摘要：簡要介紹了開關(guān)電源的技術(shù)背景，然后對開關(guān)電源休眠技能系統(tǒng)的原理進(jìn)行了分析，再從升級電源監(jiān)控單元、使用電流傳感器硬件、測試硬件休眠技術(shù)的運(yùn)行三個方面設(shè)計開關(guān)電源休眠節(jié)能系統(tǒng)的方案，最后從整體架構(gòu)、硬件結(jié)構(gòu)和控制軟件三個方面對嵌入式的開關(guān)電源休眠節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計和實現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：嵌入式開關(guān)電源；休眠節(jié)能系統(tǒng)；通信網(wǎng)絡(luò)；智能化控制
對于通信公司來說，通信系統(tǒng)是整個通信網(wǎng)絡(luò)的核心，而通信系統(tǒng)受通信電源的影響，通信電源的重要性毋庸置疑。據(jù)相關(guān)調(diào)查報告顯示中國通信公司在電力能源上的消耗能夠占據(jù)營業(yè)額的5%，通信電源的管理和維護(hù)需要占用大量的成本，因此，嵌入式開關(guān)電源休眠節(jié)能系統(tǒng)的研發(fā)迫在眉睫，必須實現(xiàn)對通信系統(tǒng)電源開關(guān)的智能化控制，才能降低電力能源的消耗，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。
1開關(guān)電源的技術(shù)背景
電源在當(dāng)今社會的重要性不斷提高，任何用電的設(shè)備和系統(tǒng)都要使用電源，而電源開關(guān)是控制用電設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行的主要方式。當(dāng)今社會生活和生產(chǎn)對電力能源的使用在不斷增強(qiáng)，電源的使用要求也隨之提高，高頻化和節(jié)能化是電源未來的發(fā)展方向。而且隨著開關(guān)電源的應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加，安全性和可靠性同樣成為開關(guān)電源必須具備的性能，否則無法保證企業(yè)的用電安全。當(dāng)前企業(yè)多采用N+1的開關(guān)電源配置方式，這樣能保證開關(guān)電源在使用時負(fù)載在設(shè)計要求之內(nèi)。但有些企業(yè)在使用開關(guān)電源時冗余的開關(guān)電源較多，導(dǎo)致其負(fù)載要求遠(yuǎn)低于設(shè)計要求，這樣實際上也是一種能源浪費。本文對開關(guān)電源進(jìn)行研究，希望設(shè)計出一種既能減少能源浪費，又能保持開關(guān)電源的負(fù)載在設(shè)計要求之內(nèi)的節(jié)能系統(tǒng)，這樣則可以實現(xiàn)對開關(guān)電源系統(tǒng)的休眠和控制要求[1]。
2開關(guān)電源休眠節(jié)能系統(tǒng)的原理
本文從整流模塊的角度介紹其休眠節(jié)能的技術(shù)原理，分別從輸出功率、帶載損耗、空載損耗三個方面進(jìn)行技術(shù)原理分析。開關(guān)電源整流模塊的輸出功率與負(fù)載電流有關(guān)，輸出功率直接決定了開關(guān)電源的能耗。如果輸出功率過大，則很難降低開關(guān)電源的實際能源消耗。開關(guān)電源整流模塊的帶載損耗指工作效率，當(dāng)整流模塊的負(fù)載率在設(shè)計范圍內(nèi)時，開關(guān)電源的工作效率較高，此時帶載損耗較小，一般整流模塊的負(fù)載率設(shè)計要求為40%～80%，當(dāng)帶載損耗比較高時，可以通過提高整理模塊的負(fù)載率提高其工作效率，最后降低其帶載損耗。開關(guān)電源整流模塊的空載損耗一般是由于負(fù)載率未達(dá)到額定容量導(dǎo)致的，此時可以增加整流模塊的數(shù)量，提高其負(fù)載率，最后減少開關(guān)電源休眠節(jié)能系統(tǒng)的空載損耗。可以根據(jù)系統(tǒng)中開關(guān)電源整流模塊的負(fù)載率調(diào)整其工作狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)電源系統(tǒng)的整流模塊負(fù)載率比較低時，可以讓部分開關(guān)電源休眠，這樣可以提高開關(guān)電源的負(fù)載率，從而減少開關(guān)電源的不必要損耗。當(dāng)開關(guān)電源系統(tǒng)的整流電源負(fù)載率比較高時，可以喚醒休眠的開關(guān)電源，這樣能降低開關(guān)電源的負(fù)載率，防止開關(guān)電源損壞，還能減小開關(guān)電源的能源損耗。最后通過對開關(guān)電源的輪流調(diào)整，使其可以獲得一定的休眠時間，即可延長開關(guān)電源的使用壽命[2]。
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