通信电源系统 - 直流拓朴结构
cuk电路应用
cuk电路应用Cuk电路应用导言：Cuk电路是一种常见的电路拓扑结构，由俄罗斯工程师Slobodan Cuk于1975年发明。
它在电源管理和DC-DC变换器中得到广泛应用。
本文将介绍Cuk电路的原理及其在不同领域的应用。
一、Cuk电路的原理Cuk电路是一种双向电压型DC-DC变换器，具有输入输出隔离的特点。
它由两个功率开关、两个电感和两个电容组成。
Cuk电路的工作原理如下：1. 输入电压阶段：当输入电压施加在开关S1上时，电感L1储存了能量，电容C1充电。
在此阶段，开关S2是关闭状态。
2. 输出电压阶段：当开关S1关闭时，电感L1的储能通过二极管D1传递给负载。
在此阶段，开关S2打开，电感L2储存能量，电容C2充电。
通过交替地开关S1和S2，Cuk电路实现了从输入到输出的能量转换。
二、Cuk电路在电源管理中的应用1. 电池充电器：Cuk电路可以作为电池充电器的关键组成部分。
它能够将输入电压调整到适合电池充电的电压，并提供稳定的电流输出。
2. 太阳能电池板：Cuk电路在太阳能电池板中的应用也很常见。
它可以将太阳能电池板产生的低电压转换为适用于家庭用电的高电压。
3. 汽车电子系统：Cuk电路可以用于汽车电子系统中的电源管理。
它可以将汽车电池的直流电压转换为不同电压等级的电源，以满足各种汽车电子设备的需求。
三、Cuk电路在DC-DC变换器中的应用1. 电力转换器：Cuk电路可以作为电力转换器的核心部件，将输入的直流电压转换为输出的直流电压，并实现高效能量转换。
2. 电子设备：Cuk电路在各种电子设备中都有应用。
例如，它可以将低电压的电池输出转换为高电压供给电子设备的需要。
3. 通信系统：Cuk电路在通信系统中的应用也很常见。
它可以将输入的电压转换为适合通信设备的电压，并提供稳定的电流输出。
四、Cuk电路的优势与局限性Cuk电路相比其他DC-DC变换器拓扑结构具有以下优势：1. 输入输出隔离：Cuk电路能够实现输入输出的隔离，提高了系统的安全性。
通信专业综合能力(中级)
2.1.1 通信的基本概念通信的基本形式是在信源(发送端)与信宿（接收端）之间建立一个传输（转移）信息的通道（信道）。
通信系统模型是由信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿六个部分构成。
2.1.2通信网的基本概念通信网构成的要素:交换设备、传输设备、终端设备。
通信网组网方式：网状网、星型网、树形网、总线型网、环型网、复合型网。
通信网分类：1、按业务类型分为：电话网、电报网、数据通信网、有线电视网。
2、按网络范围分为：局域网、城域网、广域网。
3、按照服务对象：公用通信网和专用通信网。
4、按照传输介质分为：电缆通信网、光缆通信网、卫星通信网。
5、按照交换方式分：电路交换网、分组交换网、ATM交换网、软交换网。
6、按照拓扑结构分：网状网、星状网、环形网、复合型网、总线型网。
7、按照信号形式分：模拟通信网和数字通信网8、按照网络功能分：业务网、传输网和支撑网。
2、2固定电话网固定电话网是由交换设备、传输设备和用户终端三部分构成的。
特点：同步时分复用；面向连接的工作方式；固定分配带宽；对用户信息透明传输。
固定电话网的结构：固定电话网是由长途电话网和本地电话网构成的，其中长途网又可分为国际长途电话网和国内长途电话网。
国内长途电话网、本地电话网（二级网结构）、国际电话网网络结构（三级网络结构）2.3固定电话网的编号方案：编号计划：A 确定编号位长B确定编号结构，包括是否采用等位编号C 字冠及特种业务号码的分配，新服务项目的操作码及其他网络互通的接入码D拨号程序本地网电话用户的编号：0为国内长途电话业务字冠，00为国际长途电话业务字冠；首位为1的号码作为全国统一使用的号码，首位为2-8的号码主要用作固定本地电话网的用户号码，首位为9的号码用作社会公众服务号码，95XXX全国，96XXX省内本地用户号码：PQR(S)局号+ABCD局内用户号，其中P不等于0，1，9国内长途电话网的编号：0(国内长途字冠)+XY(Z)国内长途区号+PQR(S)ABCD本地电话号码国际长途电话的编号：国际长途字冠00+国家号码N1(N2N3)+国内长途电话号码（XY(Z)PQR(S)ABCD特总服务编号是公众特殊服务项目代码：紧急救助业务号码、运营商客户服务号码、社会公众服务号码。
开关电源的基本拓扑结构
总结词
半桥型拓扑结构通过两个开关管和电容器的组合，实现输出电压的调节。
详细描述
在半桥型拓扑结构中，两个开关管交替导通和关断，通过调节占空比来调节输出电压。 这种拓扑结构适用于需要较高电压、大电流输出的应用场景，如逆变器和电机驱动等。
全桥型（Full-Bridge）
总结词
全桥型拓扑结构通过四个开关管的组合 ，实现输出电压的调节。
降压-升压型开关电源工作原理
总结词
根据输入电压和输出电压的大小关系，自动切换降压 或升压模式。
详细描述
在降压-升压型开关电源中，根据输入电压和输出电压 的大小关系，自动切换降压或升压模式。当输入电压 高于输出电压时，自动进入降压模式；当输入电压低 于输出电压时，自动进入升压模式。
反相开关型开关电源工作原理
VS
详细描述
在全桥型拓扑结构中，四个开关管两两交 替导通和关断，通过调节占空比来调节输 出电压。这种拓扑结构适用于需要极高电 压、大电流输出的应用场景，如高压直流 输电等。
03 开关电源的工作原理
降压型开关电源工作原理
总结词
通过控制开关管开通和关断的时间，调节输 出电压的大小。
详细描述
在降压型开关电源中，输入电压首先经过开 关管，通过控制开关管的开通和关断时间来 调节输出电压的大小。当开关管开通时，输 入电压加在负载上，当开关管关断时，输入 电压与负载断开，输出电压因此得到调节。
升压型开关电源工作原理
要点一
总结词
通过控制开关管开通和关断的时间，实现输出电压高于输 入电压的功能。
要点二
详细描述
