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通信电源发展论文范文1
在我国当前社会发展形势下，通信电源在通信网络中的作用越来越突出了。通信电源是通信系统最重要的基础设施，是保障所有通信设备的正常运行的基本条件。随着科学技术的不断发展，信息化技术在我国当前社会发展领域中得到了广泛的应用。通信电源作为我国当前社会发展下的一种重要设备，以科技为核心，不断提高通信电源的性能，实现通信电源的智能化发展已成为通信事业发展的必然趋势。同时在构建社会主义和谐社会过程中，发展节能经济、绿色经济、环保经济已成为我国社会发展的主要方向，针对通信电源而言，发展节能的通信电源也将成为当代通信行业发展的一个重要方向。
1.1智能化在我国当前社会发展形势下，通信网络对通信电源的需求越来越高，而通信电源对通信网络的稳定性的影响也越来越大，如何确保通信电源的质量已成为现代社会发展的一个重要问题。在这个科技不断发展的时代，我国当前通信网络已经得到了普遍的覆盖，智能化已成为科技发展的必然，高度集成化、通过采用模块化线路实现体积小型化，化解了通信网络对尺寸要求的压力。智能化技术在其应用中主要体现在计算机技术，精密传感技术，GPS定位技术的综合应用。随着产品市场竞争的日趋激烈，产品智能化优势在实际操作和应用中得到非常好的运用，其主要表现在：大大改善操作者作业环境，减轻了工作强度；提高了作业质量和工作效率；一些危险场合或重点施工应用得到解决；环保、节能；提高了机器的自动化程度及智能化水平；提高了设备的可靠性，降低了维护成本；故障诊断实现了智能化，降低不必要的人力、物力、财力的投入，节约成本，保障通信网络的稳定性、可靠性、连续性。
1.2节能在我国通信网络系统中，通信电源作为通信设备中的重要组成部分，其能耗也是相当大的。随着社会的发展，能源紧缺问题已成为我国社会发展的一大问题。我国经济的发展是以牺牲环境为代价的，发展节能已成为我国当前社会发展的重要方向。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。在通信行业中，通信电源只有不断发展节能技术，不断提高通信电源设备的资源利用率，才能响应我国可持续化发展战略的号召，从而促进我国社会的稳定、健康发展。
2结语
通信电源发展论文范文2
[论文摘要]工学结合、校企合作的教学模式是通信电源高职教学改革的需要，本文从多个角度阐述了工学结合的实践内容，提出了工学结合的教学方法及思路。工学结合把以课堂为主传授知识的教学环境与直接获得实际经验和能力为主的生产现场环境有机结合起来，极大地提高学生的实践动手能力，有利于培养适合行业、企业需要的应用型人才。
一、工学结合教学模式是高职教育改革的必然趋势
教高［2006］14号文件《关于实施国家示范性高等院校建设计划、加快高等职业院校改革与发展意见》明确指出，高职教育要坚持以“服务为宗旨，以就业为导向，走产学研结合的发展道路”的办学方针。工学结合、校企合作可以充分利用学校、企业和研究机构的教育资源和教育环境，以培养适合行业、企业需要的应用型人才为目的的教育模式，把以课堂传授知识为主的教学环境与直接获得实际经验和能力为主的生产现场环境有机结合起来。实践和推广工学结合、校企合作的教学的新模式，集中体现出以社会需求为导向、以专业特色求发展、以教学质量为基础的高职教育特色。
通信电源是移动通信设施的“心脏”，对通信事业发展起着举足轻重的作用。随着通信事业发展，移动通信已进入千家万户。联通、移动等通信行业企业新增建设了大量基站，目前通信基站大量使用了小容量的开关电源、小容量的蓄电池以及小容量的UPS等设备，而电源系统的维护在安全保障、可靠性等方面的有着相当严格的要求与规范，一旦通信电源发生故障而停止供电，必将导致通信中断。因此各大通信运营商对通信电源越来越重视，对高技能、高质量、高素质的电源专业人才有迫切需求。通信电源专业培养的学生有很多毕业后从事基站代维的工作，但基站电源的维护是一个将所学专业知识进行综合运用的过程，既需要有较扎实的理论知识，又要有很强的动手操作能力。然而，现实情况是，有些学生就业后一开始工作显得无所适从，上不了手，而很多通信运行企业难以招到合适的人才。
