工業導軌式開關電源冗餘和並聯技術實際應用
發布時間:2016-11-23 責任編輯:susan
【導讀】工業節製係統的不竭大型化、複雜化及分析化,對於節製係統的能源的供給者工業導軌式開關電dian源yuan的de要yao求qiu也ye越yue來lai越yue高gao了le,其qi集ji中zhong體ti此ci刻ke若ruo何he供gong給gei大da功gong率lv的de開kai關guan電dian源yuan和he若ruo何he提ti高gao導dao軌gui式shi開kai關guan電dian源yuan的de利li用yong的de靠kao得de住zhu性xing,為wei了le達da到dao這zhe個ge目mu標biao,導dao軌gui式shi開kai關guan電dian源yuan的de並bing聯lian手shou藝yi和he冗rong餘yu功gong能neng獲huo得de了le很hen大da的de成cheng長chang。

shichangshangyechengxianlebushaojuyoubinglianherongyugongnengdedaoguishikaiguandianyuan。keshizaichuchanshijianzhongruohezhunquediliyonghexuanzedaoguishikaiguandianyuanlaishixianbinglianherongyudegongneng,rengjuyoubushaowenti。haobishuo:若何能實現100%derongyugongneng,fenqigonglvdedianyuanzaibinglianshihuifashengshenmeyangdewenti,dianyuanneibudetiaolijinengduibinglianyunzhuandedianyuanfashengdeyingxiang,bingliandianyuananzhuangjichenlieduidianyuanliyongshoumingdeyingxiang,yijicaiyongfenqidianyuanqidongshijianduibinglianyunzhuankenengdailaidehouguodeng。benwenjiangduishijianzhongliyongdaoguishikaiguandianyuanbinglianherongyushouyidewentizuoxieqiecuo。
1、輸出電壓毗連方式對並聯運轉電源的影響
因yin為wei在zai電dian源yuan設she想xiang中zhong,輸shu出chu接jie線xian端duan子zi一yi般ban都dou按an單dan個ge電dian源yuan的de最zui大da容rong量liang來lai計ji較jiao和he選xuan定ding的de,因yin而er電dian源yuan並bing聯lian運yun轉zhuan時shi,各ge電dian源yuan的de輸shu出chu端duan電dian壓ya不bu克ke不bu及ji間jian接jie地di毗pi連lian,如ru許xu毗pi連lian的de終zhong端duan會hui呈cheng現xian過guo載zai現xian象xiang。PULS電源采用了二個輸出端子,如圖1所(suo)示(shi)。從(cong)電(dian)源(yuan)單(dan)位(wei)到(dao)負(fu)載(zai)的(de)毗(pi)連(lian)線(xian)應(ying)利(li)用(yong)不(bu)異(yi)長(chang)度(du)和(he)橫(heng)截(jie)麵(mian)的(de)導(dao)線(xian)。同(tong)時(shi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)必(bi)需(xu)毗(pi)連(lian)在(zai)一(yi)個(ge)公(gong)共(gong)的(de)接(jie)線(xian)端(duan)上(shang)。如(ru)許(xu)每(mei)個(ge)電(dian)源(yuan)不(bu)會(hui)在(zai)傳(chuan)輸(shu)導(dao)線(xian)上(shang)發(fa)生(sheng)分(fen)歧(qi)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang),避(bi)免(mian)輸(shu)出(chu)回(hui)電(dian)流(liu)的(de)發(fa)生(sheng)。
采cai用yong被bei動dong式shi均jun流liu手shou藝yi的de並bing聯lian運yun轉zhuan時shi各ge個ge並bing聯lian電dian源yuan的de輸shu出chu電dian壓ya值zhi必bi需xu完wan全quan分fen歧qi,為wei了le達da到dao這zhe個ge目mu標biao,很hen多duo可ke並bing聯lian的de開kai關guan電dian源yuan輸shu出chu電dian壓ya是shi可ke調tiao的de,如ruPULS電源的輸出為24~28V可調。如許在所有並聯的電源接上負載以前,各個開關電源的輸出電壓就可調整到分歧的電壓值。2、分歧的開關電源啟動特征對並聯運轉電源的影響