在升压型开关电源中，当开关管开通时，输入电压同时加 在负载和储能元件上，当开关管关断时，储能元件释放能 量，使输出电压高于输入电压。通过控制开关管的开通和 关断时间，实现输出电压的调节。
电源基本拓扑
电源基本拓扑电源基本拓扑是指电力系统中电源、负载和中间转换装置之间的基本结构。
它是电力系统设计、运行和控制的基础，对于电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
根据不同的电源类型和转换装置，电源基本拓扑可以分为以下几类：1.直接供电拓扑：在这种拓扑中，电源直接为负载提供电力，无需中间转换装置。
这种拓扑结构简单，易于实现，但适用于电源电压和负载电压相匹配的情况。
2.升降压变换器拓扑：在这种拓扑中，电源通过升降压变换器为负载提供电力。
这种拓扑可以实现电源电压与负载电压的分离，提高系统的工作效率。
3.变换器串联拓扑：这种拓扑由多个变换器串联组成，每个变换器负责一部分负载。
通过变换器的串联，可以实现电源电压与负载电压的灵活匹配，提高系统的电压调节能力。
4.变换器并联拓扑：这种拓扑由多个变换器并联组成，每个变换器负责一部分负载。
并联拓扑可以提高系统的输出功率和可靠性，但需要解决负载分配不均的问题。
5.逆变器拓扑：在这种拓扑中，电源通过逆变器将直流电转换为交流电，为负载提供电力。
逆变器拓扑广泛应用于可再生能源发电系统，如太阳能、风能等。
电源基本拓扑在电力系统中的应用十分广泛，包括家用电器、工业设备、通信系统、电动汽车等领域。
随着电力电子技术的发展，电源基本拓扑不断优化和创新，呈现出以下发展趋势：1.高效率：提高电源转换效率，降低能源损耗，是电源基本拓扑发展的重要方向。
2.高可靠性：在电源基本拓扑中引入冗余设计、故障诊断等技术，提高系统的可靠性和安全性。
3.轻量化：采用新型材料和结构设计，降低电源基本拓扑的重量和体积，提高便携性。
4.智能化：利用现代控制理论和通信技术，实现电源基本拓扑的智能化控制和优化管理。
5.绿色环保：发展可再生能源接入和利用技术，减少对环境的影响，推动电源基本拓扑的可持续发展。
总之，电源基本拓扑在电力系统中具有重要作用，其分类、应用和发展趋势反映了电力电子技术的进步和创新。
升降压dcdc拓扑
升降压DC-DC拓扑1. 概述升降压DC-DC拓扑是一种电力转换器拓扑结构，用于将输入电压进行升压或降压转换，以适应不同电路或设备的电源需求。
该拓扑结构具有高效、可靠、稳定的特点，被广泛应用于各种电子设备和电路中。
2. DC-DC拓扑结构升降压DC-DC拓扑主要有以下几种结构：2.1 升压拓扑升压拓扑将输入电压提升到更高的输出电压。
常见的升压拓扑有Boost拓扑、Flyback拓扑和SEPIC拓扑等。
2.1.1 Boost拓扑Boost拓扑是一种基本的升压拓扑结构。
它由一个开关管、一个电感和一个输出电容组成。
工作原理是通过周期性地开关开关管，将电感储存的能量传递给输出电容，从而提升输出电压。
2.1.2 Flyback拓扑Flyback拓扑也是一种常见的升压拓扑结构。
它由一个开关管、一个电感和一个输出电容组成。
与Boost拓扑不同的是，Flyback拓扑通过储存能量在电感中，然后在开关断开时将能量传递给输出电容，从而提升输出电压。
2.1.3 SEPIC拓扑SEPIC拓扑是一种特殊的升压拓扑结构，适用于输入电压范围波动较大的应用场景。
它由两个电感、两个开关管和一个输出电容组成。
SEPIC拓扑可以实现输入电压的升压和降压转换。
2.2 降压拓扑降压拓扑将输入电压降低到更低的输出电压。
常见的降压拓扑有Buck拓扑和Buck-Boost拓扑等。
2.2.1 Buck拓扑Buck拓扑是一种基本的降压拓扑结构。
它由一个开关管、一个电感和一个输出电容组成。
工作原理是通过周期性地开关开关管，将输入电压分段传递给输出电容，从而降低输出电压。
2.2.2 Buck-Boost拓扑Buck-Boost拓扑是一种特殊的降压拓扑结构，适用于输入输出电压都可变的应用场景。
它由一个开关管、两个电感和一个输出电容组成。
Buck-Boost拓扑可以实现输入电压的降压和升压转换。
3. DC-DC拓扑的工作原理DC-DC拓扑的工作原理可以简单描述为：1.输入电压通过开关管控制，分别传递给电感或输出电容。
双向dcdc拓扑结构
双向dcdc拓扑结构（原创版）目录1.引言2.双向 dcdc 拓扑结构的定义3.双向 dcdc 拓扑结构的优点4.双向 dcdc 拓扑结构的应用5.双向 dcdc 拓扑结构的局限性6.结论正文【引言】在电力电子技术中，dcdc 变换器是一种重要的电力电子设备，它可以将直流电压转换为另一直流电压，这种设备在各种电子设备中都有广泛的应用。
近年来，一种名为双向 dcdc 拓扑结构的新技术正在逐渐受到人们的关注。
【双向 dcdc 拓扑结构的定义】双向 dcdc 拓扑结构是一种可以在两个方向上实现能量传递的 dcdc 变换器。
它可以将直流电源的电能转换为另一直流电源的电能，并且可以实现能量的双向流动。
【双向 dcdc 拓扑结构的优点】双向 dcdc 拓扑结构有以下几个优点：1.能量回收：在电能转换过程中，如果负载电流减小，那么双向 dcdc 拓扑结构可以将多余的电能回收，并且将回收的电能存储在电容器中，以便在负载电流增大时使用。
2.效率高：由于双向 dcdc 拓扑结构可以实现能量的双向流动，因此其效率比传统的 dcdc 变换器要高。
3.响应速度快：双向 dcdc 拓扑结构可以快速响应负载电流的变化，因此在负载电流变化时，它能够快速调整输出电压。
【双向 dcdc 拓扑结构的应用】双向 dcdc 拓扑结构在电力电子设备中有广泛的应用，例如：1.电动汽车：双向 dcdc 拓扑结构可以用于电动汽车的电源管理系统，它可以实现电池能量的高效回收，并且可以提高电动汽车的续航里程。
2.通信设备：双向 dcdc 拓扑结构可以用于通信设备的电源管理系统，它可以实现通信设备的快速启动和关闭，并且可以提高通信设备的效率。
