Ⅰ 如何計算通信電源系統中從蓄電池-整流器-直流屏-用電負荷的各處直流壓降
一:那是按照電池保護電壓值與基站設備最低工作電壓差值的出來的,如果最大允許的是3.2V 電池2次下電43.2 那麼43.2-3.2=40V 就是給基站設備最低工作電壓,關系是這樣的。
二:壓降 分為4段 1,電池到開關電源 ,2,開關電源內部壓降,3 開關電源到基站設備,4,電池內部壓降。 2和4基本是固定的,有經驗值。1和4 是有電源導線 截面積和長度及其電流有關的,有經驗公式。謝謝
Ⅱ 通信機房電源方面
基站一般配置兩組-48v閥控式密封鉛酸蓄電池組,按穩定放電10小時計算,放電電流為C10,兩組電池穩定放電電流就是2*C10=40A(直流負載40A),C10為20A,所以配置2組200AH的電池就行了。當然,為了給後來的設備富裕一定的容量,絕大多數基站配置的都是2組300AH或500AH的電池。
咱們這里不考慮太多的裕量,就按2組300AH的來考慮,2組電池均充時開關電源得向其提供最大2*C10的充電電流,為60A,加上負載的40A,開關電源本期至少要配置100A容量。大多基站配置的開關電源都是PS48/50 600AH,輸出電壓-48V,單模塊最大輸出50A,系統最多可配置12個模塊。600A。考慮到整流模塊增加一個備份,本期配置3個模塊,150A應該就夠用了。
通過上面可以計算出直流電源系統的功率是48V*100A=4800W,近5kw。空調功率10kw,照明1kw,該基站總功耗為16kw。這個功率是有功功率,變壓器提供的是視在功率,視在功率的平方=有功功率的平方+無功功率的平方。設系統的功率因數為0.8,則變壓器的額定功率應該達到20KVA(區別於有功功率的單位KW)。另一方面也是留出相應的裕量。
市電斷電時,如果空調不可以停,那麼為了保證系統正常工作,油機發電機也應該配置20KW。如果空調可以停,那麼系統的負載就變成了6kw,考慮到直流電源系統和照明系統的功率因數為1 (非常接近),油機發電機配置成6kw就夠了。
至於電力電纜,市電引入線(從變壓器至機房內交流配電箱)使用3*16+1*10交流電力電纜就行了。300AH的電池線一般使用ZR-VVR 0.6/1KV 70平方毫米的電力電纜,500AH的電池線一般使用ZR-VVR 0.6/1KV 95平方毫米的電力電纜。通信電源到通信設備之間的距離30米,稍微有點遠,採用ZR-VVR 0.6/1KV 25或35平方毫米的電力電纜即可。
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Ⅲ 什麼是通信電源
通信電源是整個通信網路的關鍵基礎設施,但是通信電源在整個通信行業中占的比例並不大。電信運營商在電源產品上的采購主要是每年的設備維護和系統設,其中電源設備的維護通常占采購量的比重更高。電信運營商每年用於電源系統的建設上的費用相對較少,除非電信系統需要大規模的升級或者擴建,運營商才會增加電源設備的采購量。
Ⅳ 通信電源 -48V
著是個國際標准.主要是通訊設備都是直流設備需電壓不高但點流大,這樣說較為簡單如要真正的清楚還是看看通訊電源發展史。
現代電源技術是應用電力電子半導體器件,綜合自動控制、計算機(微處理器)技術和電磁技術的多學科邊緣交又技術。在各種高質量、高效、高可靠性的電源中起關鍵作用,是現代電力電子技術的具體應用。
關鍵字:電力電子;電源
現代電源技術是應用電力電子半導體器件,綜合自動控制、計算機(微處理器)技術和電磁技術的多學科邊緣交又技術。在各種高質量、高效、高可靠性的電源中起關鍵作用,是現代電力電子技術的具 體應用。
當前,電力電子作為節能、節才、自動化、智能化、機電一體化的基礎,正朝著應用技術高頻化、硬體結構模塊化、產品性能綠色化的方向發展。在不遠的將來,電力電子技術將使電源技術更加成熟、經 濟、實用,實現高效率和高品質用電相結合。
1. 電力電子技術的發展
現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始於五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先後經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,並促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流於一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
1.1 整流器時代
大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的製造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。
1.2 逆變器時代
七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。
1.3 變頻器時代
進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而後絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。
2. 現代電力電子的應用領域
2.1 計算機高效率綠色電源
高速發展的計算機技術帶領人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術的迅速發展。八十年代,計算機全面採用了開關電源,率先完成計算機電源換代。接著開關電源技術相繼進人了電子、電器設備領域。
