II. Khảo sỏt thiết kế mạng đồng trục xuụi chiều:
5. Nguồn cung cấp UPS:
UPS (Uninterruptible Power Supply - nguồn cấp điện liờn tục) là một thiết bị quan trọng khụng thể thiếu trong mạng HFC. Khi nguồn điện thành phố hoạt động bỡnh thường, UPS sẽ cấp dũng điện đó ổn ỏp cho tải, đồng thời nạp cho UPS. Khi lưới điện thành phố khụng hoạt động thỡ lập tức UPS cấp điện xoay chiều cho tải bằng cỏch chuyển mạch, đảm bảo cho tải hoạt động bỡnh thường.
Trong mạng HFC thường cấp nguồn 60Vac cho node quang, khuếch đại trục/ nhỏnh thụng qua cỏp đồng trục. Để tiện cho việc quản lý và sửa chữa, nờn dựng 1 UPS để cấp nguồn cho node quang và khuếch đại.
Trong thực tế, nguồn của node quang và khuếch đại đều cú bộ phận lưu điện dự phũng nờn độ trễ khi chuyển mạch của UPS khụng ảnh hưởng nhiều đến module khuếch đại của node quang, khuếch đại. Cũn đối với mỏy thu truyền hỡnh tại thuờ bao thỡ độ trễ của UPS chỉ tương đương với một tạp õm can nhiễu nhỏ và hầu như khụng cú sự ảnh hưởng đỏng kể. Với CMTS và CM thỡ những dao động điện ỏp ngắn này cũng chỉ tương đương với một tạp õm, mà trong giao thức thụng tin giữa CMTS và CM cú nhiều biện phỏp cú thể trỏnh được những loại tạp õm này.
Cụng nghệ UPS rất đa dạng, cú thể chia thành 2 loại: cú dự phũng SB và khụng cú dự phũng N-SB. Hoặc chia theo cấp độ bảo vệ cỏc sự cố: mất điện, quỏ ỏp, hạ ỏp, yếu nguồn, tăng ỏp do chuyển mạch và mộo súng hài…Hiện nay mạng CATV của BTS chủ yếu dựng loại khụng cú dự phũng (N-SB). Tuy nhiờn cũng cần nghiờn cứu thiết kế để bổ sung cỏc điểm nguồn cung cấp cú dự phũng cho thớch hợp.
Khi chọn UPS cần chỳ ý một số điểm sau:
- Căn cứ vào tải để chọn mức cụng suất của UPS. Nếu mạng cỏp đồng trục phõn phối theo dạng cõy truyền thống, cú 10-20 khuếch đại, cần phải dựng UPS cú dũng điện đầu ra khoảng 15A. Tuy nhiờn trong 1 node quang cú số lượng khuếch đại ớt hơn thỡ dựng UPS 15A sẽ khụng kinh tế, khi đú khuyến cỏo dựng UPS 5-10A.
- Hiệu suất của nguồn cung cấp, khả năng chịu tải. - Thời gian lưu của UPS.
Hỡnh vẽ trờn mụ tả 1 đoạn cỏp và một số khuếch đại được mở rộng trờn 1 nhỏnh của nguồn cung cấp PS. Bài toỏn đặt ra cho người thiết kế mạng cỏp đồng trục là cần phải tớnh toỏn để dựng tối thiểu số nguồn cung cấp hay là xỏc định số khuếch đại lớn nhất mà 1
nguồn cung cấp cú thể cấp đủ nguồn cho chỳng. Để từ đú đặt vị trớ chốn nguồn cho thớch hợp.
Qỳa trỡnh tớnh toỏn như sau:
1. Xỏc định trở khỏng mỗi đoạn cỏp ở nhiệt độ hoạt động cao nhất.
2. Xỏc định đường cong điện ỏp – dũng điện của mỗi loại khuếch đại sử dụng. 3. Xỏc định dũng điện chạy qua mỗi thành phần trong hệ thống.
4. Đỏnh giỏ sơ bộ nguồn cung cấp cho mỗi khuếch đại và số khuếch đại cú thể phục vụ được.
5. Từ những dữ liệu trờn, xỏc định dũng điện chạy qua mỗi khuếch đại và tổng dũng điện chạy qua mỗi đoạn cỏp.
6. Từ dữ liệu của bước 1 và bước 5, xỏc định điện ỏp rơi trờn mỗi đoạn.
7. Bắt đầu tớnh nguồn từ nguồn cung cấp PS, trừ đi điện ỏp rơi trờn đoạn đầu tiờn để xỏc định điện ỏp cung cấp cho khuếch đại 1.
8. Tớnh toỏn lặp đi lặp lại cho đến khi tỡm được kết quả phự hợp. Xỏc nhận lại điện ỏp cú cấp được cho khuếch đại ở xa nhất khụng, nếu khụng thỡ phải điều chỉnh, tớnh toỏn lại.
Quỏ trỡnh tớnh toỏn nguồn điện ỏp cung cấp cho khuếch đại sẽ đơn giản hơn nhiều khi tớnh trờn mỏy tớnh.
VD: Tớnh nguồn cung cấp cho cỏc khuếch đại trờn 1 cổng của node quang với cỏc thụng số như sau:
- Khuếch đại trục: loại AC500, khuếch đại nhỏnh: loại CXE101
- Trở khỏng của cỏp đồng trục QR540: 5.28 Ω/km, RG11: 36.1Ω/km - Dũng điện tiờu thụ qua mỗi khuếch đại AC500, CXE-101:
Hỡnh vẽ: Sơ đồ dũng điện tiờu thụ của khuếch đại CXE101 (đường cong dưới )
Hỡnh vẽ: Sơ đồ dũng điện tiờu thụ của khuếch đại AC500 (đường cong dưới )
- Áp dụng cỏc bước tớnh ở trờn ta sẽ tớnh được nguồn cung cấp cho cỏc khuếch đại như sau:
KĐ1
(A) KĐ2 (A) KĐ3 (A) KĐ4 (A) KĐ5 (A) KĐ6 (A) Dũng Tổng (KĐ2:6)Dũng KĐ3+4Dũng KĐ2+5+6Dũng KĐ5+6Dũng Dũng
điện 0.30 0.45 0.32 0.32 0.31 0.32 2.02 1.72 0.64 1.08 0.63
PS (Vac)KĐ1 (Vac)KĐ2: (Vac)KĐ3 (Vac)KĐ4 (Vac)KĐ5 (Vac)KĐ6
60 59.15 57.69 57.52 57.398 57.07 56.87 ---> Mức điện ỏp cấp cho mỗi khuếch đại