【双向 dcdc 拓扑结构的局限性】虽然双向 dcdc 拓扑结构有许多优点，但是它也存在一些局限性，例如：1.结构复杂：双向 dcdc 拓扑结构的结构比较复杂，因此其制造成本较高。
2.控制难度大：双向 dcdc 拓扑结构的控制难度较大，因此需要采用高性能的控制器。
双向dcdc拓扑结构
双向dcdc拓扑结构摘要：一、双向DCDC拓扑结构简介1.概念介绍2.应用场景二、双向DCDC拓扑结构的优缺点1.优点a.高效能转换b.系统简化c.易于并联2.缺点a.电磁干扰问题b.控制复杂三、双向DCDC拓扑结构的发展趋势1.新材料的研究与应用2.控制策略的优化3.可靠性与稳定性提升四、总结正文：一、双向DCDC拓扑结构简介双向DCDC（双向直流-直流）拓扑结构是一种高效、灵活的电源系统，具有广泛的应用前景。
它可以在输入电压和输出电压之间实现高效能的电能转换，同时简化整个电源系统的结构。
这种结构广泛应用于通信、计算机、电动汽车等领域。
二、双向DCDC拓扑结构的优缺点1.优点a.高效能转换：双向DCDC拓扑结构可以在输入电压和输出电压之间实现较高的转换效率，降低能源损耗。
b.系统简化：与传统的单向DCDC拓扑结构相比，双向DCDC结构可以减少部分电源模块，从而简化整个电源系统。
c.易于并联：双向DCDC拓扑结构具有较强的并联能力，可以方便地实现多台设备并联运行，提高系统容量和可靠性。
2.缺点a.电磁干扰问题：由于双向DCDC拓扑结构中开关器件的快速切换，可能会产生电磁干扰，影响系统的可靠性和稳定性。
b.控制复杂：相较于传统单向DCDC拓扑结构，双向DCDC的控制策略更为复杂，对控制器的设计和性能要求较高。
三、双向DCDC拓扑结构的发展趋势1.新材料的研究与应用：为解决电磁干扰问题，研究者们正在研究新型磁性材料和电介质材料，以降低干扰水平，提高系统稳定性。
2.控制策略的优化：随着控制理论和算法的不断发展，研究人员正在寻求更高效、简单的控制策略，以降低控制复杂性，提高系统性能。
3.可靠性与稳定性提升：通过优化设计、制造工艺和系统架构等方面，提高双向DCDC拓扑结构的可靠性和稳定性，满足更广泛的应用需求。
四、总结双向DCDC拓扑结构作为一种高效、灵活的电源系统，在多个领域具有广泛的应用前景。
双向全桥llc变换器工作原理
双向全桥llc变换器工作原理
双向全桥LLC变换器是一种高效率的直流-直流（DC-DC）变换器
拓扑结构，它具有高度的可靠性和灵活性。
其作用是将直流电源的电
压转换为不同的电压或电流，以满足不同设备的需求，例如电子设备、机械设备、通信设备等。
该变换器结构由全桥、LLC振荡电路和控制电路组成。
全桥电路
包括四个同样带有开关管的功率半导体器件，可以实现输入和输出的
双向能量流。
LLC振荡电路主要由电感、电容和电阻等被串联在一起的元件组成，其目的是产生LLC谐振，实现高效率和低谐波的能量转移。
控制电路使用高级控制算法，根据输出电压的变化来自适应地调整输
入电压、开关频率和占空比等参数，以保持输出稳定。
双向全桥LLC变换器与其他DC-DC变换器相比具有以下优点：可
实现高效率的双向功率传输，适用于多种输入/输出电压，瞬态响应能
力强，对输出负载变化的响应快速，并且对于电磁干扰（EMI）具有良
好的抑制效果。
总之，双向全桥LLC变换器是一种高效、灵活、可靠的DC-DC变
换器拓扑结构。
它可用于广泛的应用领域，例如电力电子、信息科技、消费电子等，为各种设备的高效运行提供了可靠的电力保障。
通信直流48V电源及其配电系统割接方法与案例分析
运营探讨的电池组充电参数，关闭系统自动均充功能，关闭系统周期均充功能，以避免割接时有系统误入自动均充模式，导致系统超负荷工作，使割接工作失败。
调整直流输出屏电压，使两套系统的输出电压一致，将正负极排分别用容量充足的电缆连接，使两个系统并成一个临时的系统。
第二，与系统内列头柜割接方法相同，将列头柜取电端子中的电缆迁改至新端子，拆除原列头柜的取电电缆。
第三，拆除并机系统电缆，恢复开关电源系统电池组参数，恢复自动均充及周期均充功能。
第三类，设备机柜电源割接。
如果机柜有足够容量的分路能够满足倒送电，那么可采用倒送电方法割接。
割接操作中必须遵守相关标准，即取电之前验电压，下电之前量电流。
具体而言，新电源端子送电之前应测量熔断器上下端的电压差，控制在0.5 V以内。
拔熔丝拆电缆前要先测量电流，确认是正确的端子或者电缆，并遵循先下级后上级的原则。
连接电缆时，应先连接正极电缆后连接负极电缆。
拆卸电缆时，应先拆卸负极电缆后拆卸正极电缆。
此外，并机电缆负极应接在负极排，并考虑电池的保险容量[1]。
2.2 割接中存在的风险及应对策略割接中存在非人为因素风险（不讨论自然灾害等无法估量的因素）和人为因素风险，可能导致割接工作失败。
因此，要分析相关风险并做好应对策略，提出应急预案。
即充分调查现状，制定割接计划，保证操作人员安全、网络安全和设备（用电设备、供电设备、线路等）安全。
同时，维护部门需做好应急预案，全程督导，避免风险。
非人为因素风险如外部电网因突发故障停电，导致要割接直流电源系统市电输入断电。
系统内割接处理相对简单，只需立即停止相应作业点的操作，做好作业点绝缘措施，启动应急预案，等待割接小组指令。
跨系统的电源割接要较为复杂。
当断电发生在并机之前时，立即中止后续工作，不再进一步操作，启动应急预案，等待割接小组指令。
当断电发生在系统并机后割接实施过程中，存在较大风险。
由于并机的两套系统后备电池使用年限、电池容量不一致，导致并机电缆存在很大电流，进一步加大了系统全程压降，导致直流配电系统后端通信设备因蓄电池电压下降过深过快而宕机。
低压llc拓扑 -回复
低压llc拓扑-回复什么是低压LLC拓扑？低压LLC (Low-voltage LLC) 拓扑是一种用于交流到直流（AC to DC）转换的电源拓扑结构。
在电源中，交流电会经过整流器转换为直流电，然后经过滤波电路获得纯直流电压。
其中，LLC拓扑被广泛应用于中高功率电源转换器中。
LLC拓扑的优势LLC拓扑的优势在于高效率，低能量损耗以及高效率的功率转换。