計算機技術的發展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環境無害的個人電腦和相關產品,綠色電源系指與綠色電腦相關的高效省電電源,根據美國環境保護署l992年6月17日「能源之星"計劃規定,桌上型個人電腦或相關的外圍設備,在睡眠狀態下的耗電量若小於30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
2.2 通信用高頻開關電源
通信業的迅速發展極大的推動了通信電源的發展。高頻小型化的開關電源及其技術已成為現代通信供電系統的主流。在通信領域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程式控制交換機用的一次電源中,傳統的相控式穩壓電源己被高頻開關電源取代,高頻開關電源(也稱為開關型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關頻率一般控制在50-100kHz范圍內,實現高效率和小型化。近幾年,開關整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。
因通信設備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統中採用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標准控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
2.3 直流-直流(DC/DC)變換器
DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術被廣泛應用於無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩、快速響應的性能,並同時收到節約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調壓的作用(開關電源), 同時還能起到有效地抑制電網側諧波電流雜訊的作用。
通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊採用高頻PWM技術,開關頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規模集成電路的發展,要求電源模塊實現小型化,因此就要不斷提高開關頻率和採用新的電路拓撲結構,目前已有一些公司研製生產了採用零電流開關和零電壓開關技術的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。
2.4 不間斷電源(UPS)
不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經逆變器變成交流,經轉換開關送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉換開關來實現。
現代UPS普遍了採用脈寬調制技術和功率M0SFET、IGBT等現代電力電子器件,電源的雜訊得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬體技術的引入,可以實現對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。
目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發展也很迅速,已經有0.5kVA、lVA、2kVA、3kVA等多種規格的產品。
2.5 變頻器電源
變頻器電源主要用於交流電機的變頻調速,其在電氣傳動系統中占據的地位日趨重要,已獲得巨大的節能效果。變頻器電源主電路均採用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然後由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器, 將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似於正弦波,用於驅動交流非同步電動機實現無級調速。
國際上400kVA以下的變頻器電源系列產品已經問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調速技術應用於空調器中。至1997年,其佔有率已達到日本家用空調的70%以上。變頻空調具有舒適、節能等優點。國內於90年代初期開始研究變頻空調,96年引進生產線生產變頻空調器,逐漸形成變頻空調開發生產熱點。預計到2000年左右將形成高潮。變頻空調除了變頻電源外,還要求有適合於變頻調速的壓縮機電機。優化控制策略,精選功能組件,是空調變頻電源研製的進一步發展方向。
2.6 高頻逆變式整流焊機電源
高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發展方向。由於IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。
逆變焊機電源大都採用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經高頻變壓器耦合, 整流濾波後成為穩定的直流,供電弧使用。
由於焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處於短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關鍵的問題,也是用戶最關心的問題。採用微處理器做為脈沖寬度調制(PWM)的相關控制器,通過對多參數、多信息的提取與分析,達到預知系統各種工作狀態的目的,進而提前對系統做出調整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。
