通信電源系統(tǒng)課件

1、2012年年4月月1日日一、通信電源系統(tǒng)概述一、通信電源系統(tǒng)概述二、蓄電池二、蓄電池三、三、 高頻開關電源高頻開關電源四、四、 UPSUPS電源和逆變器電源和逆變器2（一）通信電源系統(tǒng)概述（一）通信電源系統(tǒng)概述3 在通信行業(yè)中，通常把電源比喻為通信系統(tǒng)的在通信行業(yè)中，通常把電源比喻為通信系統(tǒng)的“心臟心臟”，通信電源本身并不能為運營商帶來直接，通信電源本身并不能為運營商帶來直接效益，占用的資本也不高，但是從確保通信質量、效益，占用的資本也不高，但是從確保通信質量、生產安全和財產安全的角度，必須重視通信電源的生產安全和財產安全的角度，必須重視通信電源的運行管理與應用；運行管理與應用；通信電源的作用

2、通信電源的作用 在通信樞紐大樓、衛(wèi)星地面站、微波中繼站、國際在通信樞紐大樓、衛(wèi)星地面站、微波中繼站、國際海底光纜登錄站海底光纜登錄站所有需要安裝電氣和通信設備的地所有需要安裝電氣和通信設備的地方，都需要首先建設好電源，電源設備需要能在不同類方，都需要首先建設好電源，電源設備需要能在不同類型的外電環(huán)境中輸出不同種類容量的多種電源，以滿足型的外電環(huán)境中輸出不同種類容量的多種電源，以滿足不同設備的需求，做到穩(wěn)定、可靠和安全，因此電源是不同設備的需求，做到穩(wěn)定、可靠和安全，因此電源是一切通信必不可少的堅實基礎，而且也是非常主要的根一切通信必不可少的堅實基礎，而且也是非常主要的根本保證。本保證。 為各種

3、通信設備及有關通信建筑負荷供電的為各種通信設備及有關通信建筑負荷供電的電源設備組成的系統(tǒng)，稱為通信電源系統(tǒng)電源設備組成的系統(tǒng)，稱為通信電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)由該系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)、接地系交流供電系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)和集中監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)、防雷系統(tǒng)和集中監(jiān)控系統(tǒng)組成。組成。 一、交流供電系統(tǒng)一、交流供電系統(tǒng) 包括交流供電線路、油機發(fā)電機組、低壓交包括交流供電線路、油機發(fā)電機組、低壓交流配電屏，逆變器，交流不間斷電源（流配電屏，逆變器，交流不間斷電源（UPSUPS）等部）等部分組成。分組成。 通信電源系統(tǒng)的組成通信電源系統(tǒng)的組成二、直流供電系統(tǒng)二、直流供電系統(tǒng) 由直流配電屏、整

4、流設備、蓄電池、直流變換器由直流配電屏、整流設備、蓄電池、直流變換器（DC/DCDC/DC）等部分組成。）等部分組成。1.1.直流配電屏：直流配電屏： 可接入兩組蓄電池，其中一組供電不正常時，可可接入兩組蓄電池，其中一組供電不正常時，可自動接入另一組工作。同時，可監(jiān)測電池組輸出總電自動接入另一組工作。同時，可監(jiān)測電池組輸出總電壓、電池浮、均充電流和供電負載電流，可發(fā)出過壓、壓、電池浮、均充電流和供電負載電流，可發(fā)出過壓、欠壓和熔斷器熔斷的聲、光告警信號。欠壓和熔斷器熔斷的聲、光告警信號。 2.2.整流設備：整流設備： 輸入端由交流配電屏引入交流電，其作用是將輸入端由交流配電屏引入交流電，其作用

5、是將交流電轉換成直流電，輸出端通過直流配電屏與蓄交流電轉換成直流電，輸出端通過直流配電屏與蓄電池和需供電的負載并聯連接，并向它們提供直流電池和需供電的負載并聯連接，并向它們提供直流電源。電源。 3.3.蓄電池蓄電池 處于整流器輸出并聯端。在市電正常時，由整流處于整流器輸出并聯端。在市電正常時，由整流器浮、均充電，不斷補充蓄電池容量，并使其保持在器浮、均充電，不斷補充蓄電池容量，并使其保持在充足電量的狀態(tài)。當市電中斷時，蓄電池自動為負載充足電量的狀態(tài)。當市電中斷時，蓄電池自動為負載提供直流電源，不需要任何切換。提供直流電源，不需要任何切換。 4.4.直流變換器（直流變換器（DC/DCDC/DC）

