电视播控中UPS系统的技术要点探讨

摘 要 随着科技的飞速发展，许多高精密发射机越来越多地被应用于电视发射台。这些先进的设备对电源供电系统的要求也越来越高，设备中的各种敏感的电子元器件需要持续稳定的电源供电。有些设备在现有公共电力系统存在着许多不稳定的因素条件下使用则会出现工作不稳定、故障率高、寿命缩短等情况。文章就UPS系统在电视播控中的应用及技术要点加以探讨。

关键词 UPS系统；蓄电池；稳压器

中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）07-0136-01

1 简介

UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。它是具有储存电能的一种装置，其主要部件为逆变器的恒压、恒频的为负载提供不间断的电源的装置。计算机网络系统、电力电子设备、服务器为其主要电力供应负载。它成为电子商务和互联网关键部件的忠实保护者是基于计算机的辅助设备的角色得到迅速转变而来的。

UPS分为后背式、在线互动式和在线式三大类。后背式UPS在市电供电正常时，它向负载所提供的电压为市电电压稍加稳压处理过的正弦波电压，当市电供电不正常时，它向负载提供稳定的方波电源。在线互动式UPS在市电供电正常时，它向负载所提供的也是对市电电压稍加稳压处理过的正弦波电压，仅当市电供电不正常时，才向用户负载提供逆变的正弦波电源。因此，在市电波动范围比较大的地区和对供电质量要求比较高的高精密设备应选用电压稳定度好的在线式UPS。

2 UPS系统工作原理

1）UPS中的直流电是由交流电经整流器转化而成，其交流电是由直流电经逆变器转化后输出，并且与输入市电同步。静态旁路电路可选择旁路输出或逆变器输出作为UPS输出的开关，逆变器关闭时以旁路输出。旁路开关会选择逆变器输出，此种输出称为在线式模式输出。

2）UPS系统的交流电转化为直流电的过程称为AC-DC转换，其过程是经过自耦变压器的降压、全波的整流、再经滤波后将电网中的交流电转换为直流电压，再将此直流电压提供给UPS的逆变系统。在进行AC-DC的转换中，系统的输入端有电路的软启动装置，将对电网的冲击起到避开的作用。

3）UPS系统中的直流电转换为交流电再输出的过程称为DC-AC的逆变，通常情况下大功率的全桥式的逆变电路被作为首选，只因其功率大，具有输出的阻抗小、响应快速的特殊性质。为了使系统更加可靠地、安全的进行工作，采用快速保护短路的技术和高频限流的调制技术，以保证逆变器在电压瞬间变化或者被负载冲击短路时的正常工作状态。

4）UPS系统的核心部位是控制驱动，主要用来控制整机完成功能。它可完成对正弦脉宽SPWM调制的控制及提供各种开关和显示驱动信号和检测、同步保护的功能。动态和静态双重电压的及时反馈，使逆变器的稳定性和动态特性得到了极大的

改善。

3 UPS不间断电源技术特点

1）UPS系统输出的功率参数经常会受到负载的功率因数的影响。当其负载为容性负载时，系统的输出功率显示正常数值，但当其负载为感性负载时，系统的输出功率数值会变小，通常只能达到正常功率数值的一半。一般情况下都是计算机作为UPS系统的负载，而开关电源又都是计算机的负载电源，其特点是瞬间功率数值较高。所以当UPS系统的负载是开关电源时，功率因数指标可达到0.8，按照这样的指标带动开关电源负载，就有损坏系统的可能。所以在选择系统的功率时，要考虑其负载的功率参数。

2）通常情况下，UPS系统的负载率达到其额定功率的一半以上时所能显现的功率最高，而当其系统的负载率达到其额定功率一半以下时，其功率会大幅度的下降。所以当系统处于过于轻载运行时，一旦遇到市电断电时，如果系统的深度放电保护装置没有及时开启，就会造成蓄电池减少1-2年的使用寿命，严重时还可使系统达到报废的危险。

3）UPS系统中的电源监控软件可以及时监控和掌握系统的运行状态，相关的工作人员可以通过记录分析出市电的稳定性和状态。而当市电断电或者电池工作终止时，该软件又可有自动存储数据、自动关闭系统的功能。更先进的电源监控软件系统更具有远程记录、定时监控等功能。

4）静态式的UPS的雏形是后背式UPS电源，其技术较为成熟，应用也较为广泛。后背式UPS的特点是市电利用率可以达到百分之九十六。电压的输出能力也较强，对负载电流波峰因数、浪涌系数、输出功率因数、过载等因素没有严格的要求。但其电压的频率不稳、波形畸变以及对于电网侵入的干扰等问题困扰着后背式UPS系统。

5）具有3个端口的UPS电源被称为在线互动式UPS电源。就因其具有3个能量流动的端口，在能量的传递方面具有很大的优势。负载的性质决定了输入功率数值和输入电流的谐波。其性能特点是市电利用率高，可达98%。输出端接有变换器，并且处于热准备状态。变换器同时具有充电功能，且其充电能力很强。

4 UPS系统的故障与日常维护

1）在对不间断电源UPS系统进行日常维护时，要仔细阅读所选型号的用户手册中要求做到的安全注意事项。并应随时记住，只有UPS在切断了市电电源、切断了交流旁路电源、切断了与蓄电池组间的输入通道、以及切断了与其他用户系统相连的输出通道、放掉储藏在UPS中高压滤波电容中的所有电能时，才不存在有致命的高压电源。

2）要将UPS系统置于恒温、洁净的环境中工作。做到定期巡视，及时做好运行工作记录。检查维护应做到日检、周检、年检。其中日检包括检查各部件的过热痕迹，检查显示控制操作面板上的各项图形是否处于正常运行状态，各运行参数是否处于正常值范围，并检查是否有故障和报警信息。

周检包括测量和记录UPS系统的输入、输出电压，输入、输出的线电流及蓄电池的充电电压等值并与操作控制面板上的数据进行比对，如发现数据差别明显时，要急时查明原因，并撤掉连接在UPS系统输出端和用户负载总线上的负载。

年检包括清理机器各部件的污垢和灰尘。在年检中可能要接触UPS中的高压部件，此时要求有专业的工作人员进行操作，同时使系统处于完全停机状态，以保证工作人员的绝对安全。

5 总结

UPS系统作为保护性的电源设备其高效率、高可靠性；数字化、智能化、网络化必将成为发展方向，为提高电视播控领域的供电质量，保证安全优质播出作出应有的贡献。

参考文献

[1]徐斌.UPS电源系统使用与维护[J].有线电视技术，2005（12）.

[2]吴汇平，孙爱华.大功率UPS在电视播控系统中的应用[J].电视技术，1997（01）.