چرا بیشتر منبع تغذیه ارتباطی از منبع تغذیه -48 ولت استفاده می کند؟

در ارتباطات، اغلب متوجه می‌شویم که بیشتر منابع تغذیه ارتباطی با -48 ولت تغذیه می‌شوند. در واقع دلایل و ملاحظات زیادی برای چنین استانداردی وجود دارد. در اینجا ما به طور عمیق بحث خواهیم کرد که چرا اکثر منبع تغذیه -48 ولت منبع تغذیه و یک سری مسائل مرتبط با آن است.

1.Tاو طبقه بندی برق شهری
برای درک اینکه چرا منبع تغذیه ارتباطی -48 ولت است، ابتدا طبقه بندی برق شهری را تشخیص می دهیم. برق شهری، یعنی جریان متناوب مورد استفاده در زندگی روزمره ما، به طور کلی به دسته های زیر تقسیم می شود:
برق تک فاز: از یک سیم آتش نشانی و یک سیم صفر تشکیل شده است و ولتاژ آن معمولاً 220 ولت است. عمدتاً در خانه ها و مکان های تجاری کوچک استفاده می شود.
برق سه فاز: از سه سیم آتش نشانی و یک سیم صفر تشکیل شده است و ولتاژ آن معمولاً 380 ولت است و در صنایع، اماکن تجاری بزرگ و غیره کاربرد فراوانی دارد.
به عنوان یکی از منابع ورودی منبع تغذیه ارتباطی، برق شهری نیاز به یک سری تبدیل و پردازش دارد تا بتواند برق DC پایدار و قابل اعتماد برای تجهیزات ارتباطی ارائه کند.

2.منبع تغذیه -48 ولت چگونه تولید می شود؟
به طور کلی، تولید منبع تغذیه -48 ولت را می توان در فرآیند زیر توصیف کرد: ورودی ابزار: اول از همه، ابزار به سیستم برق ارتباطی وارد می شود. برق می تواند 220 ولت یا 380 ولت AC باشد. یکسوسازی: AC باید توسط یکسوساز به DC تبدیل شود. یکسو کننده ها از دیودها و سایر قطعات الکترونیکی استفاده می کنند، نیمه مثبت و منفی AC را به همان جهت DC تبدیل می کنند.
فیلتر کردن: امواج و ناخالصی ها از DC تصحیح شده فیلتر می شوند تا DC صاف تر و پایدارتر شود. تثبیت ولتاژ: ولتاژ DC را در -48 ولت از طریق مدار تثبیت کننده ولتاژ تثبیت کنید، که می تواند به طور خودکار ولتاژ خروجی را با توجه به تغییرات بار تنظیم کند تا اطمینان حاصل شود که تجهیزات ارتباطی همیشه منبع تغذیه پایداری دارند. پس از طی مراحل فوق، می توان منبع تغذیه ارتباطی -48 ولت را تولید کرد.

3.چرا منبع تغذیه -48 ولت؟ به جای +48 ولت
منبع تغذیه ارتباطی منبع تغذیه -48 ولت به جای +48 ولت، عمدتاً به دلایل زیر:
دلایل تاریخی
در سیستم های ارتباطی اولیه، لوله های الکترونیکی و سایر تجهیزات برای کار به ولتاژ بالاتری نیاز دارند. به منظور اطمینان از پایداری و قابلیت اطمینان تجهیزات، -48 ولت به عنوان ولتاژ استاندارد برای منابع تغذیه ارتباطی انتخاب شد. این استاندارد با ادامه توسعه فناوری ارتباطات منتقل شد.
تجهیزات اولیه مانند سانترال‌های تلفن از رله‌های الکترومغناطیسی استفاده می‌کردند که در زمان درگیر شدن و جداسازی، نیاز به تغییر زیادی در جریان دارند. استفاده از منبع تغذیه -48 ولت، رله ها را قادر می سازد تا در هنگام درگیر شدن و جداسازی، تغییرات نسبتاً کمی جریان داشته باشند، بنابراین قابلیت اطمینان و پایداری تجهیزات بهبود می یابد.
عوامل ایمنی
ولتاژ ایمن برای بدن انسان معمولاً 36 ولت یا کمتر در نظر گرفته می شود. با منبع تغذیه -48 ولت، در صورت خطای زمین و غیره، جریان از طریق مقاومت زمین بدون خطر ضربه مستقیم به بدن انسان به زمین می گذرد. با منبع تغذیه +48 ولت، در صورت خطای زمین، جریان از بدنه به زمین می گذرد و خطر برق گرفتگی را افزایش می دهد.
سیستم های قدرت -48 ولت اغلب با حفاظت زمین برای افزایش ایمنی سیستم طراحی می شوند. هنگامی که یک خطای زمین در سیستم رخ می دهد، دستگاه حفاظت از زمین به سرعت منبع تغذیه را قطع کرده و از گسترش حادثه جلوگیری می کند.
عوامل فنی
در سیستم های ارتباطی، بسیاری از دستگاه های الکترونیکی از دستگاه های نیمه هادی مانند دیودها، ترانزیستورها و مدارهای مجتمع استفاده می کنند. این دستگاه های نیمه هادی برای عملکرد خود به ولتاژ منبع تغذیه پایدار نیاز دارند و از نظر ریپل و نویز مورد نیاز منبع تغذیه بسیار خواستار هستند. استفاده از منبع تغذیه -48 ولت می تواند با استفاده از تکنیک هایی مانند مدار تنظیم کننده ولتاژ و مدار فیلتر، منبع تغذیه پایدارتر و تمیزتری را برای دستگاه های نیمه هادی فراهم کند تا عملکرد و قابلیت اطمینان تجهیزات را بهبود بخشد.
در مقایسه با انتقال و توزیع برق، سیستم منبع تغذیه -48 ولت تلفات خط و افت ولتاژ کمتری دارد. این به این دلیل است که وقتی توان یکسان باشد، هرچه ولتاژ کوچکتر باشد، جریان بزرگتر است و تلفات خط با مجذور جریان متناسب است. بنابراین، استفاده از منبع تغذیه -48 ولت می تواند تلفات خط را کاهش دهد و کارایی انتقال نیرو را افزایش دهد.

