Tại sao hầu hết nguồn điện truyền thông đều sử dụng nguồn điện -48V?

Trong giao tiếp, chúng ta thường thấy rằng hầu hết các nguồn cung cấp điện giao tiếp đều được cấp nguồn bằng -48V. Trên thực tế, có nhiều lý do và cân nhắc cho một tiêu chuẩn như vậy. Ở đây chúng ta sẽ thảo luận sâu hơn về lý do tại sao hầu hết các nguồn cung cấp điện giao tiếp đều là nguồn cung cấp điện -48V và một loạt các vấn đề liên quan.

1.Tphân loại điện năng tiện ích
Để hiểu được lý do tại sao nguồn điện liên lạc là -48V, trước tiên chúng ta phải nhận ra sự phân loại của điện năng tiện ích. Điện năng tiện ích, tức là dòng điện xoay chiều được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, thường được chia thành các loại sau:
Nguồn điện một pha: gồm một dây cháy và một dây số không, điện áp thường là 220 V. Nó chủ yếu được sử dụng trong hộ gia đình và những nơi thương mại nhỏ.
Nguồn điện ba pha: gồm ba dây cháy và một dây số không, điện áp thường là 380 V. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, nơi thương mại lớn, v.v.
Là một trong những nguồn điện đầu vào của hệ thống truyền thông, nguồn điện cần phải trải qua một loạt quá trình chuyển đổi và xử lý để cung cấp nguồn điện DC ổn định và đáng tin cậy cho các thiết bị truyền thông.

2.Nguồn điện -48V được tạo ra như thế nào?
Nhìn chung, quá trình tạo ra nguồn điện -48V có thể được mô tả theo quy trình sau: Đầu vào tiện ích: Trước hết, tiện ích được đưa vào hệ thống điện truyền thông. Tiện ích có thể là 220V hoặc 380V AC. Chỉnh lưu: AC phải được chuyển đổi thành DC bằng bộ chỉnh lưu. Bộ chỉnh lưu sử dụng điốt và các thành phần điện tử khác, chuyển đổi nửa dương và âm của AC thành cùng một hướng của DC.
Lọc: gợn sóng và tạp chất được lọc ra khỏi DC đã chỉnh lưu để DC trở nên mượt mà và ổn định hơn. Ổn định điện áp: ổn định điện áp DC ở mức -48V thông qua mạch ổn định điện áp, có thể tự động điều chỉnh điện áp đầu ra theo sự thay đổi của tải để đảm bảo thiết bị truyền thông luôn có nguồn điện ổn định. Sau khi thực hiện các bước trên, người ta có thể tạo ra nguồn điện truyền thông -48V.

3.Tại sao nguồn điện -48V? Thay vì +48V
Nguồn điện truyền thông là nguồn điện -48V thay vì +48V, chủ yếu vì những lý do sau:
Lý do lịch sử
Trong các hệ thống truyền thông ban đầu, các ống điện tử và các thiết bị khác cần điện áp cao hơn để hoạt động. Để đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy của thiết bị, -48V được chọn làm điện áp chuẩn cho nguồn điện truyền thông. Tiêu chuẩn này được tiếp tục áp dụng khi công nghệ truyền thông tiếp tục phát triển.
Các thiết bị ban đầu như tổng đài điện thoại sử dụng rơle điện từ, đòi hỏi phải có sự thay đổi lớn về dòng điện khi chúng được kết nối và ngắt kết nối. Việc sử dụng nguồn điện -48V cho phép rơle có sự thay đổi dòng điện tương đối nhỏ khi chúng được kết nối và ngắt kết nối, do đó cải thiện độ tin cậy và tính ổn định của thiết bị.
Yếu tố an toàn
Điện áp an toàn cho cơ thể con người thường được coi là 36V hoặc thấp hơn. Với nguồn cung cấp -48V, trong trường hợp lỗi tiếp đất, v.v., dòng điện sẽ chảy xuống đất thông qua điện trở tiếp đất mà không gây nguy cơ điện giật trực tiếp cho cơ thể con người. Với nguồn cung cấp +48V, trong trường hợp lỗi tiếp đất, dòng điện sẽ chảy từ cơ thể xuống đất, làm tăng nguy cơ điện giật.
Hệ thống điện -48V thường được thiết kế với bảo vệ tiếp địa để tăng cường hơn nữa tính an toàn của hệ thống. Khi xảy ra sự cố tiếp địa trong hệ thống, thiết bị bảo vệ tiếp địa sẽ nhanh chóng cắt nguồn điện và ngăn ngừa sự cố lan rộng.
Yếu tố kỹ thuật
Trong hệ thống truyền thông, nhiều thiết bị điện tử sử dụng các thiết bị bán dẫn như diode, transistor và mạch tích hợp. Các thiết bị bán dẫn này yêu cầu điện áp cung cấp điện ổn định để hoạt động và rất khắt khe về yêu cầu về gợn sóng và tiếng ồn từ nguồn điện. Việc sử dụng nguồn điện -48V có thể cung cấp cho các thiết bị bán dẫn nguồn điện ổn định và sạch hơn bằng cách sử dụng các kỹ thuật như mạch ổn định điện áp và mạch lọc để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của thiết bị.
So với truyền tải và phân phối điện, hệ thống cung cấp điện -48V có tổn thất đường dây và sụt áp nhỏ hơn. Điều này là do khi công suất giống nhau, điện áp càng nhỏ, dòng điện càng lớn và tổn thất đường dây tỷ lệ thuận với bình phương dòng điện. Do đó, việc áp dụng nguồn điện -48V có thể giảm tổn thất đường dây và nâng cao hiệu quả truyền tải điện.

