高频开关通信电源系统的组成及维护与故障处理解析

铁路通信系统中高频开关电源原理及使用维护分析摘要：伴随当前铁路行车速度的持续提升，铁路行车安全逐渐成为社会关注的热点话题。

铁路通信系统作为铁路行车安全的重要影响因素之一，能够为铁路的安全运行提供非常可靠的通信保障，这就要求需要我们为铁路通信系统提供可靠的动力系统。

基于此，文章就铁路通信系统中高频开关电源原理及使用维护张详细论述。

关键词：铁路通信系统；高频开关电源；电源原理；使用维护引言在铁路通信系统中，电源系统有着非常高的重要性，高频开关电源更是其中的重要组成部分。

高频开关电源不仅包括了主电路和控制电路，而且还有检测电路和辅助电源等多各组成部分，相互之间的协调工作实现了系统的多功能性、可靠性、稳定性。

高频开关电源在铁路通信系统中的安全使用也成为整个铁路通信系统的高效、安全运行的重要保障。

因此，在其使用过程中首先要清楚铁路通信系统中高频开关电源的工作原理，并且根据其工作特点采取科学、合理的维护措施，确保铁路通信系统中高频开关电源的稳定性。

1高频开关电源的工作原理概述高频开关电源主要包括主电路和控制电路，而且还具备检测反馈电路、保护电路、辅助电源等等，其电源工作原理拓扑图如下图1所示。

图1 电源工作原理拓扑图电源工作原理如下：开关电源输入单相220V交流电，经过AC断路器和输入保险丝等保护元件后，进入到EMI滤波器中，这一功能是过滤交流电网上各种干扰谐波和杂讯，同时能够阻止电源内自生的各种谐波串入交流电网。

单相交流电源经桥式整流器整流为直流后，再经功率因素校正电路（PFC Boost Converter），经PFC控制器转换成高功率因素（PF>0.99），低失真因素（THD<5%）的要求，产生约400V的直流电压供给DC/DC转换器，同时为辅助电源电路提供能源，产生内部所有控制电路使用的工作电源。

接着400VDC经DC/DC电路产生一稳定的输出电压，此部分电路选择全桥串联谐振零电流切换技术，大约按照100Khz切换频率将直流400V切换成交流脉波；再经过高频变压器降压成为适当波幅的交流脉波。

通信电源系统的组成及维护与故障处理摘要：通信电源系统（Communication Power System，简称 CPS）是通信系统的基础设施之一，它提供了稳定、可靠的直流电源，为通信设备和网络的正常运行提供了保障。

本文主要探讨了通信电源系统的组成、维护和故障处理。

通信电源系统主要由负载设备、交流电源、充电电源、蓄电池、直流配电系统和监控与保护系统等部分组成。

在使用过程中，应定期维护和保养，发现故障及时处理，以确保系统的稳定运行。

关键词：通信电源系统；组成；维护；故障处理。

正文：一、通信电源系统的组成通信电源系统主要由负载设备、交流电源、充电电源、蓄电池、直流配电系统和监控与保护系统等部分组成。

1、负载设备通信电源系统的负载设备主要包括通信设备和网络设备，如基站、交换机、路由器、光放等。

这些设备需要稳定的直流电源才能正常工作，因此通信电源系统的重要任务之一是为这些负载设备提供可靠、持续的电源。

2、交流电源通信电源系统的交流电源主要由市电或柴油发电机组提供，通过交流直流变换器将交流电源转换为直流电源，为充电电源和直流负载设备提供能量。

3、充电电源通信电源系统的充电电源主要有两种类型，一种是市电充电，另一种是柴油发电机组充电。

市电充电需要稳定、可靠的市电供电，柴油发电机组充电对柴油发电机组的稳定性和可靠性有较高的要求。

4、蓄电池通信电源系统的蓄电池主要是为了保证负载设备在市电和柴油发电机组断电时能够正常工作。

常用的蓄电池为铅酸蓄电池，因其性能稳定、成本低廉等优点，被广泛应用于通信电源系统中。

5、直流配电系统通信电源系统的直流配电系统包括直流电压稳压、直流电源开关柜、保险、接地等设施。

直流电压稳压主要用于保证负载设备的稳定电压，直流电源开关柜用于连接负载设备和直流配电系统，同时可以通过断路器等保护设施对负载设备进行保护。

6、监控与保护系统通信电源系统的监控与保护系统包括监测设备和报警设备。

监测设备用于对通信电源系统的各项参数进行监测，如电池电压、充电电流、负载电流等。

高频开关电源的结构和工作原理：2.1高频开关电源的结构2.1.1主电路2.1.1.1输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。