國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續率60%,全載電壓60~75V,電流調節范圍5~300A,重量29kg。
2.7 大功率開關型高壓直流電源
大功率開關型高壓直流電源廣泛應用於靜電除塵、水質改良、醫用X光機和CT機等大型設備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。
自從70年代開始,日本的一些公司開始採用逆變技術,將市電整流後逆變為3kHz左右的中頻,然後升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發展。德國西門子公司採用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。並將乾式變壓器技術成功的應用於高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統的體積進一步減小。
國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研製,市電經整流變為直流,採用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然後由高頻變壓器升壓,最後整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。
2.8 電力有源濾波器
傳統的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現裝置網側功率因數惡化的現象,即所謂「電力公害」,例如,不可控整流加電容濾波時,網側三次諧波含量可達(70~80)%,網側功率因數僅有0.5~0.6。
電力有源濾波器是一種能夠動態抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統LC濾波器的不足,是一種很有發展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統開關電源的區別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流; (2)電流環基準信號為電壓環誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。
2.9 分布式開關電源供電系統
分布式電源供電系統採用小功率模塊和大規模控制集成電路作基本部件,利用最新理論和技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研製壓力,提高生產效率。
八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統的研究基本集中在變換器並聯技術的研究上。八十年代中後期,隨著高頻功率變換技術的迅述發展,各種變換器拓撲結構相繼出現,結合大規模集成電路和功率元器件技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統研究的展開。自八十年代後期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數量逐年增加,應用領域不斷擴大。
分布供電方式具有節能、可靠、高效、經濟和維護方便等優點。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業控制等系統逐漸採納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。
3. 高頻開關電源的發展趨勢
在電力電子技術的應用及各種電源系統中,開關電源技術均處於核心地位。對於大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果採用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術,通過開關電源改變用電頻率,從而達到近於理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術。
3.1 高頻化
理論分析和實踐經驗表明,電氣產品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設備的體積重量大體下降至工頻設計的 5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關式整流器,都是基於這一原理。同樣,傳統「整流行業」的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合 閘用等各種直流電源也可以根據這一原理進行改造, 成為「開關變換類電源」,其主要材料可以節約90%或更高,還可節電30%或更多。由於功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來採用電子管的傳統高頻設備固態化,帶來顯著節能、節水、節約材料的經濟效益,更可體現技術含量的價值。
3.2 模塊化
