ระบบปรับเสียงโทรคมนาคม 48Vระบบพลังงานสายโทรคมนาคม DCหรือโรงไฟฟ้าแบบ -48 วอท ดาวไหลต่อเนื่อง (DC power plant) คือ ระบบแปลงพลังงาน AC เป็น DC ที่แปลงสายไฟฟ้าออนไลน์แบบ AC ของบริการเป็นบัสแบบ -48 วอท ดาวไหลต่อเนื่องที่ควบคุม เพื่อให้พลังงานใช้กับอุปกรณ์โทรคมนาคม เช่น เครื่องวิทยุฐานสถานีหน่วยเบสเบนด์, สวิตช์และรูเตอร์ ขณะที่กําลังชาร์จแบตเตอรี่สํารองที่ใช้ได้อย่างง่ายดาย เมื่อเครือข่ายล้มเหลว
โทรศัพท์ทุกครั้ง ข้อความข้อความ และการใช้ข้อมูลมือถือ ขึ้นอยู่กับพลังงาน DC อุปกรณ์โทรคมนาคมทํางานบน DC เครือข่ายส่ง ACและแบตเตอรี่ต้องติดชาร์จ หน่วยปรับสายโทรคมนาคม 48 วอลล์ คืออุปกรณ์ที่อยู่กลางที่ทําให้ทั้งสามทํางานด้วยกัน.
ในภาพบานเดียว ระบบปรับความแรง 48 วอลต์ของโทรคมนาคมที่ทันสมัย ทํางานได้ 4 อย่าง
เปลี่ยน AC เป็น DC หน่วยปรับสวิทช์โหมดความถี่สูงเปลี่ยน AC ของสายไฟฟ้า (โดยปกติช่วงการเข้า 80~300 VAC) เป็นผลิต DC ที่มั่นคง -48 V
กําหนดกระแสไฟฟ้าบัส ‡ ความดันการออกถูกต้อง โดยปกติในระดับการลอยของแบตเตอรี่ประมาณ -53.5 วอลต์ ผ่านการเปลี่ยนแปลงภาระ
ชาร์จแบตเตอรี่ ̇ ขณะที่กําลังชะอําภาระ ระบบ float- หรือ boost- ชาร์จแบตเตอรี่สํารอง
จัดการกับความล้มเหลวของเครือข่าย เพราะแบตเตอรี่ตั้งอยู่ตรงบนบัส DC มันดําเนินการได้โดยไม่มีเวลาโอน; เครื่องปรับความเรียบเรียงเริ่มชาร์จใหม่เมื่อสายไฟฟ้ากลับมา
ทําไมระบบปรับสายโทรคมนาคม 48 วอลต์ใช้ -48 วอลต์ DC
เครือข่ายโทรคมนาคมได้มาตรฐานในระบบ -48 วอลต์ DC เมื่อมากกว่าหนึ่งศตวรรษที่แล้ว และมาตรฐานนี้ได้รอดชีวิตทุกรุ่นของเทคโนโลยีตั้งแต่นั้น
2.1 ความสมดุลในประวัติศาสตร์ของแรงดันและแบตเตอรี่
สถานโทรศัพท์ในยุคแรกใช้ไฟ DC จากแบตเตอรี่ในท้องถิ่น 48 วอลต์ได้บรรลุความสมดุลทางการปฏิบัติ: สูงพอที่จะบรรลุพลังงานผ่านสายทองแดงยาวต่ําพอที่จะมีความปลอดภัยรอบ ๆ คนและอุปกรณ์, และตรงกันอย่างธรรมชาติกับเคมีแบตเตอรี่ 4 แบตเตอรี่นํากรด 12 วอลต์ (หรือ 24 เซลล์สองโวลต์) ในชุดให้เงินจํานวน 48 วอลต์
2.2 ความขั้วลบป้องกันการกัดกร่อน
