有线电视机房的UPS电源设计与应用
赵玉华 商晓嵩
摘 要：随着现代技术的发展，人们对供电系统的要求越来越高，对电力技术的重视程度也逐渐提升。设备性能提升，供电系统质量也需要提高，UPS电源作为一种新型电源系统，可以实现不间断供电。当前形势下，UPS电源在各个行业得到了广泛的使用，尤其在计算机系统中占有重要地位。基于此，笔者在文中对UPS电源设计与应用进行相关探讨。
关键词：技术性能；逆变；供电系统；UPS电源
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.129
0 引言
国民生活水平日益提高，社会生产力不断发展，使各产业对用电的质量要求愈发提高，诸多特定场合的设备在运行过程不能断电，这就使得人们在电源使用上越来越追求高性能、稳定性好、可靠性强的优质电源。
1 UPS电源的技术性能
在人们对电源性能需求愈来愈高的背景下，UPS电源逐渐走进了大众的视野，其逆变技术、整流技术和并联技术不仅提高了整体电路的工作效率，还提高了系统运行的稳定性。
1.1 逆变技术
逆变技术在当今电源制作大环境下已经成为了UPS的核心技术，其主要作用是使电源工作稳定，提高电源工作质量。在整体设备当中逆变器属于核心器件，而该器材主要分为两种结构，一种是工频机逆变器，另一种是高频机逆变器，其主要作用是给用户提供隔离电源。总的来说，要想进一步提升UPS电源的工作性能，其主要着眼点在于逆变器的升级和逆变技术的不断进步。
1.2 整流技术
整流技术可谓是一把“双刃剑”，其优势在于应用环境和技术架构较为成熟，控制电网的方法非常成熟且易于掌握，由于其设计较简单，所以在实际生产生活当中工作效率很高，且灵活性强。整流技术本身导致流过的电流较大，这样就使电源整体功耗较大，各部件的使用寿命受到一定影响，相应的安全性能就会降低。另一方面，电网会产生诸多污染，需要提供较成熟的滤波技术，以达到精确控制的目的。在多方面需求下，整流技术日趋成熟，渐渐地应用到了大众生活当中，促进了电力技术的进一步发展。
1.3 并联技术
在用电量较大，对用电有特殊要求的场所，一般会采用UPS电源并联技术，比如火车站、机场、医院等地点，在用电时设备对电源有极高的要求，较大的电源容量就是其中之一。也正是在这种特定条件下，并联技术才可以发挥主要优势，有效解决电路中各个支路平均电能流入等问题。为了使UPS并联技术发挥理想的作用，需要在應用阶段构建一个具备容错能力的电力系统，以满足其在输出电压幅值、频率等多方面的具体要求，从而保证UPS电源运行质量，发挥最大功效。
2 UPS 电源系统的设计
由于UPS电源技术要求较高，相应地对设备搭建的条件也较为严苛，需要对采购产品的生产厂家进行认真考察，以技术指标有保证和售后服务完善为主要考察点。在选型过程中主要以如下几个方面为主要参考：扩容需求、输出频率范围、机房设备的应用需求、旁路逆变零切换以及输入输出电压范围、高频干扰以及谐波失真以及抗浪涌突波等能力。供电有保证以后，要根据设备实际工作功率来选择连接配线，根据负载特点搭建适合路径，避免过细发热氧化造成事故或者过粗造成浪费，在材质选择方面可以铝线或者多股铜芯线为主。
在保证高性能的前提下，还要确保在正常工作尽量延长设备的使用寿命，这也是方案制定时必须要考虑的主要因素。设备在额定功率的60%到80%的阻性负载数值来计算可知，能通过房间内所有设备负载累加总功率容量最大值的70%到80%较为理想。由于用电特点不同，布线走线的方式各异，需要根据生产用电分为三组，分组供电优势诸多，比如可以通过各个支路更好地分配分担负载功率的电能，从设计上说整体电路有富余的通路，在设备运行遇到故障时，可以利用富余通路加上负载，可以应急，防止故障导致用电中断，在维护管理方面较为便捷。
在实际应用中，以广播电视专业UPS电源设计和应用为例，不同广播电视节目的播出时间有差异，接入电子设备的数量不同，前后负载功率会差异较大，因此用电量迥异，届时备用电源接入时间也相应地长短不一，所以供电系统在电网断电后，应启用后备电源，对其自动供给。随着不断地用电和电池放电，电能余量降低，此时应确保电池电量储存在一半以下，这样可以有效延长电池寿命。
3 UPS电源的连接方式及应用
（1）单台UPS电源能够供给全部负载连接如1系统的原理图，连接方法较简单；（2）总负载功率需要二台或更多台 UPS电源供给，这种连接方式称作并联无备份方式；（3）二台或二台以上UPS电源其总容比负载总容里要多，但该系统比负载总容量必须多一台 UPS电源的容量，任何一台 UPS电源发生故障时，其余仍能供给全部负载，这种连接方式称作并联有备份方式。
4 结论
整体来讲，UPS电源具备诸多核心技术，这也是应用选型阶段的主要优势，其不仅拥有良好的应用前景，并且可在广播电视专业机房、医院的大型医疗设备等领域的电源供电管理上发挥其最大作用。但是在应用过程中，操作人员还需要综合考虑诸多问题，结合实地考察，明确使用目的和最终需求，定期维护检修，以确保UPS电源在工作时间内的性能稳定，达到持续供电的目的。
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