Почему в телекоммуникационном блоке питания используется напряжение -48 В?

Почему стоит выбрать напряжение 48 В постоянного тока вместо других напряжений?

Можно ли напрямую использовать переменный ток?

• Электромагнитные помехи и совместимость: Колебания частоты переменного тока вызывают сильные электромагнитные помехи (ЭМП), нарушая работу микросхем коммуникационных устройств. Большинство компонентов являются DC-родными; использование переменного тока требует дорогостоящего выпрямления/фильтрации, что увеличивает сложность и потери.
• Эффективность и надежность: Системы переменного тока зависят от ИБП с неэффективными преобразованиями переменного тока в постоянный и постоянного тока в переменный, высокими затратами и рисками отказа одной точки (например, инверторов). 48 В постоянного тока напрямую используют аккумуляторные батареи для более длительного резервного копирования и модульной надежности.
• Стабильность и поддержание: Колебания сети переменного тока требуют сложного регулирования. Постоянный ток обеспечивает стабильную мощность без преобразования, устраняя сбои и устраняя проблемы с потерей энергии/обслуживанием, возникающие в многоступенчатых установках переменного тока.

Почему бы не использовать 24 В, 36 В или другие напряжения постоянного тока?

• Баланс потерь при передаче и безопасности: Lower voltages (e.g., 24V) increase current for the same power (P=UI), что приводит к более высоким потерям в линии (Q=I²Rt), перегрев и более толстые провода. Более высокие напряжения (например, 60 В) повышают эффективность, но увеличивают риски безопасности (требования к изоляции, опасность поражения электрическим током). 48 В оптимизируют оба аспекта.
• Совместимость аккумуляторов: 48V aligns with common lead-acid battery configurations (24×2V or 4×12V cells), simplifying series connections for balanced charging and longer battery life. Other voltages would require non-standard battery setups.
• Исторические и отраслевые стандарты: Early communication devices (e.g., telephones) adopted 48V DC, establishing a mature technical ecosystem. Shifting to other voltages would incur massive costs and disrupt industry standardization.

Почему стоит выбрать -48 В вместо +48 В?

• Уменьшение коррозии: In DC systems, the positive terminal is prone to electrolytic corrosion (due to moisture in the air). With -48V (positive grounded), the positive terminal has no potential difference with ground, minimizing corrosion on critical components (e.g., relay coils). A +48V system (negative grounded) would corrode thinner, more vulnerable parts like coil windings.
• Историческая практика и поток зарядов: Early lead-acid batteries in telephone exchanges used positive grounding for material compatibility and safety. This legacy was preserved through equipment upgrades to maintain compatibility and reduce costs. Additionally, electrons (negatively charged) flow toward the positive terminal in -48V systems, preventing electron accumulation and equipment faults.

What voltage does -53.5V represent?

-53,5В - это напряжение плавающей зарядки для систем питания -48 В.

Для поддержания работоспособности аккумулятора свинцово-кислотные аккумуляторы в системах связи постоянно подзаряжаются малым током (плавающая зарядка). Стандартное плавающее напряжение для элемента 2 В составляет 2,20 ~ 2,27 В (при 25 °C). Для системы -48 В (24 элемента 2 В) общее плавающее напряжение составляет приблизительно 2,23 В×24 = 53,52 В (округлено до -53,5 В). Это значение корректируется при изменении температуры, обеспечивая оптимальную производительность батареи.