UPS電源在廣播電視安全播出中的應用

彭麟

摘要：廣播電視播出極為復雜，綜合性強，內(nèi)含諸多精密電子設備，必須確保電力供應。文章認為加強電力供應有必要設計對應的UPS電源系統(tǒng)，以此來確保供電持續(xù)性和穩(wěn)定性。

關鍵詞：UPS電源；廣播電視播出系統(tǒng)；應用

電臺普遍使用非編制作以及硬盤播出系統(tǒng)，存在較多的硬件，對電壓的要求苛刻，尤其是穩(wěn)定性要求極高。假若電源不穩(wěn)定，那么就會出現(xiàn)電壓的不斷波動，乃至于經(jīng)常性的斷電，這對于設備的傷害是很大的。有鑒于此，更需要使用UPS電源系統(tǒng)，進而來實現(xiàn)供電方面的目標。

1、1UPS電源概述

UPS電源指的就是不斷電電源系統(tǒng)，這是一種備用的電源系統(tǒng)，也就是在城市供電突然中斷之后，其能夠迅速為設備提供電能，其動力來源就是電池組。我們都知道電子元器件的響應速度是極快的，這就能夠?qū)崿F(xiàn)斷電之后，在四到八毫秒內(nèi)能夠繼續(xù)供電。

1.1UPS的分類

（1）根據(jù)輸入/輸出方式，可分為單相輸入/單相輸出UPS、三相輸入/單相輸出UPS和三相輸入/三相輸出UPS。小功率UPS都采用單相輸入/單相輸出方式，而中、大功率UPS多采用三相輸入/單相輸出和三相輸入/三相輸出方式。（2）按輸出容量，可分為微型UPS（輸出功率小于或等于1kVA）、小型UPS（輸出功率大于1kVA而小于5kVA）、中型UPS（輸出功率大于5kVA而小于或等于30kVA）、大型UPS（輸出功率大于30kVA而小于或等于100kVA）以及超大型UPS（100kVA以上）。（3）按UPS的設計電路工作頻率可分為工頻機和高頻機。工頻機是在之前的模擬電路原理之上發(fā)展而來的，其組成部件有可控硅SCR整流器、IGBT逆變器、旁路和工頻升壓隔離變壓器?？紤]到其中部件都使用的工頻50Hz，因此也被稱作工頻UPS。高頻機核心部件有IGBT高頻整流器、電池變換器、逆變器和旁路。IGBT的作用就是實現(xiàn)通斷，常見的IGBT整流器開關頻率都是在一百KHz以下的，但是也有數(shù)百KHz，這是工頻機所不能相比的，故而，它又被稱為UPS。此外，還要介紹一下在線熱插拔技術(shù)，其最大的特點就是能夠滿足在線情況下的更替、維護，這在維修難度上也是一種削減，能夠做到零停機作業(yè)。

1.2UPS的電路結(jié)構(gòu)和工作原理

（1）主要組成部分?？紤]到UPS功能上的差異，其在主電路結(jié)構(gòu)乃至于內(nèi)在原理上都是有很大不同的，不過，通常都有以下成分。城市供電供應的都是交流電，但是在經(jīng)過整流充電器-整流充電器之后，其就能變成直流電，系統(tǒng)中含有諸多直流電設備，比如逆變器和蓄電池都是需要直流供電的，它的質(zhì)量的優(yōu)良程度將直接左右UPS的輸入指標。（1）據(jù)了解，可控硅整流器-可控硅整流器基本有以下特點，首先就是具有極大的輸出容量，穩(wěn)定性優(yōu)良，工作頻率不高，濾波器具有比較小的空間占比，但是噪音很大，常運用于輸入電壓不高，但功率比較大的UPS。（2）二極管與IGBT組合型整流器-二極管與IGBT組合型整流器具有很高的工頻，它的功率因子修正能力較高，不會發(fā)出大的噪聲，穩(wěn)定性好，常使用在功率比較小的UPS上。（3）上文說到系統(tǒng)會將城市供應的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，而逆變?逆變器則是再將這些直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，它質(zhì)量的好壞將直接決定UPS的輸出情況。IGBT逆變器一般都會超過20kHz，濾波器一般都有比較小的空間占比，噪音不高，穩(wěn)定性優(yōu)良。（4）為了確保UPS系統(tǒng)的可靠性，就會使用到旁路開關-旁路開關，其存在的意義就是能夠抵抗線路中的瞬時過載，甚至于短路電流都是能夠應對的。（5）蓄電池-蓄電池的作用就是在城市中斷供電的時候，能夠提供備用的電能。在一般工況下，也就是正常的城市供電時，充電器帶來的電能會轉(zhuǎn)化為化學能，儲存在設備中；如果供電中斷，那么這部分能量就會逆向轉(zhuǎn)化回去，逆變器又會得到電能。

2、電源系統(tǒng)的管理和維護

在進行UPS電源管控時，一般都會調(diào)設設備監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控和視頻監(jiān)控三大模塊，借助逐級管控來實現(xiàn)UPS電源的正常運轉(zhuǎn)。通過操控網(wǎng)絡監(jiān)控平臺，相關執(zhí)勤人員能夠精準的了解室內(nèi)情況，乃至于電源的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，采集電源在運轉(zhuǎn)時的相關數(shù)據(jù)，參照標準進行剖析，假如發(fā)現(xiàn)異動，就必須要在最短的時間內(nèi)將其解決，將危險扼殺在搖籃之中。UPS電源的護養(yǎng)，可以在多個層面上進行分析：首先是關注電池的擇取。如果預算比較充足，建議擇取免維護電池，此類電池性能優(yōu)良，不易出錯。此外，還可以擇取具有較大容量的UPS電源系統(tǒng)，再者是定期充放電，技術(shù)人員每過一到兩個月，都會進行一次徹底的充放電，不過，為了防止發(fā)生過度放電，可以根據(jù)電池自身特性來制定放電時間。最后是落實環(huán)境控制。一般情況下，電池廠家建議將使用溫度控制在二十到二十五攝氏度之間。溫度如果稍微上升，那么電池放電能力就會得到加強，這時使用壽命就會減小。如果環(huán)境溫度超過二十五度，那么每過十度，使用壽命就會銳減一半。故而，廠家建議在機房中安裝空調(diào)，同時鋪設相應的通風系統(tǒng)，旨在將溫度調(diào)控在二十到二十五攝氏度之間，以此確保電池的使用壽命。

3、總結(jié)

綜上所述，UPS電源能夠作為城市供電的應急備選，進而為設備帶來高質(zhì)量的電力供應，確保設備安全性。在廣播電視中加裝UPS電源系統(tǒng)，能夠很明顯的防止數(shù)據(jù)丟失情況的出現(xiàn)，也能夠保護設備不受損害。如想發(fā)揮UPS電源系統(tǒng)的最大價值，就必須要落實好設計工作，此外還需要加強管理和維護，在第一時間找出系統(tǒng)運行的異常問題，進而確保廣播電視播出系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。