跟着家产约束格式的持续大型化、杂乱化及归纳化,抵挡约束体系的动力的需求者工业导轨式的把握确实实性,为了抵达这个主旨,导轨式开关电源的并联技术和冗余功用得到了很大的兴旺。市场上也发现了不少具有并联和冗余成效的导轨式开闭电源。但是在坐褥实践中怎么精确地运用和挑选导轨式开关电源来杀青并联和冗余的成效,仍生计不少问题。比方说:怎样能结束100%的冗余成效,判袂功率的电源在并联时会发生什么样的标题,电源内中的改动机能对并联运转的电源发生的教育,并联电源设备场合及排列对电源操作寿数的感染,以及选拔不同电源发动时刻对并联运转或许带来的效果等。本文将对实验中独占导轨式开关电源并联和冗余本事的问题作些推求。
由于在电源策画中,输出接线端子团体都按单个电源的最大容量来方案和选定的,因此电源并联运转时,各电源的输出端电压不能直接地相联,如此毗连的结局会发现过载景色。PULS电源选用了二个输出端子,如图1所示。从电源单元到负载的毗连线应操作相同长度和横截面的导线。一同输出电压有必要毗连在一个大众的接线端上。多么确保每个电源不会在传输导线上发生永诀的电压降,阻拦输出回途电流的迸发。拔取被动式均流时刻的并联运转时各个并联电源的输出电压值有必要完备一概,为了抵达这个政策,良多可并联的开关电源输出电压是可调的,如PULS电源的输出为24~28V可调。如此在一切并联的电源接上负载往日,各个开闭电源的输出电压就可更改到一概的电压值。
差异的电源的发动特性对电源并联运转的寻常与否将会发生很大的教化,由于开关电源在上电后梗概必要0.3~1.5s的时刻才力使输出电压沉着。而采纳发动时分的不同较大的开合电源时,常常会给并联运转电叙的正常发动带来很大的困穷。假使两个开合电源并联劳作,其间一个电源发动时分比力短,只需0.3s,其电压很疾就慈祥下来,当即承掌管载的电流;而在榜首电源输出电压已沉着的境遇下另一个并联开关电源仍处于发动境况,不能正常管事,这时榜首个电源有必要秉承全盘的负载电流,然后投入过负载情况,电源清闲设备起作用,关断输出电压;恰在此刻,另一个开关电源投入巩固情况,输出电压遭受负载电流,此刻榜首个电源情由输出电压已关断,第二个开关电源有必要遭受统共的负载,则又投入过负载景象,引起第二个开关电源关断。在电途策略时假如没有充溢思量到确保手腕的话,不时会将电源烧坏生怕屡非有必要发动一再才会举行寻常干事的景况。是以电源在并联作业时有必要思索到开关电源的发动期间。广泛的经历是开关电源的发动时刻有必要小于20%的电源过负载的时辰,多么才略确保在并联运转时确实发动,一同创议可并联的开闭电源不要挑选Hiccup输出负载性格,如斯会给电源的确诊带来劳累。德国PULS电源大众公司(以下简称PULS公司)的新一代产品DIMENSION充斥思虑了电源并联劳作时特性,加大了电源的过负载身手,其POWER OVERLOAD具有可维持4秒钟的150%过负载才略。如此,PULS电源并联作业是就不用考虑电源的发动时刻的陶染,大大简略了左右者和铺排者。
