現(xiàn)代通信電源技術(shù)及應(yīng)用

前言

　　隨著國(guó)內(nèi)外信息化建設(shè)步伐的加快，現(xiàn)代通信電源技術(shù)作為通信設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，在國(guó)內(nèi)外得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注，并在相關(guān)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用?！　榱诉m應(yīng)現(xiàn)代通信電源技術(shù)的發(fā)展，滿足從事通信電源技術(shù)研究、管理、服務(wù)、教學(xué)的工程技術(shù)人員了解現(xiàn)代通信電源技術(shù)發(fā)展的需要，作者專門編寫(xiě)了《現(xiàn)代通信電源技術(shù)及應(yīng)用》一書(shū)?！　∪珪?shū)共分為9章。第1章主要介紹現(xiàn)代通信電源技術(shù)的基本概念、技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用基本常識(shí)、基本功能和發(fā)展歷程，綜述了幾種應(yīng)用比較廣泛的直流通信電源應(yīng)用模式，并對(duì)通信電源技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了介紹。第2章主要介紹柴油發(fā)電機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組這兩種比較典型的油機(jī)發(fā)電技術(shù)，系統(tǒng)介紹了這兩種典型的油機(jī)電機(jī)組的發(fā)展歷程、技術(shù)特點(diǎn)、組成結(jié)構(gòu)以及使用和維護(hù)，并對(duì)這兩種典型油機(jī)發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了介紹。第3章簡(jiǎn)要介紹開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展歷程，系統(tǒng)介紹了開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵元器件，分析了開(kāi)關(guān)電源的工作原理和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并對(duì)以單片開(kāi)關(guān)電源為代表的數(shù)字化開(kāi)關(guān)電源技術(shù)和工程應(yīng)用進(jìn)行了介紹。第4章解釋UPS電源技術(shù)的概念，簡(jiǎn)要介紹了UPS電源技術(shù)的類別，系統(tǒng)闡述了UPS電源技術(shù)的基本原理、電路結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式，并以UPS的選型、使用和維護(hù)為依托探討了UPS電源技術(shù)在通信電源領(lǐng)域的應(yīng)用。第5章主要介紹鉛蓄電池和鎳鎘蓄電池這兩種應(yīng)用比較廣泛的傳統(tǒng)蓄電池技術(shù)，系統(tǒng)介紹了鉛蓄電池和鎳鎘蓄電池的電源特性、工作原理和使用維護(hù)，重點(diǎn)探討了應(yīng)用最為廣泛的閥控式鉛酸蓄電池在通信電源領(lǐng)域的應(yīng)用。第6章簡(jiǎn)要介紹新型綠色電源技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)介紹了鎳氫電池、鋰電池、礬電池以及太陽(yáng)能電池的工作原理和應(yīng)用維護(hù)，并以通信基站綠色電源供給典型應(yīng)用為例介紹了綠色電源系統(tǒng)在通信電源領(lǐng)域的工程應(yīng)用實(shí)踐。第7章主要介紹基于IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)供電技術(shù)，系統(tǒng)介紹了以太網(wǎng)供電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，探討了以太網(wǎng)供電模式，并以以太網(wǎng)供電的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)為依托，以典型的以太網(wǎng)供電解決方案為范例，介紹了以太網(wǎng)供電技術(shù)的工程應(yīng)用。第8章簡(jiǎn)要介紹現(xiàn)代通信電源管理技術(shù)的發(fā)展、通信電源設(shè)備的維護(hù)，系統(tǒng)描述了以動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)為代表的新型通信電源管理技術(shù)，并以電源管理總線技術(shù)為基礎(chǔ)，探討了以手機(jī)為代表的便攜式通信設(shè)備的電源管理策略。第9章介紹典型通信電源站的結(jié)構(gòu)組成，探討了通信電源站的設(shè)備配置和選擇，并以通信基站電源的技術(shù)為基礎(chǔ)介紹了通信電源的節(jié)能減排應(yīng)用。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代通信電源技術(shù)及應(yīng)用》緊密跟蹤現(xiàn)代通信電源技術(shù)的最新發(fā)展，依據(jù)國(guó)內(nèi)外通信電源技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，深入淺出地介紹了幾種典型的通信電源技術(shù)的基本原理、技術(shù)體制和功能結(jié)構(gòu)，同時(shí)依據(jù)國(guó)內(nèi)外通信電源技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐，詳細(xì)介紹了典型通信電源技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和工程實(shí)踐?！冬F(xiàn)代通信電源技術(shù)及應(yīng)用》包括現(xiàn)代通信電源技術(shù)概述、油機(jī)電源系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)電源、uPs電源、傳統(tǒng)蓄電池技術(shù)及其應(yīng)用、綠色電源技術(shù)及其應(yīng)用、以太網(wǎng)供電、通信電源管理以及通信電源站的設(shè)計(jì)與配置等內(nèi)容?！　　冬F(xiàn)代通信電源技術(shù)及應(yīng)用》力求內(nèi)容的科學(xué)性、先進(jìn)性、系統(tǒng)性和實(shí)用性。可作為從事通信電源技術(shù)應(yīng)用的工程技術(shù)人員、管理人員、電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商的技術(shù)參考書(shū)或培訓(xùn)教材，也可作為教材或參考資料供高等工科院校通信專業(yè)、電源專業(yè)及相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生使用。