产生这一矛盾的原因，主要是我们的教育与企业实际仍然脱节，学院专业教学的就业针对性不强，学生实践能力和就业能力较弱。由于学校不甚了解社会对职业岗位的要求，专业知识教学与日新月异的通信新技术的发展不相适应，难于解决实训实施设备，缺乏职业技能培训手段，行业企业在职业教育尤其是职前教育中参与力度欠缺，校企结合紧密程度不足。因此，工学结合教学模式是高职教育改革的必然趋势
二、工学结合教学模式的主要实践内容
发展学校和行业、企业之间的多种形式的合作，逐步做到专业培养过程中每一个环节和通信企业电源专业技术需求紧密衔接。这样既有利于实训教学和学生就业，更重要的是能及时得到企业的反馈，促进办学、提高教育质量。工学结合教学新模式，可以从以下几方面内容实践：
（一）因时制宜开展课堂教学，与时俱进设置专业课程
教材的编制和选用既要注重理论性，更要注重实践性的分析，每年都要坚持修订和充实教材内容，增添新的课程，提升专业教学内涵，使学生的专业知识更广。学院实训基地目前已配有空调实训室、电力实训室（包括高低配、开关电源、UPS、交流配电瓶、通信用蓄电池等）、监控实训室和油机实训室。教学内容方面新增加了基站电源维护、概预算、工程设计、专业英语、CAD等课程以及交流电等电工专业课程，拓宽了学生的专业知识。有的放矢开展项目式的课程设计，在课程设计中，结合实际的工程案例，让学生了解实际的开发工程，了解市场信息及掌握专业发展动态，从而使学生真正做到学以致用。
（二）加强学校实训基地建设，不断完善和更新实训基地设备设施
实训基地的设备设施与通信行业企业相配套，随着通信电源技术发展而不断更新，保持设施和设备的先进性，不断改善学校实训实习的环境。学生进入实训基地就像置身与企业工作现场，使整个教学过程完全贴近企业生产第一线，贴近社会实际。加强学生通信电源基本技能训练，传输设备相关技能训练，交换、软交换设备相关技能训练，基站、天馈设备相关技能训练，宽带、数据设备相关技能训练，相关仪表仪器测量专业技能训练。通过各种基本技能的实训，使学生具有扎实的专业功底，以适应今后社会通信事业发展的需要。
（三）着力提高教师素质
专业教师不但要在专业知识更新和理论上不断进修充电，而且学院还要利用寒、暑假安排专业课教师到通信企业以普通员工身份顶岗实习，每年不少于一个半月，通过教师实习，与企业加深接触，体验市场和企业的实际需求，从而对我们学生的培养及适岗培训课程设置有深刻的体会。同时，安排教师参加各种新技术培训，了解和掌握通信领域前沿科技发展脉搏，了解企业所需，收集各种案例，用于教学。
（四）加强产学研结合的实践教学
遵循以学生就业、服务信息产业的宗旨，学院与有关企业紧密合作，建设通信职业技能鉴定站、通信行业企业通信电源培训基地，同时积极推动各大运营商在院校电源培训基地的组建。建立和健全师资库，聘请通信行业专家和企业生产技术骨干来院授课，使通信电源教学更贴近实际。学院每年利用暑假组织和安排通信电源专业教师到对口企业实习，从而掌握了大量第一手资料，增强了教学的针对性和前瞻性。还邀请浙江卧龙灯塔电源有限公司工程师讲授蓄电池活化方面的内容，学生学到书本上学不到的知识。
（五）推进“任务驱动”教学法，推广案例教学
鼓励学生自发组建项目小组，根据各项目小组的特长，承接相应的项目设计、施工、在指导老师的辅助下，完成从设计到施工的整个过程。让学生带着来源于企业的“任务”展开教学活动，引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“任务”，从而得到清晰的思路和熟练的方法，解决问题，得出结论。同时积极鼓励和引导学生参加电力机务员高级工考试和电工证考试，获得各种技能。加强对校外实习学生的走访，深入企业调研，合理分析培养目标岗位群体和要求。教学方法主要有：
1．工学交替教学法 及时开发与企业同步的实训实践项目，创造真实的企业环境和工作情境，通过移动等通信运营商，建立通信电源实训基地和校外实习合作伙伴等措施，使得通信电源课程更加完善，设备更新速度与企业同步，企业锻炼机会增多。
2．案例教学法 在社会越来越重视创新性、应用型人才的背景下，利用行业背景收集大量真实企业案例，经过课程组教师精心设计，开设案例讨论课，提高学生分析问题和解决问题的能力，加深对课程的理解，有利于理论知识与实际经验结合和转化。
