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UPS电源在广播电视安全播出中的应用

发表时间：2021/4/22 来源：《基层建设》2020年第33期作者：王刚

[导读] 摘要：广播电视系统是一个非常繁琐和复杂的系统，它包含许多复杂的电子设备，它们均需要电源供应才能顺利运作。

        阿勒泰市融媒体中心新疆 836500
        摘要：广播电视系统是一个非常繁琐和复杂的系统，它包含许多复杂的电子设备，它们均需要电源供应才能顺利运作。而如果电源中断，将导致大量数据丢失。严重的情况下甚至会导致设备硬件被破坏。基于此，设计人员需要科学设计UPS电源，以确保电源的稳定、不间断的供应，同时使用人员应注意合理使用和妥善的定期维护。
        关键词：UPS电源；广播电视；安全播出；应用
        引言
        UPS电源是不间断电源系统，同时也是备用电源系统。其主要功能是：当城市突然发生电源故障时，UPS电源可以立即为设备提供电能，其电源来自于电池组。众所周知，电子元件的响应速度非常快，其断电后仅可以在4-8毫秒内继续供电。而如果电源不稳定，电压将始终波动，并且电源会频繁切断，这将严重损坏设备。面对这种情况，必须积极合理的使用UPS电源系统，以确保广播和电视的安全广播。
        1 UPS简介
        1.1 UPS分类
        根据技术类型，它主要分为备用UPS和在线UPS。备用UPS具有结构简单，价格低廉的优点，但是其突然停电后的开关逆变器响应时间通常小于10 ms，因此通常用于要求较低的负载。而在线式UPS具有结构相对简单，易于并联，效率高，整机可靠性高的优点，非常适合用于对可靠性要求较高的广播电视机房。
        1.2 工作原理
        UPS的基本结构包括整流器，充电器和逆变器。整流器和充电器可以将交流电转换成直流电，而逆变器可以将直流电转换成交流电。当正常输入外部电源时，UPS将在驱动负载之前稳定外部电源。此时，UPS等效于交流型稳压器，并且还为内部电池充电。当外部电源中断时，UPS将立即通过逆变器切换方法继续为电池提供直流220 V交流电，从而使负载保持正常运行并保护负载软件和硬件免受断电损坏。通常情况下，UPS可以提供针对过低或过高电压的保护。

