通信高頻開關(guān)整流器應是各類電源" title="開關(guān)電源" target="_blank">開關(guān)電源中設計最為復雜、要求最為嚴格的一種,。由它們組成的高頻開關(guān)電源系統(tǒng)作為基礎(chǔ)供電設備,，通常被認為是整個通信系統(tǒng)的“心臟“。一旦其發(fā)生故障,，則整個通信系統(tǒng)工作將會受到嚴重威脅,，會導致大面積通信癱瘓，造成重大的經(jīng)濟損失,。因此其現(xiàn)狀及發(fā)展倍受人們關(guān)注。

一、現(xiàn)狀分析

——國內(nèi)自九五年以后,，通信用高頻開關(guān)電源系統(tǒng)全面取代了原有相控電源系統(tǒng),，其技術(shù)和市場得到了高速發(fā)展。再加上移動通信的迅速增長,，其發(fā)展更是勢不可擋,，成為各類開關(guān)電源最為活躍的品種之一。其巨大的市場和高額的利潤吸引了眾多廠家相互競爭,，逐步形成了產(chǎn)品多品種,、多樣化的“百家爭鳴”的局面。據(jù)了解,，現(xiàn)國內(nèi)較大的生產(chǎn)廠家已有十幾家,，各有其鮮明的特點。但其總的特點可歸納為：高效率,、高頻化,、模塊化、智能化和“標準”化,。

——效率是電源的最重要的指標之一,。高效率是每個廠家競相追逐和大力宣傳的重點之一。高效率的好處很多,，如更低的運行成本,、更低的工作溫度及由此帶來的更高的可靠性和更長的壽命、更低的空調(diào)要求等?，F(xiàn)在通信用高頻開關(guān)整流器整機效率高達90％以上已很普通,，不帶有源功率因數(shù)校正電路的最高可達93～94％，并還有進一步提高的可能,。

——高頻化是目前開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的主要方向之一,，也是高頻開關(guān)整流器發(fā)展的重要趨勢之一。提高開關(guān)頻率可縮小電源體積,、減輕重量,、提高功率密度，還可改善開關(guān)電源的動態(tài)性能,，減輕濾波電路壓力,，并可進一步降低成本。但隨著開關(guān)頻率的提高,，功率器件的開關(guān)損耗將成比例地增加,。所以在開關(guān)頻率較高時，需采取非常有效的“軟化”措施盡可能降低器件的開關(guān)損耗,。目前比較流行的方法是采用有源軟開關(guān)技術(shù),，如諧振術(shù),、準諧振（或多諧振）技術(shù)、ZCSP WM（或ZVS-PWM）技術(shù)及ZCTPWM（或ZVT-PWM）技術(shù)等,。這些技術(shù)優(yōu)點是效果很好,，可將開關(guān)頻率提至很高，一般在1OO～4OOkHz,。但其缺點也很明顯,，主要是器件的電流、電壓應力較大,，技術(shù)本身有待完善,，多一輔助開關(guān)后控制較復雜等。另一種較實用的方法是采用無源無耗軟開關(guān)技術(shù),，即采用無源器件（L,、C、D 等）構(gòu)成獨特的（專利的）電路網(wǎng)絡,，對功率開關(guān)實現(xiàn)無損耗緩沖,。其特點是全部采用無損耗的無源器件，不需額外的控制,，電路簡單,，可靠性高，效果也不錯,。目前有高頻開關(guān)整流器采用獨特的無源無耗軟開關(guān)技術(shù)將開關(guān)頻率提高到200kHz（最大功率輸出達2800 瓦）,，取得了很好的效果。

通信高頻開關(guān)整流器應是各類開關(guān)電源中設計最為復雜,、要求最為嚴格的一種,。由它們組成的高頻開關(guān)電源系統(tǒng)作為基礎(chǔ)供電設備，通常被認為是整個通信系統(tǒng)的“心臟“,。一旦其發(fā)生故障,，則整個通信系統(tǒng)工作將會受到嚴重威脅，會導致大面積通信癱瘓,，造成重大的經(jīng)濟損失,。因此其現(xiàn)狀及發(fā)展倍受人們關(guān)注。