4.Sự khác biệt giữa -48V và +48V là gì?
Có một số điểm khác biệt giữa -48V và +48V:
Cực tính khác nhau
Đây là sự khác biệt rõ ràng nhất. -48V có nghĩa là cực âm của nguồn điện là -48V so với mặt đất, trong khi +48V có nghĩa là cực dương của nguồn điện là +48V so với mặt đất.
Sự khác biệt về an toàn
Như đã nói ở trên, -48V có lợi thế hơn so với điện áp tương ứng về mặt an toàn vì khi xảy ra lỗi tiếp đất, dòng điện sẽ chạy qua điện trở tiếp đất xuống đất mà không gây điện giật trực tiếp cho cơ thể người. Trong khi đó, ngược lại, trong trường hợp xảy ra lỗi tiếp đất ở +48V, dòng điện sẽ tìm đường xuống đất qua cơ thể người và do đó làm tăng khả năng bị điện giật.
Đặc điểm kỹ thuật
Trong thiết kế hệ thống truyền thông, có những thiết bị có thể yêu cầu các cực tính cụ thể trong nguồn điện của chúng. Ví dụ, một số thiết bị bán dẫn chỉ hoạt động dưới một số cực tính nhất định. Do đó, trong quá trình thiết kế hệ thống truyền thông, người ta phải lựa chọn giữa các cực tính của nguồn điện về yêu cầu của thiết bị.
Ngoài ra, các yêu cầu kỹ thuật về điều chỉnh điện áp, lọc và bảo vệ nối đất của hệ thống cung cấp điện có thể khác nhau đối với -48V và +48V.

5.Những quốc gia nào đã áp dụng hệ thống cung cấp điện -48V?
Mặc dù hệ thống cung cấp điện -48V được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực truyền thông, nhưng không phải tất cả các khu vực trên thế giới đều áp dụng nguồn điện -48V. Các quốc gia và khu vực khác nhau có thể lựa chọn các tiêu chuẩn công suất truyền thông khác nhau theo tình hình thực tế và nhu cầu của riêng mình.
Ví dụ, ở một số nước châu Âu, hệ thống cung cấp điện áp -60V hoặc mức điện áp khác có thể được áp dụng. Trong khi ở các nước đang phát triển, nơi cơ sở hạ tầng điện tương đối yếu, việc áp dụng nguồn điện linh hoạt, chẳng hạn như năng lượng mặt trời và gió, không phải là hiếm.
Tuy nhiên, với sự toàn cầu hóa của công nghệ truyền thông, ngày càng nhiều quốc gia và khu vực triển khai hệ thống năng lượng truyền thông tiêu chuẩn quốc tế để nâng cao khả năng tương thích và khả năng tương tác của các thiết bị truyền thông.

Hầu hết các nguồn điện truyền thông áp dụng nguồn điện -48V được xác định bởi các lý do lịch sử và hệ số an toàn và các yếu tố kỹ thuật, v.v. Việc tạo ra nguồn điện -48V đã trải qua đầu vào tiện ích, chỉnh lưu, lọc và ổn định điện áp. So với +48V, -48V có một số ưu thế về hiệu suất an toàn và các tính năng kỹ thuật. Mặc dù không phải tất cả các khu vực trên thế giới đều áp dụng hệ thống nguồn điện -48V, nhưng với sự phát triển của công nghệ truyền thông, các hệ thống nguồn điện truyền thông tiêu chuẩn quốc tế sẽ được sử dụng rộng rãi.
Trong lĩnh vực truyền thông tương lai, với sự phát triển và đổi mới liên tục của công nghệ, hệ thống điện truyền thông sẽ tiếp tục phát triển và cải thiện. Chúng ta có thể mong đợi các giải pháp điện truyền thông hiệu quả, an toàn và đáng tin cậy hơn sẽ xuất hiện, có thể hỗ trợ mạnh mẽ cho sự phát triển liên tục của ngành truyền thông.Tại sao hầu hết nguồn điện truyền thông đều sử dụng nguồn điện -48V?