2.1.1.2整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。

2.1.1.3逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。

2.1.1.4输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。

2.1.2控制电路控制电路一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的资料，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。

2.1.3检测电路除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表资料。

2.1.4辅助电源提供所有单一电路的不同要求电源。

2.2开关控制稳压原理开关控制电路如图2，开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关K接通时，输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL，在整个开关接通期间，电源E向负载提供能量;当开关K断开时，输入电源E便中断了能量的提供。

可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时将一部份能量储存起来，在开关断开时，向负载释放。

图中，由电感L、电容C2和二极管D组成的电路，就具有这种功能。

电感L用以储存能量，在开关断开时，储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载，使负载得到连续而稳定的能量，因二极管D使负载电流连续不断，所以称为续流二极管。

在AB间的电压平均值EAB可用下式表示：EAB=TON/T*E式中TON为开关每次接通的时间，T为开关通断的工作周期(即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和)。

由式可知，改变开关接通时间和工作周期的比例，AB间电压的平均值也随之改变，因此，随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便能使输出电压V0维持不变。

关于高频开关电源检修维护说明常规故障检修主板保护说明开关电源的分类按逆变形式分：半桥全桥按输入电源分：单相三相按输出电流大小分：单路输入常规电源输出电流在1000A~3000A之间双路输入双全桥输出电流在4000A~5000A之间拼装机输出电流大于5000A时，采用拼装机的形式。

变压器可控硅变压器体积与开关电源变压器相比，由于开关电源的变压器工作频率比可控硅变压器高很多，所以开关电源的变压器比可控硅变压器小很多。

变压器的分类按冷却方式分自冷式自冷式变压器一般适用于功率很小的电源。

比如5A/12V的小电源。

风冷式风冷式是最常见的冷却形式，小到50A，大到10000A 都可以用风冷的方式，输出电压的大小也不受限制。

其磁芯结构可以分为E型和U型。

水冷式水冷式变压器有其特殊的结构，其输出电流在1000A~2000A之间，但输出电压的大小受到了限制。

其结构如下图所示：次级由2块U型铝块A块和B块构成，中间夹绝缘层。

整流形式开关电源的整流形式比较单一，为单相全波整流。

变压器次级整流前交流频率为16.7KHz，整流后直流频率为33.4 KHz。

如下图常规元器件的检测整流桥的检测输出负极将万用表至于二极管档，然后红表笔分别搭在整流桥的三个输入端，黑表笔搭在整流桥的输出正极，表头都显示0.4V左右。

然后黑表笔搭在三个输入端，红表笔搭在整流桥输出负极，表头也显示0.4V左右。

以上两种情况都满足表示整流桥是好的。

方法二：将红、黑表笔分别搭在整流桥的负极和正极，表头显示0.7V 左右，表示整流桥是正常的。

IGBT 的检测IGBT 的端子如下图所示。

（富士的IGBT 端子分布一样） E 1(C 2) E 2二极表笔分别搭在E1(C2)和C1端，表头显示0.339V。

二极管档红、黑表笔分别搭在E2和E1(C2)端，表头显示0.339V。

二极管档红、黑表笔分别搭在G和E端，表头无显示。

整流管的检测整流管的检测相对较简单，下面是各种管子的检测。

浅析大准线铁路通信智能高频开关电源组成与维护【摘要】铁路通信电源是铁路通信系统当中不可缺少的组成部分，电源系统的好坏，效率的高低对于铁路通信质量具有重要的影响。

本文以大准线中间站通信电源系统的组成及特点，详尽阐述了PS48/100-2B/25智能高频开关电源现场维护。

【关键词】智能高频开关电源整流模块监控模块维护检查由艾默生网络能源公司生产的集多年开发和网上运行经验设计的新一代高可靠，高性能的通信电源，系统由三种配线机柜组成。