書(shū)籍目錄

第1章 現(xiàn)代通信電源概述1.1 通信電源基本概念1.1.1 現(xiàn)代通信對(duì)通信電源的要求1.1.2 現(xiàn)代通信電源技術(shù)的應(yīng)用比較1.2 通信電源工程的基本常識(shí)1.2.1 通信電源工程常用術(shù)語(yǔ)1.2.2 通信電源的選擇1.2.3 通信電源性能指標(biāo)1.3 通信電源系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.1 通信電源的可用度要求1.3.2 通信電源系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1.3.3 通信電源架構(gòu)1.3.4 電源站的供、配電方式1.4 通信電源的分類1.4.1 交流電源供電系統(tǒng)分類1.4.2 通信直流穩(wěn)壓電源的分類1.5 通信電源技術(shù)的發(fā)展1.5.1 通信電源技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀1.5.2 通信電源技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1.5.3 通信電源產(chǎn)品的發(fā)展第2章 油機(jī)電源系統(tǒng)2.1 柴油發(fā)電機(jī)組2.1.1 柴油發(fā)電機(jī)的分類2.1.2 柴油發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理2.1.3 柴油發(fā)電機(jī)的使用2.1.4 柴油發(fā)電機(jī)組的保養(yǎng)2.1.5 柴油發(fā)電機(jī)組的選購(gòu)2.2 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組2.2.1 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展2.2.2 燃?xì)廨啓C(jī)的分類和組成2.2.3 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)第3章 開(kāi)關(guān)電源3.1 概述3.1.1 開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展3.1.2 開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)3.1.3 開(kāi)關(guān)電源在通信領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)3.2 開(kāi)關(guān)電源的分類3.3 開(kāi)關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)3.3.1 開(kāi)關(guān)電源基本電路3.3.2 開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路3.4 功率電子器件3.4.1 功率電子器件及其應(yīng)用要求3.4.2 主要功率電子器件3.4.3 功率場(chǎng)效應(yīng)管3.4.4 絕緣柵雙極型晶體管3.5 開(kāi)關(guān)電源的工作原理3.5.1 開(kāi)關(guān)電源的基本控制原理3.5.2 開(kāi)關(guān)電源的電源基準(zhǔn)3.5.3 各類拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電源分析3.5.4 諧振式開(kāi)關(guān)電源3.6 DC—DC變換器的建模應(yīng)用3.6.1 DC—DC變換器的建模方法3.6.2 DC—DC變換器的離散模型3.6.3 直流分布式開(kāi)關(guān)電源的建模應(yīng)用3.7 開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)勢(shì)技術(shù)3.7.1 均流技術(shù)3.7.2 功率因數(shù)控制技術(shù)3.7.3 開(kāi)關(guān)電源的智能化技術(shù)3.7.4 軟開(kāi)關(guān)技術(shù)3.8 開(kāi)關(guān)整流器工作原理3.8.1 開(kāi)關(guān)電源待機(jī)效率的提高方法3.8.2 開(kāi)關(guān)電源的抗干擾設(shè)計(jì)應(yīng)用3.8.3 