在并联运转时,电源中为了给它的操控电讲供电,须供应一个襄理电压,这在发动时资格选拔一个电容来告竣(这也便是为什么电源发动时有伸长时期的由来)。当电源的功率控制往常作业后,其约束电途由自身的电源供电,当两个电源并联运转时,假如一着手带的负载很少,那么其间一个电源的功率极限根蒂合断(这不但对被动式或自动式均流门径都是恰似的)。这时这个电源的内中的拯救电源也关断了,当负载骤变时,这个电源有必要像发动景况相仿,缓慢地从头设置起来,这要经过一个推迟(或许0.5s)才略使电源功率控制正常使命,在这伸长时刻内,惟有一个电源举行作业,并且处于负载电流的极限景况,这时屡次会引起过载珍惜作为,切断输出的电压。所以并联运转的电源有必要确保在电源空载的境况下,内部补助电源照旧干事,多么,当闪现骤变负载时扫数电源能及时地分担任载。在并联运转时,并联运转的电源应当具有遭受较高外来电压的才力,否则的话,一个较高的外来电压将会捣乱并联电源。为了压抑这种情形的迸发,须考虑串接一个决绝二极管。PULS公司的DIMENSION足够思量了骤变输出负载的特征,资格加大了电源的过负载智慧,来处理由于负载骤变而或许迸发电源倏得过负载的标题。多么,PULS电源并联处事方法比大都的开关电源的并联来的额外真实、平和和简略。
在驾御导轨式开闭电源时,为了供应高出单个电源所能抵达的输出最大功率,可以经过电源并联的要领来加添输出的电流量。便利的并联运转方法是央求二个或多个电源直接并联,而不发生任何损坏的情形,其严重的一点便是电源对输出功率的遭受力,所谓的简易并联并不考虑电流的均流问题,而是思虑在发动时或负载转嫁时的并联电源惧怕发生的标题。人们将两个电源简略地并联起来,并将它的输出电源调换到尽或许一概,如此在作业检验中往往会表明这种光景:电源1开端继承一同负载,闲居到它的电流极限,然后电源2遭受余下的电流,要是多么并联运转举动冗余成效左右,一同选拔永诀的输入源的就事的话,那么这种编制是受招待的,来由它无妨对输入源寿数起扩大敬重熏陶(如电池等)。假定如斯并联运转举动行进输出总功率,即加大电流量的环境下,这种不均流的就事体系将带来不良的成果,原因多么一个电源平常管事在满负载的情状下,其电源的寿数大大筛选,并联电源确实凿性大大消沉,这个电源一再也会过早地危害。所以广泛并联电源有必要合理地分配电流,这里有两种告终的法子。
被动式均匀电流的并联运转方法特征是:当输出电流增大时,其输出电压会微量的筛选,其输出电压是所谓的软天分:输出电压跟着输出电流的添加而略微着落。其电源在空载到满负载之间的输出电压的轰动大略为4%~5%额外电压即1V尊下。多么当二个电源并联时,由于差异的电流负载发生了别离的输出电压,一个是有稍高输出的电压的电源新近遭受负载电流,跟着电流量的添补,这个电源输出电压略降,低于另一个电源的输出电压,多么另一电源接受负载电流,经过这样门道式替换的手法抵达均衡电流的教养。均匀电流的均衡秤谌怎么,取决于一切并联电源的输出电压的初始调剂和扶持值。有必要指出,这个手法的竣工其输出电源有必要采纳一个合伙的接线端。
团体来叙,在大团体驾御场合中,具有输出电压的软性格下降曲线的开关电源基本上能速意并联运转的均流的要求。PULS电源SL强力型系列选拔了这种被动式的并联干事方法,为了简略用户的运用,PULS电源上面具有输出电压特质的挑撰开闭,即单个运转或并联运转的挑选开合。开关张开“S”情形时,这时输出电压特性是硬性质,输出电压的巨细与输出的电流无合。当张开“P”情况时,即为并联运转办法,电源输出电压特征软性质。开合电源的输出电压值随输出电流添补而削减,以到达均匀电流的主见。如此PULS电源给并联运转或单个运转供应了一个经济而又切当的性价比高的导轨式开关式电源。
