Πώς λειτουργεί ένας ανορθωτής τηλεπικοινωνιών;

ΑΔιορθωτής τηλεπικοινωνιώνείναι τροφοδοσία ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής συχνότητας με διακόπτη που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια του κεφαλαιαγωγού εναλλασσόμενου ρεύματος σε ρυθμιζόμενο -48 V συνεχές για εξοπλισμό τηλεπικοινωνιών.μετασχηματισμός υψηλής συχνότηταςΟι σύγχρονοι αρθρωτοί ευθυγραμμιστές φτάνουν στο 96-98% της απόδοσης, μπορούν να ανταλλάσσονται σε θερμότητα,και να τρέχουν παράλληλα με τις τράπεζες μπαταριών έτσι ώστε οι σταθμοί βάσης, τα κέντρα διασύνδεσης και τα κέντρα δεδομένων συνεχίζουν να λειτουργούν ακόμη και όταν το δίκτυο αποτυγχάνει.
Ένας ευθυγραμμιστής τηλεπικοινωνιών είναι ο μετατροπέας AC-DC στο επίκεντρο κάθε συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας τηλεπικοινωνιών.στενά ρυθμιζόμενο -48 V συνεχές λεωφορείο που τροφοδοτεί ραδιόφωνα, διακόπτες, δρομολογητές, κόμβους ινών και άλλους εξοπλισμούς δικτύου, ενώ το ίδιο λεωφορείο διατηρεί την εφεδρική μπαταρία φορτισμένη.
Στην πράξη, ο "ευθυγραμμιστής" είναι ένα σύστημα και όχι ένα ενιαίο κουτί.μονάδες ευθυγραμμιστήΟι μονάδες μετατρέπουν το ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος σε ρεύμα συνεχούς ρεύματος, ο ελεγκτής εξισορροπεί το ρεύμα φορτίου μεταξύ των μονάδων, διαχειρίζεται την μπαταρία,και αναφέρει κατάσταση και συναγερμούς μέσω SNMP ή RS485/Modbus.
Όλοι οι σύγχρονοι ευθυγραμμιστές τηλεπικοινωνιών είναι σχεδιασμένοι με διακόπτη.Γι'αυτό μια σύγχρονη μονάδα 3 kW χωράει σε ένα ράφι 1U-2U αντί για ένα ντουλάπι.

Γιατί η έξοδος είναι -48 V DC
Το πρότυπο -48 V χρονολογείται από τα πρώτα τηλεφωνικά κέντρα, όπου 24 κύτταρα μολύβδου-οξέος σε σειρά έδωσαν ονομαστικό 48 V. Η επιλογή κόλλησε για τρεις μηχανικούς λόγους:
1.Ασφάλεια. 48 V βρίσκεται κάτω από το όριο των 60 V DC, πάνω από το οποίο τα διεθνή πρότυπα ασφάλειας απαιτούν επιπλέον προστασία, έτσι ώστε οι τεχνικοί να μπορούν να εργάζονται σε ενεργά συστήματα με βασικές προφυλάξεις.
2Το σύστημα είναι -48V, που σημαίνει ότι το θετικό σιδηρόδρομο είναι γειωμένο.Η θετική γείωση παρέχει καθοδική προστασία που καταστείλει την ηλεκτρολυτική διάβρωση των αγωγών χαλκού σε υπαίθριες και υπόγειες εγκαταστάσεις.
3.Συμβατότητα μπαταρίας. Επειδή η ίδια η τράπεζα μπαταρίας είναι ονομαστικής ισχύος 48 V, ο ευθυγραμμιστής και η μπαταρία μοιράζονται ένα δίκτυο συνεχούς ρεύματος χωρίς επιπλέον στάδιο μετατροπής, γεγονός που καθιστά τη διαδρομή υποστήριξης απλή και αξιόπιστη.
Η διεπαφή τυποποιείται από το πρότυπο ETSI EN 300 132-2, με εξοπλισμό που συνήθως αντέχει 36-72 V DC σε ολόκληρο το εύρος λειτουργίας.

Τα πέντε βασικά στάδια μέσα σε μια μονάδα διορθωτή
Κάθε σύγχρονηΔιορθωτής τηλεπικοινωνιώνμετατρέπει ρεύμα εναλλασσόμενο σε ρεύμα συνεχές μέσω πέντε σταδίων που εκτελούνται σε σειρά:
1Ένα φίλτρο γραμμής απομακρύνει τον θόρυβο και προστατεύει τον μετατροπέα από τα διαπεραστικά του δικτύου.
2. Διόρθωση του συντελεστή ισχύος (PFC). Ένα στάδιο PFC διορθώνει το AC και το αυξάνει σε μια σύνδεση DC περίπου 400 V. Σχηματίζει το ρεύμα εισόδου έτσι ώστε να παραμένει σινουσοειδές και σε φάση με την τάση,διατήρηση του συντελεστή ισχύος σε 0Αυτό μειώνει την αρμονική ρύπανση και επιτρέπει περισσότερη πραγματική ροή ενέργειας από μια ενιαία τροφοδοσία AC.
3Η μετατροπής συνεχούς ρεύματος-ηλεκτρονικού ρεύματος (DC-DC converter), συνήθως με φαινομενική μετατόπιση πλήρους γέφυρας ή LLC αντηχητική τοπολογία, ενεργοποιεί και απενεργοποιεί τη σύνδεση 400 V στα 20 kHz έως 1 MHz.Αυτή η υψηλή συχνότητα είναι το κλειδί για το μικρό μέγεθος του σύγχρονου διορθωτή: όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο μικρότερα είναι τα στοιχεία του μετασχηματιστή και του φίλτρου.
4Απομόνωση μετασχηματιστή και μείωση.Η διακόπτιση της μορφής κύματος περνά μέσα από έναν μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας που μειώνει τη τάση και παρέχει γαλβανική απομόνωση μεταξύ του ηλεκτρικού δικτύου εναλλασσόμενου ρεύματος και της έξόδου συνεχούς ρεύματος.
5. Σύγχρονη διόρθωση και ρύθμιση. Από την δευτερογενή πλευρά, τα MOSFET (αντί των συμβατικών διόδων) διορθώνουν το AC πίσω σε DC. Επειδή τα MOSFET διεξάγουν με πολύ μικρότερη απώλεια από τις διόδους, τα MOSFET μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την διόρθωση και ρύθμιση των διακυμάνσεων.Η συγχρονική διόρθωση είναι αυτό που ωθεί την απόδοση πάνω από 96%Ένα φίλτρο εξόδου εξομαλύνει το παλμικό συνεχές σε μια καθαρή λεωφόρο, και ένας κλειστός κύκλος ελέγχου κρατά την τάση ακριβώς στον στόχο.

