【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 或遠(yuǎn)端監(jiān)控中心進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。有些開(kāi)關(guān)整流器內(nèi)部具有獨(dú)立的監(jiān)控單元，完成對(duì)整流器的參數(shù)檢測(cè)與控制、液晶顯示和與監(jiān)控模塊的信息傳遞等。監(jiān)控組網(wǎng)方式 當(dāng)局（站）監(jiān)控管理中心設(shè)在本地通信局（站）時(shí)，兩者間可用一般的串行數(shù)據(jù)鏈路，物理接口為RS485，RS422或RS232C。這三個(gè)串行通信總線常用于近端傳輸通道。RS232C是60年代末美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）公布的總線標(biāo)準(zhǔn)。由于采用單端傳送電路，容易受到干擾，其傳輸距離僅15—20m。RS422是EIA于1977年公布的總線標(biāo)準(zhǔn)，是RS232C的改進(jìn)型。而RS485采用平衡差分接收電路，而近端與遠(yuǎn)端不共地，兩條信號(hào)線有互相絞合，所以提高了抗噪聲能力，使傳輸距離達(dá)到1200m。 局（站）監(jiān)控管理中心與上級(jí)監(jiān)控管理中心的連接則采用公共交換電話網(wǎng)或數(shù)據(jù)數(shù)字網(wǎng)或以太網(wǎng)。對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的一般要求組成監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)監(jiān)控級(jí)應(yīng)能實(shí)時(shí)監(jiān)視其監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)告警。從故障事件發(fā)生到反映到有人值守監(jiān)控級(jí)的時(shí)間間隔不大于30s，各監(jiān)控級(jí)有多事件、多點(diǎn)同時(shí)告警功能。告警準(zhǔn)確度要求為100%。監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件應(yīng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，使之具有最大的靈活性和擴(kuò)展性，以適應(yīng)不同規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和不同數(shù)量監(jiān)控對(duì)象的需要。監(jiān)控系統(tǒng)的采用不應(yīng)影響被控設(shè)備的正常工作；不應(yīng)改變具有內(nèi)部控制功能的設(shè)備的原有功能。監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)被監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行控制或者參數(shù)設(shè)定時(shí)，其控制值應(yīng)始終保持在安全極限內(nèi)。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有良好的電磁兼容性。被控設(shè)備處于任何工作狀態(tài)下，監(jiān)控系統(tǒng)都應(yīng)能正常工作；監(jiān)控設(shè)備本身不應(yīng)產(chǎn)生影響被控設(shè)備正常工作的電磁干擾。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能監(jiān)控具有不同接地要求的多種設(shè)備，任何監(jiān)控點(diǎn)的接入均不應(yīng)破壞任何設(shè)備的接地系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)有自診斷功能，診斷出故障及時(shí)告警。監(jiān)控設(shè)備故障時(shí)不應(yīng)影響被控設(shè)備的正常工作和手動(dòng)控制功能。監(jiān)控系統(tǒng)硬件應(yīng)采用交流或者直流不間斷電源供電，以防止市電停電而中斷工作。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有良好的人機(jī)對(duì)話界面和漢字支持能力，安裝容易，使用方便。故障告警應(yīng)有明顯清晰的可視聞信號(hào)。監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)量精度要求為：電量一般應(yīng)優(yōu)于2%，非電量應(yīng)優(yōu)于5%。監(jiān)控系統(tǒng)的硬件可靠性指標(biāo)：MTBF應(yīng)大于十萬(wàn)小時(shí)。 