相较于传统的电源转换拓扑，LLC拓扑能够更好地适应不同的负载情况，并提供更好的效能。
此外，LLC拓扑还具有较低的电磁干扰和噪音，能够更好地满足电力系统对EMI（电磁干扰）的要求。
低压LC拓扑的基本结构低压LLC拓扑由三个主要组成部分组成，包括三个电感、两个电容和一个开关电源。
1. 输入滤波电感：输入滤波电感通常用于去除交流电源中的高频噪音。
在LLC拓扑中，输入滤波电感起到进一步减小电源输入电流峰值、保证有效输入电压的作用。
2. 开关电源：开关电源是LLC拓扑的关键组件，它根据电源输入电压的变化来调整输出电压。
开关电源通过周期性地打开和关闭，将输入电压转化为适合输出负载的电压。
3. 功率变压器：功率变压器在LLC拓扑中起到电流隔离和功率转换的作用。
它通过提供电源输入端和开关电源之间的电磁耦合来实现功率的传输。
4. 输出滤波电感和电容：输出滤波电感和电容用于去除输出电流中的高频噪音，以获得更稳定的输出电压。
优点和缺点低压LLC拓扑相较于其他电源拓扑，具有以下优点：1. 高效率：LLC拓扑能够提供高效率的功率转换，减少能量损耗。
2. 适应性强：LLC拓扑能够适应不同负载情况，提供较稳定的输出电压。
3. 较低的电磁干扰：LLC拓扑具有较低的电磁干扰和噪音，满足电力系统对EMI的要求。
4. 更小的体积和重量：相较于传统的电源拓扑，LLC拓扑能够实现更小的尺寸和更轻的重量。
然而，低压LLC拓扑也存在一些缺点，包括：1. 更高的成本：与传统的电源拓扑相比，LLC拓扑的成本更高。
PFC拓扑结构
由于效率要求的不断增长，许多电源制造厂商开始将注意力转向无桥功率因数校正（PFC）拓扑结构。
一般而言，无桥接PFC可以通过减少线路电流通路中的半导体组件数目来降低传导损耗。
尽管无桥接PFC 的概念已经提出了许多年，但因其实施的难度和控制的复杂程度，阻碍了其成为一种主流。
一些专为电源而设计的低成本、高性能数字控制器上市以后，越来越多的电源公司开始为PFC 设计选择使用这些新型数字控制器。
相比传统的模拟控制器，数字控制器拥有许多优势，例如：可编程配置、非线性控制、低组件数目，以及最为重要的复杂功能实施能力（模拟方法通常较难实现）。
大多数现今的数字电源控制器，例如：TI 的融合数字电源（Fusion Digital Power™）控制器UCD30xx 等都有许多集成电源控制外设和一个电源管理内核，例如：数字环路补偿器、快速模数转换器（ADC）、内置停滞时间的高分辨率数字脉宽调制器（DPWM）、低功耗微控制器等。
它们是如无桥接PFC 等复杂高性能电源设计的较好选择。
数字控制无桥接PFC在其他一些无桥接PFC 拓扑结构中［1］［2］，图 1 是一个已经为业界所广泛采用的无桥接PFC实例。
它具有两个DC/DC 升压电路［3］［4］，一个由L1、D1 和S1 组成，而另一个则由L2、D2 和S2 组成。
D3 和D4 为慢速恢复二极管。
通过参考内部电源接地单独检测线压和中性点电压，测量得到输入AC 电压。
通过对比检测线压信号和中性点信号，固件便知道其为一个正半周期，还是一个负半周期。
在一个正半周期期间，第一个DC/DC 升压电路即L1-S1-D1 有效，同时升压电流回到二极管D4 的AC 中性点。
在一个负半周期期间，第二个DC/DC 升压电路即L2-S2-D2 有效，同时升压电流回到二极管D3 的AC 线。
像UCD3020 这样的数字控制器用于控制这种无桥接PFC。
图 1 数字控制无桥接PFC无桥接PFC 基本都由两个相升压电路组成，但在任何时候都只有一个相有效。
主电路拓扑结构
应用场景
不同的应用场景（如电动 汽车、数据中心、工业电 机驱动等）对主电路拓扑 有不同的需求。
成本考虑
在满足性能要求的前提下 ，尽量选择成本较低的拓 扑结构。
设计原则
安全性
确保主电路在各种工作条 件下都能安全稳定运行， 包括过压、过流、过热等 保护措施。
效率优化
通过合理的拓扑设计和元 件选型，提高系统的整体 效率。
工业电机驱动器
根据电机类型和驱动需求选择合适的拓扑结构，如三相全 桥逆变器、多电平逆变器等，实现电机的可靠驱动和高效 控制。
04
主电路拓扑结构的性 能评估
效率评估
效率计算
通过测量输入和输出功率，计算主电路拓扑结构的效率。
损耗分析
分析主电路中的功率损耗，包括导通损耗、开关损耗等。
优化设计
针对损耗较大的部分进行优化设计，提高主电路拓扑结构的效率 。
分类
根据电路中电源、负载和开关元 件的连接方式，主电路拓扑结构 可分为串联、并联、混联和桥式 等类型。
拓扑结构的重要性
性能影响
不同的拓扑结构会对电路的性能产生显著影响， 如电压、电流、功率因数和效率等。
效率
优化拓扑结构可以提高电路的效率，降低能耗和 温升，提高能源利用率。
可靠性
合理的拓扑结构可以提高电路的可靠性，减少故 障率，延长使用寿命。
随着电力电子技术的不断发展 ，主电路的效率将不断提高。
高集成化
采用高度集成的电力电子模块 ，减小主电路的体积和重量。
智能化和自动化
引入人工智能和机器学习技术 ，实现主电路的智能化管理和 自动化控制。
绿色化和环保化
采用环保材料和清洁能源，降 低主电路的能耗和环境污染。
06
高效通信电源模块 拓扑
高效通信电源模块拓扑什么是高效通信电源模块？高效通信电源模块的拓扑结构有哪些优势？如何实现高效通信电源模块的设计？一、什么是高效通信电源模块？高效通信电源模块是指在通信产品中使用的电源模块，它的特点是能够快速响应电源负载的变化，为电子设备提供稳定的电压输出。
同时，高效通信电源模块还需要具有高效能、高可靠性、高稳定性等特点，以满足通信产品的各种要求。
二、高效通信电源模块的拓扑结构有哪些优势？1. Buck拓扑Buck拓扑被广泛应用于DC-DC降压转换器中，该拓扑结构特别适用于电源模块的输入电压高于输出电压的情况。
Buck拓扑具有高效能、高稳定性和成本低廉等优点，也可以通过改变相位和占空比来改变输出电压，适用于大多数通信产品。
2. Boost拓扑Boost拓扑主要用于电源模块的输入电压低于输出电压的情况。