分歧的電源的啟動特征對電源並聯運轉的一般與否將會發生很大的影響,因為開關電源在上電後大約需要0.3~1.5s的de時shi間jian才cai能neng使shi輸shu出chu電dian壓ya不bu變bian。而er采cai用yong啟qi動dong時shi間jian的de不bu同tong較jiao大da的de開kai關guan電dian源yuan時shi,往wang往wang會hui給gei並bing聯lian運yun轉zhuan電dian的de一yi般ban啟qi動dong帶dai來lai很hen大da的de麻ma煩fan。若ruo是shi兩liang個ge開kai關guan電dian源yuan並bing聯lian工gong作zuo,此ci中zhong一yi個ge電dian源yuan啟qi動dong時shi間jian比bi力li短duan,隻zhi需xu0.3s,其電壓很快就不變下來,頓時承擔負載的電流;而(er)在(zai)第(di)一(yi)電(dian)源(yuan)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)已(yi)不(bu)變(bian)的(de)環(huan)境(jing)下(xia)另(ling)一(yi)個(ge)並(bing)聯(lian)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)仍(reng)處(chu)於(yu)啟(qi)動(dong)形(xing)態(tai),不(bu)克(ke)不(bu)及(ji)一(yi)般(ban)工(gong)作(zuo),這(zhe)時(shi)第(di)一(yi)個(ge)電(dian)源(yuan)必(bi)需(xu)承(cheng)擔(dan)全(quan)數(shu)的(de)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu),從(cong)而(er)進(jin)入(ru)過(guo)負(fu)載(zai)形(xing)態(tai),電(dian)源(yuan)平(ping)安(an)安(an)裝(zhuang)起(qi)感(gan)化(hua),關(guan)斷(duan)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya);恰qia在zai此ci時shi,另ling一yi個ge開kai關guan電dian源yuan進jin入ru不bu變bian形xing態tai,輸shu出chu電dian壓ya承cheng受shou負fu載zai電dian流liu,此ci時shi第di一yi個ge電dian源yuan由you於yu輸shu出chu電dian壓ya已yi關guan斷duan,第di二er個ge開kai關guan電dian源yuan必bi需xu承cheng受shou所suo有you的de負fu載zai,則ze又you進jin入ru過guo負fu載zai形xing態tai,惹re起qi第di二er個ge開kai關guan電dian源yuan關guan斷duan。在zai電dian設she想xiang時shi若ruo是shi沒mei有you充chong實shi考kao慮lv到dao安an全quan辦ban法fa的de話hua,往wang往wang會hui將jiang電dian源yuan燒shao壞huai或huo者zhe常chang常chang要yao啟qi動dong多duo次ci才cai會hui進jin行xing一yi般ban工gong作zuo的de形xing態tai。因yin而er電dian源yuan在zai並bing聯lian工gong作zuo時shi必bi需xu考kao慮lv到dao開kai關guan電dian源yuan的de啟qi動dong時shi間jian。
一般的經驗是開關電源的啟動時間必需小於20%的電源過負載的時間,如許才能在並聯運轉時靠得住啟動,同時可並聯的開關電源不要采用Hiccup輸出負載特征,如許會給電源的診斷帶來堅苦。PULS電源集團公司(以下簡稱PULS公司)的新一代產物DIMENSION充實考慮了電源並聯工作時特點,加大了電源的過負載能力,其POWEROVERLOAD具有可維持4秒鍾的150%過負載能力。如許,PULS電源並聯工作是就不必考慮電源的啟動時間的影響,大大便利了利用者和設想者。
2、突變輸出負載對並聯運轉的導軌式開關電源的影響