6、 可將基礎直流電源的電壓變換成通信設備所需要可將基礎直流電源的電壓變換成通信設備所需要的各種直流電壓，以滿足負載對電源電壓的不同要求。的各種直流電壓，以滿足負載對電源電壓的不同要求。三、接地系統(tǒng)三、接地系統(tǒng) 接地系統(tǒng)有交流工作接地、直流工作接地，保接地系統(tǒng)有交流工作接地、直流工作接地，保護接地和防雷接地等。現一般采取將這四者聯合接護接地和防雷接地等?，F一般采取將這四者聯合接地的方式。地的方式。 交流接地：可避免因三相負載不平衡而使各相電壓交流接地：可避免因三相負載不平衡而使各相電壓差別過大現象發(fā)生。差別過大現象發(fā)生。 工作接地：可保證直流通信電源的電壓為負值。工作接地：可保證直流通信電源的電壓

7、為負值。 保護接地：可避免電源設備的金屬外殼因絕緣受損保護接地：可避免電源設備的金屬外殼因絕緣受損而帶電。而帶電。 防雷接地：可防止因雷電瞬間過壓而損壞設備。防雷接地：可防止因雷電瞬間過壓而損壞設備。 聯合接地：是將交流接地，直流接地，保護接地和聯合接地：是將交流接地，直流接地，保護接地和防雷接地共用一組地網，由接地體、接地引入線、防雷接地共用一組地網，由接地體、接地引入線、接地匯集排和接地體連接線、引出線等部分組成。接地匯集排和接地體連接線、引出線等部分組成。這個地網是一個閉合的網狀網絡，地網的每個點都這個地網是一個閉合的網狀網絡，地網的每個點都是等電位的。是等電位的。 四、防雷系統(tǒng)四、防雷

8、系統(tǒng) 避雷針、接地引避雷針、接地引下線、接地體、等電下線、接地體、等電位連接、各級浪涌保位連接、各級浪涌保護器等組成護器等組成五、監(jiān)控系統(tǒng)五、監(jiān)控系統(tǒng) 由各種采集設備、網絡傳輸設備和監(jiān)控終端由各種采集設備、網絡傳輸設備和監(jiān)控終端組成組成通信電源系統(tǒng)的特點通信電源系統(tǒng)的特點（）設備品種多（）設備品種多 高、低壓配電設備；高、低壓配電設備； 發(fā)電設備包括柴油、汽油發(fā)電機，風能、太陽能和燃發(fā)電設備包括柴油、汽油發(fā)電機，風能、太陽能和燃汽輪發(fā)電機；（即一次電源，把其他能量轉換成電能）汽輪發(fā)電機；（即一次電源，把其他能量轉換成電能） 交直流變換設備包括交直流變換設備包括AC/ACAC/AC、AC/DCA

9、C/DC、DC/DCDC/DC、DC/ACDC/AC、UPSUPS（即二次電源，在供電電源與負載之間對電能進行變（即二次電源，在供電電源與負載之間對電能進行變換或穩(wěn)定處理）和蓄電池設備（即化學電源）等。換或穩(wěn)定處理）和蓄電池設備（即化學電源）等。通信電源系統(tǒng)的特點通信電源系統(tǒng)的特點（）涉及專業(yè)學科知識多（）涉及專業(yè)學科知識多 通信電源的專業(yè)維護需要動力機械學、化學、電子通信電源的專業(yè)維護需要動力機械學、化學、電子、通信與自動控制技術和計算機應用知識。、通信與自動控制技術和計算機應用知識。（3 3）維護好通信電源責任重大）維護好通信電源責任重大 電源專業(yè)工作常處于高電壓、大電流、使用易燃油類電源

10、專業(yè)工作常處于高電壓、大電流、使用易燃油類和防雷保護等特殊環(huán)境，對安全生產、通信防護和消除和防雷保護等特殊環(huán)境，對安全生產、通信防護和消除火災等方面有著不可推卸的責任火災等方面有著不可推卸的責任（4 4）電源專業(yè)方面存在的問題）電源專業(yè)方面存在的問題 生產安全生產安全近年來供電事故不斷發(fā)生，嚴重影響并威脅到通信安近年來供電事故不斷發(fā)生，嚴重影響并威脅到通信安全。例如，根據已了解到的電源設備事故分析，蓄電池全。例如，根據已了解到的電源設備事故分析，蓄電池事故占事故占 ，高壓切換事故占，高壓切換事故占 ，高頻開關，高頻開關電源事故占（強排風，灰塵侵入設備）；全通信電源事故占（強排風，灰塵侵入設備）

