DC/DC直流电源系统在通信电源系统中的实践分析

广东轻工职业技术学院 黄 鹏

最近几年，在我国科学技术水平不断提高的背景下，各类电子设备和技术在通信电源系统的运行中已经得到了有效应用。特别是DC/DC直流电源系统在其中的有效应用和设计，不仅保证了通信的准确性，还强化了此系统的稳定性。基于此，需要在DC/DC直流电源系统的特点出发，完善通信电源系统的运行机制，进而保证通信过程的安全性。

一般情况下，主要在原理和实验等两方面出发，对直流开关电源进行研究，全面分析几种比较常用的DC/DC变换电路结构，选择科学的设计方案。要想提高开关电源系统的可靠性和安全性，减小电磁的干扰，需要分析DC/DC直流电源系统的运行情况，保护电路设计的有效性，从而降低电磁等方面对通信系统的影响。

1 DC/DC直流电源系统应用的重要性

可以说通信电源是通信设备系统在实际运行的核心，如果其在运行中出现了故障，或者是电源系统在运行中发生中断故障，就会对整个通信局和通信网络带来比较大的影响，导致其全部中断和瘫痪。尤其是在我国通信事业不断发展的背景下，通信负载对电源系统运行的要求越来越高，所以说保证DC/DC直流电源系统的安全性已经成为通信网络稳定运行的关键。

现阶段，IDC的业务有了很大提升，相关设备和系统也得到了完善。目前，各运营商中的IDC机房，交流设备一般都是由UPS供电，但是UPS电源系统存在着单点故障点等问题，这些问题还没有得到有效解决，严重情况下会造成整局瘫痪，增加恶性通信事故的发生率。要想在根本上消除其中的风险隐患，需要在DC/DC直流电源系统的基础上处于发，保证供电和通信的可用性，实现节能减排的目的。

2 通信直流电源的分类和应用

2.1 分类

现如今，我国电力系统通信直流电源主要采取两种方式进行供电。（1）通信的专用直流电源系统。此系统主要是由交流配电屏、蓄电池组和监控单元等内容所组成的，并且设备在正常工作的时候，会使用交流电提供能源。其中整流器的功能作用，是将交流电进行转换，将其转换为-48V直流电。直流电输出，一般由直流配电屏分配给通信设备，并且其还有一个作用是给蓄电池组浮充充电，必要的时候可以将其改为均衡充电，主要是为了确保蓄电池能够处于满充状态。如果交流电停电，或者是整流器出现故障时，蓄电池组会直接提供电源，进而保证通信设备供电的稳定性。（2）变电站DC/DC供电模块。直流电源变换器（DC/DC）能够将站中的220V直流输入到通信设备中，满足供电要求。

2.2 应用分析

（1）变电一体化电源

在对变电一体化电源的特点进行分析时，发现其主要是由直流电压和电力用逆变电源等装置组成的，并且共享的直流电源为蓄电池组，在此基础上形成统一监控的成套设备。如图1所示。

图1 变电一体化电源运行图

变电一体化电源一般是用于给自动化装置和继电保护等相关设备供电，经常采用UPS方式供电，为通信电源系统的稳定运行提供条件。

（2）高频开关电源

高频的开关电源，一般是会通过MOSFET，或者是IGBT的高频切换工作。在此过程中，开关的频率需要控制在50～100kHz范围内，实现高频率的小型化。其工作原理，主要是将电网中的交流电源，有效变换为直流电源，在此基础上保证DC/DC直流电源系统运行的稳定性。

通常情况下，直流-直流转换电路会采用电压转换技术，实现电压之间的变换，然后再经过高频变压器降压等方式，控制波幅的交流脉波。在此过程中，交流脉波会经整流二极管，然后输出滤波电路，保证直流电压的稳定性。通信电力系统一般会采用直流48V的高频开关电源，但是当开关电源出现故障的时候，需要由蓄电池供电，预防其他意外事故的发生。

3 DC/DC直流电源系统在通信电源系统中的应用

3.1 科学选择元器件

在对自动调压装置进行设计时，需要明确DC/DC直流电源系统的运行特点，注意对其中独立执行部分的有效设计。自动控制电路在运行中一般所需+12V工作电源，主要通过7812稳压块直接稳压后所获得。在此过程中，还需要注意采样的回路，可以利用精密的电阻，直接降压进行采样，在保证采样精度要求的基础上，强化通信电源系统的功能效果。此外，工作的可靠性与稳定性都比霍耳元件高，能够更加准确判断其中的回路。