        1.3 功能作用
        作为一种具有电压稳定，频率稳定，滤波，抗电磁和射频干扰以及抗电压冲浪等功能的电源保护系统，UPS是一种较成熟的技术，可以满足无线电和无线电设备中对电源稳定性的高要求。UPS的重要保护功能之一是稳定电源电压。 UPS的输入电压范围相对较宽，通常为170〜250V，而输出功率质量很高。备用UPS的输出电压在5％到8％之间变化，输出频率变化稳定在1 Hz；而在线UPS的输出电压变化稳定在3％以内，输出频率变化稳定在0.5 Hz。 UPS的另一重要功能是提供连续且不间断的电源。如果突然断电，UPS将自动切换到电池电源，以确保不会因突然断电而损坏负载设备等。
        2UPS电源在广播电视安全播出中的应用
        2.1 有效调节电源电压
        结合不同的工作特性，UPS电源可以分为：后备式不间断电源和在线不间断电源。前者只能在切断电源后才能运行，并将电能传输到设备。其供电过程与城市普通供电略有不同，尚未普及。后者是在城市的正常供电过程中，它利用交流电并将其转换为直流电，然后通过脉冲调制滤波，将该直流电再次转换为交流电，从而达到持续供电的目的。同时，当城市用电始终处于正常电源状态时，UPS电源具有稳压稳定器的作用，可以将稳定的交流电压传输到设备，从而确保正常运行设备的电压变化不会对其造成影响，保证其正常运行。另外，由于UPS电源具有过载保护功能，如果发生过载情况，不可避免地会跳到旁路状态，从而避免设备运行过程中过载损坏。如果发生严重的过载情况，它将自动评估并自动跳闸，以避免更严重的不利影响。当电源保持正常状态时，UPS电源可以自动为机器内部的电池充电以补充功率损耗，并确保在电力不足时设备仍可以正常运行[1]。
        2.2 为用电设备提供电力供应
        如今，电源的稳定性已大大提高。但是，在特定的应用过程中，电源的稳定性仍然受到威胁，并且出现不稳定的情况，这会导致断电等突发问题。广播电视一直是人们生活中不可或缺的一部分。人们可以通过广播和电视及时获得节目信息。如果断电，将在一定程度上给广播电视节目组造成很大的损失，并影响人们的生活。基于此，有关部门应在广播电视的安全广播中有效地使用UPS电源。当电源中断时，它将从先前的稳压器转换为电源，来为设备提供不间断的电源。一般来说，UPS电源使用免维护铅酸电池。不使用时，它将使用直流电为电池充满电。当需要不间断电源时，先前存储的直流电将通过逆变器零开关。更改为交流电源，并不断向负载提供交流电源，以确保广播电视节目的正常播出。
        3UPS的维护和保养
        为了确保UPS电源的正常运行并延长其使用寿命，工作人员应定期对其进行维护。结合笔者的实际工作经验，UPS电源的日常维护主要包括以下几个方面。
        3. 1 保证其对外部使用环境的要求
        UPS电源室的温度，湿度，静电防护，防尘，照明等，应参考“广播电视中心技术室室内环境要求”中的有关规定（GY / T 5043-2013）。并且机房的接地，布线和外部环境等应参考《电子信息系统机房设计规范》（GB 50174）中的有关规定。 UPS的最合适工作温度为（22±3）℃。实验表明，温度每升高10℃，UPS的使用寿命将缩短一半，同时温度不应过低，太低会降低电池容量。所以为了有效地控制操作环境的温度，应在放置UPS的计算机室中配备空调调节温度。温度尽量控制在24℃左右，同时配备二氧化碳灭火器。 UPS最适合的工作湿度为50％±5％。所以放置UPS的地方应在洁净室内，并且外部环境应远离热源。同时。其放置位置必须稳定，并为墙壁留出足够的散热空间[2]。
        3.2 UPS负载要适宜
        额定输出功率是一个重要参数，指示UPS可以驱动多少功率。 UPS放电时，电流值随负载功率变化。一般来说，UPS不应满负荷运行。在逆变器状态下，UPS中的逆变器晶体管很容易击穿。现有的UPS设备通常设计为具有过载保护功能。一旦过载，输出将被中断。同时，UPS不应长时间在太轻的负载下运行。这样，电池始终处于低电流放电状态，很容易引起深度放电并影响其使用寿命。通常，驱动在线UPS的额定功率的70％至80％的负载和备份UPS的额定功率的60％至70％的负载是合适的。由于感性负载的瞬时电流比较大，因此容易引起过载并损坏逆变器电路。因此，UPS无法提供感性负载[3]。
        3.3 UPS操作要规范
        使用UPS时，请严格遵循手册中的注意事项，主要包括以下几点。（1）UPS无法为带有感应负载的设备（例如空调，电钻和风扇）供电。（2）UPS必须严格按照手册中的步骤进行构建，并且在构建后不能对其进行改装，插拔等。（3）切换UPS时，请严格遵循手册中要求的步骤。通常，不建议在打开UPS时带负载启动UPS。应首先打开市电，然后打开UPS。1分钟后，根据负载功率从小到大逐渐加载负载。当您需要关闭时，请按照上述相反的顺序进行操作。（4）UPS不能经常打开和关闭。如果先关闭电源然后立即重新启动，则可能会损坏UPS的电源，所以一般情况下，应在关闭电源6秒钟后重新启动。
        3.4 做好防感应雷害工作
        通常来说，电器在使用过程中很容易受到外部环境的影响，其中以雷电为代表的自然现象影响最为明显。因此，相关单位在使用UPS为电器进行供电时，要保证其防护措施到位，如通过合理的接地等措施做好防雷工作等。
        3.5 定期充放电
        UPS电源的充放电次数影响其使用寿命。因此应定期对其充放电来尽可能延长UPS的使用寿命。一般来说，随着时间的推移，UPS放电速率逐步加快，剩余电量快速下降，因此，放电维护过程中工作人员应密切关注 UPS 剩余电量，以免造成因 UPS电量不足而停播，影响安全播出。通常情况下，当UPS电量低于30%时，就要采取相应措施，从而对UPS充电。
        4 结语
        综上所述，为达到广播电视安全播出，进而保证人们每天稳定观看广播电视节目的目的，相关单位应合理有效的使用UPS电源。通过使用UPS电源可以为电子设备提供较高质量的电力供应。进而保证设备的安全稳定。此外，相关单位及负责人员要做好UPS电源的管理维护工作，尽可能延长电池寿命，保证其正常运行。
        参考文献
        [1] 齐冰青.分析UPS电源技术在广播电视安全播出中的应用[J].数字技术与应用,2019,37(03):229+231.
        [2] 陈培烈.UPS电源在广播电视安全播出中的应用[J].传播力研究,2019,3(15):291.
        [3] 孙友艳.UPS电源在广播电视安全播出机房中的应用及维护保养[J].西部广播电视,2020(11):189-190.