在並聯運轉時,電源中為了給它的節製電供電,須供給一個輔助電壓,這在啟動時通過采用一個電容來實現(這也就是為什麼電源啟動時有延遲時間的緣由)。dangdianyuandegonglvbumenyibangongzuohou,qijiezhidianyoubenshendedianyuangongdian,danglianggedianyuanbinglianyunzhuanshi,ruoshiyiqitoudaidefuzaihenshao,namecizhongyigedianyuandegonglvbumengenjiguanduan(這不隻對被動式或自動式均流方式都是一樣的)。這時這個電源的內部的輔助電源也關斷了,當負載突變時,這個電源必需像啟動形態一樣,慢慢地從頭成立起來,這要顛末一個延遲(大約0.5s)才cai能neng使shi電dian源yuan功gong率lv部bu門men一yi般ban工gong作zuo,在zai這zhe延yan遲chi時shi間jian內nei,隻zhi要yao一yi個ge電dian源yuan進jin行xing工gong作zuo,並bing且qie處chu於yu負fu載zai電dian流liu的de極ji限xian形xing態tai,這zhe時shi往wang往wang會hui惹re起qi過guo載zai動dong作zuo,堵du截jie輸shu出chu的de電dian壓ya。因yin而er並bing聯lian運yun轉zhuan的de電dian源yuan必bi需xu在zai電dian源yuan空kong載zai的de環huan境jing下xia,內nei部bu輔fu助zhu電dian源yuan照zhao舊jiu工gong作zuo,如ru許xu,當dang呈cheng現xian突tu變bian負fu載zai時shi所suo有you電dian源yuan能neng及ji時shi地di分fen管guan負fu載zai。
zaibinglianyunzhuanshi,binglianyunzhuandedianyuangaidangjuyouchengshoujiaogaowailaidianyadenengli,fouzedehua,yigejiaogaodewailaidianyajianghuisunhuaibingliandianyuan。weilebimianzhezhongxianxiangdefasheng,xukaolvchuanjieyigegelierjiguan。PULS公司的DIMENSION充實考慮了突變輸出負載的特點,通過加大了電源的過負載能力,來處理因為負載突變而可能發生電源霎時過負載的問題。如許,PULS電源並聯工作方式比一般的開關電源的並聯來的愈加靠得住、平安和便利。
3、導軌式開關電源的簡單的並聯運轉模式
zailiyongdaoguishikaiguandianyuanshi,weilegonggeikuayuedangedianyuansuonengdadaodeshuchuzuidagonglv,nenggoutongguodianyuanbingliandefangshilaitianjiashuchudedianliuliang。jiandandebinglianyunzhuanmoshishiyaoqiuergehuoduogedianyuanjianjiebinglian,erbufashengrenhesunhuaidexianxiang,qizhuyaodeyidianjiushidianyuanduishuchugonglvdechengshouli,suoweidejiandanbinglianbingbukaolvdianliudejunliuwenti,ershikaolvzaiqidongshihuofuzaibianhuashidebingliandianyuankenengfashengdewenti。renmenjianglianggedianyuanjiandandibinglianqilai,bingjiangtadeshuchudianyuantiaozhengdaojinkenengfenqi,ruxuzaigongzuoshijianzhongwangwanghuichengxianzhezhongxianxiang:電源1起首承擔全數負載,不斷到它的電流極限,然後電源2chengshouyuxiadedianliu,ruoshiruxubinglianyunzhuanzuoweirongyugongnengliyong,tongshicaiyongfenqideshuruyuandegongzuodehua,namezhezhongtilishishoujiedaide,youyutanenggouduishuruyuanshoumingqidanwuganhua(如電池等)。
若ruo是shi如ru許xu並bing聯lian運yun轉zhuan作zuo為wei提ti高gao輸shu出chu總zong功gong率lv,即ji加jia大da電dian流liu量liang的de環huan境jing下xia,這zhe種zhong不bu均jun流liu的de工gong作zuo體ti例li將jiang帶dai來lai不bu良liang的de後hou果guo,由you於yu如ru許xu一yi個ge電dian源yuan不bu斷duan工gong作zuo在zai滿man負fu載zai的de形xing態tai下xia,其qi電dian源yuan的de壽shou命ming大da大da削xue減jian,並bing聯lian電dian源yuan的de靠kao得de住zhu性xing大da大da降jiang低di,這zhe個ge電dian源yuan往wang往wang也ye會hui過guo早zao地di損sun壞huai。所suo以yi一yi般ban並bing聯lian電dian源yuan必bi需xu合he理li地di分fen派pai電dian流liu,這zhe裏li有you兩liang種zhong實shi現xian的de方fang式shi。