3．体验式教学法 利用行业背景和校企之间的良好合作，在大量的企业培训课程中使其与学校教学有机融合，使学生接受企业文化熏陶、获得一线一手培训内容，同时让企业员工更多了解学生，增强社会影响力。
4．互动式教学法 倡导教师与学生之间进行平等的对话和讨论。教师和学生通过实训实习获得的感受和体会相互交流，取长补短，达成共识，共同提高。不同的教学内容和教师所采取的互动式教学方法的具体形式可以有所不同。
三、工学结合教学模式的理论意义及应用价值
工学结合的教学设计不同于以往一般的课堂授课——实验室实验——企业实习模式，是高职教育一种新的教学改革思路。新教学模式强调四性：即增强专业设置的针对性、增强课程内容的实用性、增强教学过程的实践性、增强学校和企业的伙伴合作性。以学生获得知识技能为切入点，联合企业专家遴选出本课程所对应的岗位典型工作任务，结合校内外实训实习基地的条件，以学生认知和技能的获取为依据进行。在综合机务员技能鉴定大纲的指导下，通过设计典型工作任务，创造虚拟的企业环境和工作情境，灵活施行“校内——校外——校内——校外”的教学方式，结合企业实时动态，形成立体化教学内容。建立校外通信能源实训基地，提高实验实训课比例，设备更新与企业同步，学生到企业锻炼机会增多，增加实践经验、加强实践和理论的反复验证。开发实验实践项目，培养特色鲜明的学生。通过完善电源实训中心功能，包含系统维护功能，系统分析、系统设计、工程施工等实践功能，增加学生的动手实践感知能力，提升了其可持续发展的能力，较好解决了通信电源专业培养生员紧贴社会和企业需求，对社会、企业、学院、学生是多赢的教学改革成果。
通信电源专业是浙江邮电职业技术学院在1958年建校之初创办的专业，是学院乃至全国的重点基础专业。学院2004年升格为高职院校以后，通信电源专业成为学院首批重点专业之一。学院除了每年向社会输送通信电源高职学生90人左右，还承担大量的浙江省移动、电信等各大通信运营商及代维公司电力机务人员的培训、鉴定、竞赛等任务。近年来，学院紧贴社会和企业需求，围绕工学结合的教学模式，探索教学改革，取得了显著效果。
（一）创造了真实的企业情境，设计全面的实践项目，把以课堂为主传授知识的教学环境与直接获得实际经验和能力为主的生产现场环境有机结合起来，极大的提高学生的实践动手能力，有利于培养适合行业、企业需要的应用型人才。
（二）积极开展校企合作，在双赢、互利基础上为通信企业搭建培训平台。基地为学校提供了科研项目、签“订单”培养学生，提供教学实习等，学校为基地提供培训业务，开展科研，输送优秀毕业生等，以此促使教学、科研全面提升，带动招生、就业良性循环。由于企业培训与日常教学有机融合，推行体验式的企业案例教学，开设案例讨论课，感受企业文化，加深课程理解，有利于理论经验向实际经验的转化。
（三）以工学结合为切入点，采用工学交替教学模式，增强学生学习目的性、能动性，进一步培养其实践技能和职业能力，及早自我规划职业生涯，有利于学生实践能力的锤炼、实践经验的积累，以及创新精神的培养，最终培养出真正符合社会需要的高素质技能型人才。
近三年来，有效的教学手段和完善的教学实践环境大大促进了课程的建设。其中，通信电源课程荣获浙江省“精品课程”，用人单位对本专业学生的综合职业能力的认可度大幅提升，通信电源专业毕业生一次就业率达到95%以上，真正实现了学生、社会、学校多方共赢的良好局面。
参考文献：
［1］ 国家教育部，财政部教高．关于实施国家示范性高等院校建设计划、加快高等职业院校改革与发展意见［Z］，2006．
通信电源发展论文范文3
关键词：通信电源 监控系统 实时监控 传输方式
1 通信电源监控系统结构
