民航接入網(wǎng)電源改造工程中整流二極管的應(yīng)用實(shí)

　　在中南民航接入網(wǎng)采用的華為HONET系列產(chǎn)品FAl6命名中，F(xiàn)A是靈活接入的意思，而16則表示最多可外接16路2 Mbps通道信號(hào)。通過FAl6網(wǎng)絡(luò)可將中南6省(包括海南、廣東、湖南、湖北、廣西、河南)的雷達(dá)信號(hào)和外臺(tái)VHF信號(hào)、PAE監(jiān)控信號(hào)及視頻監(jiān)控信號(hào)全部匯聚于廣州。從而為廣州區(qū)域管制中心指揮6省高空航班提供服務(wù)。

　　民航FAl6機(jī)柜頂框?yàn)橐粋€(gè)電源整流模塊?？捎蒛PS電源(220 V)給該整流模塊供電，然后由該模塊提供直流-48 V(實(shí)測為-56.5 V)給FAl6設(shè)備供電。

　　1 接入網(wǎng)供電的存在問題

　　FAl6機(jī)柜最下面有3個(gè)接線柱，其中2個(gè)接線柱為接地端，1個(gè)接線柱為外接電源接入端，圖1所示是FAl6系統(tǒng)的供電示意圖。在圖l中的C點(diǎn)可引接一路-48 V電源，以使FAl6內(nèi)置電源模塊和外接的電源同時(shí)供電，這樣，即使其中一路供電中斷，也不會(huì)影響FAl6的正常使用。

　　但是，由于條件限制，目前各FAl6臺(tái)點(diǎn)均采用的是UPS+C點(diǎn)放置電池組進(jìn)行雙路供電，而直接采用電池組向FAl6系統(tǒng)供電的供電方式有不少危害，其主要表現(xiàn)首先是電池組必須定期進(jìn)行放電維護(hù)，而在放電過程中，需要把FAl6機(jī)柜的交流UPS輸入切斷，這樣在放電過程中。電池出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象(如電池內(nèi)阻的驟升造成輸出電壓的雪崩下降)將造成整個(gè)機(jī)柜供電的中斷;第二，該方式缺乏對(duì)它進(jìn)行監(jiān)控的設(shè)備與手段，因而無法獲取電壓值、充放電流大小、內(nèi)阻值等最基本的參數(shù)信息，這會(huì)使并入的電池組無形中成了一個(gè)故障隱患點(diǎn)。第三，電池組放入FA-l6機(jī)柜。會(huì)使FAl6機(jī)柜在日常施工過程中(如數(shù)據(jù)線的引接)存在意外短路打火的可能。

　　2 FAl6系統(tǒng)電源整改方案

　　慮到電池組供電的缺點(diǎn)，可在系統(tǒng)中設(shè)立單獨(dú)的直流配電柜，然后由直流配電柜輸出的直流電并入C點(diǎn)給FAl6設(shè)備供電。其具體方法如圖2所示。

　　該供電方案經(jīng)論證仍存在問題，由于直流配電柜的輸出電壓為-53.5 V(該電壓是直流配電柜設(shè)計(jì)的電池浮充截至電壓)，而FAl6整流模塊的輸出電壓為-56.5 V，會(huì)存在一定的電勢差，這樣一來，F(xiàn)Al6的整流模塊就會(huì)向直流配電柜電池組倒充電，其充電電流的方向如圖3所示。

　　由于從高電位流向低電位的倒沖電流會(huì)造成直流配電柜的輸出電壓進(jìn)一步下降，并逐步接近-56.5 V，而該電壓超出了直流配電柜的浮充電壓容限，因而會(huì)產(chǎn)生過充告警，并造成電池的損害。

　　3 基于二極管的電源改進(jìn)

　　為了解決倒充電的問題，經(jīng)過參考各相關(guān)電源整改方案，最后決定用整流二極管解決該問題。即在兩套電源系統(tǒng)間串接一個(gè)大功率二極管，利用二極管的單向?qū)ㄐ詠碜钄嗟箾_電流。其電路原理如圖4所示。

　　由于二極管的陰極電位比陽極高，因而處于截止、不導(dǎo)通的狀態(tài)，從而有效阻隔了上圖中的逆時(shí)針電流，因此FAl6整流電源不會(huì)對(duì)直流配電柜電池組產(chǎn)生充電效果，這樣，配電柜自然就不會(huì)出現(xiàn)異常告警。

　　通過使用二極管對(duì)電源系統(tǒng)的改進(jìn)，在FAl6整流電源出現(xiàn)故障或者UPS電源A路出現(xiàn)故障時(shí)，整改后的供電系統(tǒng)將采用如圖5所示的電路來向系統(tǒng)供電而不會(huì)出現(xiàn)供電中斷。其原因主要是FAl6整流模塊無負(fù)電壓輸出，二極管的陽極電位比陰極電位(-53.5V)高而正向?qū)?，故此時(shí)由直流配電柜向FAl6設(shè)備供電。

　　4 結(jié)束語

　　在元器件的選取上，筆者選用了額定電流為30A、反向耐壓為1200 V的2CZ型硅整流管，該二極管在常溫下無需加散熱片。而且，該供電方案簡單易行，投資甚微，同時(shí)無需針對(duì)性的日常維護(hù)，希望對(duì)其他同行的電源整改方案帶來些須幫助。