一,、現(xiàn)狀分析

——國內(nèi)自九五年以后,，通信用高頻開關(guān)電源系統(tǒng)全面取代了原有相控電源系統(tǒng)，其技術(shù)和市場得到了高速發(fā)展,。再加上移動通信的迅速增長,，其發(fā)展更是勢不可擋，成為各類開關(guān)電源最為活躍的品種之一,。其巨大的市場和高額的利潤吸引了眾多廠家相互競爭,，逐步形成了產(chǎn)品多品種,、多樣化的“百家爭鳴”的局面。據(jù)了解,，現(xiàn)國內(nèi)較大的生產(chǎn)廠家已有十幾家,，各有其鮮明的特點。但其總的特點可歸納為：高效率,、高頻化、模塊化,、智能化和“標準”化,。

——效率是電源的最重要的指標之一。高效率是每個廠家競相追逐和大力宣傳的重點之一,。高效率的好處很多,，如更低的運行成本、更低的工作溫度及由此帶來的更高的可靠性和更長的壽命,、更低的空調(diào)要求等?，F(xiàn)在通信用高頻開關(guān)整流器整機效率高達90％以上已很普通，不帶有源功率因數(shù)校正電路的最高可達93～94％,，并還有進一步提高的可能,。

——高頻化是目前開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的主要方向之一，也是高頻開關(guān)整流器發(fā)展的重要趨勢之一,。提高開關(guān)頻率可縮小電源體積,、減輕重量、提高功率密度,，還可改善開關(guān)電源的動態(tài)性能,，減輕濾波電路壓力，并可進一步降低成本,。但隨著開關(guān)頻率的提高,，功率器件的開關(guān)損耗將成比例地增加。所以在開關(guān)頻率較高時,，需采取非常有效的“軟化”措施盡可能降低器件的開關(guān)損耗,。目前比較流行的方法是采用有源軟開關(guān)技術(shù)，如諧振術(shù),、準諧振（或多諧振）技術(shù),、ZCSP WM（或ZVS-PWM）技術(shù)及ZCTPWM（或ZVT-PWM）技術(shù)等。這些技術(shù)優(yōu)點是效果很好,，可將開關(guān)頻率提至很高,，一般在1OO～4OOkHz。但其缺點也很明顯,，主要是器件的電流,、電壓應力較大,，技術(shù)本身有待完善，多一輔助開關(guān)后控制較復雜等,。另一種較實用的方法是采用無源無耗軟開關(guān)技術(shù),，即采用無源器件（L、C,、D 等）構(gòu)成獨特的（專利的）電路網(wǎng)絡,，對功率開關(guān)實現(xiàn)無損耗緩沖。其特點是全部采用無損耗的無源器件,，不需額外的控制,，電路簡單，可靠性高,，效果也不錯,。目前有高頻開關(guān)整流器采用獨特的無源無耗軟開關(guān)技術(shù)將開關(guān)頻率提高到200kHz（最大功率輸出達2800 瓦），取得了很好的效果,。

——模塊化設計是高頻開關(guān)整流器的重要特色之一,。在過去的十幾年中，隨著輕巧,、緊凄的高頻開關(guān)整流器模塊的出現(xiàn),，直流供電系統(tǒng)的模塊式結(jié)構(gòu)變得非常容易實現(xiàn)，可方便地組成各種不同功率等級的電源系統(tǒng),，從幾十安培一直到幾千安培或更大,。這種模塊式結(jié)構(gòu)除了具有很強的適應性外，還有一些很重要的優(yōu)點如：系統(tǒng)初始投資少,、擴容非常方便,、安裝運輸方便、冗余方式工作額外投入很少,、維護快捷方便等,。目前絕大多數(shù)通信電源廠家均采用模塊化設計，并已形成系列化,，其單體整流器模塊電流多數(shù)為5A,，10A，30A,，50A,，1OOA，200A 等,。而在通訊領(lǐng)域包括移動通訊等大量使用的整流器模塊為30A,、50A、100A 三個品種，可組成150A,、30M,、600A、1OO0A 等各類功率等級的直流電源系統(tǒng),，主要供電子大型電話局,、移動通訊基站等。