สัญลักษณ์ลบไม่ได้เป็นเครื่องสําอาง ในระบบ -48 วอลต์ ปลายบวกถูกก่อตั้งจากพื้นดิน ซึ่งถูกนํามาใช้หลังจากที่ระบบการก่อสร้างจากพื้นดินลบในยุคแรกได้ประสบกับการละลายทางไฟฟ้าอย่างรุนแรงความชื้นบนตัวนําทองแดงที่มีเสี่ยงเป็นบวก สร้างเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่กินทองแดงไปการติดดินด้านบวก ให้ความคุ้มกัน cathodic ที่ยับยั้งการกัดกร่อน
2.3 มาตรฐานโดย ETSI และยังคงเป็นแนวพื้นฐาน 5G
อินเตอร์เฟซ -48 V DC ได้ถูกกําหนดเป็นอย่างเป็นทางการใน ETSI EN 300 132-2 (?? อินเตอร์เฟสปั๊มพลังงานที่ทางเข้าของอุปกรณ์ไอซีทีซึ่งกําหนดวงจรความแรงดันที่อุปกรณ์โทรคมนาคมต้องอดทน โดยทั่วไป 36-72 V DC ทั่วช่วงการทํางานระบบ +24 V ที่เหลือยังมีอยู่ในบางภูมิภาค และ +240 V HVDC ถูกใช้ในศูนย์ข้อมูล แต่ -48 V ยังคงเป็นแนวพื้นฐานสําหรับเครือข่ายการเข้าถึงมือถือทั่วโลก
สถาปัตยกรรมระบบ Telecom Rectifier 48V
ไม่ว่าจะเป็นผู้จําหน่ายหรือขนาดระบบปรับสายโทรคมนาคม 48Vจัดเป็นสามชั้นที่รวมกันบนบัส DC -48 V เดี่ยว
ชั้นการผลิตพลังงาน ภาวะพลังงานที่นําเข้า: บริการ AC, เครื่องผลิตสํารอง และในส่วนที่เพิ่มมากขึ้นคือ โซลาร์ PV ในสถานที่ที่อยู่นอกระบบ
ชั้นแปลงพลังงาน ✓ โมดูลปรับ (และเครื่องควบคุม MPPT ในสถานที่ไฮบริด) ที่แปลงและควบคุมความดันภายใต้การติดตามที่ฉลาด
ชั้นกระจายพลังงาน ✓ บัส DC, แบตเตอรี่แบงค์ และเครื่องเลี้ยงที่คุ้มกันที่ส่งพลังงานให้กับภาระ
วิธีการทํางานของเครื่องปรับสายโทรคมนาคม 48 วอล์ท ขั้นตอนต่อขั้นตอน
ภายในชั้นการแปลง, ทุกโมดูลปรับปรุงเป็นหน่วยพลังงานสวิตช์โหมดความถี่สูง (SMPS). เส้นทางการแปลงคือเหมือนกันระหว่างผู้ขาย:
1.การเข้าและการป้องกันแอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอน
2.EMI การกรองและการแก้ไข. เครื่องกรองสายกําจัดเสียงกระตุ้น, จากนั้นระยะการแก้ไขปัจจัยพลังงาน (PFC) แก้ไข AC และเพิ่มมันไปยัง ~ 400 V DC เชื่อมต่อ,ปัจจัยพลังงานประจําการที่ ≥0.99.
3.การแปลง DC หน่วยแยก หน่วยสลับความถี่สูง (resonant LLC หรือโปโลยีสะพานเต็มสลับระยะ) ตัดสาย DC ผ่านตัวแปลงเพื่อการแยก galvanicจากนั้นการปรับปรุงซินคอน (MOSFETs แทนไดโอเดส) จะเปลี่ยนมันลงด้วยการสูญเสียอย่างน้อย.
4.การกํากับที่ -48 วอลล์ โมดูลกําหนดการออกของมันที่ระบบ setpoint ปกติความดัน float แบตเตอรี่ของประมาณ -535 วอลต์ และมักสามารถปรับได้ในระดับประมาณ -42 ถึง -58 วอลต์ เพื่อรองรับระบบการชาร์จ.