模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七元,包括開關器件和與之反並聯的續流二極體,實質上都屬於「標准」功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關器件的驅動保護電路也裝到功率模塊中去,構成了「智能化」功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設計製造。實際上,由於頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統的可靠性,有些製造商開發了「用戶專用」功率模塊(ASPM),它把一台整機的幾乎所有硬體都以晶元的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統的引線連接,這樣的模塊經過嚴格、合理的熱、電、 機械方面的設計,達到優化完美的境地。它類似於微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟體寫入該模塊中的微處理器晶元,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構成一台新型的開關電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在於使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統連線,把寄生參數降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統的可靠性。另外,大功率的開關電源,由於器件容量的限制和增加冗餘提高可靠性方面的考慮,一般採用多個獨立的模塊單元並聯工作,採用均流技術,所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量, 在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求, 而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗餘電源模塊,極大的提高系統可靠性,即使萬一出現單模塊故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供充分的時間。
3.3 數字化
在傳統功率電子技術中,控制部分是按模擬信號來設計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術完全是建立在模擬電路基礎上的。但是,現在數字式信號、數字電路顯得越來越重要,數字信號處理技術日趨完善成熟,顯示出越來越多的優點:便於計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便於軟體包調試和遙感遙測遙調,也便於自診斷、容錯等技術的植入。所以,在八、九十年代,對於各類電路和系統的設計來說,模擬技術還是有用的,特別是:諸如印製版的布圖、電磁兼容(EMC) 問題以及功率因數修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術的知識,但是對於智能化的開關電源,需要用計算機控制時,數字化技術就離不開了。
3.4 綠色化
電源系統的綠色化有兩層含義:首先是顯著節電, 這意味著發電容量的節約,而發電是造成環境污染的重要原因,所以節電就可以減少對環境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網產生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節電設備,往往會變成對電網的污染源:向電網注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數下降,使電網電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數的方法。這些為2l世紀批量生產各種綠色開關電源產品奠定了基礎。
現代電力電子技術是開關電源技術發展的基礎。隨著新型電力電子器件和適於更高開關頻率的電路拓撲的不斷出現,現代電源技術將在實際需要的推動下快速發展。在傳統的應用技術下,由於功率器件性能的限制而使開關電源的性能受到影響。為了極大發揮各種功率器件的特性,使器件性能對開關電源性能的影響減至最小,新型的電源電路拓撲和新型的控制技術,可使功率開關工作在零電壓或零電流狀態,從而可大大的提高工作頻率,提高開關電源工作效率,設計出性能優良的開關電源。
總而言之,電力電子及開關電源技術因應用需求不斷向前發展,新技術的出現又會使許多應用產品更新換代,還會開拓更多更新的應用領域。開關電源高頻化、模塊化、數字化、綠色化等的實現,將標志著這些技術的成熟,實現高效率用電和高品質用電相結合。這幾年,隨著通信行業的發展,以開關電源技術為核心的通信用開關電源,僅國內有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內外一大批科技人員對其進行開發研究。開關電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產值需求的電力操作電源系統的國內市場正在啟動,並將很快發展起來。還有其它許多以開關電源技術為核心的專用電源、工業電源正在等待著人們去開發。
Ⅳ 直流屏中用於通信的48V整流電源模塊容量怎麼算
整流模塊電流 = 正常工作電流 + 電池充電電流
電池充電電流 = 0.1 * 電池容量 (鉛酸免維護閥控電池)
電池充電電流 = 0.2 * 電池容量 (鎘鎳電池)
直流屏兩路市電經過交流切換輸入一路交流,給各個充電模塊供電。直流屏充電模塊將輸入三相交流電轉換為直流電,給蓄電池充電,同時給合閘負載供電,另外合閘母線通過降壓裝置給控制母線供電。