開(kāi)關(guān)電源的選用3.8.4 開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)特性及均流方法3.8.5 開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容3.9 單片開(kāi)關(guān)電源3.9.1 集成開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展簡(jiǎn)況3.9.2 TOPSwitch—II系列三端單片開(kāi)關(guān)電源3.9.3 TinySwitch系列四端開(kāi)關(guān)電源3.9.4 MC33370系列五端單片開(kāi)關(guān)電源3.10 數(shù)字信號(hào)處理器在直流通信電源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用第4章 UPS電源4.1 UPS電源概述4.1.1 UPS的概念4.1.2 UPS的發(fā)展趨勢(shì)4.2 UPS分類4.3 UPS的基本功能4.4 UPS的結(jié)構(gòu)4.4.1 單機(jī)UPS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.4.2 冗余UPS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.5 UPS的運(yùn)行方式4.5.1 正常運(yùn)行方式4.5.2 電池運(yùn)行方式4.5.3 旁路運(yùn)行方式4.5.4 維護(hù)旁路運(yùn)行方式4.6 UPS蓄電池的使用與維護(hù)4.6.1 UPS蓄電池的選擇4.6.2 UPS蓄電池的正確使用4.6.3 UPS備用電池的維護(hù)4.7 UPS的應(yīng)用4.7.1 UPS電源的串并聯(lián)使用4.7.2 UPS系統(tǒng)電池的優(yōu)化配置4.7.3 UPS的蓄電池的配置與選擇4.7.4 UPS安裝4.7.5 UPS測(cè)試4.8 UPS應(yīng)用選型第5章 蓄電池技術(shù)及其應(yīng)用5.1 鉛蓄電池的分類及結(jié)構(gòu)5.1.1 鉛蓄電池的分類_5.1.2 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)5.2 鉛蓄電池的工作原理5.2.1 閥控式鉛酸蓄電池的基本原理5.2.2 閥控式鉛酸蓄電池的充放電控制I5.2.3 閥控式鉛酸蓄電池的內(nèi)阻測(cè)量5.2.4 基于內(nèi)阻的閥控式鉛酸蓄電池剩余容量監(jiān)測(cè)5.3 鉛蓄電池技術(shù)特性5.3.1 蓄電池的充電5.3.2 蓄電池的放電5.4 鉛蓄電池的使用5.4.1 蓄電池容量的選擇5.4.2 蓄電池組的組成計(jì)算5.4.3 影響蓄電池容量的因素5.5 鉛蓄電池的維護(hù)與更換5.5.1 鉛蓄電池的存儲(chǔ)與啟用5.5.2 蓄電池的延壽保養(yǎng)5.5.3 蓄電池的常見(jiàn)故障5.5.4 蓄電池的技術(shù)狀態(tài)檢測(cè)5.5.5 蓄電池組落后單節(jié)的檢測(cè)5.6 鉛蓄電池在通信工程中的應(yīng)用5.6.1 通信基站蓄電池的安裝5.6.2 移動(dòng)通信基站蓄電池的維護(hù)5.6.3 移動(dòng)通信基站直流負(fù)載電流與蓄電池容量配比5.6.4 局用閥控式鉛酸蓄電池核對(duì)性放電及容量試驗(yàn)方法5.7 鉛蓄電池的發(fā)展方向5.8 鎳鎘電池5.8.1 鎳鎘電池的分類5.8.2 鎳鎘電池的工作原理5.8.3 鎳鎘電池的維護(hù)5.8.4 鎳鎘電池常見(jiàn)故障處理第6章 綠色電源技術(shù)及其應(yīng)用6.1 新型綠色電源技術(shù)的發(fā)展6.2 鎳氫電池6.2.1 鎳氫電池的工作原理6.2.2 鎳氫電池主要特性6.2.3 鎳氫電池的保養(yǎng)6.3 鋰電池6.3.1 鋰電池的發(fā)展6.3.2 鋰電池標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展6.3.3 鋰電池的工作原理6.3.4 鋰電池的應(yīng)用與保養(yǎng)6.3.5 單片機(jī)在鋰電池管理中的應(yīng)用6.4 便攜式電子設(shè)備電池技術(shù)第7章 以太網(wǎng)供電第8章 通信電源管理第9章 通信電源站的設(shè)計(jì)與配置

