易被忽视的室外电源耐高温特性

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  六、噪声与耐高温特性亦相关

  分布式基站常用壁挂电源供电,在大楼角落、内墙边沿、楼梯下方安装。在室内没有安装位置时,则选择室外挂墙、灯柱抱杆等方式,电源与人们生活越来越近。随着人们对环境素质要求越来越高,电源设备的噪声成为退站率居高不下的因素之一。

  电源噪声主要就来源于风扇,而风扇噪声大小直接与风扇面积、转速相关。声功率与转数5次方成正比,当转数增一倍时,声功率增加15dB;若风机直径增加一倍,声功率增加6dB。现代电源技术,风扇可随模块温度而调整。耐高温性能好的电源,模块体积可以缩小,减小风扇面积,同时风扇启动温度高,同样温度条件下风扇转速慢,甚至小功率模块不再需要配置风扇,电源运行时几无噪声可闻。宁静的电源在任何位置布置都不会对人们生活产生影响,使分布式基站完全可按网络盲点布置。

  七、华为电源耐高温特性分析

  华为电源具有高效、高功率密度和耐高温特性。事实上,高功率密度对电源散热设计提出了挑战,而耐高温特性和高效率则是实现高功率密度的前提,使华为电源功率密度达到40W/立方英寸以上。功率密度越高,模块体积越小,风扇面积也随之减小;耐高温的模块在一般环境温度下风扇低速甚至停止运转,风扇噪声也随之得以降低。

  华为电源55℃以上才开始降额,在65℃时可输出80%电能,75℃时仍有30%的输出,之后高温保护。以中东地区某200A室外电源为例,整流模块额定功率3000W,最大可配置4个整流模块,门上安装热交换器,散热能力85W/K。室外温度45℃,内置最大900W、平均700W发热量的主设备,外接最大功率4000W、平均功率3200W的主设备,备电时长2小时,配置3个整流模块满足N+1配置要求。

  经分析计算,设备内最大发热量达到1096W,内外温差13℃,设备舱内部温度高达58℃,考虑多模块互相影响,内部温度58℃时模块实际输出为84%左右,如果假定有一个模块损坏,剩余两个模块可输出5040W,刚好超过负载最大功率4900W。由此计算可以看出,即使是55℃才开始降额、65℃可输出80%的极优模块,在极端条件下,仍仅是刚好满足要求。如果整流模块不能达到相似的耐高温特性,应用时有一定风险,低于55℃就明显降额的模块不能用于常规的室外电源。

  由于系统具备强耐高温特性,高温环境下运行稳定,华为室外电源在热带地区也得到广泛应用,200A的华为室外电源成为全球最受欢迎的电源。

  八、选用室外电源需要全面的、具体的分析

  不能以整流模块的温度指标作为电源的温度指标,实际上,整流模块的指标远高于电源系统的指标。电源系统散热量指标是有条件的,与温差有关。在环境温度低的区域,允许有更大的温差,系统散热量可以高于厂家宣称散热量。

  室外电源内置主设备时,除考虑主设备发热量外,还要考虑电源本身的发热量,如果整流模块效率只有92%,考虑监控模块和风扇工作,系统效率一般只有90%左右。一台200A室外电源,按N+1配置思想,电源本身最大发热量可高达850W以上。

  高温场景下,需要全面分析电缆、熔丝、空开等温度降额因素,确保安全。同时应特别关注电池温度补偿,保护电池寿命。在满足环境温度要求条件下,选择可耐受更高温度的电源,不但具有更高的高靠性和更长的预期寿命,还能降低噪声。

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