系統中的各基礎監控單元受主監控的管理和控制,通過通訊線將各基礎監控單元採集的信息送給主監控統一管理。主監控顯示直流系統各種信息,用戶也可觸摸顯示屏查詢信息及操作,系統信息還可以接入到遠程監控系統。
(5)計算存儲通信電源擴展閱讀:
注意事項:
1、電池的運行狀態不同,電池老化的程度也會不同,運行方式單一,電池的放電量就會很低,幾乎得不到活化,容量也會降低很多。如果在一個運行方式多變,操作頻繁且電池進場放電的場合中,電池的活化頻率就會較高,容量也會保持在一個較高的水平上。
2、因為是免維護蓄電池,並且直流系統是自動控制充電模式,運行可靠,所以廠家建議每年進行一次電池活化就行。但電池存在潛在的問題,只是前兩年並未顯露出來,電池運行了兩年之後電池容量便開始大幅度下降。
3、在進行直流屏的清掃、檢查或處理缺陷時發現直流屏系統出現故障,應立即停止清掃檢查,保持原狀,查清原因。
Ⅵ 通信電源系統有哪幾部分組成,各部分的作用是什麼
市電油機轉換屏-一般在大樓的低壓配電室,將從變壓器來的380V市電和油機發電進行切換,當市電中斷時啟動油機供電,是建築物總的交流來源
交流配電屏-交流輸入,向周邊多路交流負載提供交流電源,包括向高頻開關電源(整流器)提供交流電源
高頻開關電源-將輸入的交流電轉換成-48V直流電,輸出至直流配電屏,給直流負責提供電源
直流配電屏-負責向周邊二級直流配電設備(電源分支櫃、列頭櫃)提供直流電源,以供最終負責使用。同時負責將從高頻開關來的直流電輸送至蓄電池組。當高頻開關斷電時,將從蓄電池組來的直流電輸送至負載。
蓄電池組-儲能設備。高頻開關工作時,蓄電池組負責儲存-48V直流電電能;當高頻開關斷電時,蓄電池組負責向負責輸送電流。保證通信設備不斷電。
電源分支櫃-二級配電設備,負責向機房某個分區配電,下掛幾架列頭櫃
列頭櫃-二級配電設備,負責向本列內的負載配電供電,輸入連接自電源分支櫃,也可直接連接自直流配電屏。
UPS-向負載提供交流不間斷電源。
小基站的交流配電箱作用跟交流配電屏基本一樣。也可帶市電油機轉換功能
小基站的組合開關電源基本上都是上面一整套電源設備的集成縮小模式而已。
Ⅶ 簡述通信電源系統的組成
一個完整的通信電源系統由五個部分組成,分別是交流配電單元、整流模塊、直流配電單元、蓄電池組、監控系統。可以這么說通信基礎電源成了通信系統的重要組成部分之一。
Ⅷ 通信電源系統有哪幾部分組成,各部分的作用是什麼
大體上講有如下幾大部分(以機箱式交換機為例)
1、機箱,主要是承載各體系模塊的載體,包含有背板,提供各模塊交換通信的通路。另外提供業務板卡插槽。
2、電源,用途就是供電。有1+1或者N+1備份方式。
3、引擎,也有的叫矩陣。是交換機的核心體,提供各板卡(介面模塊)之間的數據轉發、路由交換、過濾、策略等功能。一般核心交換機均可支持雙引擎冗餘配置。
4、介面模塊(板卡),也有的叫業務模塊。就是連接用戶終端或者下一級網路設備的介面板。有各種不同類型介面,比如100M、1000M、10G、ATM、電口光口等等類型。根據用戶需求進行不同類型介面板卡和數量配置。有些介面模塊只是簡單的I/O通道模塊,但現在大部分交換機的板卡均具有本地交換功能。
5、功能模塊。是業務模塊特殊的一種,有些交換機還提供有此類功能模塊,不一定有用戶埠,但主要用於提供增強功能,比如防火牆模塊,路由模塊等等。
比較簡單一些的是固定式交換機,它就沒有分的那麼細,因為是固定式結構,引擎和機箱做在一起,用戶埠也基本固定,不用模塊化按需配置。原理基本同上。
Ⅸ 計算機的物理工作原理(包括硬碟、顯示器、CPU等)
計算機的基本原理是存貯程序和程序控制。預先要把指揮計算機如何進行操作的指令序列(稱為程序)和原始數據通過輸入設備輸送到計算機內存貯器中。每一條指令中明確規定了計算機從哪個地址取數,進行什麼操作,然後送到什麼地址去等步驟。
計算機在運行時,先從內存中取出第一條指令,通過控制器的解碼,按指令的要求,從存貯器中取出數據進行指定的運算和邏輯操作等加工,然後再按地址把結果送到內存中去。接下來,再取出第二條指令,在控制器的指揮下完成規定操作。依此進行下去,直至遇到停止指令。
程序與數據一樣存貯,按程序編排的順序,一步一步地取出指令,自動地完成指令規定的操作是計算機最基本的工作原理。這一原理最初是由美籍匈牙利數學家馮.諾依曼於1945年提出來的,故稱為馮.諾依曼原理。
**計算機的存儲程序工作原理和硬體系統
馮·諾依曼結構
計算機系統由硬體系統和軟體系統兩大部分組成。美藉匈牙利科學家馮·諾依曼結構(John von Neumann)奠定了現代計算機的基本結構,其特點是:
1)使用單一的處理部件來完成計算、存儲以及通信的工作。
2)存儲單元是定長的線性組織。
3)存儲空間的單元是直接定址的。
4)使用低級機器語言,指令通過操作碼來完成簡單的操作。
5)對計算進行集中的順序控制。
6)計算機硬體系統由運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備五大部件組成並規定了它們的基本功能。
7)採用二進制形式表示數據和指令。
8)在執行程序和處理數據時必須將程序和數據道德從外存儲器裝入主存儲器中,然後才能使計算機在工作時能夠自動調整地從存儲器中取出指令並加以執行。
這就是存儲程序概念的基本原理。
計算機指令
計算機根據人們預定的安排,自動地進行數據的快速計算和加工處理。人們預定的安排是通過一連串指令(操作者的命令)來表達的,這個指令序列就稱為程序。一個指令規定計算機執行一個基本操作。一個程序規定計算機完成一個完整的任務。一種計算機所能識別的一組不同指令的集合,管為該種計算機的指令集合或指令系統。在微機的指令系統中,主要使用了單地址和二地址指令。其中,第1個位元組是操作碼,規定計算機要執行的基本操作,第2個位元組是操作數。計算機指令包括以下類型:數據處理指令(加、減、乘、除等)、數據傳送指令、程序控制指令、狀態管理指令。整個內存被分成若干個存儲單元,每個存儲單元一般可存放8位二進制數(位元組編址)。每個在位單元可以存放數據或程序代碼。為了能有效地存取該單元內存儲的內容,每個單元都給出了一個唯一的編號來標識,即地址。
