全面解析嵌入式電源

隨著通信產品尤其是數據產品的小型化、分散化的發展和通信分散供電方式的廣泛使用，嵌入式電源的市場在迅速擴大，尤其是近年數據產品的大舉建設，更給嵌入式電源市場增添了巨大的活力。本文就用于一體化通信數據設備的嵌入式電源做了一些介紹。

1嵌入式電源的應用場合

嵌入式電源大多數都是給其它通信產品進行配套的。因此它的應用場合是小型化、一體化通信產品，如接入產品、數據產品、交換端局、小型交換機、小型移動基站（包括PHS）等。此外在一些場合下，嵌入式電源還可以單獨作為一個小的電源系統使用。

2嵌入式電源分類

嵌入式電源，顧名思義是嵌裝在一體化通信機柜中的，給同機柜中的通信、數據設備提供直流電的電源設備，同時具有一定通用性。

一般來說，嵌入式電源的輸入都為交流220V，輸出是直流－48V或者＋24V，是一種一次電源設備。

從電源結構來分，可以分為嵌入式電源系統和嵌入式電源單體兩種。

從外形尺寸來分，主要有19英寸和23英寸兩種。

從散熱方式來看，主要有風冷和自冷兩種。

3嵌入式電源的特點

一般來說，一體化設備對于應用在其中的嵌入式電源主要有以下要求，也就是說嵌入式電源應具有如下特點：

外形尺寸：寬度為19英寸或者23英寸，能夠方便嵌入標準的19英寸或者23英寸機柜中。高度一般以U為單位。深度一般較淺；

輸出電流較小，常見的從10A到75A左右，以滿足同機架中設備的用電需求為主；

體積小，重量輕，整流模塊和系統的功率密度高。工藝考究；

一般為單相輸入，能夠適應較惡劣的電網情況，一方面是輸入電壓的范圍寬，另一方面對于防雷和浪涌能力也有一定要求；

很多系統的整流模塊可以即插即用,系統能快速方便地在線維護；

工作的環境溫度范圍寬,甚至可以達到－15℃～60℃；

對于電磁兼容性和安全設計要求更高，由于與通信產品在同一個機柜，對其電磁兼容性和穩壓要求更加嚴格。

嵌入式電源系統和嵌入式電源單體的

技術比較

嵌入式電源系統的結構和功能與組合通信電源一致。包括交流配電單元，并聯運行的多個整流模塊，直流配電單元和監控模塊。具有相對完善的電源系統功能，只是尺寸小很多而已。

而嵌入式電源單體一般都是在普通臥式19英寸或13英寸的整流模塊基礎上，加上一些簡單的功能，如均浮充轉換，簡單的通信，簡單的配電功能等。

嵌入式電源系統與嵌入式電源單體都可以用在一體化通信設備中，但兩者有巨大差別。

可靠性方面：嵌入式電源系統為完整的組合電源結構，采用多個整流模塊，N＋1熱備份結構，系統可靠性高。嵌入式電源單體一般只有一個，如果單體損壞，則只能依靠電池放電維持；

容量方面：嵌入式電源系統可以配置多個整流模塊，系統容量大，且具有良好的擴容性。而嵌入式電源單體的容量小；

安裝維護：嵌入式電源系統是一個完整的系統，用戶可以直接拿來安裝使用，一般的系統都有整流模塊熱插拔功能，系統可以快速在線維護。嵌入式電源單體要完成完整的電源功能，往往還要在機架里加上各種配電設備，客戶工作量大，而且可維護性差；

防雷方面：嵌入式電源系統有完善的兩級防雷能力，因為在系統配電和整流模塊里分別有C級和D級防雷設計，有的系統電流泄放能力可達40kA。嵌入式電源單體只有D級防雷裝置，防雷擊和電網浪涌能力差；

蓄電池管理功能方面：嵌入式電源系統具有較完善的蓄電池管理功能，比較好的系統可以完成如下功能：均浮充自動轉換、充電電流限制和調節、浮充溫度補償、蓄電池低壓保護甚至二次下電。嵌入式電源單體的蓄電池管理功能很簡單，均浮充轉換要手動實現；

通信監控方面：嵌入式電源系統一般都配有監控單元和相應的通訊接口，可實現“三遙”功能。多數嵌入式電源單體這方面的功能要差很多。

綜上所述，嵌入式電源系統適合于對電源要求較高的場合

5中興通訊嵌入式電源系統ZXDU45

中興通訊根據一體化通信和數據設備的具體要求，設計開發出了小巧而功能完善的嵌入式電源系統ZXDU45，該系統采用了先進的軟開關技術和計算機技術，可靠性高。其外形如圖1所示。ZXDU45嵌入式電源系統具有如下特點：

功率密度高：ZXDU45系統的寬度為標準19英寸，高度為4U。核心組件ZXD800E15A整流器的功率密度高，重量僅為1.9kg，在國內外同類產品中處于領先水平；

工作空間小：采用混合散熱設計方法，以自然冷卻和強迫風冷相結合，相對于自冷的嵌入式電源系統，ZXDU45所占的實際工作空間大為縮小，可以給其它通信設備更多的空間；

可靠性高：整流模塊ZXD800E采用軟開關技術，最大限度地減小了功率器件的電壓和電流應力，通過合理的風道設計，降低功率器件特別是電解電容的溫升，提高整機的可靠性；

電網適應能力強：在交流輸入130V～300V范圍內整流器可全額功率輸出，同時采用了高達40kA的防雷及浪涌措施，適應各種惡劣的電網環境；

工作溫度范圍寬：在－15℃～＋50℃環境溫度條件下可全額功率輸出，在高溫條件下進行適當的降額，工作溫度范圍上限可達＋60℃；

電磁兼容性好：通過有效的屏蔽、接地、濾波，而具有良好的電磁兼容性，使ZXDU45系統的傳導和輻射指標滿足EN55022B級要求，輸出電壓脈動峰峰值小于50mV；

安裝維護方便：整流模塊和監控模塊采用完全熱插拔技術，即插即用，空氣開關與防雷模塊前置，操作方便，大大縮短系統的MTTR，使系統具有極好的維護特性；

監控功能完備：監控單元對系統和整流器進行實時監控，并以LCD顯示，具有完善的報警、控制、蓄電池管理、通信等功能，其中的蓄電池管理功能包括均浮充自動轉換、充電電流限制和調節、浮充溫度補償、二次下電功能；

配電靈活可靠：交直流配電單元完成交流電源的輸入與防雷保護、直流輸出的分配、蓄電池的接入與保護等功能，并為監控單元提供檢測信號；

保護功能齊全：具有完善的保護功能，保護用電設備與電源自身的安全。保護功能包括防雷及浪涌、二次下電、短路電流回縮保護、輸入過欠壓保護，輸出過欠壓保護、過溫保護等。