Αποτελεσματικότητα και συντελεστής ισχύος: Οι αριθμοί που έχουν σημασία
Η αποδοτικότητα είναι το λειτουργικό κόστος που κανείς δεν χρεώνει ξεχωριστά: μια μεγάλη εγκατάσταση χρησιμοποιεί δεκάδες κιλοβάτ, οπότε κάθε ποσοστιαία μονάδα αποδοτικότητας εξοικονομεί χιλιάδες κιλοβάτ-ωρες ετησίως.
1Οι σύγχρονοι ευθυγραμμιστές υψηλής συχνότητας με διακόπτη λειτουργίας επιτυγχάνουν συνήθως απόδοση άνω του 96%.
2Τα σχέδια ευρείας ζώνης που χρησιμοποιούν SiC/GaN αναφέρθηκαν πάνω από 98% σε εργαστηριακές συνθήκες, σε σύγκριση με περίπου 92-95% για τα παλαιότερα σχέδια πυριτίου.
3Ο συντελεστής ισχύος φτάνει το 0,99 ή άνω με ενεργό PFC.
Αξιοπιστία: N+1 Redundancy και Hot-Swap
Οι ευθυγραμμιστές τηλεπικοινωνιών είναι μοντελοποιημένοι από την άποψη του σχεδιασμού.Οι ενότητες μπορούν να εναλλάσσονται θερμάΣυμπληρώνοντας τα στοιχεία MTBF σε εκατοντάδες χιλιάδες ώρες,Αυτή η αρχιτεκτονική κερδίζει την τηλεπικοινωνιακή ενέργεια το σήμα της.

Προδιαγραφές για τον διορθωτή τηλεπικοινωνιών

Συχνές Ερωτήσεις
Ε: Τι σημαίνειΔιορθωτής τηλεπικοινωνιών- Ναι, ναι.
Απάντηση: Μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια ρεύματος ρεύματος ρεύματος σε ρυθμιζόμενο -48 V DC για να τροφοδοτεί τον εξοπλισμό τηλεπικοινωνιών και να διατηρεί την μπαταρία ασφαλείας φορτισμένη, έτσι ώστε το δίκτυο να συνεχίζει να λειτουργεί μέσω αποτυχιών δικτύου.
Ε: Γιατί τα τηλεπικοινωνιακά συστήματα χρησιμοποιούν -48 V αντί για +48 V;
Α:Η αρνητική πολικότητα με τη θετική γείωση παρέχει καθοδική προστασία που καταστέλλει τη διάβρωση των αγωγών χαλκού, μια κληρονομιά από τα πρώτα τηλεφωνικά δίκτυα,όπου 24 κυψέλες μολύβδου σε σειρά έκαναν 48 V τη φυσική τάση της μπαταρίας.
Ε: Πόσο αποτελεσματικοί είναι οι σύγχρονοι διορθωτές τηλεπικοινωνιών;
Απάντηση:Οι ενότητες υψηλής συχνότητας διακόπτη υπερβαίνουν συνήθως την απόδοση 96%, με τα σχέδια SiC/GaN να αναφέρουν πάνω από 98% σε εργαστηριακές συνθήκες.
Ε:Ποια είναι η υπερβολική ποσότητα N+1 σε ένα σύστημα διορθωτή;
Α:Εγκατάσταση ενός παραπάνω μοντέλου ευθυγραμμιστή από ό,τι απαιτείται για το φορτίο, έτσι ώστε κάθε ενιαίο μοντέλο να μπορεί να αποτύχει χωρίς διακοπή της λειτουργίας· το επιπλέον μοντέλο μεταφέρει το φορτίο μέχρι να αντικατασταθεί το αποτυχημένο.
Ε: Μπορεί ένας ευθυγραμμιστής τηλεπικοινωνιών να φορτίζει τις μπαταρίες και να τροφοδοτεί ταυτόχρονα το φορτίο;
Το σύστημα ρυθμίζει το λεωφορείο στην τάση πλεύσης, τροφοδοτεί το φορτίο και φορτίζει την μπαταρία ταυτόχρονα.Μετά παραδίδει το λεωφορείο στην μπαταρία αμέσως όταν το δίκτυο αποτύχει.