11、；全通信專業(yè)對通信電源的使用也存在很多的不安全因素，眾多專業(yè)對通信電源的使用也存在很多的不安全因素，眾多的火災事件也都與電源或其使用有很多關聯。的火災事件也都與電源或其使用有很多關聯。技術管理技術管理對運行維護中存在的問題要進行及時、有效的研究對運行維護中存在的問題要進行及時、有效的研究并采取有效的對策，對事故的分析，特別是通信電源的并采取有效的對策，對事故的分析，特別是通信電源的應用安全、通信機房環(huán)境、蓄電池的容量和放電等問題應用安全、通信機房環(huán)境、蓄電池的容量和放電等問題，深入研究使用維護方法，完善和提高監(jiān)控系統(tǒng)的技術，深入研究使用維護方法，完善和提高監(jiān)控系統(tǒng)的技術規(guī)范。規(guī)范。 企業(yè)化管理

12、。企業(yè)化管理。通信電源的使用要適應新的電源維護響應模式，采用通信電源的使用要適應新的電源維護響應模式，采用企業(yè)化管理的應對策略。例如：全方位服務，電源維護企業(yè)化管理的應對策略。例如：全方位服務，電源維護成本，高質量的通信電源應用技術支持問題等。成本，高質量的通信電源應用技術支持問題等。傳輸系統(tǒng)、公務電話系統(tǒng)，專用電話系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)、公務電話系統(tǒng)，專用電話系統(tǒng)、無線系、無線系統(tǒng)，時鐘系統(tǒng)、數字集中錄音系統(tǒng)、信息網絡系統(tǒng)統(tǒng)，時鐘系統(tǒng)、數字集中錄音系統(tǒng)、信息網絡系統(tǒng)、集中告警系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、視頻、集中告警系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)控系

13、統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等火災自動報警系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等設備名稱設備名稱電壓類型電壓類型AFC（自動售檢票系統(tǒng)）220VACISCS（綜合監(jiān)控系統(tǒng)）220VACPA（廣播）220VACCCTV（視頻監(jiān)控系統(tǒng)）220VACPIS（乘客信息系統(tǒng)）220VACBAS(環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)) 220VACACS(門禁系統(tǒng))220VAC傳輸系統(tǒng)48VDC專用電話系統(tǒng)48VDC公用電話系統(tǒng)48VDC 其主要組成：其主要組成：正負極板組、隔板、電解液、安全閥及殼體正負極板組、隔板、電解液、安全閥及殼體，此外還有一些零件如端子、連接條、極柱等

14、。此外還有一些零件如端子、連接條、極柱等。 1 1、正負極板組、正負極板組 正極板上的活性物質是二氧化鉛，負極板上活性物質為海綿狀正極板上的活性物質是二氧化鉛，負極板上活性物質為海綿狀純鉛。純鉛。2 2、隔板、隔板 閥控式鉛酸蓄電池中的隔板材料普遍采用超細玻璃纖維它的主閥控式鉛酸蓄電池中的隔板材料普遍采用超細玻璃纖維它的主要作用有：要作用有：吸收電解液。吸收電解液。提供正極析出的氧氣向負極擴散的通道。提供正極析出的氧氣向負極擴散的通道。防止正、負極短路。防止正、負極短路。3 3、電解液、電解液 鉛蓄電池的電解液是用純凈的濃硫酸與純水配置而成的。它與正鉛蓄電池的電解液是用純凈的濃硫酸與純水配置而

15、成的。它與正極和負極上活性物質進行反應，實現化學能和電能之間的轉換。極和負極上活性物質進行反應，實現化學能和電能之間的轉換。4 4、安全閥、安全閥 一種自動開啟和關閉的排氣閥，具有單向性，內有防酸一種自動開啟和關閉的排氣閥，具有單向性，內有防酸霧墊。只允許電池內氣壓超過一定值時，釋放出多余氣體霧墊。只允許電池內氣壓超過一定值時，釋放出多余氣體后自動關閉，后自動關閉， 保持電池內部壓力在最佳范圍內，同時不保持電池內部壓力在最佳范圍內，同時不允許空氣中的氣體進入電池內，以免造成自放電。允許空氣中的氣體進入電池內，以免造成自放電。5 5、殼體、殼體 蓄電池的外殼是盛裝極板群、隔板和電解液的容器蓄電池