在通信行业中，人们通常把电源设备比喻为通信系统的“心脏”，通信电源系统运行质量的好坏直接关系到通信网的运行质量和通信安全。根据原邮电部1996年颁布的《通信电源和空调集中监控系统技术要求（暂行规定）》（YDN023-1996），以及1997年原邮电部电信总局电网综[1997]472号文《通信电源、机房空调集中监控管理系统（暂行规定）》的规定。监控系统的建立和实施应以电信局（站）为基本单位，通过分布式计算机控制系统，逐步建成区/县监控系统和本地网（城市级）监控系统。由图1可以看到，一般来说，整个监控系统是由多个监控级自下而上逐级汇接的方式组成的一个分布式计算机控制系统网络，对应通信局（站）、区县、地市三级电信管理体制。从网络结构角度出发，监控系统采用逐级汇接的拓扑结构，由监控中心SC、监控站SS、监控单元SU和监控模块SM构成。每个上级监控级均呈辐射状与若干下级监控级形成一点对多点的网络连接，最后通过监控模块与被监控的若干设备相连。
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图1 监控系统结构
在通信局（站）内，电源和空调设备分散安装在不同机房，这些设备运行参数和告警信息需要由SM采集后实时传送至SU，所以局（站）监控系统的网络拓扑可以采用星形结构或总线结构。在区/县监控系统中，SU将SM传送来的监控数据加以处理后向SS传送，SS向SU下达控制命令，SU之间不需要相互传送数据。所以，区/县监控系统网络结构也应为星形结构。同样，区/县监控系统至本地网络监控中心这一层的网络拓扑结构也应为星形结构。
1.1 监控中心SC 监控中心SC是整个本地动力及环境集中监控系统的监控和管理中心，主要完成全网的监控信息的统计处理及分析。监控中心SC一般由数据库服务器、监控业务台、打印机及相关附属设备所组成。
1.2 监控站SS 监控站SS是联接监控端局和监控中心的桥梁，是整个监控系统数据处理的核心，其主要功能是对端局采集器的原始数据进行处理，并将处理结果发送给监控业务台和数据服务器，同时接受业务台的控制命令对端局设备实施控制。
1.3 监控单元SU 监控单元SU是各通信局（站）监控数据采集处理中心，配置有工业控制PC机，SU通过RS485总线与各种监控模块SM相连。
1.4 监控模块SM 监控模块SM用于完成各种数据的采集和上传工作，与上述三级不同的是，SC，SS，SU均为管理级，而监控模块SM是数据采集级。对于智能设备，监控模块就是智能设备自备的监控模块，完成各种参数的采集和上传工作，对于非智能设备，通过监控模块完成对各种电量或非电量的采集和上传工作。
1.5 监控系统的网络连接 监控单元（SU）与监控站（SS）之间以及监控站（SS）与监控中心（SC）之间的连接目前可采用的传输手段较多，有El线路等。使用TCP/IP协议进行通信，可根据实际的通信条件和要求来具体选择，但为了保证安全，应采用主、备用两种传输方式，并能自动切换。
电源监控系统是一个集底端采集、远程传输、中心处理为一体的一个综合管理平台，因此传输方式直接关系到监控的稳定可靠。随着各种监控系统的运用发展，其传输通道及方式随着电信业的发展而随之变化。
电源监控系统以监控主机为界限，监控主机以下为计算机间的直接通信，或专用总线方式通信；而监控主机以上部分，含SU、SS、SC各部分是基于TCP/IP协议的广域网，兼容和扩展能力较强，可以直接利用现有网络，做到多网合一。在SS、SC内部为局域网形式。
2 常用通信资源的比较分析
2.1 电话线（PSTN） 电话线是PSTN（公用电话网）中的一部分，指从程控交换机用户框经DDF配线架至电话用户的电缆，一根电话线承载一路电话，电话线中传输的是模拟信号（语音信号）。
监控系统中的设备均采用数字通信，因此不能直接通过电话线传输数据，而需要使用Modem（调制解调器）。Modem能实现数字/模拟（A/D）信号转换功能，通过Modem，电话线能提供不大于64kbps的通信速率。
为了监控此种方案的可行性，选择了3个局点安装了SM，并在每个局点与SU之间建立了一条PSTN电话线路，经过试验，得到平均测试数据如表1所示。
试验结果表明：PSTN传输方案简便易行，在简单系统中投入较低，但稳定性差，存在较严重的时延，系统复杂时维护成本急剧上升。而且传输线路的实时连通和数据的传输质量都得不到保证，告警的动态响应时间更是无从谈起。但是根据西安电信网络的实际情况，在2M资源有限的局点，仍然采用此种传输方案。
2.2 DDN传输方式（指
为了监测此种方案的可行性，选择了3个局点安装了SM，并在每个局点与SU之间开通一条DDN传输线路，经过试验，得到平均测试数据如表2所示。
