لماذا تستخدم معظم مصادر الطاقة في الاتصالات مصدر طاقة -48 فولت؟

في مجال الاتصالات، نجد غالبًا أن معظم مصادر الطاقة للاتصالات تعمل بجهد -48 فولت. في الواقع، هناك العديد من الأسباب والاعتبارات لمثل هذا المعيار. سنناقش هنا بالتفصيل سبب عمل معظم مصادر الطاقة للاتصالات بجهد -48 فولت، وسلسلة من القضايا ذات الصلة.

1.Tتصنيف الطاقة الخدمية
لفهم سبب كون مصدر الطاقة للاتصالات هو -48 فولت، نتعرف أولاً على تصنيف طاقة المرافق. تنقسم طاقة المرافق، أي التيار المتناوب المستخدم في حياتنا اليومية، بشكل عام إلى الفئات التالية:
الطاقة أحادية الطور: يتكون من سلك نار واحد وسلك صفر واحد، والجهد عادة هو 220 فولت. ويستخدم بشكل رئيسي في المنازل والأماكن التجارية الصغيرة.
الطاقة ثلاثية الطور: يتكون من ثلاثة أسلاك نارية وسلك صفر واحد، والجهد عادة ما يكون 380 فولت. ويستخدم على نطاق واسع في الصناعات والأماكن التجارية الكبيرة، وما إلى ذلك.
باعتبارها أحد مصادر الإدخال لإمدادات طاقة الاتصالات، تحتاج طاقة المرافق إلى المرور بسلسلة من التحويل والمعالجة من أجل توفير طاقة تيار مستمر مستقرة وموثوقة لمعدات الاتصالات.

2.-كيفية توليد مصدر الطاقة 48 فولت؟
بشكل عام، يمكن وصف عملية توليد مصدر الطاقة -48 فولت في العملية التالية: مدخلات المرافق: أولاً، يتم إدخال الطاقة الكهربائية في نظام الطاقة الخاص بالاتصالات. يمكن أن تكون الطاقة الكهربائية 220 فولت أو 380 فولت تيار متردد. التصحيح: يجب تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر بواسطة مقوم. تستخدم المقومات الثنائيات والمكونات الإلكترونية الأخرى لتحويل النصف الموجب والسالب من التيار المتردد إلى نفس اتجاه التيار المستمر.
تصفية: يتم تصفية التموجات والشوائب من التيار المستمر المصحح بحيث يصبح التيار المستمر أكثر سلاسة واستقرارًا. تثبيت الجهد: تثبيت جهد التيار المستمر عند -48 فولت من خلال دائرة تثبيت الجهد، والتي يمكنها ضبط جهد الخرج تلقائيًا وفقًا لتغيرات الحمل لضمان حصول معدات الاتصال دائمًا على مصدر طاقة مستقر. بعد اتباع الخطوات المذكورة أعلاه، يمكن للمرء توليد مصدر طاقة الاتصالات -48 فولت.

3.لماذا مصدر الطاقة -48 فولت؟ بدلاً من +48 فولت
مزود طاقة الاتصالات -48 فولت بدلاً من +48 فولت، وذلك للأسباب التالية بشكل أساسي:
أسباب تاريخية
في أنظمة الاتصالات المبكرة، كانت الأنابيب الإلكترونية وغيرها من المعدات تتطلب جهدًا كهربائيًا أعلى للعمل. ولضمان استقرار المعدات وموثوقيتها، تم اختيار -48 فولت كجهد كهربائي قياسي لإمدادات الطاقة الخاصة بالاتصالات. واستمر هذا المعيار مع استمرار تطور تكنولوجيا الاتصالات.
كانت المعدات المبكرة مثل محطات الهاتف تستخدم مرحلات كهرومغناطيسية، والتي تتطلب تغيرًا كبيرًا في التيار عند تشغيلها وفصلها. يتيح استخدام مصدر الطاقة -48 فولت للمرحلات أن يكون لديها اختلافات تيار صغيرة نسبيًا عند تشغيلها وفصلها، وبالتالي تحسين موثوقية المعدات واستقرارها.
عوامل الأمان
يعتبر الجهد الآمن لجسم الإنسان عادة 36 فولت أو أقل. مع مصدر طاقة -48 فولت، في حالة حدوث عطل في الأرض، وما إلى ذلك، يتدفق التيار إلى الأرض من خلال المقاوم الأرضي دون التعرض لخطر الصدمة الكهربائية المباشرة لجسم الإنسان. مع مصدر طاقة +48 فولت، في حالة حدوث عطل في الأرض، يتدفق التيار من الجسم إلى الأرض، مما يزيد من خطر الصدمة الكهربائية.
- غالبًا ما يتم تصميم أنظمة الطاقة ذات الجهد 48 فولت مع حماية التأريض لتعزيز سلامة النظام بشكل أكبر. عندما يحدث عطل أرضي في النظام، فإن جهاز حماية التأريض سيقطع مصدر الطاقة بسرعة ويمنع وقوع الحادث.
العوامل الفنية
في أنظمة الاتصالات، تستخدم العديد من الأجهزة الإلكترونية أجهزة أشباه الموصلات مثل الثنائيات والترانزستورات والدوائر المتكاملة. تتطلب هذه الأجهزة أشباه الموصلات جهد مصدر طاقة مستقر لتشغيلها وهي شديدة الطلب من حيث متطلبات التموج والضوضاء من مصدر الطاقة. يمكن أن يوفر استخدام مصدر الطاقة -48 فولت لأجهزة أشباه الموصلات مصدر طاقة أكثر استقرارًا ونظافة باستخدام تقنيات مثل دائرة منظم الجهد ودائرة التصفية بحيث تعمل على تحسين أداء وموثوقية المعدات.
بالمقارنة مع نقل وتوزيع الطاقة، فإن نظام إمداد الطاقة -48 فولت لديه خسائر خطوط وهبوط جهد أقل. وذلك لأنه عندما تكون الطاقة هي نفسها، كلما كان الجهد أصغر، كلما كان التيار أكبر، وتكون خسارة الخطوط متناسبة مع مربع التيار. وبالتالي، فإن تطبيق إمداد الطاقة -48 فولت يمكن أن يقلل من خسارة الخطوط ويزيد من فعالية نقل الطاقة.

