摘要：高質(zhì)量的電源是通信基站正常運(yùn)行的關(guān)鍵。介紹了能滿足通信基站用電質(zhì)量需求的穩(wěn)壓電源，及該電源的原理、性能及特點(diǎn)等。

關(guān)鍵詞：電力穩(wěn)壓技術(shù)；無(wú)觸點(diǎn)補(bǔ)償式自動(dòng)電力穩(wěn)壓技術(shù)；SBW5A/DBW5ATJ通信基站專用穩(wěn)壓器

1  前言

    一般來(lái)說(shuō)，通信基站對(duì)穩(wěn)壓電源的要求如下：

    1）高可靠性及高安全性；

    2）具有較寬的穩(wěn)壓范圍與負(fù)載調(diào)整率及較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；

    3）穩(wěn)壓器必須采用分相補(bǔ)償調(diào)節(jié)，能適應(yīng)偏遠(yuǎn)地區(qū)小水電發(fā)電出現(xiàn)的電壓與頻率等問(wèn)題，在輸入低電壓時(shí)也能保證滿負(fù)載運(yùn)行；

    4）具有防雷電、防浪涌和其它防患措施；

    5）免維護(hù)并實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，具有遙控接口等。近年來(lái)我國(guó)在電網(wǎng)改造工程上雖然投入不少，但往往由于改造工程不配套及用電不規(guī)范，加之電網(wǎng)容量不足，以及輸配電設(shè)施的性能與質(zhì)量存在問(wèn)題，致使通信基站供電存在三相不平衡，電壓波動(dòng)厲害、欠壓或過(guò)壓，浪涌尖脈沖干擾，諧波嚴(yán)重，甚至突然停電等問(wèn)題和故障，嚴(yán)重影響了通信設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至可能造成巨大損失。為此，潘登公司在其SBW/DBW5型專利技術(shù)（專利號(hào)：01253876.02）的基礎(chǔ)上，研制了通信基站專用的自動(dòng)電力穩(wěn)壓器。它是特別為供電質(zhì)量較差，電壓波動(dòng)幅度大，三相負(fù)荷不平衡的偏遠(yuǎn)地區(qū)設(shè)計(jì)的低成本穩(wěn)壓器。

2  電力穩(wěn)壓技術(shù)

    隨著技術(shù)的發(fā)展，目前常用的是以下4種穩(wěn)壓技術(shù)。

    1）機(jī)械補(bǔ)償型穩(wěn)壓技術(shù)

    它是利用伺服電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)與園盤(pán)式（或柱式）調(diào)壓器組成的交流穩(wěn)壓裝置。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，輸入范圍寬、輸出波形好、效率高，對(duì)負(fù)載無(wú)特殊要求，可做成大功率。其缺點(diǎn)是動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢，無(wú)抗干擾能力，又有機(jī)械磨損，電刷長(zhǎng)期工作易積碳產(chǎn)生火花，壽命短。

    2）參數(shù)穩(wěn)壓技術(shù)

    它是利用非線性元件對(duì)電路中的電壓和電流進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定。其優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，穩(wěn)壓精度高（±1％），抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)壓范圍寬。其缺點(diǎn)是非線性元件對(duì)工作頻率敏感，空載時(shí)也耗電，并且溫升嚴(yán)重。

    3）感應(yīng)補(bǔ)償型穩(wěn)壓

    它是利用伺服電機(jī)控制傳動(dòng)部件的初級(jí)繞組及靜態(tài)部件的補(bǔ)償繞組組成。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)滑動(dòng)觸點(diǎn)，可靠。其缺點(diǎn)是用伺服電機(jī)控制，動(dòng)態(tài)性能差，另外當(dāng)輸入三相不平衡時(shí)中線有可能帶電，甚至出現(xiàn)較大電流。

    4）無(wú)觸點(diǎn)補(bǔ)償式自動(dòng)穩(wěn)壓器

    從圖1的無(wú)觸點(diǎn)補(bǔ)償型自動(dòng)穩(wěn)壓原理圖中不難看出，它與上述3種補(bǔ)償式穩(wěn)壓器的主要區(qū)別在于“補(bǔ)償”方法上。無(wú)觸點(diǎn)補(bǔ)償型自動(dòng)穩(wěn)壓器的調(diào)壓系統(tǒng)是“多路補(bǔ)償變壓器組合群體”，通過(guò)“多路全橋功率電路來(lái)控制多個(gè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的通斷取得正負(fù)補(bǔ)償電壓，整個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)無(wú)觸點(diǎn)，無(wú)機(jī)械傳動(dòng)，從而大大提高了運(yùn)行的可靠性，響應(yīng)速度，精度，穩(wěn)壓范圍等。