试验结果表明：DDN传输方式优点是稳定性高，实时性强，技术成熟，缺点是系统成本较高，而且DDN传输网络在西安市的总体传输网络中已处于逐渐退网的阶段，若采取此种传输方式，则意味着不久的将来电源监控系统所采用的传输线路将面临着全部更换的局面，鉴于此种考虑，本系统没有大面积采用此种传输方式。
2.3 2M/El传输方式 2M/E1是电信行业一个非常通用的传输资源，基本所有局站都具备该传输资源，无论是采用SDH，还是PDH，或是接入网内置SDH方式，均具备2M/E1端口。监控系统采用了2M抽取时隙方式提供透明通道给监控用。
2.3.1 “一对一”传输方式：该传输方式主要用于有图像监控的端局，由于视频信号数据量较大，因此在局端与中心提供一条2M链路，两端采用相同或相似的2M抽时隙设备抽取一个时隙提供一条透明串口通道给电源监控用，其它时隙则用于机房图像监控。中心的2M抽时隙设备将电源监控数据通道提取出来送往监控主机、同时将视频数据经解码器解码后送监视器显示。为了监测此种方案的可行性，选择了3个局点安装了SM，并在每个局点与SU之间开通一条E1传输线路，经过试验，得到平均测试数据如表3所示。
试验结果表明：利用E1传输方式进行传输，稳定性和实时性都很高，且传输速率很高（2Mbit/s），对于本监控系统所需的数据传输量而言绰绰有余。每一条E1只能在局站SM与SU之间传输数据，一条E1线路无法在几个局站间公用，于是每一个局站的交换设备到监控中心的传输都需要1条E1线路，而监控系统的数据传输量其实只需E1中的一个时隙即64Kbit/s就可以满足，这就造成了传输资源和传输设备的大量浪费，故此方案虽然理论上可行，但实际上实现起来有一定困难。
2.3.2 “一对多”传输方式：对于2M资源很丰富的局站，提供一条独立2M给监控系统用，监控系统仍只需要一个时隙而采用2M抽隙方式，在传输汇接点可采用成熟的DXC时隙收敛设备，将各个局站送来的2M进行时隙分插复用将多个独立2M中时隙收敛到1条2M中来达到节省主干2M传输和节省监控中心的传输投资成本。再通过数据上网器，将监控数据从2M中分离出来直接送到监控中心的监控主机进行处理。
为了监测此种方案的可行性，选择了部分局点与母局，设置了交叉连接与时隙提取，经过试验，得到平均测试数据如表4所示。
试验结果表明：利用E1抽取时隙的传输方式进行传输，具有稳定性好，实时性好，合理地使用传输资源和使用少量传输设备的优点，为本监控系统从理论到实现都可以采用的最佳方式。
3 传输组网方案的设计
端局与监控中心的连接方式称为组网方案。
3.1 路由器方案 如果端局有监控主机，采用基于路由器的组网方案，端局需要安装一台路由器，该路由器的广域网口与中心的路由器相连。通信资源采用E1或DDN，传输速率为64kbps。在端局内监控主机与路由器构成局域网，而与中心一起构成广域网。路由器方案如图2所示。
3.2 多端局监控主机方案 当端局采用采集器直连上报的方案时，采用多端局监控主机组网方案。端局的采集器和智能设备连接至串行总线后，通过异步通信线路远程连接到多端局监控主机的串口上；或使用数据上网器，将各端局送来的采集数据打包上网，多端局监控主机通过网络采集局端数据。多端局监控主机方案如图3所示。监控中心与监控站的连接均采用路由器方案。由于位于监控站的本地端局设备和测点较多，多采用监控主机采集方案。利用专网进行监控数据传输时，是基于路由器的组网方案。目前西安电信电源监控系统使用的传输方式有：DCN，2M/E1，DDN等几种。在西安本地监控中心（SC）与龙首等6个二级监控站（SS）之间采用DCN网进行数据传输，如图4所示，在二级监控站（SS）与各局点（SU）之间，根据实际情况采用2M/E1，DDN 或PSTN方式进行数据传输，如图5所示。
4 结论
本论文以西安电信电源监控系统工程为背景，通过对几种数据传输方式的测试比较，确定了监控系统采用的数据传输方式，并依据现有的通信与组网设备，对路由器方案与多端局监控主机方案进行分析，设计并实现了本地监控中心与二级监控站、二级监控站与监控单元之间的传输组网方案。
参考文献：
[1]电信总局.通信电源、机房空调集中监控管理系统技术要求[S].1996.