它可以将输入电压增加到所需的输出电压水平，从而满足通信产品的需求。
Boost 拓扑适用于电子设备的输入电压波动较大或输入电压低于需要的输出电压的情况。
3. Buck-boost拓扑Buck-boost拓扑是一种将电源模块的输入电压升降转换为输出电压的拓扑结构，适用于输入和输出电压有差异的情况。
它可以实现输入电压低于、等于或高于输出电压的情况，具有高效能、高稳定性和可靠性等优点，并且成本相对较低。
三、如何实现高效通信电源模块的设计？1. 选择合适的拓扑结构：根据电源模块的需求和通信产品的实际应用需求，选择适合的拓扑结构，如Buck、Boost或Buck-boost拓扑。
2. 选择合适的元器件：选择合适的电容器、电感、二极管等元器件，这些元器件的特性将直接影响电源模块的性能。
高效通信电源模块需要选用具有低内阻、低ESR和高频响应等特性的元器件，以确保电源模块的稳定性。
3. 合理设计电路：在设计电路时，应注意分析各个元器件的工作状态和互相之间的影响。
在计算电路参数时，应根据实际情况，合理地选择与调整电路参数，以获得更好的性能。
北京动力源DUM-48-50B开关电源系统说明书
第一章目录第一章：概述第二章：安装1.安装环境检查及通风和防尘要求2.交流容量及连线要求3.直流容量及连线要求4.电池连线要求5.接地6.其它电缆连线7.调试第三章：电源系统第四章：控制系统第五章：交直流配电第六章：操作第七章：机械性能第二章概述一．简介随着通讯技术的发展，新型通讯设备的迭出，对通讯电源提出了更高的要求。
DUM-48/50B智能开关通信电源是采用新型元器件设计、生产的新一代高频开关电源。
具有容量大、可靠性高、智能化程度高、电网适应范围宽、维护方便等特点。
适用于邮电通信、移动通信基站、水利电力、公安、铁路、计算中心等需要大功率直流电源的场所。
二．系统特点1.D UM-48/50B智能开关通信电源交流输入电压适应范围宽：三相供电266V～494V2．DUM-48/50B智能开关电源整流器交流输入为三相无零线供电方式，彻底解决零线电流问题。
3．整流器具有缺相检测、保护电路。
可以保证在有一相相电压失效的情况下（例如：一相断路），整流器仍能在一定范围内正常工作。
整流器的输出电流不超过25A，整流器不受输入端缺相的影响，继续工作。
倘若，因为整流器输出端负载的变化，一旦输出电流超过了25A，此时整流器输出电流会自动限流于25A处。
4．DUM-48/50B智能开关通信电源整流器采用无源功率因数校正技术，功率因数≥。
5．整流器逆变整流部分采用先进可靠的全桥PWM相移谐振ZVZCS 拓扑结构, 与其他拓扑结构相比，它有效地提高了整流器的效率（达到91%以上）。
6．DUM-48/50B智能开关通信电源采用民主均流技术，提高了系统可靠性，减少了设备日常维护工作。
7．DUM-48/50B智能开关通信电源采用微机控制、汉字显示、键盘操作，极大地方便了用户掌握使用。
实现了系统的自动测试、自动诊断、自动控制，又可实现系统的遥信、遥测和遥控。
8．系统控制器对设置的参数具有掉电保护功能。
9．整流器采用智能风冷技术，当整流器温升到启动值时，风扇自动开启，大大提高了风扇使用寿命。
通信系统高压直流电源供电技术的探讨
交流 电源输入到各台高频开关 电源模块后 ，
整流成高压直流并联输 出至直流配电屏母 排上 ， 蓄 电池组经熔 断器并联连接在直流配
电屏母排上 ，直流配 电控制后再分别输出供 Ｉ Ｔ 设备 电源模块上。 系统供 电一般采用分散供 电方式，单个
理论 广角 ２ ０ １ ３年 ８期 （ 上）
通信系统高压直流电源供电技术的探讨
艾 勇
（ 艾默生网络能源有 限公 司 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０）
摘 要：高压直流供 电相 比ＵＰ Ｓ电源具有 巨大的优 势，随着通信产业的高速发展 ， 传 统的 Ｕ Ｐ Ｓ电源 已无法满足 日 益发展的通信 系统需求。因此 ，高压直流供 电
１ ．２ ５ ） ，Ｉ 为系统设计 负荷 电流 （ Ａ ） ，Ｔ 为放
电小时数 （ ｈ ） ，ｒ ｌ 为放 电容量 系数 ，ｔ 为实际 电池所在地最低环境温度数值。 系统采用悬浮方式供 电， 交流输入应与 直流输出电气隔离， 直流输 出应与机架、 地、
外壳 电气隔离。电池组的正常有效维系着 整
的应 用逐渐普遍 。本文详细比较 了高压 直流供 电与交流 ｕ Ｐ ｓ ，并阐述 了高压直流电源供 电的原理和拓扑结构 。 探 讨 了通信 高压直流 电源供电技 术的可行性和 可推广
性 。
关键词 ：高压直流供电 ｕＰ ｓ 原理 拓扑 结构
近年来 ，随着通信技术的不断发展 ，作 为其主要供 电方式的 Ｕ Ｐ Ｓ电 源 也在通信系统 中大量应用 。 但Ｕ Ｐ Ｓ固有 的特点，决定 了其 具有可靠 性差 、转换效率低 、 输 入电流谐波 大等一 系列缺 点， 大型 Ｕ Ｐ Ｓ 系统故障造成 的 通信 阻断频繁发生，造成重大的经济损 失和 社会影 响。在此背景下 ，采用高压直流替代 Ｕ Ｐ Ｓ供电的呼声越来越高，压直流供 电就是 直流采用高压直流 电源直接对采用 ２ ２ ０ Ｖ交
acdc拓扑种类
acdc拓扑种类ACDC拓扑种类ACDC拓扑是指交流（AC）到直流（DC）的电力转换拓扑结构。
在电力系统中，交流电源通常用于输电和分配电能，而直流电源则用于电子设备和某些特定的工业应用。
ACDC拓扑是将交流电转换为直流电的关键技术，具有广泛的应用领域。
一、全波桥整流拓扑全波桥整流拓扑是ACDC拓扑中最常见的一种。
它由四个二极管和一个负载组成。
交流电源通过一个变压器提供，经过整流桥后，输出的电压变为直流电。
全波桥整流拓扑具有简单、可靠的特点，广泛应用于家用电器和通信设备等领域。
二、半波整流拓扑半波整流拓扑是ACDC拓扑中的另一种常见结构。
它由一个二极管和一个负载组成。
交流电源经过变压器提供，经过二极管后，输出的电压变为直流电。