復(fù)習(xí)題： 通信電源由哪幾部分組成？各部分功能是什么？ 通信電源結(jié)構(gòu)原理圖怎樣畫(huà)？ 影響蓄電池使用壽命的因素有哪些？ 有哪幾種常用的串口方式？ 為何要使用兩路交流輸入？怎樣避免兩路交流輸入之間短路？第三章 中興通信電源產(chǎn)品特色第一講 中興整流器技術(shù)導(dǎo)讀：本部分是此教材的重點(diǎn)章節(jié)，要求掌握我司整流器的技術(shù)特點(diǎn)以及整流器的工作原理。高頻開(kāi)關(guān)整流器是整個(gè)組合電源的核心部分，其技術(shù)的先進(jìn)性、工作的可靠性將直接影響到組合電源系統(tǒng)的性能。一、工作基本原理 高頻開(kāi)關(guān)整流器是工頻整流電路與高頻開(kāi)關(guān)直流變換電路的組合應(yīng)用。以ZXD2400 50A整流模塊為例，其工作原理圖如下：圖3—1 ZXD2400 50A整流模塊工作原理框圖系統(tǒng)組成如圖3—1所示，單相交流輸入先經(jīng)EMI濾波和浪涌抑制電路進(jìn)入功率因數(shù)校正電路，得到420V直流，供給后級(jí)的DC/DC變換器降為48VDC，再經(jīng)輸出濾波電路輸出。前級(jí)的功率因數(shù)校正Boost電路采用LCD無(wú)損吸收電路實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，后級(jí)的DC/DC變換級(jí)采用全橋相移諧振ZVSZCS控制策略實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)過(guò)程的軟化。整個(gè)功率部分都工作在軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)。Boost級(jí)電路采用PFC平均電流控制芯片UC3854，并設(shè)有交流輸入欠、過(guò)壓，輸出過(guò)壓，Boost電感啟動(dòng)防飽和等保護(hù)電路。DC/DC變換級(jí)電路采用UC3879相移諧振芯片完成，設(shè)有電壓電流雙閉環(huán)控制，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，外環(huán)為電壓環(huán)。這種雙環(huán)控制可以提高系統(tǒng)對(duì)輸入電壓和負(fù)載變化的響應(yīng)速度，且有自動(dòng)限流作用，容易實(shí)現(xiàn)多個(gè)單體的均流并聯(lián)，可靠性高。電流環(huán)采用平均電流控制方式，可以準(zhǔn)確地跟蹤預(yù)制的電流，且抗噪性好，不需要斜坡補(bǔ)償。同時(shí)設(shè)有原邊電流、輸出電流過(guò)流保護(hù)電路，輸出電壓過(guò)壓及短路，過(guò)溫等保護(hù)電路。內(nèi)置單片機(jī)電路對(duì)電源參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并控制電源的正常運(yùn)行；接受鍵盤(pán)指令，采用液晶顯示電源單體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和控制菜單；通過(guò)RS485向監(jiān)控傳送電源單體數(shù)據(jù)、告警信息及接收本機(jī)鍵盤(pán)或組合電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊的設(shè)置命令。 溫度檢測(cè)電路檢測(cè)主散熱器的溫度，送給單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)主散熱器溫度通過(guò)風(fēng)扇控制電路控制風(fēng)扇的工作狀態(tài)。輔助電源提供整流器內(nèi)部控制電路所需的各種電源。二、中興整流器技術(shù)特點(diǎn)移相式全橋零壓零流功率轉(zhuǎn)換技術(shù)（PS—ZVZCS—PWM）早期的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)多采用移相式全橋ZVS—PWM變換器，并且使用功率MOS管。為了適應(yīng)提高電路輸出功率的要求，現(xiàn)在已使用IGBT作為全橋ZVS—PWM變換器的開(kāi)關(guān)管，與使用功率MOS管相比，可以降低導(dǎo)通損耗。但是IGBT在關(guān)斷后有較大的尾電流，關(guān)斷損耗大。為了降低關(guān)斷時(shí)尾電流的影響，以提高大功率輸出的移相式全橋ZVS—PWM變換器的效率，并考慮這種電路的滯后橋臂不易滿足ZVS條件的特點(diǎn)，近年來(lái)人們研究一種移相式全橋混合ZVZCS—PWM變換器，其特點(diǎn)是：滯后橋臂的開(kāi)關(guān)管TrTr4實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷，并不再并聯(lián)電容，以避免開(kāi)通時(shí)電容釋放的能量加大開(kāi)通損耗；領(lǐng)先橋臂仍和以前一樣，利用開(kāi)關(guān)管TrTr3上并聯(lián)電容的方法實(shí)現(xiàn)ZVS。