开关电源在无线通信设备中的应用
摘要: 在无线通信设备中,需要各类型的多种直流电压,这就需要把电池电压高效地变换为所需的电压。开关电源具有体积小、重量轻、变换效率高等优点,因而在无线通信设备中被广泛应用。本文基于实践分析,总结了开关电源在无线通信设备中的应用方法,希望分析能全面提高研究水平。

引言

当前,通信电源行业对于整个通信行业来说都是至关重要的,其在通信行业中常常会起到不可替代的作用。而开关电源作为一种效率较高、体积适中并且重量较轻的电源,其在通信电源的使用过程中常常占据重要地位。在具体分析过程,总结了开关电源在无线通信设备中的重要地位,分析了具体的运用措施。

1开关电源在无线通信设备中的重要地位

随着国家科技水平的不断提升,信息化技术不断升级,无线通信设备领域也逐渐引入了更多的新技术、新设备,以不断提升无线通信工作的开展成效。开关电源在无线通信设备中应用的非常广泛。通信电源的分类方法有很多种,其中,按照直流稳压电源进行分类,可以将其分为三类:线性电源、相控电源和开关电源。

开关电源主要是负责电源的开关,其最主要的特点就是“高频”。开关电源的工作频率非常高,大部分在40kHz以上,并且没有繁杂的噪声。开关电源的体积通常比较小,重量也比较轻,比较适合分散供电的情况,它可以和通信设备放在一个机房里面。此外,开关电源的效率很高,通常在90%以上,在当前这个能源需求比较紧张的情况下,应当可以在节约能源方面起到很大的作用。在运用有效的功率因数对电路进行校正的过程中,功率因数可以接近于1,并且对公共电网大多并不会产生很大的污染。如图1所示。

当前,开关电源大多采用模块化的设计,能够实现N+1的配置,具备很高的可靠性。并且,开关电源方便维护,能够在运行过程中变换模块,并且不影响相应系统的供电,非常方便扩容和分段。在刚开始建设的时候,可以留出来最后的模块,方便随时进行扩容。为了能够方便调试,里面就应当设置有模拟电路,并不需要另外的负载。开关电源还有监控的功能,同时配备有标准的通信接口,能够展现出集中监控的作用,不需要人员值班看守。

2开关电源在无线通信设备中的应用注意事项

2.1电压稳定

为保证电压器能够正常使用,首先应维持电压稳定。然而,在一些人流量较大的公共场所,电源电压经常出现波动,由此导致用户使用无线通信设备的体验下降。因此,设计者应当在设计电源变压器时考虑到可能导致电压波动的因素,采取在输入端增添滤波器等控压元件的方式,维持电压稳定。

2.2输出波纹的控制

通信信号出现噪声的原因有很多,其中,波纹残留是主要的因素。如果过多的波纹残留在电源内,输出信号的噪声就会明显增大。因此,在设计开关电源时,应当采取必要措施控制输出波纹,尤其需要控制低频波纹。可供借鉴的措施包括控制前馈法和提升书橱低频滤波的电感等等。

2.3板载电源

所谓板载电源,即DC/DC转换器,这一元件的功能是缩短产品和负载,进而降低电压在连接线路中的损耗,是开关电源的输出电特性和EMC特性能够得到优化。

2.4实际负载

在使用DC/DC变压器时,实际负载发挥着决定性的作用。变压器实际负载决定着变压器能否与无线通信设备相匹配。故而在选购变压器时,应首先考察其实际负载。

3开关电源在无线通信设备中应用的发展前景

随着相关技术的不断进步,开关电源陆续更新换代,其科技含量也在不断提升。放眼未来,开关电源及供电系统的智能化程度势必将继续提升,从而迎合互联网通信技术的飞速进步,以及各类无线通信设备维护的需求。因此,开关电源设计者应当着手进一步提升开关电源的可操作性与运行的稳定性,使其朝着小型化、高智能化和多功能的方向演进。

3.1小型化

当下,移动通信设备的研发技术不断取得新的突破,无线通信技术也获得了长足的发展,这对分散供电提出了更高的要求。为满足分散供电的需要,无线通信设备势必将朝着体积更小的方向发展。事实上,当前的电源研发技术已经能够满足小型化开关电源的要求。借助此类开关电源,无线通信技术、互联网技术不断发展,相关的数据产品的数量也日益增加;同时,小规模插件纷纷涌现,为人们的生活带来了诸多便利。例如,中兴通讯公司研发的ZXDU45嵌入式电源就属于小型化开关电源的范畴,其结构为标准19英寸插框式,高度为4U,具有多功能、便携、安全性高等优势。

3.2高智能化

伴随无线通信技术的发展,开关电源的使用范围逐渐得到拓展;然而,专业维护人员的数量仍然较少,难以满足开关电源维护的需求。因此,应当研发高智能化的开关电源,使电源能够按时进行自我检测,一旦发现运行故障,则可以及时发出预警信号,或自行诊断处理。这就要求开关电源的研发人员将自行诊断和处理故障的功能纳入研究范畴,使电源能够自主处理小范围的故障,从而为维护人员的工作提供便捷。

3.3电池管理

开关电源的电池是其工作的基础,因此,电池管理工作不容忽视。开关电源的电池能否稳定工作,直接关系到通信电源系统的工作情况。故而电源维护人员应当及时对电源的电池进行管理,并且管理工作不能仅仅局限于定期检修,关注电源的使用损耗情况,并对其进行测温和功能维护,更应当管理电池的电容变化情况,并及时检测其充放电的能力。

3.4多功能性

开关电源的优势之一在于其能够灵活应用于多种无线通信场景,且能够同时容纳多个用户进行联网操作。开关电源之所以能够实现多种功能,是因为其内涵多种功能板或电路板,可以类比为计算机的硬件扩充,如网卡等。计算机安装了网卡就能够接入互联网,而开关电源内安装了多功能电路板,就可以具有多种功能。用户可以根据无线通信设备的实际使用需求合理利用开关电源的多种功能,而运营商也可以根据电源的不同功能特性对电源定价。

结束语:

综上,本文阐述了开关电源在整个通信电源行业中的重要地位,并且为开关电源的前景发展提出了一些可供参考的方式方法和对策建议,希望相关研究工作人员能够进一步提高对开关电源的运用和发展,让开关电源更加普及、更加实用。

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