与全波桥整流拓扑相比，半波整流拓扑只能利用交流电的一半功率，效率较低，应用范围相对较窄。
三、谐振变换器拓扑谐振变换器拓扑是一种高效率的ACDC转换拓扑。
它利用谐振电路的特性，在开关管关闭时，将电感、电容存储的能量传递到输出端，从而实现电能的转换。
谐振变换器拓扑具有高效率、低噪声的特点，广泛应用于电动车充电器、太阳能逆变器等领域。
四、多电平换流器拓扑多电平换流器拓扑是一种高性能的ACDC转换拓扑。
它通过在输出端使用多个电平的电压波形，实现对输出电压的控制。
多电平换流器拓扑具有低谐波、低电磁干扰的特点，适用于高精度的电力供应系统，如电力传输、电动机驱动等领域。
五、开关电源拓扑开关电源拓扑是一种常用的ACDC转换拓扑。
它利用开关管的开关动作，将交流电转换为直流电。
开关电源拓扑具有高效率、稳定性好的特点，广泛应用于计算机、通信设备、工控设备等领域。
六、飞冲波变换器拓扑飞冲波变换器拓扑是一种高频高效的ACDC转换拓扑。
它利用飞冲波电路的特性，在开关管开关时，将电感储存的能量传递到输出端，实现电能的转换。
飞冲波变换器拓扑具有高效率、小体积的特点，适用于移动设备、电动工具等领域。
以上是ACDC拓扑的几种常见种类，每种拓扑都有其适用的领域和特点。
AE(Advanced-Energy)直流电源
AE(Advanced Energy)直流电源Pinnacle 系列产品业界公认的 Pinnacle 直流电源平台具有绝佳的工艺一致性和控制功能，从而大大减少了工艺变化，提高了产量。
这个紧凑、功能强大的套件提供了业界最低的存储能量、最快的弧反应以及最广的全功率运行阻抗范围。
优势:●最低的运行和安装成本●业界最快的弧反应时间●可配置的弧反应参数●最大的工艺效率●精确的工艺控制特点:●最低的存储能量——每千瓦输出不到 1mJ●无需调节输出变压器●4:1的阻抗范围●靶材处理时间——最大限度地缩短新靶材的处理时间●±%的输出重复性●Joule 模式——最优化的能量传送.规格：●输入电压：200/208、400或480VAC（±10%）、3Φ4线、50/60kHz●功率因素：负荷＞90%●输出电压：低Z、标准Z或高Z●输出极性：浮动默认值，具有正和负功能●输出波纹电压：与输入线频有关，输出波纹电压分量＜5%RMS●输出功率重复精度：%，从设计功率到10%到100%。
●负荷调整：±1%，输出阻抗范围的V-1限值内4﹕1的负荷变化●温度系数：＞20℃至40℃的环境温度范围内调整输出参数变化＜%/℃●模拟接口选项：37针绝缘，0至10VDC模拟。
0/24VDC数字37针，0至10VDC模拟，0/15VDC数字37针，0至5VDC模拟，0/15VDC数字●串行通信选项：RS-232，RS-422，RS-485（可选波特率高达）AE Bus 协议ASCⅡ协议（MDX和仿真）Profibus（可选波特或12MB）AE Bus协议具有DeviceNet选项●输出功率接头：三个终端、多个触点、可插入式接头、UHF、军用附件或接线环●输入功率接头：五个终端，DIN压缩接头尺寸：133×483×639mm（高×宽×长）●重量：Pinnacle 6KW、6/6KW、8KW、10KW、10/10KW、12KW、15KW、20KWPinnacle Plus+系列Advanced Energy (AE) 的 Pinnacle Plus+ 电源为单体直流脉冲电源，为您的反应工艺提供脉冲直流电解决方案所有优点，包括使用简单、节约成本以及具有绝佳的灵活性。
中大功率开关电源常用变换拓扑结构形式
中大功率开关电源常用变换拓扑结构形式一、前言中大功率开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备，广泛应用于各个领域，如工业控制、通信设备、医疗仪器等。
常用的变换拓扑结构有：单端正激变换器、单端反激变换器、双端正激变换器、双端反激变换器和桥式变换器。
二、单端正激变换器单端正激变换器是中大功率开关电源中最常见的一种拓扑结构。
它由交流输入端、变压器、开关管、输出电感、输出滤波电容和负载组成。
当交流电输入时，开关管周期性地打开和关闭，通过变压器将输入电压转换为所需的输出电压。
这种结构简单、成本低廉，但效率较低。
三、单端反激变换器单端反激变换器是在单端正激变换器的基础上进行改进的一种结构。
它通过在变压器的次级侧串联一个电感，使得变压器在每个开关周期内都能正常工作。
这种结构能够实现零电流开关和零电压开关，提高了效率和稳定性。
四、双端正激变换器双端正激变换器是一种将输入电压转换为输出电压的常用拓扑结构。
它由两个开关管、两个变压器和输出电感组成。
当交流电输入时，两个开关管交替工作，通过变压器将输入电压转换为所需的输出电压。
这种结构能够实现双端开关，提高了效率和稳定性。
五、双端反激变换器双端反激变换器是在双端正激变换器的基础上进行改进的一种结构。
它通过在两个变压器的次级侧串联一个电感，使得变压器在每个开关周期内都能正常工作。
这种结构能够实现零电流开关和零电压开关，提高了效率和稳定性。
六、桥式变换器桥式变换器是一种将交流电转换为直流电的常用拓扑结构。
它由四个开关管和变压器组成。
当交流电输入时，四个开关管交替工作，通过变压器将输入电压转换为所需的输出电压。
这种结构能够实现全桥开关，提高了效率和稳定性。
七、总结中大功率开关电源常用的变换拓扑结构包括：单端正激变换器、单端反激变换器、双端正激变换器、双端反激变换器和桥式变换器。
每种拓扑结构都有其优点和特点，应根据具体需求选择适合的结构。
在设计中，还需要考虑电路的效率、稳定性和成本等因素，以确保电源的正常工作。
确保通信系统稳定性的几种方法
确保通信系统稳定性的几种方法随着科学技术水平的不断发展，通信网络变得无处不在，为人们的日常生活带来了前所未有的便利。
通信电源对整个通信网络起着至关重要的作用。
本文主要研究提高通信电源的稳定性的途径和方法。
《光通信研究》通信科技期刊。