計算機的工作原理
按照馮·諾依曼存儲程序的原理,計算機在執行程序時須先將要執行的相關程序和數據放入內存儲器中,在執行程序時CPU根據當前程序指針寄存器的內容取出指令並執行指令,然後再取出下一條指令並執行,如此循環下去直到程序結束指令時才停止執行。其工作過程就是不斷地取指令和執行指令的過程,最後將計算的結果放入指令指定的存儲器地址中。計算機工作過程中所要涉及的計算機硬體部件有內存儲器、指令寄存器、指令解碼器、計算器、控制器、運算器和輸入/輸出設備等,在以後的內容中將會著重介紹。
(一)計算機硬體系統
硬體通常是指構成計算機的設備實體。一台計算機的硬體系統應由五個基本部分組成:運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設備。這五大部分通過系統匯流排完成指令所傳達的操作,當計算機在接受指令後,由控制器指揮,將數據眾輸入設備傳送到存儲器存放,再由控制器將需要參加運算的數據傳送到運算器,由運算器進行處理,處理後的結果由輸出設備輸出。
中央處理器
CPU(central processing unit)意為中央處理單元,又稱中央處理器。CPU由控制器、運算器和寄存器組成,通常集中在一塊晶元上,是計算機系統的核心設備。計算機以CPU為中心,輸入和輸出設備與存儲器之間的數據傳輸和處理都通過CPU來控制執行。微型計算機的中央處理器又稱為微處理器。
控制器
控制器是對輸入的指令進行分析,並統一控制計算機的各個部件完成一定任務的部件。它一般由指令寄存器、狀態寄存器、指令解碼器、時序電路和控制電路組成。計算機的工作方式是執行程序,程序就是為完成某一任務所編制的特定指令序列,各種指令操作按一定的時間關系有序安排,控制器產生各種最基本的不可再分的微操作的命令信號,即微命令,以指揮整個計算機有條不紊地工作。當計算機執行程序時,控制器首先從指令指針寄存器中取得指令的地址,並將下一條指令的地址存入指令寄存器中,然後從存儲器中取出指令,由指令解碼器對指令進行解碼後產生控制信號,用以驅動相應的硬體完成指紋操作。簡言之,控制器就是協調指揮計算機各部件工作的元件,它的基本任務就是根據種類指紋的需要綜合有關的邏輯條件與時間條件產生相應的微命令。
運算器
運算器又稱積極態度邏輯單元ALU(Arithmetic Logic Unit)。運算器的主要任務是執行各種算術運算和邏輯運算。算術運算是指各種數值運算,比如:加、減、乘、除等。邏輯運算是進行邏輯判斷的非數值運算,比如:與、或、非、比較、移位等。計算機所完成的全部運算都是在運算器中進行的,根據指令規定的定址方式,運算器從存儲或寄存器中取得操作數,進行計算後,送回到指令所指定的寄存器中。運算器的核心部件是加法器和若干個寄存器,加法器用於運算,寄存器用於存儲參加運算的各種數據以及運算後的結果。
(二)存儲器
存儲器分為內存儲器(簡稱內存或主存)、外存儲器(簡稱外存或輔存)。外存儲器一般也可作為輸入/輸出設備。計算機把要執行的程序和數據存入內存中,內存一般由半導體器構成。半導體存儲器可分為三大類:隨機存儲器、只讀存儲器、特殊存儲器。
RAM
RAM是隨機存取存儲器(Random Access Memory),其特點是可以讀寫,存取任一單元所需的時間相同,通電是存儲器內的內容可以保持,斷電後,存儲的內容立即消失。RAM可分為動態(Dynamic RAM)和靜態(Static RAM)兩大類。所謂動態隨機存儲器DRAM是用MOS電路和電容來作存儲元件的。由於電容會放電,所以需要定時充電以維持存儲內容的正確,例如互隔2ms刷新一次,因此稱這為動態存儲器。所謂靜態隨機存儲器SRAM是用雙極型電路或MOS電路的觸發器來作存儲元件的,它沒有電容放電造成的刷新問題。只要有電源正常供電,觸發器就能穩定地存儲數據。DRAM的特點是集成密度高,主要用於大容量存儲器。SRAM的特點是存取速度快,主要用於調整緩沖存儲器。
ROM
ROM是只讀存儲器(Read Only Memory),它只能讀出原有的內容,不能由用戶再寫入新內容。原來存儲的內容是由廠家一次性寫放的,並永久保存下來。ROM可分為可編程(Programmable)ROM、可擦除可編程(Erasable Programmable)ROM、電擦除可編程(Electrically Erasable Programmable)ROM。如,EPROM存儲的內容可以通過紫外光照射來擦除,這使它的內可以反復更改。
特殊固態存儲器
包括電荷耦合存儲器、磁泡存儲器、電子束存儲器等,它們多用於特殊領域內的信息存儲。
此外,描述內、外存儲容量的常用單位有:
①位/比特(bit):這是內存中最小的單位,二進制數序列中的一個0或一個1就是一比比特,在電腦中,一個比特對應著一個晶體管。
②位元組(B、Byte):是計算機中最常用、最基本的存在單位。一個位元組等於8個比特,即1 Byte=8bit。
③千位元組(KB、Kilo Byte):電腦的內存容量都很大,一般都是以千位元組作單位來表示。1KB=1024Byte。
④兆位元組(MBMega Byte):90年代流行微機的硬碟和內存等一般都是以兆位元組(MB)為單位。1 MB=1024KB。
⑤吉位元組(GB、Giga Byte):目前市場流行的微機的硬碟已經達到430GB、640GB、810GB、1TB等規格。1GB=1024MB。
