一、概述
能源是发展国民经济和进步人民生活水平的紧张物质基础；节约能源是合理有用地行使能源、缓解能源紧缺状态、进步企业经济效益和珍爱环境的紧张措施。在通讯行业中，人们通常把电源比喻为通讯体系的“心脏”。 随着我通讯产业的快速发展,通讯电源和空调设备的规模将越来越大,消费的电能也是一个重大的数目.通讯电源作为电信运营商运行维护的"心脏",在节能降耗方面具有很大的潜力.电费作为最后一项未被控制的成本,在节能方面更具有紧迫性。
随着通讯由语音为主的通讯时代转为数据通讯为主的时代,人们对通讯体系的稳固性提出了越来越高的要求.响应的,对通讯直流电源设备而言,其各方面的性能要求也越来越高,否则无法知足通讯网络的高性能要求.同时,随着人们对于环境珍爱意识的赓续加强,以及能源价格的赓续上涨,对通讯直流电源产品在环境珍爱和节能方面提出了更高的要求。从宏观、全局和经营效益的角度来看，通讯电源好像显得并不十分抢眼，但从微观和电源专业自己来看，从确保通讯质量、生产安全和财产安全的角度提出高度正视通讯电源的运行管理与应用研究，颇有肯定道理。
消费能源伟大，设备资源雄厚，必要精心管理通讯生产用电和确保通讯机房环境温度等用电，所消费的电能源是伟大的。而且通讯电源设备的种类多、数量多，通讯电源、空调设备资产大约占总资产的3％～5％，在一个拥有丰富资产的壮大通讯企业——中国网通集团公司，通讯电源、空调设备的资产所占通讯设备资产比例是特别很是高的，因此增强管理，进步使用服从，降低成本，意义庞大。
而在通讯机房中，除了杂项用电外，空调用电与通讯用电各占一半。
因此说，节能降耗的能效有多大，很大程度上取决于对机房空调和通讯电源设备的节能降耗改革的成果。
在本文中，我们一路探究两种途径来实现通讯电源设备的节能降耗。
二、开关电源的关键技术带来节能降耗
开关电源被誉为高效、节能电源，它代表着稳压电源的发展方向。采用开关电源可有用减小功率损耗，通过外部电路还可进一步进步电源的工作服从。
通讯电源，尤其是通讯直流电源技术发展很快，但它的发展有以下几个特性，以及开关电源技术有四大趋势。这些新的技术和趋势是实现通讯电源节能降耗的紧张途径。
（一）通讯直流电源技术发展的4个特性：
1．通讯直流电源产品内部各部分技术的发展存在不均衡性
通讯直流电源产品一样平常由交、直流配电单元、整流器单元、监控单元、蓄电池体系等几部分构成,但这几部分的技术发展是不均衡的.其中发展最快的是整流器技术,而配电技术则相对发展缓慢.如许导致了整个通讯直流电源体系内部各部分的不均衡发展。
2．新型器件和材料得到赓续应用
新型器件和材料的赓续涌现并被应用到通讯直流电源产品中。例如碳化硅(SiC)器件和新型磁性材料(如非晶材料)渐渐开始应用到通讯用整流器中,DSP芯片也开始在整流器中得到规模应用.更高性能的单片机体系在监控单元中赓续得到应用,胶体电池得到大量应用等。
3．功率变换技术赓续发展
作为通讯直流电源的核心部件---整流器在技术上发展最为敏捷,各种新型线路技术、开关变换器技术、谐振开关技术、新型软开关技术、功率因数校正技术、环路控制技术、均流技术都在赓续敏捷发展并在产品中得到商用。
4．新的监控技术赓续应用
伴随着计算机技术的发展,一些新型技术也赓续在通讯直流电源产品中得到应用,如CAN总线技术、IP通讯技术、USB技术、基于英特网的组网技术等。这些技术的应用推动了通讯直流的智能化发展。
（二）通讯开关电源的4种发展趋势：
1、同步整流技术实现高效
从上世纪90年代末期同步整流技术诞生以来，开关电源技术得到了极大的发展，采用IC控制技术的同步整流方案已经为研发工程师普遍接受，如今的同步整流技术都在努力实现ZVS、ZCS体例的同步整流。
从2002年美国银河公司发表了ZVS同步整流技术之后，如今已经得到了广泛应用。这种体例的同步整流系巧妙地将二次侧驱动同步整流的脉冲旌旗灯号调为比一次侧的PWM脉冲旌旗灯号的上升沿超前，降落沿滞后的方法实现了同步整流MOS的ZVS体例工作。最新问世的双输出式PWM控制IC几乎都在控制逻辑内增长了对二次侧实现ZVS同步整流的控制端子。例如：Linear公司的LTC3722、LTC3723，INTERSIL公司的ISL6752等。这些IC不仅努力解决好初级侧功率MOSFET的软开关，而且着力解决好二次侧的ZVS体例的同步整流，转换服从可达94%以上。