5.การร่วมกันและการแบ่งปันภาระ โมดูลหลายตัวแบ่งปันภาระผ่านการแบ่งปันกระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน; ไดโอเดอร์ออกออริงให้โมดูลเพิ่มขึ้นหรือเปลี่ยนโดยไม่ต้องหยุดบัส
6การบริหารแบตเตอรี่ โดยมีระบบชาร์จแบตเตอรี่แบบพลอยหรือกระตุ้น และติดตามสถานะของแบตเตอรี่ เมื่อสายไฟฟ้าล้มเหลว แบตเตอรี่จะกลายเป็นแหล่งพลังงานได้อย่างต่อเนื่องเมื่อสายไฟฟ้ากลับมา, เครื่องปรับความเรียบร้อยและรีชาร์จธนาคาร
7.การตรวจสอบ. เครื่องควบคุมการติดตามความแรงดัน, กระแสไฟฟ้า, อุณหภูมิและสัญญาณเตือน, และเปิดเผยพวกเขาไกลผ่าน RS485, Modbus, SNMP หรือ Ethernet.
เนื่องจากทุกโมดูลปรับตรงทําการแปลงแบบเดียวกันในระยะ paralel ระบบเป็นโมดูลภายใน: ความจุเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มโมดูล และความน่าเชื่อถือเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มความเหลือ
ส่วนประกอบสําคัญของ 48 วอลต์ระบบแก้ไขโทรคมนาคม
โมดูลปรับความแรง หน่วยแปลง AC→DC เอง สามารถเปลี่ยนแบบร้อนได้ โดยปกติ 1U หน่วยติดเรคที่มีกําลังประมาณ 2.2 kW แต่ละหน่วย
หน่วยการติดตาม / การควบคุม หน่วยสมอง หน่วยวัดความแรงกระหน่ําและกระแสของบัส บริหารการชาร์จแบตเตอรี่ เติมสัญญาณเตือน และรายงานต่อศูนย์ปฏิบัติการเครือข่ายผ่านอินเตอร์เฟซมาตรฐาน
ธนาคารแบตเตอรี่ ✓ สาย VRLA หรือลิตিয়ামไอออน (LiFePO4 กับ BMS) เชื่อมต่อตรงกับบัส DC มีขนาดให้กับความเป็นอิสระสํารองที่ต้องการ
การกระจายอัตราต่อสัดส่วน รางหรือฟิวส์ที่ให้อาหารกับทุกภาระบวกกับโลจิกการตัดความดันต่ํา (LVD / BLVD) ที่หลั่งภาระเพื่อป้องกันแบตเตอรี่จากการปล่อยลึก
อุปกรณ์เข้าแอร์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แอนด์แ
เส้นทางของเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ ไม่เป็นกล่องแยก: การชาร์จเป็นฟังก์ชันของโมดูลปรับตรงและเครื่องควบคุมที่ทํางานร่วมกันบนบัสร่วมกัน
เครื่องแก้ไขโทรคมนาคม 48V: รายละเอียดหลักในภาพรวม
|
ปริมาตร |
ค่าเฉพาะ |
|
อัตราการออกไฟฟ้าแบบ DC |
-48 วอลต์ DC |
|
ระยะการปรับผลิต |
≈ -42 ถึง -58 วอล (การชาร์จระบายน้ํา / กระตุ้น)[5] |
|
ระยะทางเข้าของอุปกรณ์ |
ขนาดความแรงต่อเนื่อง 36V72V (ETSI EN 300 132-2)[1] [2] |
|
ระยะทางเข้า AC |
80~300 VAC (การออกแบบระยะกว้าง)[10] |
|
ประสิทธิภาพ |
96-98% แบบ (สมัยใหม่) > 98% รายงาน SiC/GaN ในสภาพห้องปฏิบัติการ[1] [2] |
|
ค่าประสิทธิภาพ |
≥ 0.99 กับ PFC[10] |
|
การลาออก |
N+1 หรือ N+M โมดูลที่เปลี่ยนได้ร้อน[10] |
|
อินเตอร์เฟซการตรวจสอบ |
RS485, Modbus, SNMP, เอเธิร์นท์[16] |
|
การป้องกันแบตเตอรี่ |
LVD / BLVD สะดุดความดันต่ํา[11] |
|
หน่วยระดับ |
≈ 2.2 kW ต่อโมดูล 1U (ทั่วไป)[10] |
ประสิทธิภาพของ เครื่องปรับไฟฟ้าโทรคมนาคม 48 วอลต์ที่ทันสมัย
แต่ละร้อยละของความสูญเสียในการแปลงกลายเป็นความร้อน และแต่ละวัตต์ของความร้อน ต้องการพลังงานเพิ่มขึ้น เพื่อกําจัดดังนั้นประสิทธิภาพจึงเป็นรายละเอียดเดียวที่ดูมากที่สุดในพลังงานโทรคมนาคมที่ทันสมัย.