创刊于1975年，是国家光纤通信技术工程研究中心、光纤通信技术和网络国家重点实验室——武汉邮电科学研究院主办的光通信方面的专业刊物，本刊主要刊载光通信领域的学术文章、研究成果的技术报告、工程设计方案、施工及维护经验，综述国内外光纤通信先进技术和有关理论及最新动态等。
通信电源的稳定性与否对通信系统的畅通具有重要影响。
本文分析了通信电源的现状,并就提高电源稳定性的相关措施提出了几点建议，以供同仁参考借鉴。
引言：通信电源系统就像是人的心脏，在整个通信系统中承担着向电力系统交换机、光端设备等通信设备供电的任务。
在通信系统中，如果发生供电中断，会严重影响通信系统的正常运行。
因此，积极采取有效措施提高通信电源的稳定性，加强对设备的维护与管理，确保通信系统的畅通，为人们提供更多的便利。
一、通信电源的现状通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分，是通信系统中的源头保证，是通信设备安全、高效、可靠、稳定、不间断运行的重要保障。
随着通信网络的不断发展，对通信电源的智能监控、无人值守和电池自动管理等功能有了更高的要求。
近年来，随着科学技术和控制方法的不断进步，通信电源在系统的可靠性和稳定性，以及提高电能利用率、降低损耗等等方面取得了突破性的成果。
通信电源系统主要是由交流配电、整流柜、直流配电以及监控模块等共同组成的。
现阶段,维持电源电压通常采用模拟电路控制以及通过数字电路进行自动控制这两种方法。
目前，国内通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路、半桥电路及全桥电路，在中、小功率场合一般采用的是双单端电路或半桥电路，相反，在大功率场合则宜采用全桥变换电路。
随着我国电信技术的不断发展,电信网络变得越来越复杂, 通信电源系统作为整个通信系统的关键动力，采取有效措施提高它的稳定性具有重要意义。
通信电源 原理
通信电源原理
通信电源是指为通信设备提供电力供应的装置。
它能将来自电网或电池等能源转化为适当的电压、电流和稳定的电源波形，以满足通信设备对电力的需求。
通信电源的工作原理涉及以下几个方面：
1. 交流到直流转换：通信电源一般需要将交流电源转换为直流电源供应设备使用。
这涉及到使用变压器进行电压变换和整流电路将交流电转换为直流电。
2. 平稳输出：为了保证通信设备的稳定工作，通信电源需要提供稳定的电压和电流输出。
为此，常使用调整器和稳压器等元件来确保输出电压在设定范围内保持稳定。
3. 过载保护：通信电源需要具备过载保护功能，以防止通信设备因负载过大或其他原因导致电源过载。
一般采用过流保护电路和短路保护电路来实现。
4. 电池充放电控制：对于依赖电池供电的通信设备，通信电源需要实现对电池的充放电控制，包括对充电电流和放电电流的控制，并保证电池的使用寿命和充电性能。
5. 效率优化：通信电源的工作效率直接关系到能源的利用和节约。
有效的通信电源通常会采用高效率的开关电源拓扑结构，以提高电源的转换效率并减少能源损耗。
总之，通信电源的工作原理基于交流到直流转换、平稳输出、
过载保护、电池充放电控制和效率优化等关键技术，以确保通信设备能够获得稳定的电力供应。
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PCIM China 2004
1
通信电源系统的直流-直流拓扑结构
Donald Ashley
电源管理产品业务部 策略市场营销经理
2
演示概述
• 演示三种通信电源的应用: – 中间总线体系结构（串联转换器） – 单路输出 VoIP 电源（推挽转换器） – 多路输出 xDSL 电源（推挽，降压调节）
AC / DC
BATTERY
48V
Vcc Vin
LM5030
PUSH
PULL
3.3V 2.5V
负载点调节器
12V
BUCK V1 (3.3V)
BUCK V2 (2.5V)
BUCK V3 (1.8V)
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多路输出DSL转换器
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电流馈电推挽转换器
18
电流馈电推挽拓扑结构
33 - 76V
Vcc
Vin
HD
LD
LM5041
PUSH
降压级
Vcc HB
HI
HO
HS
LI
LO
LM5101
Vss
推挽级
BUCK OUT CAP REMOVED
PULL FB
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摘要
• 在这里演示了三种通信电源应用:
中间总线架构（串联转换器） 单路输出 VoIP 电源（推挽转换器） 多路输出 xDSL 电源（推挽，继之降压调节器）
讨论了电源拓扑结构选择标准，提供了实现设计规格的建议，并 讨论了每个应用的成本、性能和大小。
LM5030 是电流模式 PWM 控制器（小 MSOP10）。高度集成，包括启动调节器（操作范 围是 5-100V）、可编程的开关频率为 100kHz 至 1MHz、软启动/启用输入、误差放大 器、热保护、双模过流保护以及两个 1.2A 峰值 MOSFET 门驱动器。
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VoIP 转换器拓扑结构比较
回转
正向
半桥-
全桥- 推挽
输入脉动
电流
高
输出脉动 高 电流
高
中等
> Mod Mod
低
低
低
低
FET 应力
高-端 驱动器
> Vin 否
> Vin 否
= Vin 是
= Vin 是
= 2Vin 否
推挽在 VoIP 转换器应用中具有以下优点：
• 简单的低成本、低端功率 MOSFET 门驱动 • 低输出脉动电流（更低成本的 50V 输出电容器） • 中等峰值初级端电流（交错型推挽晶体管）
• 电源技术选择标准： – 检查输入电压范围、输出数、调节要求、成本 目标以及每个应用的性能和大小。