從而提高了整個(gè)電路的效率。移相式全橋ZVZCS—PWM變換器中滯后橋臂實(shí)現(xiàn)ZCS的方法，主要是在主電路中與變壓器原邊繞組串聯(lián)一個(gè)阻斷電容（Blocking capacitor）。它的作用一方面是：避免因器件特性不對(duì)稱等原因產(chǎn)生直流偏磁和變壓器飽和現(xiàn)象；同時(shí)，當(dāng)Tr1關(guān)斷、D3導(dǎo)通時(shí)（這時(shí)D3仍處于導(dǎo)通狀態(tài)），原邊漏電感電流通過(guò)DTr4續(xù)流。阻斷電容上的電壓迫使電感電流即變壓器原邊電流下降到零，創(chuàng)造了滯后橋臂開(kāi)關(guān)管TrTr4零電流關(guān)斷的條件。下一個(gè)問(wèn)題是當(dāng)電流到達(dá)零值時(shí)如何將它鉗在零值？目前研究成果表明，有兩種可行方案： 在變壓器原邊串聯(lián)一個(gè)飽和電感Ls電流大時(shí)，電感Ls飽和，電流小、接近零時(shí)，電感Ls推出飽和，阻止電流向反方向增大。從而在一小段時(shí)間內(nèi)將電流鉗在零值，故可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管TrTr4零電流關(guān)斷。 串聯(lián)開(kāi)關(guān)二級(jí)管理想的飽和電感可看作一個(gè)開(kāi)關(guān)二極管。當(dāng)電流到零時(shí)，進(jìn)一步向反方向變化受到開(kāi)關(guān)二極管的阻斷，也即可將電流鉗在零值，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管TrTr4零電流關(guān)斷。（串聯(lián)飽和電感）的試驗(yàn)結(jié)果：輸出功率2kW，開(kāi)關(guān)頻率100kHz,效率為94％。實(shí)現(xiàn)混合ZVZCS—PWM全橋變換器。1997年，國(guó)內(nèi)有報(bào)導(dǎo)用第二種方法實(shí)現(xiàn)混合ZVZCS—PWM全橋變換器，獲得成功，48V,20kHz。輸入直流電壓500V。DCDC功率變換技術(shù)的每一次突破，都代表了電力電子技術(shù)中某些最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)，中興通訊十分關(guān)注電力電子技術(shù)的每一步發(fā)展，把握先進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，并以積極的態(tài)度和努力的實(shí)踐將其運(yùn)用到智能高頻開(kāi)關(guān)電源上。采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，較大地降低開(kāi)關(guān)損耗、減小功率器件電和熱應(yīng)力、改善器件工作環(huán)境、降低電磁干擾、提高功率密度等等，所有這些作用到產(chǎn)品上，最終目的就是為了提高電源可靠性，伴隨而來(lái)的還有高效率、快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)等優(yōu)良特性。中興100A和50A整流器均采用了移相式全橋零壓零流功率轉(zhuǎn)換技術(shù)（PS—ZVZCS—PWM），在移動(dòng)基站電源和交換局站電源的使用效果極好，大大提高了設(shè)備的可靠性，并為用戶節(jié)省了可觀的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。超前臂采用ZVS，滯后臂采用ZCS，這就突破了滯后臂零壓開(kāi)關(guān)受負(fù)載范圍約束，不易實(shí)現(xiàn)的限制，當(dāng)負(fù)載電流變化范圍為20%—100%，模塊效率仍在90%以上，滿載時(shí)效率更可高達(dá)92%，保證全負(fù)載范圍內(nèi)都有較高的變換效率和高的功率因數(shù)指標(biāo)，使電源小型化、輕量化成為可能，電磁干擾也隨之大幅度降低。全負(fù)載范圍內(nèi)的軟開(kāi)關(guān)和高效率還可以有效的節(jié)省用戶的運(yùn)營(yíng)成本。APFC有源功率因數(shù)校正技術(shù) 從電網(wǎng)側(cè)看來(lái)，普通開(kāi)關(guān)整流器相當(dāng)于一個(gè)容性負(fù)載，它使得電網(wǎng)供電發(fā)生嚴(yán)重畸變，不再是單一基波頻率的正弦波，造成諧波污染。