電源供應(yīng)器冗余方法與應(yīng)用
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隨著科技日新月異，各種精密儀器設(shè)備對(duì)于電源的穩(wěn)定性也越來(lái)越注重，例如工業(yè)計(jì)算機(jī)、服務(wù)器與電信廠房設(shè)備等等。通常設(shè)備廠商的設(shè)計(jì)會(huì)如圖一的方式，選用2臺(tái)電源供應(yīng)器，于輸出正端各別串接二極管，再并聯(lián)接到負(fù)載端。這樣的設(shè)計(jì)理念，是當(dāng)其中一臺(tái)當(dāng)機(jī)時(shí)，另一臺(tái)仍會(huì)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，確保整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定性。另外，不建議以選擇具并聯(lián)功能的電源供應(yīng)器并聯(lián)來(lái)取代備援，因?yàn)椴⒙?lián)還是有機(jī)會(huì)因其中一臺(tái)電源供應(yīng)器輸出端損害短路，造成整個(gè)系統(tǒng)異常。
圖一 使用二極管并聯(lián)方式
- 如圖二中耐壓VRRM要大于電源輸出電壓，以防止電壓逆灌。
- 如圖二中耐流IO建議要大于2倍的電源輸出電流，以確保二極管耐受。
- 如圖二中順向電壓Vf越低越好；若是耐壓許可，建議選用蕭特基二極管，因?yàn)檫@樣Vf會(huì)比較低，二極管溫度會(huì)較低，散熱片面積可以比較小。
另外因?yàn)槎O管會(huì)有損耗產(chǎn)生，并以熱的方式呈現(xiàn)，因此還需設(shè)計(jì)散熱片來(lái)散熱，確保二極管的溫度不會(huì)超過(guò)其耐溫。
圖二 蕭特基二極管ESAD83-006R規(guī)格
以上所提到的冗余方式都是要由設(shè)備廠商自行設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，但并非所有的廠商都有此能力，設(shè)備廠商可以選擇有冗余功能的產(chǎn)品，例如UHP系列的冗余選配，或選擇搭冗余模塊。明緯于早期設(shè)計(jì)了一款DR-RDN20的電源并聯(lián)冗余模塊，提供備援解決方案，將二極管、散熱片以及一些功能做成軌道式的外觀，方便于客戶(hù)組裝作冗余應(yīng)用。
因?yàn)槿哂喈a(chǎn)品需求越來(lái)越多，舊款冗余模塊的體積與效能無(wú)法滿(mǎn)足需求，明緯新開(kāi)發(fā)了次世代軌道型可快速掛軌的DRDN20/40系列，并同時(shí)規(guī)劃了采鎖螺絲固定的機(jī)殼型ERDN20/40系列，新舊世代詳細(xì)差異如圖三所示。
DRDN20/40及ERDN20/40系列是一系列20A/40A電源并聯(lián)冗余模塊，可搭配電源供應(yīng)器做冗余，藉以提升整體系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定度及可靠度，主要特點(diǎn)包含: 可支持系統(tǒng)1+1及1+N冗余、適用5V (僅ERDN20) /12V/24V/48V系統(tǒng)電壓、二路DC輸入接點(diǎn)與單路輸出，內(nèi)建二路DC OK繼電器接點(diǎn)可偵測(cè)電源狀態(tài)、采Mosfet技術(shù)可降低熱損并減少輸入與輸出電壓之間的壓差、-40～+80℃超寬工作溫度…..等，適用于需要確保設(shè)備不可中斷運(yùn)行的應(yīng)用場(chǎng)合。
圖三 新舊世代電源供應(yīng)器冗于模塊差異表