4.ما هو الفرق بين -48 فولت و +48 فولت؟
هناك عدة فروق بين -48 فولت و+48 فولت:
قطبية مختلفة
هذا هو الفرق الأكثر وضوحا. -48 فولت يعني أن القطب السالب لمصدر الطاقة هو -48 فولت بالنسبة للأرض، بينما +48 فولت يعني أن القطب الموجب لمصدر الطاقة هو +48 فولت بالنسبة للأرض.
اختلافات السلامة
كما ذكرنا سابقًا، فإن التيار -48 فولت له ميزة على نظيره من منظور السلامة، حيث أنه عند حدوث عطل أرضي، سيتدفق التيار عبر المقاوم الأرضي إلى الأرض دون التسبب في صدمة مباشرة لجسم الإنسان. بينما من ناحية أخرى، في حالة حدوث عطل أرضي عند +48 فولت، سيجد التيار طريقه إلى الأرض عبر جسم الإنسان وبالتالي يزيد من احتمالية التعرض لصدمة كهربائية.
الخصائص التقنية
في تصميم أنظمة الاتصالات، هناك أجهزة قد تتطلب أقطابًا معينة في مصادر الطاقة الخاصة بها. على سبيل المثال، تعمل بعض أجهزة أشباه الموصلات فقط تحت أقطاب معينة. وبالتالي، أثناء تصميم نظام الاتصالات، يتعين على المرء الاختيار بين أقطاب مصادر الطاقة فيما يتعلق بمتطلبات الجهاز.
بالإضافة إلى ذلك، قد تختلف المتطلبات الفنية لتنظيم الجهد والترشيح وحماية التأريض لأنظمة إمداد الطاقة بالنسبة لـ -48 فولت و+48 فولت، من بين أمور أخرى.

5.ما هي الدول التي اعتمدت نظام إمداد الطاقة -48 فولت؟
على الرغم من أن نظام إمداد الطاقة -48 فولت يستخدم على نطاق واسع في مجال الاتصالات، إلا أن جميع مناطق العالم لا تعتمد نظام إمداد الطاقة -48 فولت. قد تختار بلدان ومناطق مختلفة معايير طاقة اتصال مختلفة وفقًا لحالتها واحتياجاتها الفعلية.
في بعض الدول الأوروبية، على سبيل المثال، قد يتم اعتماد نظام إمداد طاقة بجهد -60 فولت أو أي مستوى آخر من الجهد. بينما في الدول النامية حيث البنية التحتية للطاقة ضعيفة نسبيًا، ليس من النادر اعتماد الطاقة المرنة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
ومع ذلك، مع عولمة تكنولوجيا الاتصالات، تقوم المزيد والمزيد من البلدان والمناطق بتنفيذ أنظمة طاقة الاتصالات القياسية الدولية لتعزيز التوافق والتشغيل البيني لمعدات الاتصالات.

تعتمد معظم مصادر الطاقة للاتصالات على مصدر طاقة -48 فولت، ويتم تحديد ذلك من خلال الأسباب التاريخية وعوامل الأمان والعوامل الفنية وما إلى ذلك. لقد مر توليد مصدر الطاقة -48 فولت بمدخلات المرافق والتصحيح والتصفية واستقرار الجهد. بالمقارنة مع +48 فولت، يتمتع -48 فولت ببعض التفوق في أداء السلامة والميزات الفنية. على الرغم من أن جميع مناطق العالم لم تتبن أنظمة إمداد الطاقة -48 فولت، إلا أنه مع تطور تكنولوجيا الاتصالات، سيتم استخدام أنظمة إمداد الطاقة للاتصالات ذات المعايير الدولية على نطاق واسع.
في مجال الاتصالات في المستقبل، مع التطوير المستمر والابتكار في التكنولوجيا، سيستمر نظام طاقة الاتصالات في التطور والتحسن. يمكننا أن نتوقع ظهور حلول طاقة اتصالات أكثر كفاءة وأمانًا وموثوقية، والتي يمكنها دعم التطوير المستمر لصناعة الاتصالات بقوة.لماذا تستخدم معظم مصادر الطاقة في الاتصالات مصدر طاقة -48 فولت؟