——智能化是現(xiàn)代通信系統(tǒng)對其基礎(chǔ)供電電源高標準要求的必然結(jié)果,，是新型單片機技術(shù)在開關(guān)電源領(lǐng)域應用的完美體現(xiàn),。為滿足通信系統(tǒng)各種場合、各種條件的用電需要,，保證電源系統(tǒng)的最佳工作狀態(tài),，需對電源系統(tǒng)進行有效的監(jiān)視、全面的控制及完善的告警及保護,；為達到系統(tǒng)安裝、維護的簡便性,，需使高頻開關(guān)整流器具有如帶電插拔（HOTPLUG,，IN）、參數(shù)自動設置及更正等“傻瓜型”功能,；同時為減少電源系統(tǒng)的故障檢修時間,，減小長期維護的人力和費用，并提高系統(tǒng)的可靠性,，需對電源系統(tǒng)進行遠距離“遙控,、遙測、遙信”（“三遙”）,，方便地實施系統(tǒng)故障檢測,、故障診斷和故障隔離。所有這些要求都是要建立在單片機技術(shù)的基礎(chǔ)上而得以全面滿足,，并最終達到一種高度智能化的目的,。目前多數(shù)通信電源廠家已成功地將單片機技術(shù)應用于高頻開關(guān)整流器模塊及監(jiān)控模塊之中，并通過RS232,、RS422 等標準通訊口及MODEM 等與微型計算機連接起來,，實現(xiàn)“三遙”功能，并最終通過公用電話網(wǎng)或通信專網(wǎng)將不同區(qū)域內(nèi)甚至是世界范圍的電源系統(tǒng)連接起來,，實施大面積集中監(jiān)控,，滿足了現(xiàn)代通訊系統(tǒng)的高標準、高可靠的要求,，達到了智能化的目的,。

——所謂“標準”化是指開關(guān)電源要滿足或必須滿足越來越多、越來越嚴的各種國內(nèi)及國際的標準的要求,。目前高頻開關(guān)整流器產(chǎn)品在設計時需滿足的標準,，除自身規(guī)范要求外,，主要有電磁兼容標準和安全標準兩種。為改善供電電網(wǎng)質(zhì)量,，同時也提高開關(guān)電源本身適應環(huán)境的能力,，國際上有關(guān)組織及國內(nèi)相關(guān)部門都積極制定了各種電磁兼容標準，預計在不久的將來將對相關(guān)產(chǎn)品強制執(zhí)行,。各電源廠家都已經(jīng)或正在為自己的產(chǎn)品滿足這些標準的要求做準備,，以實現(xiàn)產(chǎn)品的“綠色化”。同時為使開關(guān)電源產(chǎn)品安全性能更高,，避免對使用人,、物及環(huán)境造成安全事故，杜絕各種安全隱患,，國外,、國內(nèi)都制定了相應安全標準，實施了各種安全認證,，如歐洲有“CE”標志認證,，中國有“長城”標志認證等。“標準”化是產(chǎn)品質(zhì)量改善及國際化發(fā)展趨勢的需要,。目前在高頻開關(guān)整流器產(chǎn)品范圍內(nèi)國外設計的產(chǎn)品“標準”化工作要好于國向自行設計的產(chǎn)品,，這主要與國內(nèi)“標準”化工作基礎(chǔ)較差、標準意識不強,、檢測手段不完善等有關(guān),。但可以看到，隨著國內(nèi)生活環(huán)境的極大改善,，國人安全意識的提高,，市場競爭的日趨激烈等，國內(nèi)有關(guān)部門及各生產(chǎn)廠家都越來越重視產(chǎn)品的“標準”化設計工作,，以期明顯改善人們的生存環(huán)境,，同時提高產(chǎn)品的國際競爭力。

二,、近期發(fā)展的一些思考

——隨著現(xiàn)代通信業(yè)的飛速發(fā)展,，做為其基礎(chǔ)供電的高頻開關(guān)整流器及其電源系統(tǒng)的發(fā)展近幾年也取得了舉世矚目的成就。不論是技術(shù)的創(chuàng)新,、市場的開拓或功能的完善,，都達到了較好的地步，全面及時地滿足了當前通信業(yè)的高標準要求,。目前我國通信交換機設備每年增加2000 萬線,；并繼續(xù)保持穩(wěn)定地發(fā)展，各專門、農(nóng)話,、傳輸系統(tǒng)等也增長迅速,。這些都需要大量的基