功率保护稳定发射设备

2002-03-20 Tom Vernon 依马狮网

RF（射频）和电磁干扰；功率下降、电涌和尖峰脉冲；电压降低和断电—所有这些都可能严重地损坏演播室设备、计算机和发射设备。不过现在有很多令人眼花缭乱的电源调节设备，其中包括不间断电源(UPS)、浪涌抑制器、平衡AC变压器、发电机和稳压器。以下是购买这些设备的一些准则。

狭条问题

提起浪涌抑制器，大部分人都会想起在计算机后面收集灰尘的AC狭条。由于AC狭条里有在理论上可以使电涌旁路入地的金属氧化物变阻器(MOV)，所以这些狭条被认为是并联模式的保护器。

大多数AC狭条都存在两个问题。其一是用到一定程度，狭条内部的MOV性能会下降而不起作用，从而使与之相连的设备得不到保护。其二是AC狭条在工作的时候会把来自电涌的能量旁路入地和中线，这样做的后果是害大于利。而串联模式浪涌保护器的工作原理是启动低通滤波器来阻塞构成大部分电涌的绝大部分高频电能，但仍然通过实际的60Hz、15～20A的负载电流。

任何未受保护的计算机或演播室设备都要用一个小型浪涌抑制器来保护。线交互或在线不间断电源系统(UPS)通常可对与之相连的设备起到很好的保护作用。但UPS本身常常是一个容易受到电涌破坏的部件。最好是在UPS之前安装一个串联模式的浪涌保护器。

为了在购买浪涌保护器时做出明智的选择，用户需了解一下两类UL认证：安全性测试和耐用性测试。UL 1449是一种安全认证，它只保证一部设备不着火。要想得到最大程度的保护，请选用UL认证的模式1、1类、A级设备。串联式浪涌保护器有好几种负载可供选择：“砖”式保护器用于保护小型设备；机架安装式设备用于保护一组演播室装备；而置于NEMA机箱中的保护器则用于大型应用。

平衡电源

可以用平衡电源来代替浪涌抑制器。平衡AC电源线不仅可以起到保护作用，而且还有其它用途，最明显的是可以降低模拟和数字音频设备里的噪声电平。不过，使用带有平衡电源系统的保护设备的成本一般要比安装浪涌抑制器的成本高。

Equi=Tech公司市场与销售总监Rick Henry认为平衡电源提高了录制和广播行业的标准。他认为：当数字上升到24b/96kHz分辨率的时候，原来的小沙粒现在就成了大石块。采用带有功放的平衡AC电源可提供严格得多的底端、更好的从左至右的成像、高端上更多的细节。

随着平衡电源系统的发展，为安全和方便用户增添了不少特性。用户可以寻求如下一些性能：接地故障保护、保护设备免受接通瞬间危害的软起动电路、至少±5V的稳压范围，以及在电压下降到88V以下或上升到140V以上时断开AC电源的能力。

UPS可以提供一定程度的短时断电保护，在某些情况下可以清洁输入的电力。选一个合适的UPS要先了解一些与断电有关的统计数字，以及与之连接的设备类型。

UPS有三种类型：离线式、线交互式和在线式。离线式UPS最便宜，它将原始AC直接馈入设备，且只在电源故障时切换到全UPS状态。线路交互式UPS将原始电力馈入设备，而且还能补偿电压波动，如果电源脱离，便切换到UPS状态。真正的在线UPS最贵，主要适用于保护广播设备，因为它能使设备与总电源隔离。引入电力被转换成DC电池电力，然后再被转换回AC电源并馈入设备。除了能与市电线路的噪声隔离外，在线UPS无切换延迟，因为它一直靠电池运行。

在购买UPS时还要考虑它要与什么类型的设备连接及这种设备的重要性。如果你只需基本电源来为办公室工作站供电，那么较便宜的离线式或线路交互式UPS就很适合。但如果你的演播室不允许出现噪声和不能断电，那最好选用在线式UPS。至于音频设备，UPS的总谐波失真(THD)额定值也很重要。较好设备的THD应低于5%。

我们还必须了解电源中断的性质和持续时间。约87%的断电时间持续1～2秒，其表现形式是电涌、尖峰和电压偏移。影响关键设备的事故只有2%是由断电造成的。大多数用户可以利用约20分钟的电池供电得到保护。

对于离线时间不能超过2%的关键设备，准备一台备份发电机或发电机组是合适的。购买发电机之前必须要提前做好计划。安装发电机组时，必须考虑噪声和废气排放等问题。还要向当地的环保机构咨询。而且在计划初期，一定要咨询电力公司的代表和制造商的工程师，因为每个地点和设施都是不同的。

RF发射站点

发射站点对电源有着自己特殊的要求。

许多发射地点都处在远地，也就是说，AC电源经常处于不稳定状态并低于额定的电压值。在许多情况下，远地站点的480V线路电压最多下降15%。大部分发射机的额定线路电压允差为±5%。经常处于这种低线路电压会缩短电子管的寿命并降低发射机性能。

为了保持电压稳定并校正经常出现的低线路电压，需要在发射站点处安装一个稳压器。稳压器有好几种，但新建的发射站点不能安装老式铁磁谐振稳压器和可调式抽头型稳压器。铁磁谐振稳压器对AC线路频率敏感并会产生电磁干扰。带可调式抽头的变压器在电压波动时会连续切换这些抽头连接，自己坏得很快。目前的技术是以各种基于变压器的稳压器为基础的，由于在整流子整个表面上有一碳刷，因此能连续调节。许多稳压器有一个TVSS选件，在计划或升级设施时值得考虑。

除稳压器和发电机外，发射站点还需要一个UPS，首选在线式。在AC电源故障与发电机启动之间有一个延迟。在此期间，UPS可确保机架设备和辅助设备继续工作，不受故障的影响。