数字电源技术推进通信电源设计.pdf

2 0 0 8 通信电源学术研讨会论文集数字电源技术推进通信电源设计中国移动通讯集团设计院有限公司黑龙江分公司孙明珠摘要：电源技术发展的特点是电源电路的模块化、集成化。数字电源其实就是数字信号处理与模拟技术的新结合，随着数字电源技术成熟，已经逐渐在国内的相关领域开始实用性应用，数字电源作为一种新兴技术，对通信电源设计人员提出了新的挑战。关键词：通信数字电源电源设计1 数字电源的概念数字电源是用数字电路彻底取代模拟电路，通过数字接1 3 控制开关稳压器，通过数字总线，通过一个或多个数字信号控制输出电压、开关频率或多通道电源的排序、启动、裕度、加电和断电等。与此同时，还要提供监控功能以监视开关电源的状态，如温度、输出电流、输入电流、输入电压、输出电压等，并根据需要或周期性地向主机报告。通过编写的代码，一个核心数字电源集成电路就可以配置成升压稳压器、降压稳压器以及反激式或正激式转换器等电力器件。2 通信领域数字电源的优势通信业的巨大发展，给电源市场带来了巨大的市场机会和挑战，同时对电源提出了一些新的要求。例如：多种物理设备放在一起。有电磁兼容的需求和机房面积及承重的要求；网络设备种类变多使电源的负载变大，负载种类变多，对电源效率和种类有要求，机房和基站数目增多，对电源的可靠性和易维护性提出更高的要求，以满足无人值守需要。电源工作环境的差异对电源的应用环境也提出了新的挑战，如更强电网适应能力、更强环境适应能力等。电源是整个信息网络的动力心脏，新的网络需要更可靠的电源。另外，随着运营商商全球化的趋势，电源设备也要满足全球不同市场对产品的特殊要求，一种新型革命性的电源技术呼之欲出。图1 传统的模拟电源框图7 7 97 8 0其他应用研究图2 简化的数字电源框图在通信电源领域，数字化技术的发展逐步表现出了传统模拟技术无法实现的优势：首先是可编程的，比如通讯、检测、遥测等所有功能都可用软件编程实现；控制电路采用全数字化，用微处理器组成的软件控制方式，达到较高的智能化程度，并且进一步提高了电源设备的可靠性，减少器件数目、提商模块指标、提高功率密度，环保节能，消除模拟控制技术的器件离散性和温漂，保证每个模块均达到最优指标，提高电源寿命，模块智能化程度高，易于使用维护；采用全数字化控制技术，整个电源的信号采样、处理、控制(包括电压电流环等)、通信等均采用D S P 技术，可以获得优化的一致的稳定的控制参数，可以采用更加灵活的控制方式有效地缩小电源体积，降低了成本，大大提高了设备对用户的适应性，非常灵活；市场化后的成本也比较低。3 对通信电源设计人员的新要求目前，数字电源作为一种新兴技术还处于摸索过程中，电源设计人员需要建立起一套新的理论和方式方法。数字电源引入通信领域，将是通信电力的一个革命性变革，也是对通信电源设计人员的一个新挑战，将使通信电源设计发生翻天覆地的变化。在电源系统数字化、智能化的趋势下，对电源的状态控制和理论了解程度要求越来越高，新的电源工作方式，新的设计理念，都要融入到各个设计环节当中，更好的发挥数字电源的优越性。另外，可靠性成为新的问题，设计人员已经习惯模拟设计可靠性，变成数字设计时如何提高并保证可靠性，设计人员更应该加深对数字电源的了解。