16、的外殼是盛裝極板群、隔板和電解液的容器。鉛襯套匯流條正極板隔板端子蓋負極板殼閥控蓄電池正極板上的活性物質是二氧化鉛，負極板上的活性物質為純鉛，電解液由蒸餾水和純硫酸按一定的比例配制而成。因為正負極板上的活性物質是不同的，當兩種極板放置在同一硫酸溶液中，各自發(fā)生不同的化學反應而產生不同的電極電位。 在電池內部，正極和負極通過電解質構成電池的內電路；在電池外部接通兩極導線和負載構成電池的外部電池。蓄電池充電方法：蓄電池充電方法： 1、浮充充電 當整流器在浮充過程中斷工作后，VRLA蓄電池單獨向負荷供電。當整流器恢復工作后，以0.1C10A的恒壓限流對電池組充電，當整流器輸出電壓升高至浮充電壓設定值

17、后，進入浮充狀態(tài),使蓄電池內電流按指數規(guī)律衰減至浮 充電流值時為充足。 2、均衡充電 蓄電池在使用過程中，有時會產生比重、端電壓等不均衡情況，為防止這種不均衡擴展成為故障電池，所以要定期履行均衡充電。l 2）電池容量25. 125)(t1KTICLl 1）設備負載電流LLLVWI 25. 1KTICLIL-負載工作電流 WL-負載功率，瓦特VL-負載工作電壓 C-蓄電池容量，AhT-設計備電時間，小時 電池溫度系數（1/ ）= 0.010.06K-蓄電池放電效率 放電時間T=1h2h，K= 0.550.6 放電時間T=3h5h，K= 0.750.8 放電時間T=5h10h，K= 0.851 放

18、電時間T 10h，K= 1l 5）整流模塊數目 （* 注：對于1000A以上的系統(tǒng)，每十個模塊冗余一個） CLIIIl 3）電池均充電流l 4）總輸出電流CIC)2 . 01 . 0(1)(MIICEILN IM 模塊額定電流 CEIL 向上取整( 如3.3 4 )1、：2KW/48V42A2、：4281.25/0.85=494AH 根據實際電池規(guī)格，可選兩組300AH蓄電池，共600AH 電池均充電流取0.15,則 為: 6000.15=90A3、為：4290132A可選擇30A模塊，配置個數為 (132/30)1=5.4 取整為6 即最終配置為30A模塊構成的180A輸出的系統(tǒng)通信開關電源

19、技術通信開關電源技術1、整流器工作原理、整流器工作原理2、軟開關技術、軟開關技術3、功率因數、功率因數4、均流技術、均流技術5、電池管理技術、電池管理技術6、防護技術、防護技術+-交流輸入PFC主電路*DC/DC主電路高頻整流全橋整流EMI濾波直流輸出輸出濾波PFC控制PWM控制PFC驅動PWM驅動均流控制檢測放大過壓、過流保護模塊監(jiān)控RS232/RS485風扇電路溫度開關整流器基本工作原理1、整流模塊工作原理框圖、整流模塊工作原理框圖通信開關電源技術通信開關電源技術核心技術核心技術：DC/DC變換技術、軟開關技術、功率補償技術、均流技術、變換技術、軟開關技術、功率補償技術、均流技術、散熱技術

20、、智能化技術散熱技術、智能化技術DCACDCDCPWM調制基本原理：Q1、Q4導通原邊電流Q1、C1、變壓器、Q4 副邊半波整流，D6導通，輸出電壓Q1Q2Q3Q4關閉 Q3、Q2導通原邊電流Q3、C1、變壓器、Q2 副邊半波整流，D5導通，輸出電壓 Q1Q2Q3Q4關閉 下一周期 在變壓器T一定情況下，輸出電壓將取決于功率器件導通時間（驅動PWM波的脈沖寬度）；開關頻率f越高，變壓器尺寸越小。-+-UoNsNp-+Ui+-D5Q1C1RTQ4Q2TD6LD1RD2RTC2D3D4Q3高頻整流高頻逆變通信開關電源技術通信開關電源技術36有源功率因數校正電路有源功率因數校正電路PFC污染電網的諧

