Contexte du projet

La consommation d'énergie des stations de base 5G est nettement supérieure à celle des stations de base 4G, et la consommation d'énergie d'une seule station peut atteindre 3 à 5 kW, ce qui fait de la consommation d'énergie un coût important pour les opérateurs. Un fabricant d'équipements de communication de renommée mondiale met à niveau sa gamme de produits d'alimentation de stations de base 5G et a besoin d'une solution de détection de courant de haute précision pour assurer la surveillance de la charge, le diagnostic des défaillances et la gestion intelligente de l'efficacité énergétique.

Exigences techniques du système :

• Système d'alimentation : -48V DC (norme industrielle de communication)
• Nombre de sorties : sorties multiples, simples 50A-100A
• Puissance totale : 5kW
• Précision de la mesure du courant : ±0,5%
• Température de fonctionnement : -40℃ ~ +70℃.
• Fiabilité : MTBF > 500 000 heures

Défis techniques rencontrés

1. une fiabilité de niveau opérateur

Les stations de base de communication sont des infrastructures critiques qui exigent une disponibilité de 99,999% (cinq neuf), ce qui signifie que le temps d'indisponibilité annuel ne peut excéder cinq minutes. Le système d'alimentation électrique, qui constitue la ligne de vie de la station de base, exige une fiabilité encore plus élevée.

2. une large gamme de températures

Les stations de base peuvent être installées dans une variété d'environnements extrêmes, allant de -40°C dans le froid glacial du nord à +70°C dans la chaleur torride du sud, et au-delà. Les shunts doivent conserver leur précision et leur fiabilité sur toute la plage de température.

3. mesure précise de l'efficacité énergétique

Les stations de base 5G consomment de grandes quantités d'énergie, et la surveillance précise de la consommation d'énergie est la base de la gestion de l'efficacité énergétique. Il est nécessaire de mesurer avec précision le courant de sortie de chaque circuit, de calculer la consommation d'énergie de chaque sous-système et d'identifier l'espace nécessaire à l'optimisation de l'efficacité énergétique.

4) Compatibilité électromagnétique

Le système d'alimentation de la station de base contient un grand nombre de modules d'alimentation à commutation, et le bruit de commutation à haute fréquence affecte la précision de la mesure du courant. Les circuits de shunt et de conditionnement du signal nécessitent une bonne conception anti-interférence.

Solutions techniques

1. configuration du shunt

En fonction des spécifications de courant des différents circuits de sortie, les shunts 75A et 100A de type FL-2 sont configurés avec une chute de tension nominale uniforme de 75mV :

• FL-2-1mΩ-75A : pour les circuits de sortie 50-75A
• FL-2-750µΩ-100A : pour les circuits de sortie 75-100A

2. conception d'une fiabilité de niveau transporteur

• Sélection de matériaux en alliage manganèse-cuivre présentant une excellente stabilité à long terme, dérive annuelle<50ppm
• Le procédé de soudage par faisceau d'électrons garantit des joints de soudure fiables
• Tous les produits ont subi 168 heures de vieillissement à haute température, éliminant ainsi les défaillances précoces.
• Calcul du MTBF > 1 million d'heures pour répondre aux exigences des transporteurs

3. les mesures d'assurance de la précision

• Adoption d'un shunt d'une précision de 0,5 grade
• TCR<30ppm>
• Le câblage à quatre bornes élimine les effets de la résistance du plomb.
• Circuit de conditionnement de signal de précision

4. conception anti-interférence

• Séparateur monté à l'écart des tubes de commutation et autres sources de bruit à haute fréquence
• Alignement de l'échantillonnage de tension avec les lignes de distribution différentielles, séparation de la masse du signal et de la masse de l'alimentation
• Circuit de conditionnement de signaux ajoutant un filtrage passe-bas RC

Résultats du projet

• Précision de la mesure :Précision de la mesure du courant de ±0,5% sur toute la plage de température de -40°C à +70°C.
• Fiabilité :Les produits ont passé avec succès les tests de fiabilité de niveau télécom (haute température, basse température, chocs thermiques, vibrations, brouillard salin, etc.)
• Échelle d'application :Utilisé dans plus de 100 000 stations de base 5G dans le monde entier
• Gestion de l'efficacité énergétique :Des données précises sur la consommation d'énergie soutiennent le système intelligent de gestion de l'efficacité énergétique du client, permettant d'économiser 5-10% par station et par an.
• Spectacle vivant :Le taux d'échec sur le terrain est bien inférieur à la moyenne du secteur, ce qui est hautement reconnu par les clients.