4.تفاوت بین -48V و +48V چیست؟
چندین تفاوت بین -48V و +48V وجود دارد:
قطبیت متفاوت
این واضح ترین تفاوت است. -48V به این معنی است که قطب منفی منبع تغذیه -48V نسبت به زمین است، در حالی که +48V به این معنی است که قطب مثبت منبع تغذیه +48V نسبت به زمین است.
تفاوت های ایمنی
همانطور که قبلاً گفته شد، ولتاژ -48 ولت نسبت به همتای خود از نظر ایمنی دارای لبه است زیرا در صورت وقوع خطای زمین، جریان از طریق مقاومت اتصال به زمین بدون ایجاد شوک مستقیم به بدن انسان جریان می یابد. از طرف دیگر، در صورت خطای زمین در +48 ولت، جریان از طریق بدن انسان مسیر خود را به زمین پیدا می کند و در نتیجه احتمال برق گرفتگی را افزایش می دهد.
ویژگی های فنی
در طراحی سیستم های ارتباطی، دستگاه هایی وجود دارند که ممکن است نیاز به قطب های خاصی در منابع تغذیه خود داشته باشند. به عنوان مثال، برخی از دستگاه های نیمه هادی فقط تحت قطبیت های خاصی کار می کنند. بنابراین، در طول طراحی یک سیستم ارتباطی است که باید بین قطبیت های منابع تغذیه در مورد نیاز دستگاه یکی را انتخاب کرد.
همچنین، الزامات فنی برای تنظیم ولتاژ، فیلتر کردن، و حفاظت از زمین سیستم های منبع تغذیه ممکن است برای 48- و 48 ولت متفاوت باشد.

5.کدام کشورها از سیستم منبع تغذیه -48 ولت استفاده کرده اند؟
اگرچه سیستم منبع تغذیه -48 ولت به طور گسترده در زمینه ارتباطات استفاده می شود، اما همه مناطق جهان منبع تغذیه -48 ولت را قبول نمی کنند. کشورها و مناطق مختلف ممکن است استانداردهای قدرت ارتباطی متفاوتی را با توجه به موقعیت و نیاز واقعی خود انتخاب کنند.
به عنوان مثال، در برخی از کشورهای اروپایی، ممکن است یک سیستم منبع تغذیه با ولتاژ 60- ولت یا دیگر سیستم منبع تغذیه در سطح ولتاژ استفاده شود. در حالی که در کشورهای در حال توسعه که زیرساخت های انرژی نسبتا ضعیف است، استفاده از انرژی انعطاف پذیر مانند انرژی های خورشیدی و بادی چندان نادر نیست.
با این حال، با جهانی شدن فناوری ارتباطات، کشورها و مناطق بیشتری از سیستم های قدرت ارتباطی استاندارد بین المللی برای افزایش سازگاری و قابلیت همکاری تجهیزات ارتباطی استفاده می کنند.

اکثر منابع تغذیه ارتباطی منبع تغذیه -48 ولت را با دلایل تاریخی و ضریب ایمنی و عوامل فنی و غیره تعیین می کنند. تولید منبع تغذیه -48 ولت از طریق ورودی ابزار، یکسوسازی، فیلتر کردن و تثبیت ولتاژ انجام شده است. در مقایسه با +48V، -48V در عملکرد ایمنی و ویژگی های فنی برتری دارد. اگرچه همه مناطق جهان از سیستم های منبع تغذیه -48 ولت استفاده نکرده اند، با توسعه فناوری ارتباطات، سیستم های منبع تغذیه ارتباطی استاندارد بین المللی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
در حوزه ارتباطات آینده، با توسعه مستمر و نوآوری فناوری، سیستم قدرت ارتباطی به توسعه و بهبود ادامه خواهد داد. ما می‌توانیم انتظار داشته باشیم که راه‌حل‌های قدرت ارتباطی کارآمدتر، ایمن‌تر و قابل‌اعتمادتری پدیدار شود که می‌تواند به شدت از توسعه مداوم صنعت ارتباطات حمایت کند.چرا بیشتر منبع تغذیه ارتباطی از منبع تغذیه -48 ولت استفاده می کند؟