|
การสร้างเทคโนโลยี |
ประสิทธิภาพเฉพาะ |
หมายเหตุ |
|
SMPS ซิลิคอนเก่า |
≈ 92.95% |
การออกแบบซิลิคอนชั้น 20 kHz เก่ากว่า[12] |
|
ประสิทธิภาพสูงที่ทันสมัย |
> 96% |
เครื่องปรับสวิทช์โหมดประจําการ[2] |
|
ระยะความกว้าง (SiC / GaN) |
> 98% (ห้องทดลอง) |
การสวิตช์ 100 kHz+ แม็กเนตน้อยลง ความสูญเสียน้อยลง[12] |
ความน่าเชื่อถือ: N+1 Redundancy และ Hot-Swap
เป้าหมายการใช้งานโทรคมนาคม ราคา 99.999 และมากกว่า ไม่ปล่อยให้มีโอกาสขาดไฟฟ้า
N + 1 / N + M redundancy ระบบมีขนาดหนึ่ง (หรือมากกว่า) โมดูล rectifier มากกว่าที่ภาระเต็มต้องการ โมดูลตัวเดียวใด ๆ สามารถล้มเหลวโดยไม่ให้โมดูลที่เหลือสังเกตถึงการลดความแรงดัน
แลกเปลี่ยนแบบร้อนโดยไม่ต้องหยุดทํางาน ขอบคุณดีโอเด็ด ORing และการแบ่งปันภาระโมดูลที่ล้มเหลวถูกตัดต่อและเปลี่ยนขณะที่รถบัสยังคงใช้งาน.
แบตเตอรี่ใช้ได้โดยตลอด ด้วยแบตเตอรี่บนรถบัส แม้ว่าการขาดไฟฟ้าทั้งหมด หรือการตัดเครื่องปรับไฟได้เต็มที่
การป้องกันแบตเตอรี่ โลจิกการตัดความแรงต่ํา (LVD / BLVD) ติดต่อหรือหลุดภาระที่กําหนดขั้นต่ํา ดังนั้นแบตเตอรี่จะไม่ถูกปล่อยลึกเพื่อทําลาย
การออกแบบชั้นนํา โมดูลการปรับปรุงถูกออกแบบมาเพื่อ MTBF สูงความอดทนในการเข้าที่กว้าง และการครอบคลุมสัญญาณเตือนอย่างครบถ้วน หน่วยงานประจําจะเปิดเผยสถานการณ์สัญญาณเตือนหลายสิบครั้งต่อตัวควบคุมการติดตาม.
กติกาหลักในการกําหนดขนาด: คํานวณภาระสูงสุดในสภาพคงที่, เพิ่มความต้องการในการชาร์จแบตเตอรี่, หารตามระดับของโมดูล,จากนั้นเพิ่มอย่างน้อยหนึ่งโมดูลสํารองที่ N + 1 การตั้งค่าที่ผู้ประกอบการส่วนใหญ่ใช้.
