用于通信的24V直流电源设备改造方案的选择及实施

摘要：针对企业通信专网用24V直流电源的现状，提出改造方案，并对多种方案进行比较，选择最优方案实施。

关键词：24V直流电源；通信设备；改造方案；实施

引言

电源是通信设备的重要组成部分。随着现代电子技术的迅速发展，各种通信手段相应的设备也在不断地改进和更新，通信设备对电源系统的要求也越来越高。如果电源系统的工作不可靠，可导致通信中断；如果电源输出电压不稳定或纹波电压过大，就会降低通信质量，甚至无法正常通信。为了适应通信设备的更新换代，电源设备也朝着集成化、小型化、轻量级的方向发展。此外，在保证供电质量和提高电源系统效率的前提下，降低设备费用也是非常必要的。我们企业通信专网在24V电源设备的改造工作中，结合通信设备对电源系统的要求，对改造方案反复比较，择优选用，并精心组织施工，较好地解决了24V直流电源系统的供电问题。

方案选择

24V直流电源是许多通信设备的基础电源。1993年我们将纵横制交换机更新为局用程控交换机后，当时的24V电源未更新，仍作为数学微波、环路载波、无线特高频和PCM等通信设备的基础电源使用。该供电系统由DZ603-24/120I稳压整流器两架，DP613-24V/100I直流配电屏一块，800AH蓄电池两组组成(见图1虚线框部分)。由于24V直流电源系统使用年限较长，设备老化，因而故障频繁，严重地威胁了通信设备的正常工作。在改造24V基础电源的工作中，我们本着安全、可靠、稳定、维护方便的原则，结合通信设备的工作电压范围，纹波系数，功耗参数及设备性能价格比的实际，对如下几种方案进行比较分析并择优实施。

方案一：只更新整流器。即在原24V直流电源系统中，只更换24V整流器。因为直流屏和蓄电池组仍被保留，需更新同型号规格的整流器。这种方案的优点是：设备更新简单，安装工作量小。缺点：系统工作维护量较大，更新的整流器造价较高，而系统工作可靠性和稳定性一般。

方案二：更新组合电源和蓄电池组。即拆除旧的24V直流电源设备(见图1虚线部分)，根据通信设备参数及功耗，选用新的24V电源设备。这种方案的优点是：工作稳定可靠，系统技术指标高，维护工作量较小。缺点：安装工作量较大，设备造价高。

图1　改造前直流供电系统方框图

方案三：拆除旧的24V直流电源设备，将输入端为直流48V，输出为直流24V的直流/直流稳压变换器接入48V直流供电系统中。这种方案的优点是：变换器为模块式又叠加，安装方便；模块间到为热备份并联均流工作，可靠性高；由于拆除了24V直流供电系统的设备，因此，维护工作量大大减少；价格较前两种方案也便宜的多，同时还节能、效率高。缺点：由于没有了蓄电池组的平滑滤波作用，其纹波系统和杂音电压较方案二稍差，但仍高于通信设备要求值。三种方案的性能指标及价格比见表1：


表1　24V基础电源改造方案比较表

从表中可以看出，方案三的各项指标均比方案一和方案二高，因此，方案三应是我们履行24V直流电源系统的首选方案。

方案实施

安装DC-DC稳压变换器极其方便，只需将48V输入端接入48V基础电源的直流配电屏空闲输出端子上，其输出端子接通信设备电源输入端即可(改造后24V直流基础电源方框图如图2虚线部分)。

首先，对DC-DC稳压变换器的各种输出指标进行测试。用水阻作为负载，接入变换器输出端子，调整极板距离，进行如下测试：①输出电压稳定度测试。在通信设备要求的工作电压范围内，使负载电流在0—100%范围内变化，输出电压的偏差值应达到规定值。②杂音电压测试。在杂音计的输入端串入10mf无极性电容，再接入变换器的输出端，分别对衡重杂音电压，宽频杂音电压、峰2峰杂音进行测试，均应小于通信设备和变换器的规定值。③过压过流保护测试。缓慢提高输入电压，输入电流值，其过电压，过电流保护性能应能达到出厂要求。④自动均流和告警性能测试。由于DC-DC稳压变换器是叠加并联工作的，测试时，逐一关闭变换器，模拟设备故障，没有故障的变换器能自动均分负载电流，有故障的变换器立即退出工作状态，并发出声光告警信息。

其次，将DC-DC稳压变换器接入48V直流供电系统，投入使用，通过测试，DC-DC稳压变换器的技术性能指标不仅要达到出厂标准，也要满足各种通信设备的技术性能要求。接入使用前，确认各端子接线无误后，再投入使用。

图2　改造后直流供电系统方框图

结束语

DC-DC稳压变换器投入使用以来，性能良好，工作正常。过去在梅雨季节常由于机内连线短路造成停机，或出现输出电压过高，甚至整流器不能开机，尤其在夏季，因为雷电干扰，输出电压瞬间提高，常冲击通信设备，烧坏电路板，使通信中断，改造后，此类故障再也没有发生，保证了通信设备的正常运行。用DC-DC稳压变换器代替24V直流基础电源，改变了传统的24V基础电源运行方式，在企业通信站有一定的参考价值。我们在这次改造工作中获益匪浅，取得了良好的效果，也受到了通信行业管理部门的好评。