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根据现代通信网的功能组成,借鉴微网技术,一种可行的设计方案是将整个通信网的供电系统按功能划分成若干个分布式供电单元(相当于微网),即每种业务网或传送网或支撑网构成一个分布式供电单元,包括电话网供电单元、移动网供电单元、FR网供电单元、局域网供电单元、ATM网供电单元和Internet供电单元、SDH供电单元、光传送网供电单元、信令网供电单元、管理网供电单元和同步网供电单元等,如图2所示。每个供电单元正常情况下并网运行,在主电网故障时可以脱网单独运行,从而提高了系统供电的可靠性。另外,电池组(BAT)可以采用其他的储能系统或设备替代。
在每个供电单元中,首先若干个中小功率的AC—DC高频开关整流模块采用N+1冗余方式并联,将220VAC或380 VAC变成-48 VDC或24VDC;然后与一组或二组中小容量的电池组并联,提供统一不间断的-48 VDC或24 VDC;然后通过DC汇流母排,给每个机架中每个机框中的每块电路板上的DC—DC变换电路供电,DC—DC变换电路将-48 VDC或24 VDC变换为所在电路板所需的12 VDC和/或5 VDC和/或3.3VDC和/或2.5VDC和/或1.8 VDC等。
以上是一种按照现代通信网的功能组成实现分布式供电的方案,可以满足现代通信网的供电要求。但是,此方案分布的广度和深度不够,所划分的供电单元粒度过大。在实际的供电设计中,还可以考虑在此基础上将以上的每个供电单元,根据功能再进一步细化成若干个粒度较小的供电单元,例如,固定电话网供电单元可以进一步细化为用户设备供电单元、中继设备供电单元、交换网络供电单元和中央控制供电单元等。粒度更小的分布式供电方案,还可以根据容量进行划分。例如,用户设备供电单元可以按容量再细化成多个微小粒度的供电单元。
3.4 DC—DC变换模块的设计
采用分布式供电时,DC—DC变换模块成为设计的关键。DC—DC变换模块的设计目标是更高性能、更高转换效率、更高功率密度和更低价格。为此,必须采用最先进的拓扑结构和最先进的软开关(ZVS和ZCS)同步整流技术、磁芯技术和MCU/DSP技术等。同时,由于现代通信网中通信设备大量采用VLSI芯片,还要考虑到由此带来的低电压、大电流对芯片供电提出的严格要求,包括低内阻、低纹波、软启动、防浪涌、防开关机过冲、支持热插拔、提供冗余备份等,更严格的还要求包括上/下电顺序控制、实时监控等。
4 结束语
采用分布式供电是现代通信网通信设备供电的发展方向。针对现代通信网的供电要求,制定供电设计原则,尝试提出了一分布式供电结构,以满足现代通信网对电源和供电要求。分布式电源和微网技术的结合,是应对未来通信网通信设备供电中出现的新问题的一种解决途径。(于友成)
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