ที่ไหนระบบปรับสายโทรคมนาคม 48Vใช้
สถานีฐานแมคโคร หน่วยโทรคมือถือหรือสถานที่บนหลังคาทุกแห่งทํางานวิทยุ (RRU/AAU) หน่วยเบสเบนด์ (BBU) และการย้อนกลับบนโรงงานปรับความแรง -48 วอลต์ที่มีแบตเตอรี่ขนาดสําหรับช่วงเวลาของอิสระภาพ
เซลล์ขนาดเล็กและเว็บไซต์ 5G หนาแน่นและใช้พลังงานต่ํากว่าที่ยังคงต้องการความพร้อมเท่ากัน มักอยู่ในตู้ที่มีพื้นที่จํากัด โดยชอบโมดูลที่มีประสิทธิภาพสูงและความหนาแน่นสูง
สํานักงานกลางและการแลกเปลี่ยน โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่หลายเรคที่ให้อาหารกับการ์ดสายและสวิตช์หลายพันจากรถบัส -48 วอลต์ทั่วไป
หัวสายเคเบิล & DAS ระบบแอนเทนน์กระจายและเครือข่ายสายเคเบิลใช้สถาปัตยกรรม DC เดียวกันเพื่อให้พลังงานอิเล็กทรอนิกส์ที่ทํางานในสนาม
สถานที่นอกเครือข่ายและเครือข่ายไฮบริด ภูมิ photovoltaic บวก rectifier บวก topologies แบตเตอรี่ลดการบริโภคดีเซล; rectifier ยังคงรับประกันการทํางานร่วมกันของเครือข่าย / เครื่องผลิตเมื่อมีอยู่
Edge & data centers ราคาแบบของ data center ดึงปรัชญาแบบจําแนก DC เดียวกันไปยัง +240 V HVDC แต่หลักการปรับแปลง + แบตเตอรี่บนบัสเป็นแบบเดียวกัน
คํา ถาม ที่ ถาม บ่อย
Q: ความแตกต่างระหว่างระบบปรับสายโทรคมนาคมและ UPS คืออะไร?
UPS ส่ง AC: แบตเตอรี่นั่งอยู่เบื้องหลังอินเวอร์เตอร์ที่ต้องเปลี่ยนเมื่อสายไฟฟ้าล้มเหลว ระบบปรับสายโทรคมนาคม 48V ส่ง DC โดยตรง: โมดูลปรับสายไฟให้อาหารกับบัส -48 Vและแบตเตอรี่แบงค์เชื่อมต่อตรงกับรถบัสเดียวกัน. ไม่มีอินเวอร์เตอร์ในเส้นทางที่สําคัญและไม่มีสวิตช์การโอน แบตเตอรี่จะดําเนินการกับเวลาสวิตช์ศูนย์
คําถาม: ทําไมพลังงานโทรคมนาคมถึงเป็น -48 V DC และไม่ใช่ +48 V หรือ 24 V?
48 วอลต์สมดุลความปลอดภัย, กว้างเคเบิลและเคมีแบตเตอรี่ (เซลล์ 12 วอลต์สี่ในชุด)และขั้วขั้วลบที่มีปลายบวกติดดิน ให้ความคุ้มกัน cathodic ที่ยับยั้งการกัดกร่อนของสายไฟฟ้าอินเตอร์เฟซถูกมาตรฐานโดย ETSI EN 300 132-2 โดยอุปกรณ์โดยทั่วไปยอมรับ 36 72 V DC
Q: ความอุดหนุน N + 1 หมายถึงอะไรในระบบปรับ?
ระบบมีขนาดหนึ่งโมดูล rectifier มากกว่าจํานวนที่จําเป็นต้องดําเนินภาระเต็มส่วนที่เหลือให้รถบัสทํางาน ขณะที่โมดูลที่ล้มเหลวถูกเปลี่ยนแบบร้อน.
คําถาม: เครื่องปรับความแรงไฟฟ้าโทรคมนาคมออกแรงไฟฟ้าขนาดไหน
ความแรงผลิตชื่อเสียงคือ -48 V DC. ในระหว่างการทํางานปกติ ความแรงผลิตถูกถือไว้ที่แรงดันบานแบตเตอรี่ประมาณ -53.5 V,และโมดูลมักสามารถปรับได้ในระดับ -42 ถึง -58 V เพื่อรองรับระบบการชาร์จที่แตกต่างกัน.
ถาม: เครื่องปรับสายโทรคมนาคมที่ทันสมัยมีประสิทธิภาพแค่ไหน?
เครื่องปรับสวิทช์แบบความถี่สูงที่ทันสมัย ปกติมีประสิทธิภาพมากกว่า 96%และการออกแบบแบนด์เกป (SiC/GaN) รายงานว่ามีมากกว่า 98% ในสถานการณ์ห้องปฏิบัติการ ราคาต่อรองประมาณ 92-95% สําหรับการออกแบบซิลิคอนที่ผ่านมา.