2、开关电源吹响数字化号角
目前在整个的电子模仿电路体系中，电视、音响设备、照片处理、通信、网络等都渐渐实现了数字化，而最后一个没稀有字化的堡垒就是电源领域了。近年来，数字电源的研究势头不减，成果也越来越多。在电源数字化方面走在前面的公司有TI和Microchip。TI公司既有DSP方面的上风，又兼并了PWMIC专业制造商UNITRODE公司，该公司已经用TMS320C28F10制成了通信用的48V输出大功率电源模块，其中PFC和PWM部分完全为数字式控制。如今，TI公司已经研发出了多款数字式PWM控制芯片。目前重要是UCD7000系列、UCD8000系列和UCD9000系列，它们将成为下一代数字电源的探路者。它们总体上既包括硬件部分，还要做软件编程。硬件部分包括PWM的逻辑部分、时钟、放大器环路的模数转换、数模转换以及数字处理、驱动，同步整流的检测和处理等。
目前在电源领域里的竞争重要照旧性能价格的竞争，所以数字电源还有很长的路要走，然而电源领域的数字化的号角已经吹响了。
3、非隔离DC/DC技术敏捷发展
近年来，非隔离DC/DC技术发展敏捷。目前一套电子设备或电子体系因为负载不同，会要求电源体系提供多个电压挡级。小到台式PC机就要求有+12V、+5V、+3.3V、-12V四种电压以及待机的+5V电压，主机板上则必要2.5V、1.8V、1.5V甚至1V等。一套AC/DC中不可能给出如许多的电压输出，而大多数低压供电电流都很大，因此开发了许多非隔离的DC/DC，它们基本上可以分成两大类。一类在内部含有功率开关元件，称DC/DC转换器。另一类不含功率开关，必要外接功率MOSFET，称DC/DC控制器。按照电路功能划分，有降压的STEP-DOWN、升压的BOOST，还有能升降压的BUCK-BOOST或SEPIC等，以及正压转成负压的INVERTOR等。其中品种最多，发展最快的照旧降压的STEP-DOWN。根据输出电流的大小，分为单相、两相及多相。控制体例上以PWM为主，少部分为PFM。
在非隔离的DC/DC转换技术中，TI公司的预检测栅驱动技术采用数字技术控制同步BUCK，采用这种技术的DC/DC转换服从最高可以达到97%，其中TPS40071等是其代表产品。BOOST升压体例也出现了采用MOSFET代替二极管的同步BOOST的产品。在低压领域，增长服从的幅度很大，而且正在设法进一步消弭MOSFET的体二极管的导通及反向恢复题目。
4、初级PWM控制IC赓续优化
有源箝位技术历经十余年经久不衰，现在已发展为采用电流型控制体例，综合了高边箝位、低边箝位两种控制方案，给出了全新的控制技巧。
随着开关电源的技术赓续革新，功率控制技术的赓续纯熟，控制电路的赓续发展，通讯电源的节能降耗能效日益凸显，成为浩繁运营商关注的紧张元素之一。
三．通讯机房空调体系的节能降耗
通讯机房节约能源的重要途径：
1、行使大天然环境温湿度的转变——是节约能源的途径之一
大天然的环境温湿度，昼夜、季节、地区都在转变，而通讯机房发热量是不变的，充分行使大天然冷热对机房热辐射效应的转变，主动改变空调合理运行所应有的温度和湿度设置值，削减压缩机工作时间，控制空调的总制冷量输出，做到“按需制冷、供冷”,节约空调的耗电量。正确统计数据表现，在上海地区夏日的空调用电量一样平常要比冬季高出约40%左右。采用自适应节能技术，通过正确控制把大天然温度转变的能量转化为空调可节约的电量部分，这是人工控制做不到的。
通讯机房的空调数量或者说冷量（大卡）的配置值n台数，在机房设计时就已经充分考虑到了。其重要的“冷量峰值”是夏日高温季节的最高温度时段，如午后太阳西晒时，也就是说空调的制冷大卡量是知足夏日最高温度时对通讯设备的冷却标准。加上 1 台备用空调机组（即n+1台）大部分时间也会投入使用，因此随着昼夜、季节、地区的温度转变，空调制冷富余量几乎永久存在，只是大小差异而已。见如下示意图；