為了減小ACDC變流電路輸入端諧波電流造成的噪聲和對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波“污染”，以保證電網(wǎng)供電質(zhì)量，提高電網(wǎng)的可靠性，同時(shí)也為了提高輸入端功率因數(shù)，現(xiàn)多采用有源功率因數(shù)校正器，它在整流電路和負(fù)載之間接入了一個(gè)DCDC閉環(huán)開(kāi)關(guān)變換器，其主要優(yōu)點(diǎn)是可得到較高的功率因數(shù)，—，甚至接近1；THD小；可在較寬的輸入電壓范圍和寬頻帶下工作；體積、重量??；輸出電壓也可保持恒定。由于我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量較差，尤其是農(nóng)村電網(wǎng)，電壓波動(dòng)范圍較大，有的地方電網(wǎng)波動(dòng)達(dá)到40%，功率因數(shù)普遍較低，電能利用律不高。電源采用APFC技術(shù)，大大增加了對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)能力，即使在電網(wǎng)質(zhì)量較差、電壓波動(dòng)較大的地區(qū)也能較穩(wěn)定的運(yùn)行，使電源系統(tǒng)的可靠性增加，這也是“高技術(shù)保證高可靠性的”一種體現(xiàn)。中興50A、30A、15A模塊采用了APFC技術(shù)，經(jīng)鄭州郵電檢測(cè)中心檢測(cè)。在全國(guó)近30個(gè)省、幅員遼闊的城市和農(nóng)村電信網(wǎng)上運(yùn)行，寬廣的電壓輸入范圍、較強(qiáng)的電網(wǎng)適應(yīng)能力、優(yōu)良的輸出特性、穩(wěn)定的運(yùn)行質(zhì)量，使中興電源具有較強(qiáng)的生命力。中興50A、30A、15A模塊將“軟開(kāi)關(guān)”概念引入APFC，在原APFC技術(shù)基礎(chǔ)上提高了整機(jī)效率和器件工作可靠性，其技術(shù)水平在國(guó)內(nèi)屬領(lǐng)先地位。均流技術(shù)中興通訊自行開(kāi)發(fā)研制的各種系列的通信電源整流模塊內(nèi)部都采用了先進(jìn)的自主均流技術(shù)，僅硬件均流，精度可5%，其中50A整流模塊采用了先進(jìn)的基于平均電流法的雙向均流方法，已經(jīng)申請(qǐng)了專利。另外由于自主均流受到均流電路硬件精度的影響，因此中興在硬件自主均流的基礎(chǔ)上，又采用了軟件微調(diào)均流技術(shù)，較好的解決了均流效果受電路硬件精度影響的問(wèn)題，將5%的均流精度進(jìn)一步提高，目前中興全系列組合電源均流精度均3%。如ZXDU3000組合電源，31個(gè)100A模塊均流精度可達(dá)2%。均流技術(shù)的運(yùn)用，將組合電源的整體可靠性又推進(jìn)了一步。其他特點(diǎn)此外，我司整流器在多方面都具備先進(jìn)的功能和突出的技術(shù)特色，如：極寬的交流輸入電壓范圍，可以在電網(wǎng)供電質(zhì)量惡劣的地區(qū)正常工作；采用新型大容量器件IGBT，簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，提高了可靠性；限流點(diǎn)可以無(wú)級(jí)平滑調(diào)節(jié)，保證輸出蓄電池充電電流的精度，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的完善的管理功能；模塊內(nèi)有微處理器系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)本機(jī)監(jiān)控，顯示電壓電流、設(shè)置限流點(diǎn)；采用多極風(fēng)扇控制技術(shù)，有效地延長(zhǎng)了風(fēng)扇使用壽命，提高了整機(jī)可靠性；模塊采用先進(jìn)的熱插拔技術(shù)（HOTPLUG）設(shè)計(jì)，極大地方便了開(kāi)通維護(hù)；復(fù)習(xí)題： 以ZXD2400 50A整流器為例，談?wù)勚信d整流器中運(yùn)用了哪些先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了哪些功能？ 以ZXD2400 50A整流器為例，談?wù)務(wù)髌鞯墓ぷ髟怼?哪些整流器運(yùn)用了ZVZCS功率轉(zhuǎn)換技術(shù)？ 哪些整流器運(yùn)用了APFC技術(shù)？ 在整流器均流方面我們運(yùn)用了什么專利技術(shù)？系統(tǒng)均流度是多少？第二講 中興組合電源系統(tǒng)特點(diǎn)導(dǎo)讀：本部分是此教材的重點(diǎn)章節(jié)之一，要求掌握我司電源系統(tǒng)的幾個(gè)主要技術(shù)特點(diǎn)，熟悉其技術(shù)指標(biāo)、工作原理。可靠的三級(jí)防雷網(wǎng)絡(luò)目前國(guó)內(nèi)外被廣泛接受的防雷思路是由3道防線構(gòu)成一個(gè)完整的防護(hù)體系，這3道防線是：第一道是將絕大部分雷電流直接引入地中泄散，第二道防線是阻塞侵入波沿引入線進(jìn)到設(shè)備上的雷電過(guò)電壓，第三道是限制被保護(hù)物上的雷電過(guò)電壓幅值。