通信基站專用的無觸點自動補償式電力穩壓器

摘要：高質量的電源是通信基站正常運行的關鍵。介紹了能滿足通信基站用電質量需求的穩壓電源，及該電源的原理、性能及特點等。

關鍵詞：電力穩壓技術；無觸點補償式自動電力穩壓技術；SBW5A/DBW5A?TJ通信基站專用穩壓器

1? 前言

??? 一般來說，通信基站對穩壓電源的要求如下：

??? 1）高可靠性及高安全性；

??? 2）具有較寬的穩壓范圍與負載調整率及較快的動態響應；

??? 3）穩壓器必須采用分相補償調節，能適應偏遠地區小水電發電出現的電壓與頻率等問題，在輸入低電壓時也能保證滿負載運行；

??? 4）具有防雷電、防浪涌和其它防患措施；

??? 5）免維護并實現無人值守，具有遙控接口等。近年來我國在電網改造工程上雖然投入不少，但往往由于改造工程不配套及用電不規范，加之電網容量不足，以及輸配電設施的性能與質量存在問題，致使通信基站供電存在三相不平衡，電壓波動厲害、欠壓或過壓，浪涌尖脈沖干擾，諧波嚴重，甚至突然停電等問題和故障，嚴重影響了通信設備的正常運行，甚至可能造成巨大損失。為此，潘登公司在其SBW/DBW5型專利技術（專利號：01253876.02）的基礎上，研制了通信基站專用的自動電力穩壓器。它是特別為供電質量較差，電壓波動幅度大，三相負荷不平衡的偏遠地區設計的低成本穩壓器。

2? 電力穩壓技術

??? 隨著技術的發展，目前常用的是以下4種穩壓技術。

??? 1）機械補償型穩壓技術

??? 它是利用伺服電機和機械傳動與園盤式（或柱式）調壓器組成的交流穩壓裝置。其優點是結構簡單、工作可靠，輸入范圍寬、輸出波形好、效率高，對負載無特殊要求，可做成大功率。其缺點是動態響應速度慢，無抗干擾能力，又有機械磨損，電刷長期工作易積碳產生火花，壽命短。

??? 2）參數穩壓技術

??? 它是利用非線性元件對電路中的電壓和電流進行調整，實現輸出電壓穩定。其優點是電路簡單，穩壓精度高（±1％），抗干擾能力強，穩壓范圍寬。其缺點是非線性元件對工作頻率敏感，空載時也耗電，并且溫升嚴重。

??? 3）感應補償型穩壓

??? 它是利用伺服電機控制傳動部件的初級繞組及靜態部件的補償繞組組成。其優點是無滑動觸點，可靠。其缺點是用伺服電機控制，動態性能差，另外當輸入三相不平衡時中線有可能帶電，甚至出現較大電流。

??? 4）無觸點補償式自動穩壓器

??? 從圖1的無觸點補償型自動穩壓原理圖中不難看出，它與上述3種補償式穩壓器的主要區別在于“補償”方法上。無觸點補償型自動穩壓器的調壓系統是“多路補償變壓器組合群體”，通過“多路全橋功率電路來控制多個無觸點開關的通斷取得正負補償電壓，整個補償系統無觸點，無機械傳動，從而大大提高了運行的可靠性，響應速度，精度，穩壓范圍等。

圖1? 無觸點補償型自動穩壓原理

3? 通信基站專用的無觸點補償式自動穩壓器（SBW/DBW5A-TJ）

3.1? 無觸點補償式自動穩壓器工作原理

??? 通信基站需要穩壓范圍寬，負載調整率寬，動態響應快，奇次諧波和高頻電磁干擾少，防雷、防浪涌，具有遙控接口，免維護并實現無人值守的智能化穩壓器。上海潘登電源公司研制成功的專利技術——無觸點補償式自動電力穩壓器由多臺補償變壓器組成，用固態繼電器群組成無觸點單元，控制電路由采樣系統，主控板及各種顯示，保護電路組成。當輸入電壓波動或負載電流發生變化時，通過采樣系統獲取電壓信號，經過主控板進行判斷與處理后輸出控制指令，在電壓過零同步脈沖的作用下使相應的晶閘管模塊接通或關閉，使對應補償變壓器投入或退出工作，以改變補償電壓，從而達到了快速穩定輸出電壓的目的。

??? 圖2是一相主控補償單元電路的原理圖。圖中BT1、BT2、BT3是三個獨立的補償變壓器，根據穩壓精度及輸入電源的范圍要求來選擇變壓器的臺數（一般為3－4臺，這里選擇3臺），次級繞組的補償電壓可設制為7V、14V、28V、（或5V、10V、20V）等，當正極性（或反極性）全部投入時可以獲得最大正負補償電壓為49V，當最小補償電壓取7V時，穩壓精度為3％。

圖2? 補償變壓器組合單元

??? S1～S12固態繼電器，其中S1～S4與BT1、S5～S8與BT2、S9～S12與BT3分別組成三個功率全橋電路。其工作過程如下：若由于輸入電壓Ui升高等原因造成輸出電壓Uo高于額定值，要求BT1、BT2、BT3中一個（2個或3個）工作，產生反極性電壓抵消Ui升高的那部分電壓，如經主控板判斷需BT1投入時，可觸發S1、S4道通。當Uo低于額定值時，需要BT1產生順極性電壓補足Ui所缺的那部分電壓，可使S2、S3觸發通道。以此類推，如果Ui升高或降低較多時，可使BT1、BT2、BT3同時投入工作，產生較高的反極性或順極性補償電壓，使輸出電壓始終穩定在穩壓精度以內。

??? 它是晶閘管交流開關技術和變壓器技術的完美結合。主電路通過固態繼電器的零電壓切換避免了浪涌與高頻干擾，且穩壓范圍寬，負載調整率寬，動態響應快。另外，在主電路上加裝了各種型號的濾波器，能防止各種干擾，并安裝高質量的浪涌防護器，具有防雷電防浪涌功能，還可根據用戶需要（對感性負載大的用戶）可配自動功率因數補償系統，補償后功率因數可達99％。

3.2? SBW5A/DBW5A-TJ通信基站專用穩壓器

??? 在SBW5/DBW5穩壓專利技術的基礎上開發的TJ型通信基站專用穩壓器，工作穩定可靠，各項技術指標都滿足或優于通信基站的需求。

??? 1）采用分相補償式調節，A相可任意增加容量，這樣就可將單相負載和影響三相平衡的負載接至A相；

??? 2）穩壓范圍分為20％、30％、40％、50％4種，三相分調，適應偏遠地區小水電出現的電壓頻率等問題，保證滿負載運行，也適應于三相電壓不平衡狀況；

??? 3）帶遠程監控接口，可增加多路控制開關，實現發射機分路控制穩壓；

??? 4）具備多種進線方式（即可上進線，也可下進線），保證了電源接線方便；

??? 5）在機柜內可加裝大容量的雷電浪涌防護器與濾波器，系統地解決通信基站的防雷問題。

4? 結語

??? 目前通信事業迅猛發展，交流穩壓電源是通信設備正常運行的保證，而SBW/DBWA-TJ通信基站專用穩壓電源則是最好的選擇。