽。但正規廠家的服務不一定都好，也是參差不齊，故要綜合考慮。也有的廠家服務態度盡管非常好，但由于產品的質量欠佳，故障接連不斷，這也是用戶所不希望看到的。因此，二者必須適當具備。
（2）產品的綜合指標
要做到產品的一兩項指標達標是不難的，若各項指標都好，沒有好的電路和元器件是不行的。完好的指標對保證通信電路的正確工作有著重要意義，下面就分別作一討論。
首先，輸入電壓范圍要寬。寬范圍的輸入電壓適應能力，即使電網電壓波動大的地區也能正常工作，也可減少電源輸出端電池的放電次數，使電池不至于過早的結束其服務壽命。比如PC1200和MX28B系列通信電源就有著20%以上的輸入電壓適應能力。甚至TWF0500系列可將輸入電壓適應能力擴展到88264VAC。這就為供電條件不良環境下的通信奠定了好的基礎。
其次，輸入功率因數。通信環境最怕干擾，這種干擾輕則使通信失真，重則使通信中斷。所以要求通信電源本身不要有任何干擾，如果對電源本身的輸入整流器工作不加任何限制，就會產生3050%的諧波電流干擾電網，使該電網變成干擾源，以傳導和輻射的形式影響和破壞設備的功能。所以輸入功率因數越高越好，目前的三相無源校正的功率因數約為0.880.94,單相有源校正的功率因數可達0.970.999，比如MRF2800H、MRF1700H、TWF0500等系列通信電源都可把輸入功率因數做到0.99以上，即可把諧波電流壓低到35%以下，保證了通信的順利進行。
第三，穩壓精度和效率。輸出電壓的穩壓精度越高，通信電路工作越穩定。目前的水平一般在常溫下其精度大都優于0.5%,這對通信來說已足夠了，當然還有高達0.060.2%的。效率標志著電源的可靠性，因為電路元器件一般的理想指標是25°C，在這個基礎上每升高10°C，元器件的壽命就減半。效率高就意味著損耗功率小，機內溫升就低，元器件服務期就可延長。目前國內外的水平多數在89%92%。比如MRC1800H電源的典型效率是91%，近年的軟開關技術又將效率提高了幾個百分點，大大提高了電源的可靠性。
第四，動態特性。當負載突變時，電源輸出電壓的變化不得超出規定的范圍。我國標準規定：啟動沖擊電流不大于最大輸入電流有效值的150%。實際上這一項指標對通信電路的工作沒有什么影響，只是對電源的一種要求。
第五，雜音電平。由于電源采用的是脈寬調制（PWM）技術，因此在輸出的直流電壓上難免有雜音（毛刺）疊加在上面，如果這個雜音的幅度較大，就會影響通信電路的正常工作。關于雜音電平的標準，國內、國外都規定得不全面，只有要求越小越好，但由于做起來較困難，一般要求雜音峰值小于10mv5mv。
第六，電磁兼容要符合指定標準。電磁兼容有以下含義：電磁干擾EMI（即設備運行時所產生的電磁干擾）、電磁敏感度EMS（即設備的抗干擾性能）、電磁脈沖額EMP(設備抗尖峰脈沖的能力)和靜電放電（設備抗靜電放電的能力）。國際上對這些干擾都制定了標準，例如MRC1800H系列電源的對外輻射符合標準EN50081-1，抗干擾符合標準EN50082-1。符合了這兩種標準，就可使通信環境達到比較理想的效果。當然，不同的產品在不同的國家和標準測試中心有著不同的代號，其意義是一樣的。
第七，運行溫度和濕度。在條件優越的環境中，比如通信中心等，在現代化的機房里溫度和濕度都被嚴格控制在規定范圍。但多數運行情況并不理想，比如海島哨所、野戰通訊車、坑道、沿海村鎮、山區等，機房環境不好，為了保證仍能正常工作，電源就必須有耐高溫和相對濕度高的能力，比如TWF0500的工作溫度可達到40°C70°C，相對濕度可在85%以上，這就適應了此種環境。
第八，絕緣強度和安全標準。絕緣強度這個指標很重要，尤其是在潮濕的環境中，比如坑道、海島、艦船、森林等環境下，如果絕緣不好就會漏電，導致機器或人身事故。一般要通過幾個高壓測試指標，比如輸入端到地加1.5kVAC、輸出端到地加500VAC和輸入輸出端加3kVAC等測試電壓，比如加電一分鐘，漏電流小于規定值，比如電流小于10mA等，通過了此種測試的產品就可以比較放心的使用。
為了人身和機器的安全，國際上各國都制定了相應的安全標準，如美國的UL、加拿大的CSA、德國的TÜV及歐洲的CE等，在沒有國標的情況下，也應該有相應的行業標準，這些標準的尺度基本差不多。如果電源沒有符合這些標準的標志或說明，我們就不應該使用它。
一臺正規電源中所采用的元器件都是正規廠家的產品，哪怕是很小的元器件上也打著明顯的標志，整個產品從外殼到布線，給人一種清爽而規范的感覺。這種產品一般來說質量是靠得住的，當然其價格也與此相應；那種從電路板到元器件有著好多“三無”情況的產品，雖然也可看得過去，當時也可用，但性能卻難保證，不過價格卻有競爭力，對把價格放在第一位的用戶，也是一個選擇的機會。