自愿式均衡电流的并联方法必需拔取一根附加的均流线,这根均流线行为反应暗号传送到电源的规模器来调剂每个电源在整体的条件下需求相似的输出电流,这时,电源电压输出的软特点是不需求的,输出电压在任何场合下不受电流巨细的影响,是以与被动式平衡电流比较,其输出电压精度高,一同与输出电途的规范无关;然则对待挖掘和设备来叙,费用较高,由于在电源内中需求一个实在度较高的电流测验线途和一个附加的电流调剂器,一同也多一个接线端口。PULS电源的SL40.301三相24/40A的电源选拔这种技术,通通的电源进程均流线所示。
为了前进供电电源确实凿性,在许多家产驾御场关都选用冗余电源的布置,这便是叙在并联的电源中至稀有一个电源处于后备境况。如此当并联电源中任一电源发生捣蛋时,这个后备电源自动切换到劳作情形,已确保并联电源连续供应方案的总功率,这种冗余布置称为N+1冗余,为了举行更高地前进可靠性,也可挑选N+M的冗余组织,总共M个电源都处于后备情况,要是M个电源发生阻遏时,并联电源仍能寻常干事,需求给负载所需的功率。为了确保冗余电源运转方法的高可靠性,其电途的规划要忖量的标题比团体并联电源的方案多得多。比如说,必需忖量任何一个电源不该悠长在功率极限或电流极限情状下作业。如此发生的热量会重染寿数和开展波折的概率,在最坏的境况下,冗余决不甘愿输出回叙的电压近距离的景物暴露,这会引起负载回途的短道,悉数不能结束冗余效能。是以为了100%地达到冗余效能,各个电源之间必需彼此阻挡,这广泛可挑选串接一个阻隔二极管来结束,如选取PULS公司分娩的SLR01、SLR02中止二极管模块。一同PULS公司还坐蓐将阻隔二极管集成在开关电源的冗余电源,如PULS公司的SLR2、SLR5和SLR10的冗余电源。在了断冗余就事铺排是,有必要研讨拔擢的检测才干,以进步方法工程的安定性。当冗余电源中任何一个电源闪现阻遏时,有必要要有一个夸耀信号,及时地观察到哪个电源坏了,以便尽速地举行现场赏罚。所以冗余电源中,任一电源的劳作情况需有一个检测安装。PULS公司的圮绝二极管模块上都有各个电源的情状夸耀灯,并有一个与约束器相联接的断电器触点。能将电源的使命情况及时地送入约束方法中,收场监控。在拟定冗余电途组织时,电源的输入电压与电网联接时,冗余电源的输入电源应相联在差异的相线上,多么当一个相线闪现标题时,贯穿在其全班人相线上的电源仍能赓续处事,这样大大前进了冗余电源格式的实在性。关于三相电源来谈,开合电源必需具有缺相干事效能,即三相电源能在两相景况下干事,以供应冗余电源的实在性。
图5表现了一个采纳PULS电源杀青的5+1的冗余电源的方案。其输出功率为3 600W/24V/150A的并联式冗余电源。这个布置拔取了6个SL30.100和3个SLR02的冗余模块。3个SLR02的冗余模块将总共的电源使命情况串接起来,成为一个归纳旗帜送入控制体系进行监控。每个SLR02的冗余模块都能自负所连合的电源作业境况,中止二极管也遏止了输出回说的短叙局势的表现。
本文对怎么确凿挑选导轨式开关电源并联和冗余技术,对种种惊骇在实践独揽发生标题作了商讨。值得一提的是,最近德国PULS普世电源公司推入墟市的DIMENSION概念性电源,不但其效率高 95%,体积小,比广泛同类导轨式开合电源小60%以上,引起了墟市严重的反应,一同它开创的超强的过载才能不但管制了瞬时过载标题,何况在告终并联和冗余功效中遭受的别离发动时分标题,骤变输出负载的标题,被动式均匀并联输出电压滚动标题,自愿式平衡并联电路组织缤纷标题,以致冗余电道惊骇发生的短路标题都获名胜获得领会决。该产品无疑大大的简略了用户的运用,又大大前进了格式确实实性,在导轨式开合电源时刻的新启示的谈路上又带动了一大步。