21、波的產生與危害電力變壓器10kV開關電源（無功率因數校正）其他用電設備電力變壓器損耗增加交流電質量很差影響用電設備的正常運行tU37有源功率因數校正電路有源功率因數校正電路PFCPFC電路原理410VDC310VDC38有源功率因數校正電路有源功率因數校正電路PFC電流尖峰產生的原因能量的傳遞過程只發(fā)生在交流電壓波形的峰值點附近交流電流波形含有高次諧波39有源功率因數校正電路有源功率因數校正電路PFCPFC電路是個典型的升壓變換器410VDCC51U630VD2DSEI 30-06A12+C6470U450VL2Q1IXFK36N60123U=LdI/dTU:電感電壓Di:電感電流的增量dT:

22、電感電流的增量所對應的時間40開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件，通過周期性通斷開關，控制開關元件的占空比占空比來調整輸出電壓。41 若用T表示開關的脈沖周期，Ton表示導通時間，占空比D=Ton/T,n表示高頻變壓器的變比，在脈沖周期一定的前提下，功率變換器的輸出電壓Vo和輸入電壓Vi關系如下公式：Vo=ViDn 開關電源的輸入或者輸出電壓發(fā)生變化時，如電網電壓升高或負載變化使輸出電壓升高或者降低時，只要適當控制占空比D，就可以使輸出電壓保持不變。 上圖的控制電路就是實現這個功能的，脈寬調制器是核心，它可產生頻率固定而脈沖寬度可調的驅動通信，控制開關管的通斷狀態(tài)，從而來調節(jié)輸出電壓的

23、高低，達到穩(wěn)壓的目的。鋸齒波發(fā)生器提供恒定的時鐘頻率通信，利用誤差放大器和PWM比較器形成閉環(huán)調壓系統(tǒng)。tVceict開通損耗關斷損耗開關管開關時電壓、電流波形及功耗功率器件在開通、關斷時由于結電荷存在造成實際遲延，器件上電壓、電流不可能突變，所以產生開關損耗。開關頻率越高，開關損耗越大，變換器效率越低（1）、硬開關損耗（）、硬開關損耗（Hardswitching）2、軟開關技術、軟開關技術通信開關電源技術通信開關電源技術零電流（ZCSZero-current-switching）開關技術：零電流關斷在器件關斷前，使其電流減小到零，關斷損耗為0零電壓（ZVS Zero-voltage-swit

24、ching ）開關技術：零電壓開通在器件開通前，先使其電壓減小到零，開通損耗為0tVceict開通損耗關斷損耗tVceict開通損耗關斷損耗零電流開關零電壓開關（2）、軟開關基本思想）、軟開關基本思想通信開關電源技術通信開關電源技術Vii非線性元件和儲能元件結合，電流波形嚴重畸形，呈脈沖狀，嚴重畸形的非正弦電流危害電網，輸入端功率因數下降3、功率因數校正技術、功率因數校正技術（1）、功率因數校正原因）、功率因數校正原因功率因數校正方法：無源功率因數校正無源功率因數校正：主要由電感、電容組成，典型值0.92。有源功率因數校正：有源功率因數校正：半導體器件及電感、電容組成，典型值0.99。PF=0

25、.6-0.7通信開關電源技術通信開關電源技術iLtiref-E/A+Z=X Y-+乘 法 器Q 1iL,refLoadvo(sensed)vrefveC oVoLiL-E/A+vst瞬 時反 饋|vs|vs|/k 補 償 器（2）、有源功率因數校正基本原理）、有源功率因數校正基本原理工作思路：在整流電路中加入輔助MOSFET、二極管、控制IC等有源器件及電感、電容等，工作時時刻檢測輸入電流，如果斷續(xù)，則開啟輔助功率管，能量在電感中儲存，再關斷功率管，電流續(xù)流。工作時輔助MOSFET工作頻率很高。這樣輸入電流波形幾乎為正弦波，且同電壓同相位。功率因數幾乎為1。PF=0.99通信開關電源技術通信開

