信息產業部通信電源產品質量監督檢驗中心 張樹治 陳燕昌
在我國實施第十個五年計劃建設的時候,為了落實國務院《關于進一步加強產品質量工作若干問題的決定》,全面推進國家信息產品質量的振興,確保信息產業持續、快速健康的發展,信息產業部就“九五”期間我國電子元器件、消費類電子產品、通信與網絡產品、計算機與信息處理設備、軟件等五大類產品的質量水平進行了調查和摸底測試,從而為制定我國“十五”規劃的質量發展目標和實施提供依據,通信電源產品亦在這次調查和測試之例。我國通信電源技術和產品的發展與其他信息產品一樣,在“引進、消化、吸收創新”的技術政策的實施過程中,在較短的時間內縮小了與國外水平的差距,并建立起一批具有一定生產規模和自主開發能力的通信電源企業,為我國的通信建設提供了技術先進、品質優良的電源裝備。
一、 調查和測試電源產品的選定
通信電源產品種類繁多,不可能面面俱到,在調查測試中,選取了極具代表性的設備―通信用高頻開關電源。主要考慮以下因素。
?。?)應用范圍廣。隨著通信技術的發展和通信設備的更新,我國確立了直流48V電源為基礎電源,保留了24V電源以滿足個別通信設備的需要。因此,在通信局站中,對通信設備供電主要采用直流48V或24V電源。由交流整流成48V或24V直流電源的高頻開關電源則是應用最廣泛的通信電源設備。
?。?)發展速度快。上世紀90年代初,在我國高頻開關電源開始取代相控整流設備,從國外引進到獨立自主開發研制,短短幾年的時間就在產品數量和質量上迅速得到發展,技術水平不斷提高,并形成了雄厚的生產能力,出現了不少專業生產的優秀企業。
(3)高頻開關電源代表了一個國家電力、電子技術的發展水平及計算機控制、計算機通信、計算機網絡在通信電源中應用的成果。
二、 提供調查、測試產品的生產企業
根據信息產業部的要求,生產企業提供自己的產品參與調查測試是自愿行為,但其產品要能夠體現本企業產品的技術水平和質量水平。按照以上原則,有8家通信電源設備生產廠家和公司積極地提供了產品,他們分別是安圣電氣、中興通訊、桂林普天、河北亞奧、廣州珠江、中達-司米克、上海西門子、杭州施威特克。這些廠家和公司均具有較大的生產規模和獨立自主的研發力量及完善的質量治理體系,并通過ISO9000質量體系認證。所生產的產品品種齊全,質量也都處于國內的領先地位。多年來,他們為不斷提高產品的技術水平和質量水平做出了不懈的努力,為我國的通信建設做出了積極的貢獻。
三、 測試結果
為了確切地反映產品的技術水平和質量水平,檢測是嚴格的、全面的,檢測項目包括EMC(電磁兼容性)及基本性能指標計16大項、28小項,現選取測試的主要技術數據列入“高頻開關電源質量水平測試情況匯總表”中。(另附)
四、 產品的技術和質量水平分析
此次測試的產品有的是獨立自主開發研制的并具有自主的知識產權,有的是采用國外技術合作生產的,它們可以代表當今國內外該類產品的技術水平和質量水平。現從以下幾個方面予以分析。
(1)生產工藝。近年來,我國通信電源產品的制造工藝水平,從外觀設計、表面處理到內部器件布局裝配加工都在向國際化的標準發展,并注重了創造性和個性化。因此,所有提供的產品,外觀檢查均達到外形美觀、結構合理、裝配緊固,各種參數顯示清楚齊全。內部工藝均達到部件加工細致、布局安裝適當、元器件排列整潔、焊接裝配牢固。已經完全改變了電源設備制造工藝粗糙的老面孔。
(2)性能指標。從測試結果中可以看出,所有產品的性能指標均優于我國現行標準所規定的要求。與國外生產的設備相比,為適應我國電網電壓變化較大的實際情況,國產設備的輸入電壓范圍普遍較寬,總的電壓變化可以答應達到額定輸入電壓的60%左右。有些指標如工作效率等都達到國內外的先進水平。