這種防雷方式不僅對(duì)防雷擊較為有效，對(duì)防電網(wǎng)上的電壓浪涌也有效。中興通信電源采用的的是“三級(jí)防雷網(wǎng)絡(luò)”，在器件選取、參數(shù)匹配和防雷電路形式上都經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，在多次模擬雷擊實(shí)驗(yàn)中找到一套最優(yōu)方案，實(shí)踐證明，這套防雷網(wǎng)絡(luò)是行之有效的。圖32為中興通信電源“三級(jí)防雷網(wǎng)絡(luò)”示意圖。圖3—2 中興通信電源三級(jí)防雷網(wǎng)絡(luò)示意圖在“三級(jí)防雷網(wǎng)絡(luò)”中，第一級(jí)采用的是德國(guó)PHENIX的火花隙，泄放能力可到100KA，反應(yīng)時(shí)間100ns，主要防直擊雷，這一級(jí)為外置壁掛式的防雷盒；第二級(jí)采用的德國(guó)OBO防雷器，泄放能力為40KA，反應(yīng)時(shí)間25ns，主要防感應(yīng)雷，安裝在組合電源機(jī)架上；第三級(jí)安裝在每個(gè)整流模塊內(nèi)部輸入板上，采用進(jìn)口防雷模塊與氣隙放電管組合使用，配合優(yōu)化的防雷電路，泄放能力為10KA，反應(yīng)時(shí)間10ns，可以把殘余能量控制在安全范圍內(nèi)。這三級(jí)防雷網(wǎng)絡(luò)對(duì)于防雷擊和電網(wǎng)浪涌同樣有效。在我國(guó)的多雷地區(qū)如浙江、福建、江西、川東等地的使用效果證明，防雷效果十分明顯。自下而上全分布式的三級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中興通信電源系統(tǒng)采用自下而上全分布式的三級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，第一級(jí)是整流器內(nèi)部的內(nèi)置單片機(jī)，負(fù)責(zé)整流器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，同時(shí)通過(guò)RS485總線與前臺(tái)集中監(jiān)控模塊CSU進(jìn)行通訊，把數(shù)據(jù)傳送給CSU，并接受CSU的程序和命令。第二級(jí)是前臺(tái)集中監(jiān)控模塊CSU，監(jiān)控模塊和整流器都具有液晶顯示器和鍵盤(pán)（或按鍵），通過(guò)液晶顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和菜單，通過(guò)鍵盤(pán)/按鍵進(jìn)行編程，CSU通過(guò)RS232串口線與后臺(tái)監(jiān)控進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。第三級(jí)是后臺(tái)監(jiān)控部分。全分布式的三級(jí)監(jiān)控符合分散監(jiān)控的發(fā)展方向，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。前臺(tái)監(jiān)控技術(shù)中興的電源監(jiān)控分為三個(gè)層次：整流器機(jī)內(nèi)監(jiān)控、前臺(tái)集中監(jiān)控、后臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控。機(jī)內(nèi)監(jiān)控和前臺(tái)監(jiān)控一般采用單片機(jī)系統(tǒng)，后臺(tái)監(jiān)控采用PC機(jī)。由于單片機(jī)系統(tǒng)本身可利用資源有限，使得監(jiān)控系統(tǒng)功能擴(kuò)展受到限制，如受到單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存的限制，一些應(yīng)用程序無(wú)法寫(xiě)進(jìn)去。中興公司新開(kāi)發(fā)研制了型號(hào)為ZXLCSU的通用監(jiān)控系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)同行中首次采用了Intel386EX作為其CPU，擺脫了單片機(jī)對(duì)資源的限制，使監(jiān)控功能更為強(qiáng)大、完美。ZXLCSU電源通用監(jiān)控系統(tǒng)主要具有以下特性：l 選用高度集成化的32位嵌入式微處理器Intel386EX作為其CPU，速度可達(dá)33MHz，保證了高度的實(shí)時(shí)性。它充足的資源空間為系統(tǒng)的優(yōu)化，監(jiān)控系統(tǒng)功能的完善提供了保障。l 采用通用的數(shù)據(jù)采集板，數(shù)字量的輸出實(shí)現(xiàn)可編程控制，大大的增加了系統(tǒng)的靈活性。l 系統(tǒng)具有強(qiáng)大的通訊功能。最小系統(tǒng)本身具有四個(gè)RS23RS485或RS422通訊端口，可以滿足通