望 松
通信电源是向通信设备提供交直流电的电能源，在通信网中的位置极其重要，被喻为通信网和通信设备的“心脏”。如果一个电话局的供电系统发生故障而中断供电，就发使整个电话局瘫痪，造成地区政治、经济的损失；如果一个长途干线通信站或通信枢纽局因供电故障而瘫痪，就会造成更广泛的经济损失和不良的政治影响。
自２０世纪８０年代以来，我国通信事业得到了飞速的发展，通信网和通信设备在质与量的方面都发生了巨大的变化和提高，这种质与量的变化也给通信电源的发展提出了新的要求。因此本文主要对现代通信设备对电源与供电系统的要求及电源设备与供电系统发展的趋势进行了讨论。
一、现代通信设备对电源与供电系统的要求
与传统的机电制的通信设备比较，现代通信设备提高了对电源供电系统的要求，具体体现在下面几个方面：
首先，传统的机电制电话交换机、载波机等通信设备，由于设备内部采用了很多继电器元器件，一般都由－２４Ｖ或－６０Ｖ等直流电源直接供电，而现代程控电话交换机，移动电话设备和光纤传输设备等，一般都由交流市电经整流器整流成直流后供电，只有卫星设备和计算机等由交流市电经交流不间断电源设备进行供电。但不论是整流直流供电还是交流不间断电源供电，均因现代通信设备是由微电子集成电路或晶体管等元器件构成的，需要通过变换器模块变为直流低压，即将－４８Ｖ或－２４Ｖ直流变换民５Ｖ、１２Ｖ等低电压、大电流来供电。这种供电方式由于工作电压较低，会使集成电路的工作状态，乃至整个通信设备的运行，受到供电电压脉动、电磁干扰以及电浪涌等方面的影响。而且，集成电路芯片对电压变化的影响时间非常敏感，响应速度要比继电器快１０４倍，因此对电压稳定性的要求就很高，在脉动电压和抗电浪涌等方面也比传统的通信设备有更高的指标要求。
其次，传统的机电制电话交换机采用的是集中铜（铝）母线排低阻配线的供电方式，而现代通信设备为了减小因电压瞬变和负载短路使整个供电系统电压下降和通信设备不能正常运行的情况，在直流配线系统中采用了新的配线方式，如有国家采用电缆馈线配线，有的国家采用“高阻配线”方式等等。
再次，为了保护通信设备不受雷电或电磁干扰，现代通信设备采用了新的接地方式（这是非常重要的），如程控交换机－４８Ｖ直流供电的正极馈线采用了单点接地的方式，交流三相馈线采用了三相五线制的方式，整个通信局（站）采用了工作、保护和防雷联合接地的方式等等。
在机电制交换设备的局间中继电路中，由于可以采用大地作回路，因此对接地电阻值的要求很高，而在现代程控交换设备中，特别是数字中继模块上根本不存在以大地作回路的控制电路，因此对其接地电阻值的要求就可以放宽。
二、现代通信电源的发展趋势
为了适应现代通信对电源设备与供电系统提出的新要求，通信电源设备与供电系统有以下发展趋势：
１．交换技术与高频化
２０世纪６０年代中期，美国研制成功了１２ｋＨｚＤＣ／ＤＣ变换器及半导体开关管（用于微波通信），到７０年代初期被先进国家普遍采用。特别是由这种半导体开关管和变换技术组成的整流电路，能使三相交流电源不超过５０Ｈｚ工频变压器直接进行整流，然后由逆变器变成高频交流及再一次整流，即变成通信设备所需的各种直流电源，是十分有成效的。
由于用２０ｋＨｚ高频变压器取代了５０Ｈｚ工频变压器，整流器中的关键元件“工频变压器和滤波电感”大为缩小，进而减小了整个整流器的重量体积，消除了噪声，提高了功率因数，并改善了可控硅对电源波形造成的畸变。
８０年代初英国采用上述原理，研制出了第一套完整的４８Ｖ电源设备，即目前所称的开关电源（ＳＭＲ：Ｓｗｉｔｃｈ Ｍｏｄｅ Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）。