?。?)安全性。
A.保護功能完善。電源產品的交流輸入過高或過低超限時,均能發出信號告警,并能自動保護,保護方式或是自動關機,或是自動降低輸出功率,當電網電壓恢復正常能自動恢復工作;電源產品直流輸出電壓過高超限時,能自動關機保護并發出告警信號,電壓過低超限時能夠發出告警信號;限流達到整定值時能穩定工作,過流能自動關機;具有防雷和瞬變電壓的保護。
B. EMC(電磁兼容性)。國際上對電源設備的EMC屬強制性要求,必須符合標準。
我國在1998年頒布了YDT983-1998《通信電源設備電磁兼容性限值及測量方法》行業標準,此次參檢的各個公司和廠家對此都十分重視,其產品通過信息產業部計量中心的嚴格檢測,主要測試了傳導騷擾和輻射騷擾,其結果均都達到A級,部分達到B級要求。
(4)可靠性??煽啃砸詢身椫笜擞枰员磉_,一是平均無故障間隔時間(MTBF);一是返修率。由生產公司和廠家提供的設計指標MTBF均在10×104h以上,個別的在20×104h以上。返修率≤0.5%年以下,個別的返修率≤0.1%年。這僅僅是設計指標,短期無法進行定量測試,但從用戶反映的實際應用情況來看,在正常的使用條件下,其可靠性還是令人滿足的。
(5)智能化。隨著計算機的發展和普及,高頻開關電源模塊和系統均采用了微機控制和治理,它充分展示了計算機技術、通信技術、傳感技術及控制技術在通信電源中的應用成果。整個開關電源系統配置計算機監控模塊,除了完成對電源系統自身的控制外,通過配備的對外通信接口,如RS232、RS485、RS422等為開關電源系統的遠程控制及通信電源集中監控提供了條件。
?。?)功率密度。從測試結果表中可以看出,相同容量、相同的冷卻方式的開關電源模塊,無論是功率與重量比或是功率與體積比,大小相差在一倍以上,其重量和體積的大小主要取決于以下因素:工作頻率、電路集成化程度、器件/材料的選擇、散熱設計、公司/廠家的追求目標等。功率密度大,重量輕、體積小是通信電源產品發展的趨勢和制造商一直努力追求的目標,就此還需要做出更大的努力。
五、 存在的差距
通過這次調查、測試,可以看到,我國的通信電源設備(以高頻開關電源為代表)經過幾年的努力有了長足的發展,其產品的主要性能和技術指標已達到國外同類產品的水平,有些性能指標如效率、輸入電壓范圍、人機界面等,更適合我國的實際情況和使用要求。但與國外高水平的產品相比,尚還存在一些差距,主要有:(1)在制造工藝方面,我們還需要進一步提高;(2)在功率密度方面,還有不少工作要做;(3)在可靠性的設計上,還有一定的差距,指標有待提高。
目前制約我國通信電源設備技術水平和質量水平提高的原因,主要因素并不在于缺乏人力資源,而是缺乏開發資金的投入。近幾年來,由于產品價格的惡性競爭和市場資金運作上的問題,使不少公司和廠家對開發的投入感到越來越困難,沒有開發如何談得上進步?另外,設備采購只求低價位,迫使生產廠家不斷地“降低成本”,后果顯然是得不償失!這應該引起相關部門和企業的高度重視了。此次也感謝提供這次質量水平調查測試樣品的公司和廠家,他們對自己產品的技術水平和質量水平布滿信心,他們也代表了我國目前通信電源設備所達到的最高水平,他們都是國內優秀企業的代表。據此制定的信息產品“十五”發展規劃的質量目標,將會進一步促進通信電源設備的發展。
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