• 美国国家半导体公司新近推出的电源 IC 用于促进 和简化这些电源的设计。
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通信电源系统发展趋势
4
通信电源系统发展趋势
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整流损耗的重要性
Control 10%
Transformer 20%
Secondary Rectifiers
40%
Filter Inductor 15%
Primary Switching
15%
典型 3.3V 输出、35 – 80V 输入的估计
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LM5041 框图
Vin UVLO
ENABLE
2.5V
9V REG
45uA 0
COMP
0.75V
FB
SS
SLOPECOMP
5V
RAMP
GENERATOR
UVLO HYSTERESIS
(20uA)
5K 100K
PW M
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串联转换器
DSLAM 多路输出转换器 与电流馈电推挽转换器
12
串联功率级
AC / DC
BATTERY
48V
Vcc
Vin
HD
LD
LM5041
PUSH
VDD HB
HI
HO
HS
LI
LO
LM5101
Vss
PULL
电流馈电推挽 与 推挽馈电 POL
+5.0V +3.3V
中间总线转换器
Sequencing
LM5642 dual synchronous buck controller
+1.8V +1.5V
50W (6) 输出电源：LM5030 PWM 在 1A 时隔离并将 – 48Vin 转换为 +/-12V，(2) LM5642 双路降压转换器关闭 +12V 提供 +3.3V @ 2.6A、5V @ 1.2、1.8V @ 1A 和 1.5V @ 7.7A。
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整流器应力比较
拓扑结构 正向 推挽 串联 PP
整流器电压应力 Vin×（Ns/Np） Vin x (Ns/Np) x 2 Vout×2
拓扑结构 正向 推挽 串联 PP
整流器电流比 Iout x D 和 Iout x (1-D) 0.5 x Iout 0.5 x Iout
CF推挽效率的优点
• 推挽晶体管损耗较低：
– 横跨开关的重叠的推挽开关操作电压仅为 50% 的时间
– 线路电压的降压级预调节可以使用较低的 RDS(on) 晶体管
• 同步整流器损耗较低 – 匹配的 50% 工作循环操作
– 断路状态电压应力限制为 Vout * 2 – 可以使用较低的 RDS(on) 整流器
示例：3.3V 输 出，35 -
80V 输入
示例：假定
20V
XFR 比为 4:1 的高压线路
26.7V
XFR 比为 6:1 的高压线路
6.6V
XFR 比为 6:1 的所有线路状况
示例：3.3V 输 出，35 -
80V 输入
示例：假定
16 / 84%
高压线路比
50%
所有线路状况
50%
所有线路状况
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+50V
+
+
Vin 36-72V
InVruinsh C36o-n7tr2oVl
-
-
Under voltage lockout
LM5030 PWM Current Mode
Push-Pull Controller
Secondary control with
isolation
Overvoltage protection
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分布式电源发展趋势
• 分布式电源体系结构 (DPA) – 在负载附近以本地方式执行最终功率转换级。 – 使用负载点(POL)转换器逐步降低分布式总线 电压, 以便降低集成电路所需的电压。
• 优点： – 灵活的功率伸缩，更低的成本。 – 解决强电流分布问题。 – 更高的可靠性，减少噪声问题。 – 更快投入市场时间。
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xDSL转换器拓扑结构比较
输出电压 设置点
不带线- 性调节 带线性- 调节
器的多路输出 器的多路输出
回转
回转
推挽与同步降压调节
差
极好
极好
负载调节
差
极好
极好
交叉调节
差
极好
极好
效率
好
差
好
成本
低
中等
中等
带降压调节器的串联推挽具有以下优点： • 可以方便地保证对低电压输出进行紧密的线路与负载调节 • 每一级可以方便地实现超过 90% 的高效率 • 由于广泛采用同步降压控制器，具有中等的成本
输出电感器已删除 Vout
PUSH PULL
FEEDBACK
• 推挽输出持续操作，以稍稍的重叠进行交替。 • 输出电压由降压级控制，以 2X 的推挽频率工作。 • 推挽级的持续输出电流需要进行最低过滤。 • 由于具有较低的推挽开关损耗以及匹配的同步整流器负载，因此效率较高
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分布式总线转换器 VoIP 转换器
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- 48V 中间总线转换器
• 网络电话 (VoIP) 转换器 • 用于通信系统，将 – 48V 电压传送给 VoIP 数
字电话等外围设备。 • 特性：
– 单路输出高功率转换器 (250W-800W) – 将电压范围从典型的 36-72V 减小到 43V-
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DSLAM功率转换器