為了便于使用和維護，現在要求電源智能化，應具有過流過壓保護功能，熱插拔功能，指示和告警功能以及無人職守功能，還應有溫度控制和補償功能等。
三、與UPS的配合
由于通信的處理量越來越大，速度越來越高，設備量越來越多，因此要求電源系統的可用性也越來越高，所以不但對UPS的需要越來越迫切，為了供電萬無一失，大都采用了冗余并聯方式，而且也對它的主要指標提出了更高的要求。
（1）輸入功率因數。為了保證通信環境的清潔，要求UPS的輸入功率因數必須高，否則就會導致對輸入市電電壓的嚴重干擾和向外輻射干擾信號。比如對于輸入整流器而言，在無輸入功率因數補償時，單相整流時的輸入功率因數一般為0.6·0.7，諧波電流約有50%；三相6脈沖整流時UPS的輸入功率因數約為0.8，諧波電流成分在30%左右。三相12脈沖整流時UPS的輸入功率因數雖然可做到0.95，但仍有10%左右的諧波電流成分。帶有功率因數補償的高頻整流器可將輸入功率因數提高到0.98以上，Delta變換技術更可將輸入功率因數提高到接近于1，這樣幾乎免除了對電網的污染和對環境的輻射干擾。因此，選擇輸入功率因數高的UPS是有益的。
（2）效率。系統效率是UPS另一個至關重要的指標。效率反映了UPS的功耗，效率越高說明機器的損耗越小。因為構成機器的半導體器件壽命隨著溫度的升高而迅速下降，尤其是在25°C的基礎上每升高10°C，UPS半導體器件的壽命同樣也減半。目前一般UPS的效率大都在92%左右。為了提高效率，制造商們推出了ECO（ECONOMY）運行方式，就是說當市電電壓穩定在一定范圍時，輸入市電就再不經過整流器和逆變器的兩次變換，而是經由旁路開關直接向負載供電。不言而喻，供電電壓的質量當然是降低了。由于其中包含著隱患，因此這種運行方式只能酌情使用。
（3）過載能力。過載能力是UPS的關鍵，因為在正常運行時一般都不會出問題，最需要的（也是最需要UPS顯示能力）時候是在市電異常和負載異常時。因為在市電和負載正常時，UPS只是一個穩壓器和濾波器的作用，而這個功能用一臺廉價的交流穩壓器就完全可以實現。因此，如果UPS只起這么一點作用那就不值得了。所以要抓住UPS主要功能。市電異常時UPS要能不間斷的接續上去，負載異常時UPS要能酌情處理，即對于正常的過載要能經受得住考驗，不要一過載就輕易轉旁路，對于短路要能及時采取必要的措施。
（4）負載功率因數。UPS不同的負載功率因數反映了帶不同性質負載的能力，目前的大部分UPS多是單功率因數，其優點是節省了造價，而缺點是一個功率因數只能對應一種對應性質的固定負載，負載的性質只要偏離這個功率因數指定值，UPS就得降耗使用，這就給用戶帶來了不便。負載功率因數使一個范圍內的UPS給用戶帶來了方便，不過其本身造價要稍高一些，但帶來的好處卻是過載能力強和適應負載范圍寬。不言而喻，對于以后經過功率因數補償的負載機器來說也具有強大的適應能力。
(5）電流峰值系數。這個指標反映了UPS耐負載沖擊的能力，尤其在電信系統，由于機器的信息量很大，往往有時出現多個機器同時出現最大負荷的情況，這就形成一個很高的峰值電流脈沖，或者一直就是如此高的脈沖連續工作，造成UPS短時沖擊過載。如果UPS的耐負載沖擊能力不強，就會導致頻繁地轉旁路，對機器形成隱患。目前UPS的負載電流峰值系數由3:15:1,應盡量選參數高的。
（6）軟啟動和負載軟轉移功能。為了保證供電的可靠性，有些地方安裝了柴油發電機，當市電停電時好使發電機接續上去。如果UPS無軟啟動和負載軟轉移功能，當發電機投入時由于UPS將電池充電電流和負載電流同時突然加到電機上，有可能使柴油發動機熄火，造成全系統崩潰。因此，對通信電源系統的選擇、設計和應用是一項細致而繁雜的工作，值得我們去好好研究。般要通過幾個高壓測試指標，比如輸入端到地加1.5kVAC、輸出端到地加500VAC和輸入輸出端加3kVAC等測試電壓，比如加電一分鐘，漏電流小于規定值，比如電流小于10mA等，通過了此種測試的產品就可以比較放心的使用。
為了人身和機器的安全，國際上各國都制定了相應的安全標準，如美國的UL、加拿大的CSA、德國的TÜV及歐洲的CE等，在沒有國標的情況下，也應該有相應的行業標準，這些標準的尺度基本差不多。如果電源沒有符合這些標準的標志或說明，我們就不應該使用它。
一臺正規電源中所采用的元器件都是正規廠家的產品，哪怕是很小的元器件上也打著明顯的標志，整個產品從外殼到布線，給人一種清爽而規范的感覺。這種產品一般來說質量是靠得住的，當然其價格也與此相應；那種從電路板到元器件有著好多“三無”情況的產品，雖然也可看得過去，當時也可用，但性能卻難保證，不過價格卻有競爭力，對把價格放在第一位的用戶，也是一個選擇的機會。
為了便于使用和維護，現在要求電源智能化，應具有過流過壓保護功能，熱插拔功能，指示和告警功能以及無人職守功能，還應有溫度控制和補償功能等。