在开关电源中，通过使用关断时间和存储时间大大缩短的场效应晶体管，又使开关频率一下子从２０ｋＨｚ提高５０ｋＨｚ，甚至达到５００ｋＨｚ。
因此，目前用于通信设备中的机驾电源或组成基础电源系统的ＤＣＤＣ变换器，变换频率一般在５００ｋＨｚ以下，输出功率在３００Ｗ以下。这种ＤＣＤＣ变换器技术比较成熟，可靠性高，效率也高，因而被国内外广泛应用。
２．时控（ＴＲＣ）化
随着开关电源的诞生，对输出电压的控制，将由ＴＲＣ完全取代相控和铁磁谐振控制等方式。ＴＲＣ的方式分为：
ａ．脉频调制（ＰＦＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ），即用脉冲频率改变空占比来调整和控制输出电压和稳定性。
ｂ．脉宽调制（ＰＦＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ），即用脉冲宽度调节空占比来控制输出电压的稳定性。
３．分散化
通信电源供电体制正在从集中供电向分散供电方式发展，特别是发达国家均已开始采用分布式的电源设备和分散式的供电方式，分散式供电主要有以下三种形式：
ａ．在通信机房内设一个集中的电源系统（包括整流、配电设备和蓄电池），为本机房内的通信设备供电。
ｂ．在通信机房内设多个较小的供电系统（每个系统包括整流、配电设备和蓄电池），每个较小的供电系统为本机房内一部分通信设备供电。
ｃ．在通信设备每个机架内分设独立的小电源系统（包括整流器和蓄电池），为本机架内的通信设备供电。
以上三种分散供电方式各有利弊，但均取消了电力室和电池室，使直流供电设备更接近通信负荷，不仅减小了直流输电的损耗，也提高了系统的可靠性，使安装、运行的费用也大大减小。
４．集中监控化
通信系统的集中监控，就是把同一枢纽通信大楼内或虽不在同一大楼，也不在同一城市，但在同一管理范围内，分布在各局所的通信电源设备集中在一个监测中心内，实行统一的管理和监测，即对其实行所谓的集中遥信，遥测和遥控。其中，遥信是指将正在运行着的通信电源设备的各种状态信息，如哪一路交流电在工作（包括自备油机发电），电压、频率是否正常，直流输出是否正常，电池处在浮充还是均充状态，以及Ｎ＋１台整流器是否都正常运行等依靠反馈到监测中心。遥测是根据遥信获得的信息资料来判断所发生的情况，或对一些必要的技术数据进行定期测试，如停电时间、故障历时和次数、油机运行时间等等，进行自动记录、显示和打印，为故障分析提供参考。
三、我国现代通信电源设备与供电系统发展的回顾与展望
随着现代通信电源设备与供电系统的发展，我国的通信电源设备与供电系统也在不断地变革，即随着现代通信设备的发展也在不断地进步。我国已几乎对所有现代通信电源设备和供电手段都有应用。例如，２０世纪８０年代初期，为应用卫星地球站和用户电报通信设备，我国引进了交流不间断供电的电源设备（ＵＰＳ），当时是继储能飞轮柴油机发电机组后的一种新型设备，到２０世纪９０年代，我国对通信电源设备进取整体的更新换代，特别是在高频开关整流器的生产方面，我国的民族工业取得了可喜的成果。随着光通信的发展，我国建设了西兰乌（西安—兰州—乌鲁木齐）、兰西兰（兰州—西安—拉萨）等长途光缆干线，在干线工程无人站中试用了太阳能和风力发电设备。通过试用，证明了太阳能电池供电可靠、电压稳定、是一种比较理想的节能、无污染的新能源，目前已被广泛推广和使用。可见我国在采用现代通信电源和供电系统方面已有了飞速发展和巨大的进步，想念在众多通信工作者的共同努力下，通信电源事业一定能适应我国现代通信发展的要求，走在世界的前列。
----《通信世界报》
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