引言：直流开关电源主要用于在电路中控制开关的通断，经变压转换输出高频交流电，但将该电源应用于5G通信中需将外接电线频繁插电，在此过程中易增加外接导线与内部接线间的断开概率，由此引发电源接触不良问题，影响5G通信的可靠性，对于电源结构的改进设计提出现实需求。
1技术方案
1.1结构设计方案
1.1.1结构组成
引入一种适应5G通信的电源开关，由电源主体、开关、插孔、夹紧机构、外接导线及安装块组成整体结构，如图1所示。
图1电源开关主体结构图
1.1.2设计方案
该直流开关电源主体采用矩形立方体结构设计，主体顶部设有开关，间隔一段距离开设一个插孔、位于开关下方，在靠近插孔的下部安装防护网。在主体下部设有夹紧机构，由安装块、走线管、外螺纹管、橡胶片、内螺纹旋钮、斜面管组成，夹紧机构内侧设有电源外接导线，安装块一端与主体外表面贴合设计，在安装块内部固定连接一个走线管，走线管延伸至主体结构内部；将外螺纹管固定安装在走线管外表面处，在二者接触面之间增设橡胶片，外螺纹管表面安装一个内螺纹旋钮、二者采用螺纹连接形式设计，旋钮一端连接斜面管，表面设有防护纹；将紧固螺丝贯穿安装块内部、与主体结构进行贴合设计，在紧固螺丝与主体内壁贴合部位安装一个螺帽，且紧固螺丝与主体、安装块之间均采用活动连接设计。在主体正面安装一个防护网，用于罩住散热扇，且开设若干散热孔。
1.2工作原理
针对直流开关电源工作原理进行分析，在处理电源外接导线与主体结构间的接线问题时，需将外接导线穿入外螺纹管、进入主体结构内部，再将接线头与主体内部接线进行连接，完成接线处理。随后拧动内螺纹旋钮，使旋钮基于螺纹连接形式在外螺纹管表面向靠近电源主体结构一侧转动，在此过程中带动斜面管向主体结构一侧同步运动，此时考虑到斜面管在靠近主体结构一端的直径大于另一端直径，因此在斜面管转动的过程中将对橡胶片产生挤压力，将橡胶片内侧的外接导线夹紧，由此实现对电源外接导线的有效固定。当对外接导线施加拉力时，由于外接导线已被电源夹紧机构进行紧固处理，因此导线及其伸入电源主体结构中的接头将不再受外部拉力的影响，借此有效防范导线断开、接头接触不良等现象的发生，规避电源开关断路问题。
2应用性能测试与评价
2.1电源性能测试
2.1.1电源保护性能测试
针对该直流开关电源的时输入过压/欠压保护功能进行测试时，其测试标准为：当输入电压低于AC 313±10V时，电源模块启动保护功能，同时在输入电压超过AC 485±10V时，同样进入保护状态，此时系统中无直流输出；待电压恢复至正常工作区间后，电源模块恢复运行状态。输出过压保护测试，当输出电压值超出DC 325±5V时，电源启动保护功能，此时无电流输出，需断电重启后方可恢复正常运行；当输出电压值低于DC 198±1V时，电源将发出告警提示，此时存在直流输出，待后续电压恢复至正常值后告警自动消失[1]。在实际测试环节，分别控制不同断路器处于断开、合上状态，基于手动操作进行调压处理，缓慢调整三相交流电压，当电压超出限值或低于限值时均发出故障代码、LED指示灯亮起，待将电压恢复至正常工作区间后故障消失、电源恢复正常状态，说明该电源处于正常工作状态。
2.1.2稳压、稳流精度测试
参考技术规程将电源稳压精度控制在±0.5%以内，稳流精度控制在±1.0%以内[2]。在实际测试环节，在测试系统界面输入相应参数，选取直流电压类型与测试点数量，点击开始按钮即可使测试系统自动运行，待测试结束后将系统数据导出，测得在交流电压分别为342V、380V和418V时，稳压精度控制在0.04%～0.06%范围内，稳流精度控制在0.20%～0.25%范围内，测试结果判定为合格。
2.2优化效果评价
通过将电源性能测试结果进行汇总可知，该电源保护性能完好，稳压与温流精度均符合规范要求，且电源主体体积较小、内部结构紧凑，在长期带电运行过程中通过调节开关管占空比即可有效保证输出电压、电流的稳定性，在频繁插电过程中依托夹紧机构的配合设计，保证电源外接导线及其末端接头实现与主体结构内部接线的可靠连接，有效克服因频繁断电对电源系统使用寿命的影响，为5G通信质量及稳定性提供保障。
结论：通过引入一种适用于5G通信的直流高频开关电源结构设计方案，实现外接导线与内部接线的可靠连接，有效防范在电源运行过程中发生断路问题，且性能测试结果表明该电源具备良好使用性能。未来还需考虑对电源测试功能做出进一步扩充，如增设通信、故障远程告警功能等，更好地服务于5G通信技术发展。
参考文献：
[1]雷宇,李一波.通信电源组合式开关电源系统改造探讨[J].数码设计,2020,(18):1.
[2]冯兆辉,韩方韬.500kV变电站通信专用高频开关电源不停电更换[J].内蒙古电力技术,2021,(01):5.
作者简介：宋麒慧（1995-），女，本科，助理工程师，主要从事特高压直流运维工作。