⑥太位元組(TB、Tera byte):1TB=1024GB。
(三)輸入/輸出設備
輸入設備是用來接受用戶輸入的原始數據和程序,並將它們變為計算機能識別的二進制存入到內存中。常用的輸入設備有鍵盤、滑鼠、掃描儀、光筆等。
輸出設備用於將存入在內存中的由計算機處理的結果轉變為人們能接受的形式輸出。常用的輸出設備有顯示器、列印機、繪圖儀等。
(四)匯流排
匯流排是一組為系統部件之間數據傳送的公用信號線。具有匯集與分配數據信號、選擇發送信號的部件與接收信號的部件、匯流排控制權的建立與轉移等功能。典型的微機計算機系統的結構如圖2-3所示,通常多採用單匯流排結構,一般按信號類型將匯流排分為三組,其中AB(Address Bus)為地址匯流排;DB(Data Bus)為數據匯流排;CB(Control Bus)控制匯流排。
(五)微型計算機主要技術指標
①CPU類型:是指微機系統所採用的CPU晶元型號,它決定了微機系統的檔次。
②字長:是指CPU一次最多可同時傳送和處理的二進制位數,安長直接影響到計算機的功能、用途和應用范圍。如Pentium是64位字長的微處理器,即數據位數是64位,而它的定址位數是32位。
③時鍾頻率和機器周期:時鍾頻率又稱主頻,它是指CPU內部晶振的頻率,常用單位為兆(MHz),它反映了CPU的基本工作節拍。一個機器周期由若干個時鍾周期組成,在機器語言中,使用執行一條指令所需要的機器周期數來說明指令執行的速度。一般使用CPU類型和時鍾頻率來說明計算機的檔次。如Pentium III 500等。
④運算速度:是指計算機每秒能執行的指令數。單位有MIPS(每秒百萬條指令)、MFLOPS(秒百萬條浮點指令)
⑤存取速度:是指存儲器完成一次讀取或寫存操作所需的時間,稱為存儲器的存取時間或訪問時間。而邊連續兩次或寫所需要的最短時間,稱為存儲周期。對於半導體存儲器來說,存取周期大約為幾十到幾百毫秒之間。它的快慢會影響到計算機的速度。
⑥內、外存儲器容量:是指內存存儲容量,即內容儲存器能夠存儲信息的位元組數。外儲器是可將程序和數據永久保存的存儲介質,可以說其容量是無限的。如硬碟、軟盤已是微機系統中不可缺少的外部設備。迄今為止,所有的計算機系統都是基於馮·諾依曼存儲程序的原理。內、外存容量越大,所能運行的軟體功能就越豐富。CPU的高速度和外存儲器的低速度是微機系統工作過程中的主要瓶頸現象,不過由於硬碟的存取速度不斷提高,目前這種現象已有所改善。
我們先從最早的計算機講起,人們在最初設計計算機時採用這樣一個模型:
人們通過輸入設備把需要處理的信息輸入計算機,計算機通過中央處理器把信息加工後,再通過輸出設備把處理後的結果告訴人們。
其實這個模型很簡單,舉個簡單的例子,你要處理的信息是1+1,你把這個信息輸入到計算機中後,計算機的內部進行處理,再把處理後的結果告訴你。
早期計算機的輸入設備十分落後,根本沒有現在的鍵盤和滑鼠,那時候計算機還是一個大傢伙,最早的計算機有兩層樓那麼高。人們只能通過扳動計算機龐大的面板上無數的開頭來向計算機輸入信息,而計算機把這些信息處理之後,輸出設備也相當簡陋,就是計算機面板上無數的信號燈。所以那時的計算機根本無法處理像現在這樣各種各樣的信息,它實際上只能進行數字運算。
當時人們使用計算機也真是夠累的。但在當時,就算是這種計算機也是極為先進的了,因為它把人們從繁重的手工計算中解脫出來,而且極大地提高了計算速度。
隨著人們對計算機的使用,人們發現上述模型的計算機能力有限,在處理大量數據時就越發顯得力不從心。為些人們對計算機模型進行了改進,提出了這種模型:
就是在中央處理器旁邊加了一個內部存儲器。這個模型的好處在於。先打個比方說,如果老師讓你心算一道簡單題,你肯定毫不費勁就算出來了,可是如果老師讓你算20個三位數相乘,你心算起來肯定很費力,但如果給你一張草稿紙的話,你也能很快算出來。
可能你會問這和計算機有什麼關系?其實計算機也是一樣,一個沒有內部存儲器的計算機如果讓它進行一個很復雜的計算,它可能根本就沒有辦法算出來,因為它的存儲能力有限,無法記住很多的中間的結果,但如果給它一些內部存儲器當「草稿紙」的話,計算機就可以把一些中間結果臨時存儲到內部存儲器上,然後在需要的時候再把它取出來,進行下一步的運算,如此往復,計算機就可以完成很多很復雜的計算。
隨著時代的發展,人們越來越感到計算機輸入和輸出方式的落後,改進這兩方面勢在必行。在輸入方面,為了不再每次扳動成百上千的開頭,人們發明了紙帶機。紙帶機的工作原理是這樣的,紙帶的每一行都標明了26個字母、10個數字和一些運算符號,如果這行的字母A上面打了一個孔,說明這里要輸入的是字母A,同理,下面的行由此類推。這樣一個長長的紙帶就可以代表很多的信息,人們把這個紙帶放入紙帶機,紙帶機還要把紙帶上的信息翻譯給計算機,因為計算機是看不懂這個紙帶的。
這樣雖然比較麻煩,但這個進步確實在很大程度上促進了計算機的發展。在發明紙帶的同時,人們也對輸出系統進行了改進,用列印機代替了計算機面板上無數的信號燈。列印機的作用正好和紙帶機相反,它負責把計算機輸出的信息翻譯成人能看懂的語言,列印在紙上,這樣人們就能很方便地看到輸出的信息,再也不用看那成百上千的信號燈了。
不過人們沒有滿足,他們繼續對輸入和輸出系統進行改進。後來人們發明了鍵盤和顯示器。這兩項發明使得當時的計算機和我們現在使用的計算機有些類似了,而且在些之前經過長時間的改進,計算機的體積也大大地縮小了。鍵盤和顯示器的好處在於人們可以直接向計算機輸入信息,而計算機也可以及時把處理結果顯示在屏幕上。
可是隨著人們的使用,逐漸又發現了不如意之處。因為人們要向計算機輸入的信息越來越多,往往要輸入很長時間後,才讓計算機開始處理,而在輸入過程中,如果停電,那前面輸入的內容就白費了,等來電後,還要全部重新輸入。就算不停電,如果人們上次輸入了一部分信息,計算機處理理了,也輸出了結果;人們下一次再需要計算機處理這部分信息的時候,還要重新輸入。對這種重復勞動的厭倦導致了計算機新的模型的產生。