章節(jié)摘錄

　　隨著電源系統(tǒng)的性能和功率的不斷提高，實(shí)現(xiàn)電源性能指標(biāo)所必需的元件數(shù)量和成本也隨之增加，越來(lái)越多的控制需要通過(guò)具有成本效益的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)。一般認(rèn)為，在設(shè)計(jì)Dc—DC變換器時(shí)，通常100 w以上的系統(tǒng)中會(huì)應(yīng)用數(shù)字控制技術(shù)；而在設(shè)計(jì)AC—DC變換器時(shí)，250w以上的系統(tǒng)會(huì)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，這樣電源的經(jīng)濟(jì)性會(huì)更高一些。因此，在未來(lái)的電源系統(tǒng)中，模擬與數(shù)字技術(shù)將共存相當(dāng)一段時(shí)間。以前，電源行業(yè)轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)電源是一個(gè)很大的變化。而電源數(shù)字化趨勢(shì)將會(huì)是一個(gè)更大的變化?！　?.模擬電源的優(yōu)勢(shì)與不足　　目前，除了一些專門用于微處理器的轉(zhuǎn)換器之外，市場(chǎng)上大多數(shù)磚形轉(zhuǎn)換器、中間總線轉(zhuǎn)換器及負(fù)載點(diǎn)PoL轉(zhuǎn)換器仍采用模擬控制。這是因?yàn)樵S多模擬電源系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了多年的檢驗(yàn)，可靠性還是很高的?！　‘?dāng)前。盡管模擬電源解決方案的成本、性能（如負(fù)載變化時(shí)的電源響應(yīng)時(shí)間）、占板面積等指標(biāo)都優(yōu)于數(shù)字電源解決方案，但對(duì)開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，它完全是一種固定模式的黑盒應(yīng)用，抑制了開(kāi)發(fā)人員發(fā)揮創(chuàng)造力的激情，開(kāi)發(fā)人員對(duì)電源進(jìn)行同步跟蹤、電壓排序、故障診斷及適應(yīng)環(huán)境變化的能力還是比較差的。　　許多高性能的DC—DC轉(zhuǎn)換器仍通過(guò)簡(jiǎn)單的無(wú)源器件產(chǎn)生的模擬信號(hào)進(jìn)行設(shè)置和控制。即使是具有最先進(jìn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高性能轉(zhuǎn)換器，也還需要使用外部電阻、電容來(lái)確定諸如啟動(dòng)時(shí)間、輸出點(diǎn)值及開(kāi)關(guān)頻率等參數(shù)。這些電阻、電容的值都是設(shè)計(jì)調(diào)試時(shí)確定的，制造完成后不可輕易更改，因此自適應(yīng)的電源管理方案也就不可能實(shí)現(xiàn)。而且，為實(shí)現(xiàn)更多功能，就要設(shè)計(jì)更多的直接反饋電路，所以模擬控制環(huán)路會(huì)變得非常復(fù)雜?！　鹘y(tǒng)的模擬控制架構(gòu)已經(jīng)使用多年，模擬控制電路因?yàn)槭褂迷S多元器件而需要很大空間，這些元器件本身的值還會(huì)隨使用時(shí)間、溫度和其他環(huán)境條件的變化而變動(dòng)，從而對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和響應(yīng)能力造成負(fù)面影響。模擬控制的控制一響應(yīng)特性是由分立元器件的值決定的，它總是面向一個(gè)范圍狹窄的特定負(fù)載，因此無(wú)法為所有電壓值或負(fù)載點(diǎn)提供最優(yōu)化的控制響應(yīng)。換句話說(shuō)，如果需要一個(gè)可以在很多產(chǎn)品中重復(fù)使用而不必更換部件的設(shè)計(jì)平臺(tái)，則模擬方案難以勝任。除此之外，模擬系統(tǒng)的測(cè)試和維修都非常困難。　　3.數(shù)字電源的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)比較　　數(shù)字電源正是為了克服現(xiàn)代電源的復(fù)雜性而提出的，它實(shí)現(xiàn)了數(shù)字和模擬技術(shù)的融合，提供了很強(qiáng)的適應(yīng)性與靈活性，具備直接監(jiān)視、處理并適應(yīng)系統(tǒng)條件的能力，能夠滿足幾乎任何電源要求。數(shù)字電源還可通過(guò)遠(yuǎn)程診斷以確保持續(xù)的系統(tǒng)可靠性，實(shí)現(xiàn)故障管理、過(guò)電壓（流）保護(hù)、自動(dòng)冗余等功能。由于數(shù)字電源的集成度很高，系統(tǒng)的復(fù)雜性并不隨功能的增加而增加過(guò)多，外圍器件很少（數(shù)字電源的快速響應(yīng)能力還可以降低對(duì)輸出濾波電容的要求），減小了占板面積，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)制造流程。同時(shí)，數(shù)字電源的自動(dòng)診斷、調(diào)節(jié)的能力使調(diào)試和維護(hù)工作變得輕松?！　?shù)字電源管理芯片易于在多相以及同步信號(hào)下進(jìn)行多相式并聯(lián)應(yīng)用，可擴(kuò)展性與重復(fù)性優(yōu)秀，輕松實(shí)現(xiàn)負(fù)載均流，減少EMI，并簡(jiǎn)化濾波電路設(shè)計(jì)。

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