26、關電源技術4、均流技術、均流技術多個模塊并機，通過冗余技術提高系統(tǒng)可靠性。為了使所有模塊均擔負載，必須采取均流技術。通信電源中主要均流技術：硬件均流：硬件均流：通過線路來實現均流；軟件均流：軟件均流：利用監(jiān)控模塊實現均流；通信設備（1）、整流模塊常用均流方法）、整流模塊常用均流方法均流度：均流度：系統(tǒng)25100額定輸出電流范圍內模塊間均分負載的不平衡度 通信開關電源技術通信開關電源技術低差自主均流技術：低差自主均流技術：建立速度快、可靠性高、電流不平衡度低。（2）、硬件均流基本工作原理）、硬件均流基本工作原理均流母線直流母排GND48V整流模塊-+整流模塊-+整流模塊-+調節(jié)均流調節(jié)均流調節(jié)均

27、流每一個模塊電流與系統(tǒng)最大電流比較，如果小，通過放大器調高自身模塊電壓，電流增大，實現均流。通信開關電源技術通信開關電源技術5、電池管理技術、電池管理技術正 常 放電過程 均 充 過 程 溫 度補 償 容 量測 試 t電池電池電壓電壓限流充電電池保護恒壓充電43.2V44.0V53.5V56.5V均轉浮充預限流預限流具有小電流延時均充功能具有小電流延時均充功能通信開關電源技術通信開關電源技術（2）保護電池）保護電池（3）輔助功能）輔助功能l深放電功能l容量在線計算l放電容量測試l均充預限流、限流避免大電流損傷電池l最大均充時間限制避免均充轉浮充失敗導致的償時間均充損壞電池l溫度自動補償l欠壓告

28、警、保護、切斷l(xiāng)均充/浮充：電壓可以根據電池要求調整l小電流延時均充轉浮充l浮充轉均充：定期、浮充電流過大、容量損耗過大等均充（1）常規(guī)管理，保證電池容量充滿）常規(guī)管理，保證電池容量充滿 蓄電池 通信電源通信開關電源技術通信開關電源技術功率器件降額阻容降額輸入低壓過欠壓輸出電壓欠壓輸出短路PFC欠壓軟啟動逐波限流死區(qū)保護過溫風扇6、電源保護技術、電源保護技術通信開關電源技術通信開關電源技術48VDC24VDC交流配電整流模塊直流配電監(jiān)控模塊電池組1電池組nAC輸入整流模塊整流模塊AC輸出負載RS485/RS232集中監(jiān)控系統(tǒng)AC IAC II智能高頻開關電源系統(tǒng)的組成智能高頻開關電源系統(tǒng)的組成

29、系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：整流模塊整流模塊+監(jiān)控模塊監(jiān)控模塊+交直流配電交直流配電+機架機架通信電源系統(tǒng)通信電源系統(tǒng)-分立式電源系統(tǒng)分立式電源系統(tǒng)系統(tǒng)型號：系統(tǒng)型號：PS481000-5/100整流器：整流器：HD48100-5監(jiān)控模塊：監(jiān)控模塊：PSM-A整流架整流架:RACK1000-5RACK1500交流配電柜交流配電柜直流配電柜直流配電柜通信電源系統(tǒng)通信電源系統(tǒng)-組合式電源系統(tǒng)組合式電源系統(tǒng)整流，監(jiān)控，配電位于同一個整流，監(jiān)控，配電位于同一個機架內部。機架內部。交流配電部分交流配電部分直流配電部分直流配電部分整流模塊整流模塊監(jiān)控模塊監(jiān)控模塊UPS分類 UPS按輸入輸出相數分為單進單出、三進單

30、出和三進三出UPS。 UPS按功率等級分類，把UPS分成微型（3KVA）、小型（3KVA10KVA）、中型（10KVA100KVA）和大型（100KVA）。 按電路結構形式分類，有后備式、在線互動式、三端口式（單變換式）和在線式等。 UPS按輸出波形的不同，又可分為方波和正弦波兩種。 UPS電源主要由7部分組成，即輸入整流濾波電路、功率因數校正電路、蓄電池組、充電電路、逆變器電路、靜態(tài)開關電路、控制監(jiān)測顯示及保護電路。1、輸入整流濾波電路、輸入整流濾波電路 UPS電源內部蓄電池、逆變器及控制電路均需要直流電，這就要求UPS電源內部必須有整流及濾波電路。整流電路的主要功能是：（1）將交流電變換為

