淺識EP系列UPS不間斷電源

(廣西廣播電視技術中心桂林分中心)

引言

UPS即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。作為廣播電視轉播臺發射機房保持供電系統持續供電的一個關鍵的設備，UPS電源能夠充分保障機房供電的不間斷性，避免由于斷電而影響到廣播電視節目的順利播出。下文對臺站在使用的EP系UPS電源進行原理及結構的拆分，對各模板有進一步更深的認識及理解，對UPS電源的維護及檢修可以更直觀判斷。

1 控制面板

圖1-1 控制面板

表1

2 系統電氣連接圖

2.1 系統拓撲簡圖

圖2-1 系統拓撲簡圖

2.2 整流器線路圖

圖2-2 整流器線路圖

2.3 逆變器線路圖

圖2-3 逆變器線路圖

3 EP 系列 UPS 內部架構

3.1 整流、靜態開關圖示

圖3-1 整流、靜態開關

3-2 逆變模塊圖示

圖3-2 逆變模塊

4 EP系列各板件介紹

4.1 信號檢測板

信號檢測板的作用有：①主路、旁路、輸出、母線電壓、母線半壓等的差分檢測；②輸入、輸出、電池充放電電流的檢測；③輸入輸出開關、保險 、磁性元件過溫等開關量檢測；④逆變 IGBT 模塊溫度信號處理；⑤工頻 SCR 驅動信號的高頻調制；⑥逆變器逐波限流保護；⑦IGBT 直通保護信號處理；⑧輔助電源掉電、電壓過壓、電流過流檢測。（見圖4－1）

圖4-1 信號檢測板

4.2 DSP 控制板

控制板上含有①CPU 系統（含時鐘、上電復位電路、JTAG 口，數字量的輸入輸出端口擴展）；②電源轉換電路（一路 3.3V、一路 5V、一路 3.3V 備份、一路 3.3V基準源 ）；③數字量輸入輸出電路；④模擬量采集電路；⑤1 路 485 通信，執行和監控單元通訊的功能；⑥1路 CAN 通信，執行并機通訊的功能；⑦1 路 SPI 總線，執行和整流 CPU 通訊的功能；⑧緊急關機電路；⑨軟件識別功能（整流逆變軟件的識別）。

圖4-2 DSP 控制板

4.3 IGBT 驅動板

IGBT 驅動板含有兩路隔離驅動電源產生電路、兩路逆變驅動信號的隔離驅動、兩個 IGBT 模塊的溫度檢測、模擬量采集電路、IGBT 過流檢測等作用。

圖4-3 IGBT 驅動板

4.4 檢測接口板

檢測接口板的作用：①電池電壓、母線電壓、母線半壓經過 1 歐的保護電阻后送到信號接口板檢測；②主路電壓、旁路電壓和輸出電壓經過 1 歐的保護電阻后送到信號接口板檢測；③直流母線電壓通過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風扇保險電路。

圖4-4 檢測接口板

4.5 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[板上的電解電容 C1 （ 100mF）]。在接觸器驅動瞬間，提供接觸器動作所需的大電流，達到穩定 24VDC電源的作用，防止24VDC 電壓瞬變過大。

圖4-5 接口板

4.6 整流驅動板

整流驅動板的作用是①將信號接口板送來的整流SCR 驅動信號， 經過整流 SCR 驅動板的脈沖變壓器和外圍電路處理后有效驅動整流 SCR；②為整流 SCR 驅動板的脈沖變壓器提供驅動電路和功率電路的有效電氣隔離；③整流器過溫開關量轉接。

圖4-6 整流驅動板

4.7 靜態開關驅動板

靜態開關驅動板將信號檢測接口板送來的靜態開關驅動信號（逆變靜態開關驅動信號和旁路靜態開關驅動信號），經過靜態開關驅動板進行電平變換和信號調制，再經過脈沖變壓器和外圍電路處理后驅動靜態開關 SCR；為驅動電路和功率電路提供有效電氣隔離。

圖4-7 靜態開關驅動板

4.8 鍵盤板

鍵盤板是 UPS 與人工界面間搭起的一座橋梁，人工可以通過面板對機器的相關參數進行設置；同時，機器可以通過 LED 直觀地表征目前 UPS 的工作狀態；機器通過單板上蜂鳴器告警電路，可以將故障通過報警聲提示用戶，讓用戶了解故障類型；對緊急關機信號進行轉接。

圖4－8 鍵盤板

4.9 輔助電源板

輔助電源板含有主路 AC 輸入、旁路 AC 輸入、直流 DC 輸入給系統相關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

4.10 監控板

監控板含有模塊層 DSP 通訊、 LCD 及鍵盤控制、實時時鐘管理、 配置數據管理， EEPROM 管理、輸入輸出干接點控制、電池管理及溫度測量、ESPII 協議處理、MODEM 支持、工裝測試、Flash Update 等功能 。

小結:EP系列UPS電源是縣級轉播臺與鄉鎮轉播臺新增的全臺UPS電源，實現是全臺發射機不間斷的播放，對廣播電視無間斷的安全播出起重要的作用，通過認識與學習UPS、原理構造，掌握各模塊的作用，對以后的維護及維修起重要作用。

圖4-10 監控板