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导轨式工业开关电源并联和冗余应用分析

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2018-05-12

    近年来,大功率电源模块广泛应用于工业、电力、通信等领域,并联使用有成为主流的趋势。在工业领域,其系统的越来越大型化和复杂化,对导轨式开关电源的要求也越来越高。市场上有不少的电源虽然都具有并联和冗余的功能,可是导轨式开关电源在实际应用中,仍会遇到不少问题。

 

    在使用导轨式开关电源时,为了达到最大输出功率,可以通过电源并联的方式增加输出。最简单的并联方式是二个或多个电源间接并联,主要的一点就是电源对输出功率的承受力简单并联方式一般不考虑电流的均流问题,只考虑在启动或负载变化时并联电源可能出现的问题。

 

    在电源启动时,会有延迟时间现象,是在并联时须提供一个辅助电压。当负载突变时,电源启动慢慢起来,延迟大约0.5s才能使电源工作,在这时间内,只要一个电源进行工作并处于负载电流的极限形态,将会导致过载堵截输出的电压。所以并联电源需在电源空载的环境下,内部辅助电源正常工作,当出现突变负载时,其电源能及时地分管负载。

 

    在应用中为了避免输出会电流,当采用被动式均流手艺并联时,其并联电源的输出电压值需要分歧,所以大多数具有并联功能的开关电源的输出电压都是可调的。一般开关电源的启动时间需小于20%的电源过负载的时间

 

    自动式平衡电流并联电源用调整每个电源输出电流,被动式平衡电流相比,输出电压精度高,输出电的类型无关。但是实际应用成本较高,因为电源内部需要电流测试线和电流调理器。

 

    一般为了提高电源的可靠性,大多数工业场所都会采用冗余电源的方案。这种方案是在当并联电源中的任何一个发生故障时,其后备电源会进入到工作状态,称为n 1的方式。如果是需要极高可靠性的场所,还可以采用n m的方式,这种方案拥有多个后备电源,即使m个电源发生故障,仍旧能正常工作。如果需要百分百的实现冗余功能,如:可以采用串接隔离二极管来实现各个电源之间互相隔离等。

 

    在采用冗余方案时,为了提高系统的可靠性,在电源出现问题后最好是有提示,可方便及时处理。同时冗余电源的输入电源应毗连在分歧的相线上,这样当一个相线现问题时,毗连在其他相线上的电源仍能继续工作

 

    开关电源并联运行可以扩大系统容量,同时还可组成冗余方案提高可靠性,当出现故障时,方便及时维修。需要注意的是在大功率电源并联时,需要采用均流方式,保证电应力和热应力的分配。


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