31、直流電；（2）具有輸出電壓保持能力；（3）抑制電網的干擾信號。2 2、功率因數校正電路、功率因數校正電路 功率因數校正電路的作用就是提高功率因數，降低諧波干擾，使輸入電流成為與輸入電壓接近同相位的正弦波。 3 3、蓄電池組、蓄電池組4 4、充電電路、充電電路 UPS中的充電器將蓄電池放電后損失的能量重新補充。5 5、逆變電路、逆變電路 UPS逆變器的功能是將由市電整流所得的直流電壓或蓄電池電壓變換成交流電壓。6 6、靜態(tài)開關電路、靜態(tài)開關電路 靜態(tài)開關是UPS的保護設備和供電轉換器件，它一方面保護UPS和負載，另一方面作為市電旁路供電和逆變器供電的轉換器件。7 7、控制、監(jiān)測、顯示及保護電路、

32、控制、監(jiān)測、顯示及保護電路 控制是UPS電源的神經中樞，其輸出電壓精度高低、波形失真度大小以及可靠性的高低均與控制電路密切相關?？刂齐娐分饕蠵WM 產生電路、閉環(huán)調壓電路、同步鎖相電路等。為了使UPS 電源可靠工作，它應具有較為完善的保護電路，一般的UPS 電源都具有電池電壓過低自動保護電路、逆變器輸出過載或短路自動保護電路、逆變器過壓輸出自動保護電路、市電輸入電壓過高自動保護電路和UPS電源延遲啟動自動保護電路等保護電路。為了隨時掌握和了解UPS工作狀態(tài)和運行情況，UPS電源一般還設有監(jiān)測電路、顯示電路及告警電路。 將直流電能轉換成交流電能的過程稱為逆變，實現這一過程的變換器稱為逆變器。通

33、信電源局（站）設備中的逆變器可分為兩類，一類是UPS 電源中的逆變器，一類是通信逆變器。二者區(qū)別僅在于輸入、輸出電壓或頻率量值不同，UPS逆變器輸入直流電壓高，而通信逆變器輸入為-48V ；UPS逆變器一般輸出為50Hz、單相220V 或三相380V ，而通信逆變器除上述輸出外，還有鈴流發(fā)生器輸出為25Hz、75V ，且失真度要求也稍低。二者都是把由市電整流濾波后的直流或來自蓄電池的直流電，逆變成頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、波形失真小的交流電。2逆變器的主電路和工作原理：逆變器能將與之配套的蓄電池組直流電壓轉換成交流電壓，給使用交流電的通信設備供電。通信局（站）使用的逆變器，通常采用自換流式電壓型正弦

34、波無源逆變器，變流元器件采用全控型IGBT（絕緣門極晶體管） ，工作方式為PWM 脈寬調制。單相全橋逆變器主電路如圖6.13所示。單相全橋逆變器的工作原理如下：當逆變器接通直流電源后，先Q11 、Q14 導通，Q12 、Q13 截止，則電流由直流電源正極輸出，經Qll 、電感L 、變壓器一次繞組1-2 、Q14 回到電源負極。當Qll 、Q14 截止后，Q12 、Q13 導通，電流從電源正極輸出，經Q13 、變壓器一次繞組2-1 、電感L 、Q12 回到電源負極。此時在變壓器一次繞組上已形成一個正負交變的方波，利用高頻PWM 控制兩對IGBT 管交替導通、截止，在變壓器上產生交流電壓，由于交流

35、濾波器LC的作用，使輸出端形成正弦交流電壓，供給通信設備使用。 直流配電屏位于整流器與通信負載之間，主要用于整流器、蓄電池組的接入和直流負荷的分配。其主要技術要求如下：（1）同一種電壓同型號的直流配電屏應能并聯使用。（2）可接入兩組蓄電池。（3）負荷分路及容量可根據系統(tǒng)實際需要確定。（4）在低阻配電系統(tǒng)中，直流屏帶額定負荷時，屏內放電回路電壓降500mV。（5）具有過壓、欠壓、過流保護和低電壓告警以及輸出端浪涌吸收裝置。（6）對于蓄電池充放電回路以及主要輸出分路應能夠進行監(jiān)測。（7）小型通信局（站）所用的直流屏應具有分級供電和電池切斷保護功能 1、接地 接地就是將地面上的金屬物體或電路中的某結點用導線與大地可靠地連接起來，使該物體或結點與大地保持同電位。2、接地系統(tǒng)的組成 接地的組成是將電氣裝置的外露導電部分通過導電體與大地相連接的系統(tǒng)。由大地、接地體（接地電極）、接地引入線、接地匯集線、接地線等組成3、接地系統(tǒng)的作用 接地的作用主要是防止人身遭