其中PS48100-2B/25两路交流输入自动切换控制柜应用于大准线各中间站通信机械室，供各车站通信设备电源之用。

1 系统简介PS48100-2B/25的系统配置：交直流配电单元（自动）、整流模块HD4825-3、监控模块PSM-A10、DC/DC模块DPC48-3、电池柜和用户交流输出插座。

PS48100-2B/25智能高频开关电源系统采用自由出线，前面操作，易于安装和维护，具备完善的电池管理功能，能实现自动调压，无极限流，温度补偿和电池放电测试等功能。

其主要特点有：（1）整流模块采用有源功率因数补偿技术，功率因数值达0.99。

（2）交流输入电压正常工作范围宽至170V-280V，当电压低至170V-180V 某点时，整流模块转为限功率输出，回差小于10V。

（3）整流模块采用全面软开关技术，效率高达90%以上。

（4）完善的电池管理。

有电池低电压保护功能，能实现温度补偿，自动调压，无极限流，电池容量计算，在线电池测试功能。

（5）历史告警记录可达100条，电池测试数据记录可达10组。

（6）整流模块采用无损伤热插拔技术，即插即用，更换时间小于1min。

（7）网络化设计，提供各种通信接口，组网灵活。

可实现远程监控，无人值守。

（8）完善的交直流侧防雷设计。

（9）完备的故障保护，功率告警功能。

2 系统组成（1）本系统选用HD4825-3型整流模块模块，每个模块输出电流25A，可以配置4个整流模块槽位。

通信电源结构与常见故障分析摘要:随着现代社会的不断发展与进步，我国信息化建设程度也越来越高，因此当下比较重要的一点就是保障信息通信网络的高效运行。

而通信电源作为通信系统的“心脏”，在保障通信系统的运行效率和运行质量上起着至关重要的作用，同时也影响着信息通讯网络的建设。

本文首先简单地介绍了通信电源的结构与特点，随后分析了通信电源的常见故障并给出解决方案。

关键词:通信电源；结构；常见故障；分析一、电力通信网中通信电源故障分析第一，电源模块故障。

若整流模块产生故障将会影响通信电源设备的正常供电，此故障的产生原因主要通常为产品老化、元件质量问题以及环境条件差等。

第二，温度告警。

通信电源系统在实际运行的过程中，环境温度过低或过高时，通信网络监控单元会做出告警，所以需在通信机房当中设置空调，以此来对环境温度予以调节。

第三，高频开关电源电压失效故障。

通常情况下，如果电力通信主干网电压出现失效问题时，需要对高频开关电源进行检查，如果发现高频开关出现警示信号，则需要开展进一步的详细检查，如果发现整流模块电压接近于零时，且交流切换电路板上的控制插件存在松动现象，同时进线交流接触器未完全吸合时，则可以判定是通信系统电源出现了高频开关电源电压失效故障，造成此类故障的主要原因是通信系统电源电路板上的控制插件出现了不同程度上的松动，致使高频开关电源交流接触器不能够顺利闭合，从而导致整流模块出现电压失效问题，最终诱发通信系统运行中断。

高频开关电源电压失效故障可以通过取消交流切换模块给予有效处理，其可以把市级电直接传输至通信系统中，同时也可以降低高频开关满载情况下，大功率设备运行时间的方式给予有效解决。