[2]电信总局.通信电源、机房空调集中监控管理系统暂行规定[S].1997.
[3]Edward B.Magrab.通信系统工程（第二版）[M].北京：电子工业出版社，2002.
[4]Carlos A.Alegria.Current Trends in Access and Transport
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通信电源发展论文范文4
论文摘要：依据茂名联通基站的实际情况，结合各大运营商的移动通信基站普遍存在的问题，提出了如何确保基站内的设备运行安全及防盗等问题。针对该问题设计出一套从根本上提高动力设备维护水平和效率，达到监控智能化的目的的系统，并对该系统进行需求分析和设计。
l概述
随着我国移动通信事业的飞速发展，各大运营商的移动通信基站的数量日益增加，身处城乡结合部或偏远山区的移动通信基站因常年无人值守成为盗窃分子的光顾目标，基站的各种附属设备如蓄电池、铁塔角钢、空调外机、铜地线(排)、馈线等设备也成了盗贼的主要偷窃目标。目前，如何确保基站内的设备运行安全及防盗，已成为基站维护的首要难题。
2目前基站的现状
目前，茂名联通基站环境监控设备仍为老式的环控箱接人监控，通过采集模拟量输入到基站主设备上，从而完成上报，且只能上报简单的停电、开门、高温、积水和烟雾等告警，无法远程测量和调整参数。另外，环控箱的告警上报依赖于主设备的运行，一旦bts断站，其便无法工作。为缓解日益紧张的人员及维护工作的压力，从根本上提高动力设备维护水平和效率，达到监控智能化的目的，建设一套高水平的基站动力设备及环境集中监控系统是十分必要的。
3需求分析和设计思路
对茂名联通新建的动力环境集中监控系统，除了要达到基本的监控目的以外，更重要的是实现智能化监控要求。它包括以下三个方面：
(1)交、直流动力系统。监控对象包括：配电箱、开关电源、蓄电池等。监控范围包括：市电输入三相电压、三相电流、功率因数、频率、有功功率、电度、整流模块单体输出电流、总负载电流、蓄电池充电电流、市电状态(市电有／无，缺相，欠压／过压)、蓄电池组总电压、每组蓄电池充、放电电压等。通过对动力系统实时不间断的监控，了解每个基站电源输入输出、整流模块设备的运行情况，对电源设备出现的问题和故障能在最短的时间内做出反应和处理；蓄电池是整个直流供电系统的后备电源，我们通过监控，对蓄电池组总电压以及每组电池充、放电电压进行统计和分析，对有问题的电池及时进行更换，真正做到有备无患。
(2)空调、环境系统。监控内容包括：机房智能空调系统、基站分体空调(开关机、工作状态指示、空调工作电流)、温度、湿度、水浸地湿、娴雾告警以及动态图像等。保证设备运行在恒温恒湿的环境中。
(3)门禁系统。监控内容包括：远程开门、修改门禁内部的各种工作和控制参数、授权、删除用户、用户的准进时段管理，以及各种报警记录、进、出门记录、刷卡、出门按钮开门事件、门禁内部参数被修改的记录等。
4拓扑结构
茂名联通基站动力环境集中监控系统采用逐级汇接的结构，由省公司监控中心(psc)、地市公司监控中心(sc)、监控单元(su)和监控模块(sm)构成，采用监控中心(sc)与监控单元(su)直联的方式。具体结构如下：
省监控中心(psc)主要对地市监控中心(sc)进行监督、维护管理。监控中心配有数据库服务器，各地市监控中心(sc)的数据直接上传省监控中心。
茂名监控中心(sc)主要对本地区的各个监控单元(su)进行管理，是本区域监控系统的管理中心，完成全网的监控信息的统计分析及处理，并对远端监控设备进行遥测、遥调，对监控对象(机房设备、环境、图像)进行管理，同时，还具有强大的门禁管理功能。所有的监控中心均可以通过d接口与广东联通综合网管系统相连。
监控单元(su)是集数据采集、处理、存储、传输为一体的智能化模块化单元，能够完成一个独立的物理通信基站内所有监控模块(sm)的管理工作，并将采集的数据集中通过1条2m电路上传到监控中心(sc)。
监控模块(sm)是面向具体的监控对象，具有完成数据采集和必要控制的功能。按照监控对象类型的不同，可分为：防盗、积水、电源管理、空调管理等模块。
5参考规范
(1)中国联通集团公司2009年3月《中国联通移动网基站动力及环境集中监控系统总体技术要求》；(2)《通信电源和空调集中监控系统技术要求》(xdn023—96)；(3)《通信局(站)电源系统总技术要求》(yd／t1051—2000)；(4)《通信电源集中监控系统设计规范》(yd／t5027—2005)；(5)《通信电源集中监控系统工程验收规范》(yd／t5058—2005)；(6)《通信开关电源系统监控技术要求和试验方法》(yd／ti104—2001)；(7)《通信局(站)电源、空调及环境集中监控系统技术规范》(gf006—2000)。
6具体功能和意义
(1)实时监控告警。无论基站距离远近，一旦设备产生告警都能在数秒内将告警信息上报至监控中心。值班人员能在第一时间发现告警并做通知相关专业人员进行处理。例如深夜情况下基站上报防盗告警，这时值班人员可以通过转动摄像头观察站内环境，从而判断是否有盗贼入侵，并及时通知代维和l1o前往。
(2)数据采集分析。本监控系统能够对设备数据进行24小时连续记录，能真实可靠地反映设备的运行情况。这些数据是设备障碍分析的得力工具。比如在蓄电池维护方而。密封式阀控电池对均浮充电压和温度条件要求较高。通过监控系统就可以随时查看电池电压和环境温度，省去了大量的现场测量工作。通过对采集的数据进行分析，还可以从中判断哪些基站的电池单体存在问题并及时加以解决。
(3)加强维护管理。本监控系统彻底改变了旧的电源、空调等设备的维护模式。以前的维护方式是等设备出现问题后进行应急抢修，现在可以运营商可以真正掌握所有电源、空调设备24小时的运行状况，实现有的放矢的主动维护，真正做到设备的预检预修。这种管理从根本上改变了过去维护的被动局面，对设备的故障告警可以实现派单式的闭环流程管理。
(4)降低维护成本。本监控系统能大大提高维护质量，降低运营成本，给公司带来直接的经济效益，真正实现了移动通信基站的无人值守。以日常维护的基站巡检为例，现在可以在监控中心对设备进行实时巡检，减少了无谓的维护支出。基站实行设备代维之后，还可通过监控系统对代维厂家进行考核，从而提高维护管理质量。
通信电源发展论文范文5
当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。
1.电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2.现代电力电子的应用领域
2.1计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
2.3直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
2.4不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
2.7大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
2.8电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3.高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1高频化
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。
3.2模块化
模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。
3.3数字化
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。
3.4绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
通信电源发展论文范文6
当前，电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来，电力电子技术将使电源技术更加成熟、经 济、实用，实现高效率和高品质用电相结合。
1. 电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1 整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2 逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机，交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代，随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出，静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限在中低频范围内。
