(廣西廣播電視技術(shù)中心桂林分中心)
UPS即不間斷電源,是一種含有儲(chǔ)能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。作為廣播電視轉(zhuǎn)播臺(tái)發(fā)射機(jī)房保持供電系統(tǒng)持續(xù)供電的一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)備,UPS電源能夠充分保障機(jī)房供電的不間斷性,避免由于斷電而影響到廣播電視節(jié)目的順利播出。下文對(duì)臺(tái)站在使用的EP系UPS電源進(jìn)行原理及結(jié)構(gòu)的拆分,對(duì)各模板有進(jìn)一步更深的認(rèn)識(shí)及理解,對(duì)UPS電源的維護(hù)及檢修可以更直觀判斷。
圖1-1 控制面板
表1
圖2-1 系統(tǒng)拓?fù)浜?jiǎn)圖
圖2-2 整流器線路圖
圖2-3 逆變器線路圖
圖3-1 整流、靜態(tài)開關(guān)
圖3-2 逆變模塊
信號(hào)檢測(cè)板的作用有:①主路、旁路、輸出、母線電壓、母線半壓等的差分檢測(cè);②輸入、輸出、電池充放電電流的檢測(cè);③輸入輸出開關(guān)、保險(xiǎn) 、磁性元件過(guò)溫等開關(guān)量檢測(cè);④逆變 IGBT 模塊溫度信號(hào)處理;⑤工頻 SCR 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的高頻調(diào)制;⑥逆變器逐波限流保護(hù);⑦IGBT 直通保護(hù)信號(hào)處理;⑧輔助電源掉電、電壓過(guò)壓、電流過(guò)流檢測(cè)。(見圖4-1)
圖4-1 信號(hào)檢測(cè)板
控制板上含有①CPU 系統(tǒng)(含時(shí)鐘、上電復(fù)位電路、JTAG 口,數(shù)字量的輸入輸出端口擴(kuò)展);②電源轉(zhuǎn)換電路(一路 3.3V、一路 5V、一路 3.3V 備份、一路 3.3V基準(zhǔn)源 );③數(shù)字量輸入輸出電路;④模擬量采集電路;⑤1 路 485 通信,執(zhí)行和監(jiān)控單元通訊的功能;⑥1路 CAN 通信,執(zhí)行并機(jī)通訊的功能;⑦1 路 SPI 總線,執(zhí)行和整流 CPU 通訊的功能;⑧緊急關(guān)機(jī)電路;⑨軟件識(shí)別功能(整流逆變軟件的識(shí)別)。
圖4-2 DSP 控制板
IGBT 驅(qū)動(dòng)板含有兩路隔離驅(qū)動(dòng)電源產(chǎn)生電路、兩路逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的隔離驅(qū)動(dòng)、兩個(gè) IGBT 模塊的溫度檢測(cè)、模擬量采集電路、IGBT 過(guò)流檢測(cè)等作用。
圖4-3 IGBT 驅(qū)動(dòng)板
檢測(cè)接口板的作用:①電池電壓、母線電壓、母線半壓經(jīng)過(guò) 1 歐的保護(hù)電阻后送到信號(hào)接口板檢測(cè);②主路電壓、旁路電壓和輸出電壓經(jīng)過(guò) 1 歐的保護(hù)電阻后送到信號(hào)接口板檢測(cè);③直流母線電壓通過(guò)二極管防反隔離后給輔助電源供電;④輸出電壓半波整流后給輔助電源供電;⑤風(fēng)扇保險(xiǎn)電路。
圖4-4 檢測(cè)接口板
接口板為諧波濾波器諧振電路投切控制接觸器提供 24VDC 控制信號(hào)[板上的電解電容 C1 ( 100mF)]。在接觸器驅(qū)動(dòng)瞬間,提供接觸器動(dòng)作所需的大電流,達(dá)到穩(wěn)定 24VDC電源的作用,防止24VDC 電壓瞬變過(guò)大。
圖4-5 接口板
整流驅(qū)動(dòng)板的作用是①將信號(hào)接口板送來(lái)的整流SCR 驅(qū)動(dòng)信號(hào), 經(jīng)過(guò)整流 SCR 驅(qū)動(dòng)板的脈沖變壓器和外圍電路處理后有效驅(qū)動(dòng)整流 SCR;②為整流 SCR 驅(qū)動(dòng)板的脈沖變壓器提供驅(qū)動(dòng)電路和功率電路的有效電氣隔離;③整流器過(guò)溫開關(guān)量轉(zhuǎn)接。
圖4-6 整流驅(qū)動(dòng)板
靜態(tài)開關(guān)驅(qū)動(dòng)板將信號(hào)檢測(cè)接口板送來(lái)的靜態(tài)開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(逆變靜態(tài)開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和旁路靜態(tài)開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)),經(jīng)過(guò)靜態(tài)開關(guān)驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行電平變換和信號(hào)調(diào)制,再經(jīng)過(guò)脈沖變壓器和外圍電路處理后驅(qū)動(dòng)靜態(tài)開關(guān) SCR;為驅(qū)動(dòng)電路和功率電路提供有效電氣隔離。
圖4-7 靜態(tài)開關(guān)驅(qū)動(dòng)板
鍵盤板是 UPS 與人工界面間搭起的一座橋梁,人工可以通過(guò)面板對(duì)機(jī)器的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置;同時(shí),機(jī)器可以通過(guò) LED 直觀地表征目前 UPS 的工作狀態(tài);機(jī)器通過(guò)單板上蜂鳴器告警電路,可以將故障通過(guò)報(bào)警聲提示用戶,讓用戶了解故障類型;對(duì)緊急關(guān)機(jī)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)接。
圖4-8 鍵盤板
輔助電源板含有主路 AC 輸入、旁路 AC 輸入、直流 DC 輸入給系統(tǒng)相關(guān)板件提供所需的輔助電源,輸出電壓±24V、±15V、9V 等。
圖4-9 輔助電源板
監(jiān)控板含有模塊層 DSP 通訊、 LCD 及鍵盤控制、實(shí)時(shí)時(shí)鐘管理、 配置數(shù)據(jù)管理, EEPROM 管理、輸入輸出干接點(diǎn)控制、電池管理及溫度測(cè)量、ESPII 協(xié)議處理、MODEM 支持、工裝測(cè)試、Flash Update 等功能 。
小結(jié):EP系列UPS電源是縣級(jí)轉(zhuǎn)播臺(tái)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉(zhuǎn)播臺(tái)新增的全臺(tái)UPS電源,實(shí)現(xiàn)是全臺(tái)發(fā)射機(jī)不間斷的播放,對(duì)廣播電視無(wú)間斷的安全播出起重要的作用,通過(guò)認(rèn)識(shí)與學(xué)習(xí)UPS、原理構(gòu)造,掌握各模塊的作用,對(duì)以后的維護(hù)及維修起重要作用。
圖4-10 監(jiān)控板