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现代通信网的分布式供电设计

所谓分布式电源系统,是由若干小容量电源模块组成的一个大容量电源系统。它是利用

新型电源理论和技术制成相对小的电源功率模块,组合成积木式、智能化的大功率电源系统。
越来越多的电源系统采用模块并联技术,将多个开关电源模块灵活地并联组合成大功率分
布式电源体系,是目前实现开关电源大功率化的主要途径。在分布式电源研究和发展领域,
美国、德国、英国和日本等国家在技术上处于领先地位,它们的许多发电设备生产公司与电
力公司联合,进行分布式电源技术的商业化实验。在欧洲,正在研究普及分布式电源的政策,
而我国对分布式电源的研究尚处在起步阶段。

如今,直流分布式电源系统正以其冗余度高、控制灵活等优点而被广泛应用于通信领域。

文中提出一种基于微网技术的现代通信网分布式供电设计方案。

1 通信网的供电方式

通信网对电源的基本要求是能不间断地连续供电,因此其供电机制一般由

AC—DC 整

流器、电池组和配电设备构成,标称值为

-48 VDC 或 24 VDC 的不间断供电系统,然后由

DC—DC 变换器将标称值为-48 VDC 或 24 VDC 的电压变换成电路板所需的各种电压,如
12 VDC 和/或 5 VDC。从通信网供电方式的发展历程来看,主要经历了 3 个阶段,即集中
式供电、集散式供电和分布式供电。

(1)集中式供电。用 1 个或 1+1 备份方式的大功率不间断供电系统提供整个通信网所需要

的各种电压。此类供电方式已经基本淘汰。

(2)集散式供电。先由大功率的不间断供电系统提供统一的-48 VDC 或 24 VDC,然后集

中供给通信网。而在通信网中,设备机架的每个机框都有一个或多个中功率电源板

(DC—

DC 变换器),将-48VDC 或 24 VDC 的母线电压转换成一种或多种电压,供给本机框的电路
板。

(3)分布式供电。先由大功率的不间断供电系统提供统一的-48 VDC 或 24 VDC,然后集

中给通信网供电。设备机架每块电路板上各有一个或几个小功率电源

(DC—DC 变换器),将-

48 VDC 或 24 VDC 的母线电压直接转换成电路板所需的电压。

相对而言,集中式供电造价最低,但可靠性最差;分布式供电可靠性高、灵活性强、可

扩展性好、通用性强,但造价较高;而集散式供电的性能和造价介于两者之间。目前,各大
通信运营商所采用的固定电话系统、移动通信系统等,大都采用集散供电方式。为提高系统
的可靠性,所用的电源板采取

1+1 备份方式,或 N+1 冗余备份方式。目前集散供电方式是

性价比最高的一种供电方式。

随着新一代数字芯片的出现,现代通信网中通信设备的工作电压不断降低。为提高芯片

的运行速度、降低功耗,

12 VDC 及 5 VDC 的使用日趋减少,而 3.3 VDC 和 2.5 VDC 甚

1.8 VDC 的使用则开始增加。因此,在低工作电压时,由 DC 电压供电的电阻所产生的