第四，蓄电池故障。

电力通信系统会因为蓄电池出现工作故障而无法正常运转，阻碍通信。

当电池发生短路时，造成电流紊乱加剧了蓄电池故障的发生。

当电池绝缘层被剥落、电池出现故障、蓄电池柜和地面直接接触时，地表会有电流通过，由于电线上过高温度会导致火灾险情的发生。

电力通信网中通信电源故障的分析与维护电力通信是指在电力系统中实现监控、调度和控制的通信系统。

通信电源是电力通信系统的重要组成部分，一旦出现故障，会对整个通信系统造成很大的影响。

本文将对电力通信网中通信电源故障的分析与维护进行介绍。

一、通信电源的组成和作用通信电源是电力通信系统的重要组成部分，它的作用是为通信设备提供稳定的电源，保障通信线路的正常运行。

通信电源主要由以下部分组成：1.电源开关电路：用于开关通信电源。

2.交流稳压电源：将市电的交流电压通过稳压电路转换成稳定的直流电源，供通信设备使用。

3.蓄电池电源：为了供电系统的可靠性，通常需要使用蓄电池作为备用电源来保障在市电故障时的通信系统的续航能力。

4.电池充电电路：对蓄电池进行充电，保证其在需求时可以提供足够的备用电能。

通信电源的故障可能是由于设备本身故障或外界因素造成的。

以下是通信电源可能出现的故障类型。

二、通信电源故障的类型1.开关故障：开关组件可能会出现损坏、老化等故障，导致电源无法正常切换，影响通信设备的运行。

3.蓄电池故障：蓄电池的老化、损坏等情况都会影响它的电能储存能力，影响通信设备的长期稳定工作。

4.充电故障：如充电电路的元器件损坏、整流器桥损坏等问题，导致电池无法正常充电，从而导致通信设备的供电中断。

5.其他故障：例如连接线路故障、地线问题等都会对通信电源的正常工作产生影响。

为了保障通信设备的稳定运行，对通信电源的故障进行及时维修显得十分重要。

以下是一些通信电源故障的维护方法。

1.开关故障的维护：一旦开关组件出现故障，应及时更换，并定期检查开关电路的连接状态和电源的切换情况。

2.稳压故障的维护：定期检查交流稳压电源的元器件是否老化、损坏，如有问题应及时更换。

同时，注意稳压电路的散热问题，避免因过热而损坏元器件。

3.蓄电池故障的维护：要定期检查蓄电池的电量和电压，确保其正常工作。

同时，也要注意蓄电池的温度和湿度，避免对蓄电池造成损伤。

通信开关电源系统的维护及故障处理电源故障是引发电力通信网正常运行的直接原因，要想确保通信网络的正常运行，需要了解电源故障类型及产生的原因，提出合理化的维护措施。

要做好电力通信网通信电源的日常维护及维修工作，排除通信电源设备隐患、提升设备性能，降低通信电源故障发生概率，保证通信电源的正常运行，为电力通信网的正常运行提供保证。

标签：通信开关电源；维护；障碍处理1电力通信网中通信电源故障1.1蓄电池故障通信电源的最常见故障是蓄电池故障，一旦发生故障将会导致所有的设备全部停止工作，导致通信电路发生中断，给正常的供电造成较大影响。

通过研究可知，蓄电池之所以能够产生故障，与电池内发生短路现象有直接关系，导致电流发生异常现象，进而引发蓄电池发生爆裂。

另外，还与蓄电池柜与地面连接有直接关系，蓄电池柜及绝缘层脱落而对地面产生放电现象，进而引发地面电线出现发热现象，增加了火灾的发生可能性，引发了安全事故的产生。

蓄电池故障的常见处理措施包括：更换损坏的蓄电池，将蓄电池柜改为不接地的蓄电池柜等。

通过对现阶段我国常用的蓄电池进行了解可知，使用最多的是阀控式密封铅酸蓄电池，该类蓄电池与其他类型的蓄电池相比，通信电源故障维护方法较为简单，降低了蓄电池维护工作难度，提升了蓄电池维护工作质量。

由于阀控式密封铅酸蓄电池具有易维护特点，导致维护人员不重视该项工作，增加了通信网络问题，给通信网络的正常运行造成极大影响。

因此，要求电源故障维护人员，要重视蓄电池维护工作，定期做好蓄电池的检查，排除掉蓄电池在实际使用过程中存在的危险因素及安全隐患。

1.2高频开关电源故障引发高频开关产生电源故障的主要原因是由于电路板上的控制插件出现松动所造成的，导致控制插件无法与接触器进行正常的吸合，开关电源的整流模块出现失压现象，影响着电力通信网的合理运行。

另外，开关电源整流模块出现失压现象，也会引发通信电网停止工作，影响着通信电网的正常运行。

为了降低高频开关电源故障，要求系统维护人员要做好日常的维护工作，降低高频开关电源发生故障的概率。

通信机房通信电源系统的维护与常见故障分析通信电源系统是通信网络的核心，其正常运行对通信网络的质量有着直接的影响。

为了确保网络的稳定和通信的顺畅，通信电源必须稳定、可靠、安全运行，并且各项供电指标必须符合通信设备的要求。

通信电源系统设备主要包括交流高压开关柜、电力降压变压器、低压电容补偿柜、低压配电柜、油机市电转换ATS、柴油发电机组及附属设备、油机转换ATS、交流稳压器、交流低压配电设备、开关电源、直流配电设备、DC/AC逆变器、DC/DC变换器、UPS、阀控式密封蓄电池组、汽油发电机组、接地系统、电源监控及空调设备等组成。