被動式平衡電流的並聯運轉模式特點是:當輸出電流增大時,其輸出電壓會微量的削減,其輸出電壓是所謂的軟特征:輸出電壓跟著輸出電流的添加而稍微下降。其電源在空載到滿負載之間的輸出電壓的波動大約為4%~5%額定電壓即1V擺(bai)布(bu)。如(ru)許(xu)當(dang)二(er)個(ge)電(dian)源(yuan)並(bing)聯(lian)時(shi),因(yin)為(wei)分(fen)歧(qi)的(de)電(dian)流(liu)負(fu)載(zai)發(fa)生(sheng)了(le)分(fen)歧(qi)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya),一(yi)個(ge)是(shi)有(you)稍(shao)高(gao)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)壓(ya)的(de)電(dian)源(yuan)起(qi)首(shou)承(cheng)受(shou)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu),跟(gen)著(zhe)電(dian)流(liu)量(liang)的(de)添(tian)加(jia),這(zhe)個(ge)電(dian)源(yuan)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)略(lve)降(jiang),低(di)於(yu)另(ling)一(yi)個(ge)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya),如(ru)許(xu)另(ling)一(yi)電(dian)源(yuan)承(cheng)受(shou)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu),通(tong)過(guo)如(ru)許(xu)階(jie)梯(ti)式(shi)交(jiao)替(ti)的(de)方(fang)式(shi)達(da)到(dao)平(ping)衡(heng)電(dian)流(liu)的(de)感(gan)化(hua)。平(ping)衡(heng)電(dian)流(liu)的(de)均(jun)衡(heng)程(cheng)度(du)若(ruo)何(he),取(qu)決(jue)於(yu)所(suo)有(you)並(bing)聯(lian)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)初(chu)始(shi)調(tiao)理(li)和(he)設(she)置(zhi)值(zhi)。必(bi)需(xu)指(zhi)出(chu),這(zhe)個(ge)方(fang)式(shi)的(de)實(shi)現(xian)其(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)源(yuan)必(bi)需(xu)采(cai)用(yong)一(yi)個(ge)配(pei)合(he)的(de)接(jie)線(xian)端(duan)。
一般來講,在大大都使用場所中,具有輸出電壓的軟特征下降曲線的開關電源根基上能滿足並聯運轉的均流的要求。PULS電源SL強力型係列采用了這種被動式的並聯工作體例,為了便利用戶的利用,PULS電源具有輸出電壓特征的選擇開關,即單個運轉或並聯運轉的選擇開關。開關打開“S”形態時,這時輸出電壓特征是硬特征,輸出電壓的大小與輸出的電流無關。當打開“P”形態時,即為並聯運轉方式,電源輸出電壓特征軟特征。開關電源的輸出電壓值隨輸出電流添加而削減,以達到平衡電流的目標。如許PULS電源給並聯運轉或單個運轉供給了一個經濟而又靠得住的性價比高的導軌式開關式電源。
4、采用自動式平衡電流的並聯運轉模式
自動式平衡電流的並聯模式必需采用一根附加的均流線,這根均流線作為反饋信號傳送到電源的