圖1  無(wú)觸點(diǎn)補(bǔ)償型自動(dòng)穩(wěn)壓原理

3  通信基站專用的無(wú)觸點(diǎn)補(bǔ)償式自動(dòng)穩(wěn)壓器（SBW/DBW5A-TJ）

3.1  無(wú)觸點(diǎn)補(bǔ)償式自動(dòng)穩(wěn)壓器工作原理

    通信基站需要穩(wěn)壓范圍寬，負(fù)載調(diào)整率寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，奇次諧波和高頻電磁干擾少，防雷、防浪涌，具有遙控接口，免維護(hù)并實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的智能化穩(wěn)壓器。上海潘登電源公司研制成功的專利技術(shù)——無(wú)觸點(diǎn)補(bǔ)償式自動(dòng)電力穩(wěn)壓器由多臺(tái)補(bǔ)償變壓器組成，用固態(tài)繼電器群組成無(wú)觸點(diǎn)單元，控制電路由采樣系統(tǒng)，主控板及各種顯示，保護(hù)電路組成。當(dāng)輸入電壓波動(dòng)或負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)采樣系統(tǒng)獲取電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)主控板進(jìn)行判斷與處理后輸出控制指令，在電壓過(guò)零同步脈沖的作用下使相應(yīng)的晶閘管模塊接通或關(guān)閉，使對(duì)應(yīng)補(bǔ)償變壓器投入或退出工作，以改變補(bǔ)償電壓，從而達(dá)到了快速穩(wěn)定輸出電壓的目的。

    圖2是一相主控補(bǔ)償單元電路的原理圖。圖中BT1、BT2、BT3是三個(gè)獨(dú)立的補(bǔ)償變壓器，根據(jù)穩(wěn)壓精度及輸入電源的范圍要求來(lái)選擇變壓器的臺(tái)數(shù)（一般為3－4臺(tái)，這里選擇3臺(tái)），次級(jí)繞組的補(bǔ)償電壓可設(shè)制為7V、14V、28V、（或5V、10V、20V）等，當(dāng)正極性（或反極性）全部投入時(shí)可以獲得最大正負(fù)補(bǔ)償電壓為49V，當(dāng)最小補(bǔ)償電壓取7V時(shí)，穩(wěn)壓精度為3％。

圖2  補(bǔ)償變壓器組合單元

    S1～S12固態(tài)繼電器，其中S1～S4與BT1、S5～S8與BT2、S9～S12與BT3分別組成三個(gè)功率全橋電路。其工作過(guò)程如下：若由于輸入電壓Ui升高等原因造成輸出電壓Uo高于額定值，要求BT1、BT2、BT3中一個(gè)（2個(gè)或3個(gè)）工作，產(chǎn)生反極性電壓抵消Ui升高的那部分電壓，如經(jīng)主控板判斷需BT1投入時(shí)，可觸發(fā)S1、S4道通。當(dāng)Uo低于額定值時(shí)，需要BT1產(chǎn)生順極性電壓補(bǔ)足Ui所缺的那部分電壓，可使S2、S3觸發(fā)通道。以此類推，如果Ui升高或降低較多時(shí)，可使BT1、BT2、BT3同時(shí)投入工作，產(chǎn)生較高的反極性或順極性補(bǔ)償電壓，使輸出電壓始終穩(wěn)定在穩(wěn)壓精度以內(nèi)。

    它是晶閘管交流開(kāi)關(guān)技術(shù)和變壓器技術(shù)的完美結(jié)合。主電路通過(guò)固態(tài)繼電器的零電壓切換避免了浪涌與高頻干擾，且穩(wěn)壓范圍寬，負(fù)載調(diào)整率寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。另外，在主電路上加裝了各種型號(hào)的濾波器，能防止各種干擾，并安裝高質(zhì)量的浪涌防護(hù)器，具有防雷電防浪涌功能，還可根據(jù)用戶需要（對(duì)感性負(fù)載大的用戶）可配自動(dòng)功率因數(shù)補(bǔ)償系統(tǒng)，補(bǔ)償后功率因數(shù)可達(dá)99％。

3.2  SBW5A/DBW5A-TJ通信基站專用穩(wěn)壓器

    在SBW5/DBW5穩(wěn)壓專利技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的TJ型通信基站專用穩(wěn)壓器，工作穩(wěn)定可靠，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都滿足或優(yōu)于通信基站的需求。

    1）采用分相補(bǔ)償式調(diào)節(jié)，A相可任意增加容量，這樣就可將單相負(fù)載和影響三相平衡的負(fù)載接至A相；

    2）穩(wěn)壓范圍分為20％、30％、40％、50％4種，三相分調(diào)，適應(yīng)偏遠(yuǎn)地區(qū)小水電出現(xiàn)的電壓頻率等問(wèn)題，保證滿負(fù)載運(yùn)行，也適應(yīng)于三相電壓不平衡狀況；

    3）帶遠(yuǎn)程監(jiān)控接口，可增加多路控制開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)分路控制穩(wěn)壓；

    4）具備多種進(jìn)線方式（即可上進(jìn)線，也可下進(jìn)線），保證了電源接線方便；

    5）在機(jī)柜內(nèi)可加裝大容量的雷電浪涌防護(hù)器與濾波器，系統(tǒng)地解決通信基站的防雷問(wèn)題。

4  結(jié)語(yǔ)

    目前通信事業(yè)迅猛發(fā)展，交流穩(wěn)壓電源是通信設(shè)備正常運(yùn)行的保證，而SBW/DBWA-TJ通信基站專用穩(wěn)壓電源則是最好的選擇。