日常维护工作要求如下：1.定期巡视检测电源设备，注重机房环境温度和设备运行状况，利用电源监控系统实时监控电源设备的各种运行参数，及时处理问题。

2.电源巡视检测内容包括模块配置是否合理，充电限流值是否正确，系统交流电压、电流，直流浮充电压、负载电流、蓄电池补充电电流、风扇运行状况和防雷器件状况，监控模块的各项运行参数是否正确，温度补偿是否正常启用，模块均流是否小于5%，蓄电池保险和连接条温升，蓄电池是否爬酸、漏液、鼓肚等现象，机房环境温度等。

3.利用电源监控系统对电源设备进行实时远程监控，了解故障现象，进行远程监控解决，协助现场处理。

处理电源设备障碍时，应首先初步判断造成电源障碍原因和故障部位，然后采取相应的方法和措施对电源故障进行处理。

4.在处理故障的过程中应重点关注以下几方面问题：一定要注重不能引起直流输出、交流输入的短路，各种维护工具必须做好绝缘处理，确保人身安全和电源设备供电的安全；在操作时应尽量单手操作，操作时手上、身上不允许带有金属导体的饰品，例如手表、钥匙、戒指等，同时穿上绝缘鞋进行电源设备维修；在处理电源障碍的过程中，尤其是小系统电源设备的二次下电功能一定要暂时取消，防止误操作引起通信电源系统的供电中断；在对交、直流配电系统不了解的情况下，不要随意或凭直觉打开或关闭交流供电开关，更不允许插、拔直流熔断器和关掉直流输出空气开关(简称空开)；应注重仪器、仪表的使用方式、方法，以免造成仪器和仪表的损坏，以及影响通信电源系统的安全供电。

PS48240/20智能高频开关电源系统由交流配电部分、HD4820-5型高频开关电源整流模块、PSM-15型监控模块、直流配电部分等构成。

为适应现代通信电源的要求，该系统采用了模块化设计，局部的或单元的故障一般不会扩散影响到全局。

通信电源系统故障分为一般性故障和紧急故障，一般性故障是指交流防雷器雷击损坏、通信中断、单个模块无输出、监控模块损坏等不会影响通信安全的故障，紧急故障是指交流采样与控制板损坏而导致交流停电、直流采样和监控电路损坏致使直流负载掉电等影响通信安全的故障。

另外，PS48240/20通信电源系统的正常告警状态为：交流输入过压/欠压；直流欠压时欠压告警；市电停电时的停电告警等等。

一、PS48240/20电源系统的交流配电故障的处理1．C级防雷器损坏防雷器是由四个片状防雷单元组成，每个防雷单元具有状态显示功能，可以显示防雷单元是否处于完好状态。

防雷单元窗口的颜色为绿色时，表示防雷单元处于完好状态；如果某个防雷单元窗口的颜色为红色，则表示该防雷单元已经损坏，应该尽快更换。

2．D级防雷器损坏防雷装置上有三个绿色指示灯，分别对应着交流电的三相线路情况。

正常运行时，绿色指示灯是亮的；如果指示灯熄灭，则说明防雷装置已经损坏了，应该及时维修或更换。

3．市电正常而系统不工作这种情况下应首先检查本系统输入空气隔离开关上的三相供电是否正常。

如果在PS48240/20电源系统的交流进线上所外加的空气隔离开关电流容量裕量不够，偶尔的大电流冲击将其冲断，这样尽管市电正常，但此系统实际上没有交流电输入。

所以，系统外加空气隔离开关的容量应与该系统空气隔离的容量一致。

如果仍不正常，可以进行下列检查：（1）市电采样板：检查采样板输出是否正常；（2）市电控制板：重点检查交流接触器高压启动电阻R71、R72是否烧坏；（3）交流接触器：检查交流接触器的线包电阻是否在100Ω-200Ω之间，如果相差很大，则应更换交流接触器；如果线包电阻正常，且线包两端电压也正常，但交流接触器不吸合，同样也需要更换交流接触器。