這回的模型是這樣的:
這回增加了一個外部存儲器。外部存儲器的「外部」是相對於內部存儲器來說的,在中央處理器處理信息時,它並不直接和外部存儲器打交道,處理過程中的信息都臨時存放在內部存儲器中,在信息處理結束後,處理的結果也存放在內部存儲器中。可是如果這時突然停電,那些結果還會丟失的。內部存儲器(或簡稱內存)中的信息是靠電力來維持的,一旦電力消失,內存中的數據就會全部消失。也正因為如此,人們才在計算機模型中加入了外部存儲器,把內存中的處理結果再存儲到外部存儲器中,這樣停電後數據也不會丟失了。
外部存儲器與內存的區別在於:它們的存儲機制是不一樣的,外部存儲器是把數據存儲到磁性介質上,所以不依賴於是否有電。這個磁性介質就好比家裡的歌曲磁帶,磁帶上的歌曲不管有沒有電都是存在的。當時人們也是考慮到了磁帶這種好處,所以在計算機的外部存儲器中也採用了類似磁帶的裝置,比較常用的一種叫磁碟。
磁碟本來是圓的,不過裝在一個方的盒子里,這樣做的目的是為了防止磁碟表面劃傷,導致數據丟失。
有了磁碟之後,人們使用計算機就方便多了,不但可以把數據處理結果存放在磁碟中,還可以把很多輸入到計算機中的數據存儲到磁碟中,這樣這些數據可以反復使用,避免了重復勞動。
可是不久之後,人們又發現了另一個問題,人們要存儲到磁碟上的內容越來越多,眾多的信息存儲在一起,很不方便。這樣就導致了文件的產生。
這和我們日常生活中的文件有些相似。我們日常生活中的文件是由一些相關信息組成,計算機的文件也是一樣。人們把信息分類整理成文件存儲到磁碟上,這樣,磁碟上就有了文件1、文件2……。
可是在使用過程中,人們又漸漸發現,由人工來管理越來越多的文件是一件很痛苦的事情。為了解決這個問題,人們就開發了一種軟體叫操作系統。
其實操作系統就是替我們管理計算機的一種軟體,在操作系統出現之前,只有專業人士才懂得怎樣使用計算機,而在操作系統出現之後,不管你是否是計算機專業畢業,只要經過簡單的培訓,你都能很容易地掌握計算機。
有了操作系統之後,我們就不直接和計算機的硬體打交道,不直接對這些硬體發號施令,我們把要的事情告訴操作系統,操作系統再把要作的事情安排給計算機去作,等計算機做完之後,操作系統再把結果告訴我們,這樣就省事多了。
在操作系統出現之前,人們通過鍵盤給計算機下達的命令都是特別專業的術語,而有了操作系統之後,人們和計算機之間的對話就可以使用一些很容易懂的語言,而不用去死記硬背那些專業術語了。
操作系統不但能在計算機和人之間傳遞信息,而且字還負責管理計算機的內部設備和外部設備。它替人們管理日益增多的文件,使人們能很方便地找到和使用這些文件;它替人們管理磁碟,隨時報告磁碟的使用情況;它替計算機管理內存,使計算機能更高效而安全地工作;它還負責管理各種外部設備,如列印機等,有了它的管理,這些外設就能有效地為用戶服務了。
也正因為操作系統這么重要,所以人們也在不斷地改進它,使它的使用更加方面,功能更加強大。對於咱們現在使用的微機來說,操作系統主要經歷了DOS、Windows 3.X、Windows95和Windows98這幾個發展階段。
在DOS階段,人們和計算機打交道,還是主要靠輸入命令,「你輸入什麼命令,計算機就做什麼,如果你不輸入,計算機就什麼也不做」。在這一階段,人們還是需要記住很多命令和它們的用法,如果忘記了或不知道,那就沒有辦法了。所以說,這時的計算機還是大太好用,操作系統也處於發展的初級階段。Windows的出現在很大程度上彌補了這個不足,人們在使用Windows時,不必記住什麼命令,只需要用滑鼠指指點點就能完成很多工作。而當操作系統發展到Windows95之後,使用計算機就變得更加簡單。
現在我們來簡單總結一下上面我們講的一些內容。經過人們幾十年的努力,計算機的組成結構已經基本定型,現在我們日常使用的微機在硬體方面可以用下圖表示:這里CPU就是我們以前談到的中央處理器的英文縮寫,它和其它輔助電路構成了計算機的核心。我們通過鍵盤和其它輸入設備輸入的信息經過它的處理之後顯示在顯示器上。在信息處理過程中,CPU要和內存頻繁地交換信息,在工作結束之後,還要把內存中的數據保存在磁碟上。
上面說的是硬體的工作原理,那麼在軟體上,我們又是如何使用計算機的呢?
在前面我們講過,我們可以通過操作系統給計算機布置工作,操作系統也可以把計算機的工作結果告訴我們。可是操作系統的功能也不是無限的,實際上計算機的很多功能是靠多種應用軟體來實現的。操作系統一般只負責管理好計算機,使它能正常工作。而眾多的應用軟體才充分發揮了計算機的作用。但這些應用軟體都是建立在操作系統上的,一般情況下,某一種軟體都是為特定的操作系統而設計的,因為這些軟體不能直接和計算機交換信息,需要通過操作系統來傳遞信息。
這就是所謂的「硬」、「軟」結合。硬體就是我們能看見的這些東西:主機、顯示器、鍵盤、滑鼠等,而軟體是我們看不見的,存在於計算機內部的。打個比方,硬體就好比人類軀體,而軟體就好比人類的思想,沒有軀體,思想是無法存在的,但沒有思想的軀體也只是一個植物人。一個正常人要完成一項工作,都是軀體在思想的支配下完成的。電腦和這相類似,沒有主機等硬體,軟體是無法存在的;而一個沒有軟體的計算機也只是一堆廢鐵。
還有一個重要的概念沒有講,就是操作系統是如何管理文件的呢?其實也很簡單,文件都有自己的名字,叫文件名,用來區分不同的文件的。計算機中的文件有很多,成千上萬,光用名字來區分也不利於查找,所以計算機中又有了文件夾的概念,把不同類型的文件存儲在不同的文件夾中,查找起來就快多了,也不會太亂。文件多了,可以分別存儲在不同的文件夾中,而當文件夾多了之後,再把一些相關的文件夾存儲在更在的文件夾中,這樣管理文件是比較科學的。