由于其属于LM224工业常采用的芯片，具有价格低和性能可靠等特点，所以在触发电路等部分中已经得到了有效应用。在具体的工作过程中，还需要参考驱动电路，采用BU406（BUX85）的高压三极管。这种器件的造价十分低，并且其也是成熟的器件，已经被广泛应用到了电源设计。继电器所采用的是JQX58F，此继电器节点具有容量大等特点，价格也非常低，可以保证DC/DC直流电源系统应用的有效性，降低意外事故的发生率。

3.2 优化工作过程

DC/DC直流电源系统中的合闸母线（+HM），会经过硅降压回路，完成降压，在此之后，形成了正控制母线（+KM）。+KM会经过自动调压回路采样后，对其中的回路进行准确判断，然后在此处进行比较。如果在此过程中，+KM没有高于预先设好的范围，就会触发电路不动作，移位执行电路也会受到影响，电路在此基础上会一直保持原状态，+KM值也会保持不变。

3.3 DCS在现场总线方面的实践

在对现场总线结构进行分析时，发现其主要包括2个部分，主要为现场仪表和连接控制系统，一般通过二者之间的有效配合，进而形成全数字化和双向的通信系统，保证DC/DC直流电源系统运行的稳定性。在此过程中，技术人员一定要明确现场仪表和现场总线的连接。由于现场总线位于整个通信系统中的底层，所以其可以实现多变量和双向的通道。将其与传统的通信系统比较，此结构不仅能够单向传输，还能够实现双向传输，不断提高系统运行的效能。

3.4 蓄电池组的使用

在DC/DC直流电源系统运行中，如果蓄电池组和充电器连接时，需要将电池组中的一个端子连接片断开，注意充电，或者是负载电路开关的位置，其应该位于“断开”位置，主要是为了防止短路，进而保证连接的有效性和正确性。在对蓄电池外壳进行清洗时，不可以使用有机溶剂对其进行清洗，也不能应用二氧化碳灭火器扑灭电池火灾。在对其进行处理时，可以应用四氯化碳之类的灭火器具，注意电池组件之间连接的科学性和合理性，并且电压要尽量小。在导通电池系统前，一定要认真检查电池系统总电压的运行情况，避免电池极板膨胀变形等情况的发生。

此外，需要对监控模块的科学设计。监控模块主要是通过对通信直流电源的监控，实现对此部分内容的智能化控制。此模块具有非常强的监测功能，一般包括监测交流输入的电压和电流，整流的器模块并联输出电压值需要保持稳定性。在此过程中，需要注意控制功能，一般包括电源系统的开关机，直流输出电压和输出电流极限值等，实现对充电电流极限值的有效设定，进而保证电池温度系数的有效性，强化通信电源系统的告警功能。

3.5 注意补充充电的方式

在应用密封电池前，不需要进行初充电，但是需要进行补充充电。补充充电经常采用的方式为限流恒压充电。同时，充电的电压需要按说明书的相关规定进行。通常情况下，环境的温度为25℃时，电池存放不可以超过半年。此外，还需要注意补充充电的电压以及充电时间。在此过程中主要以UXL系列为例，注意单体电池电压2.23V的充电时间为2到3天，其中单体电池的电压为2.30～2.35V，控制充电时间为1到2天。如果环境温度在10到20℃之间，充电的具体时间应加倍，当环境温度高于25℃的时候，具体的充电时间会缩短。这就需要结合不同时间段DC/DC直流电源系统的运行情况，保证通信电源系统设计和运行的稳定性和科学性。

结束语：由此可见，要想保证我国通信网络运行的可靠性，要注意DC/DC直流电源系统的特点，注意对补充充电方式的有效应用，保证通信电源系统的稳定运行。可以通过对蓄电池组地有效使用，优化通信系统运行的流程，强化电流和电压的稳定性。同时，还需要详细和规范地检查到每一个蓄电池情况，积极做好48V直流通信电源系统的维护工作，进而为通信电源系统的可靠运行提供条件。