我们通常讲的采用自适应技术平均节电率20%是指一年的平均节电率。由外部环境温度的转变而产生的空调富余量直接影响节电率或者说节电度数的绝对值。不同机房的工况环境条件与节电率大小也是有密切关系的。
根据大连网通机房近几年的空调用电数据统计，1台3.2万大卡的空调，夏日耗电190度/天，冬季耗电133度/天。全年平均耗电153度/天。夏日比冬季耗电量高40%左右。下表数据可见，不同季节的节电率是不同的，而且节电度数的绝对值也是不同的。事实上，白天和晚上的耗电量都是不同的。
2、跟踪机房区域环境温湿度，使空调更“聪明”——是节约能源的途径之二
主动跟踪机房“各区域”内真实的温湿度数据值，控制空调的“去湿”、“加湿”等功能，让空调始终处于合理的工作状况，避免做“无勤奋”。详细的办法是：
首先将自适应节能监控器通过数据三通与原空调监控平台并联，不影响原监控体系的正常工作。
体系结构如图：
机房平面环境温湿度监测点分布示意图：
因为建立了这些假造的机房“温度区域”，空调可以对症下药，按需供冷，不会发生因为某一点的伪信息，而让整台空调机组产生误动作。
3、在目标温湿度值控制范围内，让空调作节能控制——是节约能源的途径之三
曩昔专用空调的控制大部分是在22℃±2℃,50±5%，其实国标控制值是23℃±2℃，40—70%。
下图是以湿度控制为例，说明专用空调节电的方法。
改变手动设置压缩机频繁工作的状态，让空调湿度设置点，在目标值内尽可能与环境湿度接近，从而大大节约了空调用电度数。
4、“N+1”台空调富余量的主动控制，而且主动优先排序——是节约能源的途径之四
根据“空调组群”里“N+1”台空调所产生的制冷量总和，主动判断空调必要“n+1”或者“n-1”的物理位置，控制其合理的开启或关闭状况，达到节约能源的结果。
机房内发热源（交换机、计算机）的分布是不均衡的，所以“空调组群”里的每台空调所对应区域的制冷负荷量必然是不同的。对“空调组群”实现主动控制，而且主动优先排序，使冷量行使服从最大化是有用的节能措施，也是确保机房恒温恒湿工作环境的技术保障。
通过上述技术措施，可以达到以下结果：
1、有用降低机房内环境的温差△t，进步机房团体恒温恒湿结果，确保机房内通讯设备的安全性，降低主设备故障率。
2、主动控制空调温湿度数据设置值，主动优化空调工作性能和状况，控制“空调群”的组合使用服从，削减空调不合理的耗电量部分。
3、主动优化和控制空调压缩机合理的负荷运行状况，延伸了空调使用寿命。
由此我们可以得出以下4个结论：
1、根据前面介绍的节能途径和原理，自适应节能技术节电率大小重要取决于空调富余量（相对于机架发热总量）。除了夏日高温时段外，一年四季绝大部分时间内的机房空调富余量是比较大的。
2、空调的富余量，既取决于室外昼夜、季节、地区的气侯转变、又取决于空调机组自身的制冷服从、机房密封性能、机房工况条件等诸多不同因素。
3、不同季节的节电率是不同的，年平均节电率一样平常约为20%左右。
4、自适应控制专用空调的节能技术，有用解决了机房安全与节能的题目。尤其是避免了为节能而影响机房环境的安全。
四．节能措施
为了迎合新技术和市场的转变达到节能目的，根据省公司的同一部署安排结合现实情况，将设备实占率低开关电源冗余模块多、耗电大的设备，依据设备负载和蓄电池容量的大小，适时关闭冗余模块数量近120块，每年节电近5万元人民币。
因为投入的资金有限，空调设备的节能降耗只能采用有限的方法：
封闭空间削减能量流失；
根据季节、温度转变人工调节温湿度；
改善冷凝器透风环境和保持清洁，削减用电消费；
通过三线星散改变送风走向和风量。
五．结束语
通讯电源作为通讯的心脏和能源消费的重要核心，也是节能的重要重点。本着通讯通顺设备齐备的思想，行使科学的方法和手段，合理、科学、安全使用调配现有的设备，进步服从达到降耗的目的。