1.3 变频器时代
进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计，到1995年底，功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，而且使现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备的高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2. 现代电力电子的应用领域
2.1 计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会，同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代，计算机全面采用了开关电源，率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展，提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源，根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定，桌上型个人电脑或相关的外围设备，在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦，就符合绿色电脑的要求，提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言，电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2 通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中，通常将整流器称为一次电源，而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中，传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代，高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作，开关频率一般控制在50-100kHz范围内，实现高效率和小型化。近几年，开关整流器的功率容量不断扩大，单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多，其电源电压也各不相同，在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块，从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压，这样可大大减小损耗、方便维护，且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上，对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加，通信电源容量也将不断增加。
2.3 直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源)， 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化，模块采用高频PWM技术，开关频率在500kHz左右，功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展，要求电源模块实现小型化，因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构，目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块，功率密度有较大幅度的提高。
2.4 不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流，一部分能量给蓄电池组充电，另一部分能量经逆变器变成交流，经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量，另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件，电源的噪声得以降低，而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入，可以实现对UPS的智能化管理，进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速，已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5 变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速，其在电气传动系统中占据的地位日趋重要，已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压，然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器， 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出，电源输出波形近似于正弦波，用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期，日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年，其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调，96年引进生产线生产变频空调器，逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外，还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略，精选功能组件，是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6 高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源，代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化，这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流，IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波，经高频变压器耦合， 整流滤波后成为稳定的直流，供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣，频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中，因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题，也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器，通过对多参数、多信息的提取与分析，达到预知系统各种工作状态的目的，进而提前对系统做出调整和处理，解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A，负载持续率60%，全载电压60~75V，电流调节范围5~300A，重量29kg。
2.7 大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV，电流达到0.5A以上，功率可达100kW。
自从70年代开始，日本的一些公司开始采用逆变技术，将市电整流后逆变为3kHz左右的中频，然后升压。进入80年代，高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件，将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源，取消了高压变压器油箱，使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制，市电经整流变为直流，采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压，然后由高频变压器升压，最后整流为直流高压。在电阻负载条件下，输出直流电压达到55kV，电流达到15mA，工作频率为25.6kHz。
2.8 电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时，将向电网注入大量的谐波电流，引起谐波损耗和干扰，同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象，即所谓“电力公害”，例如，不可控整流加电容滤波时，网侧三次谐波含量可达(70~80)%，网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置，能克服传统LC滤波器的不足，是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压，还反馈输入平均电流; (2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9 分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件，利用最新理论和技术成果，组成积木式、智能化的大功率供电电源，从而使强电与弱电紧密结合，降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力，提高生产效率。
八十年代初期，对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期，随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现，结合大规模集成电路和功率元器件技术，使中小功率装置的集成成为可能，从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始，这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点，论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳，也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合，如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3. 高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源，传统的电路非常庞大而笨重，如果采用高顿开关电源技术，其体积和重量都会大幅度下降，而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中，更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率，从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术，更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1 高频化
理论分析和实践经验表明，电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz，提高400倍的话，用电设备的体积重量大体下降至工频设计的 5~l0%。无论是逆变式整流焊机，还是通讯电源用的开关式整流器，都是基于这一原理。同样，传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合 闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造， 成为“开关变换类电源”，其主要材料可以节约90%或更高，还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高，促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化，带来显著节能、节水、节约材料的经济效益，更可体现技术含量的价值。
3.2 模块化
模块化有两方面的含义，其一是指功率器件的模块化，其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块，含有一单元、两单元、六单元直至七单元，包括开关器件和与之反并联的续流二极管，实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年，有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去，构成了“智能化”功率模块(IPM)，不但缩小了整机的体积，更方便了整机的设计制造。实际上，由于频率的不断提高，致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重，对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性，有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM)，它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中，使元器件之间不再有传统的引线连接，这样的模块经过严格、合理的热、电、 机械方面的设计，达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片，再把整个模块固定在相应的散热器上，就构成一台新型的开关电源装置。由此可见，模块化的目的不仅在于使用方便，缩小整机体积，更重要的是取消传统连线，把寄生参数降到最小，从而把器件承受的电应力降至最低，提高系统的可靠性。另外，大功率的开关电源，由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑，一般采用多个独立的模块单元并联工作，采用均流技术，所有模块共同分担负载电流，一旦其中某个模块失效，其它模块再平均分担负载电流。这样，不但提高了功率容量， 在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求， 而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块，极大的提高系统可靠性，即使万一出现单模块故障，也不会影响系统的正常工作，而且为修复提供充分的时间。
3.3 数字化
在传统功率电子技术中，控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代，电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是，现在数字式信号、数字电路显得越来越重要，数字信号处理技术日趋完善成熟，显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调，也便于自诊断、容错等技术的植入。所以，在八、九十年代，对于各类电路和系统的设计来说，模拟技术还是有用的，特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC) 问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决，离不开模拟技术的知识，但是对于智能化的开关电源，需要用计算机控制时，数字化技术就离不开了。
3.4 绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电， 这意味着发电容量的节约，而发电是造成环境污染的重要原因，所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染，国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准，如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上，许多功率电子节电设备，往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流，使总功率因数下降，使电网电压耦合许多毛刺尖峰，甚至出现缺角和畸变。20世纪末，各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生，有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