節(jie)製(zhi)器(qi)來(lai)調(tiao)理(li)每(mei)個(ge)電(dian)源(yuan)在(zai)所(suo)有(you)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)供(gong)給(gei)不(bu)異(yi)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu),這(zhe)時(shi),電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)輸(shu)出(chu)的(de)軟(ruan)特(te)征(zheng)是(shi)不(bu)需(xu)要(yao)的(de),輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)在(zai)任(ren)何(he)場(chang)所(suo)下(xia)不(bu)受(shou)電(dian)流(liu)大(da)小(xiao)的(de)影(ying)響(xiang),所(suo)以(yi)與(yu)被(bei)動(dong)式(shi)平(ping)衡(heng)電(dian)流(liu)比(bi)擬(ni),其(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)精(jing)度(du)高(gao),同(tong)時(shi)與(yu)輸(shu)出(chu)電(dian)的(de)類(lei)型(xing)無(wu)關(guan);可ke是shi對dui於yu開kai辟pi和he安an裝zhuang來lai說shuo,費fei用yong較jiao高gao,由you於yu在zai電dian源yuan內nei部bu需xu要yao一yi個ge切qie確que度du較jiao高gao的de電dian流liu測ce試shi線xian和he一yi個ge附fu加jia的de電dian流liu調tiao理li器qi,同tong時shi也ye多duo一yi個ge接jie線xian端duan口kou。PULS電源的SL40.301三相24/40A的電源采用這種手藝,所有的電源顛末均流線和地線相毗連。5導軌式開關電源的冗餘運轉模式
為wei了le提ti高gao供gong電dian電dian源yuan的de靠kao得de住zhu性xing,在zai很hen多duo工gong業ye使shi用yong場chang所suo都dou采cai用yong冗rong餘yu電dian源yuan的de方fang案an,這zhe就jiu是shi說shuo在zai並bing聯lian的de電dian源yuan中zhong至zhi多duo有you一yi個ge電dian源yuan處chu於yu後hou備bei形xing態tai。如ru許xu當dang並bing聯lian電dian源yuan中zhong任ren一yi電dian源yuan發fa生sheng損sun壞huai時shi,這zhe個ge後hou備bei電dian源yuan主zhu動dong切qie換huan到dao工gong作zuo形xing態tai,已yi並bing聯lian電dian源yuan繼ji續xu供gong給gei設she想xiang的de總zong功gong率lv,這zhe種zhong冗rong餘yu方fang案an稱cheng為weiN+1冗餘,為了進行更高地提高靠得住性,也可采用N+M的冗餘方案,所有M個電源都處於後備形態,即便M個ge電dian源yuan發fa生sheng毛mao病bing時shi,並bing聯lian電dian源yuan仍reng能neng一yi般ban工gong作zuo,供gong給gei給gei負fu載zai所suo需xu的de功gong率lv。為wei了le冗rong餘yu電dian源yuan運yun轉zhuan模mo式shi的de高gao靠kao得de住zhu性xing,其qi電dian的de設she想xiang要yao考kao慮lv的de問wen題ti比bi一yi般ban並bing聯lian電dian源yuan的de方fang案an多duo得de多duo。好hao比bi說shuo,必bi需xu考kao慮lv任ren何he一yi個ge電dian源yuan不bu該gai持chi久jiu在zai功gong率lv極ji限xian或huo電dian流liu極ji限xian形xing態tai下xia工gong作zuo。如ru許xu發fa生sheng的de熱re量liang會hui影ying響xiang壽shou命ming和he提ti高gao損sun壞huai的de概gai率lv,在zai最zui壞huai的de情qing況kuang下xia,冗rong餘yu決jue不bu答da應ying輸shu出chu回hui的de電dian壓ya短duan的de現xian象xiang呈cheng現xian,這zhe會hui惹re起qi負fu載zai回hui的de短duan,完wan全quan不bu克ke不bu及ji實shi現xian冗rong餘yu功gong能neng。因yin而er為wei了le100%地實現冗餘功能,各個電源之間必需互相隔離,這一般可采用串接一個隔離二極管來實現,如采用PULS公司出產的SLR01、SLR02隔離二極管模塊。同時PULS公司還出產將隔離二極管集成在開關電源的冗餘電源,如PULS公司的SLR2、SLR5和SLR10的(de)冗(rong)餘(yu)電(dian)源(yuan)。在(zai)實(shi)現(xian)冗(rong)餘(yu)工(gong)作(zuo)方(fang)案(an)是(shi),必(bi)需(xu)考(kao)慮(lv)設(she)備(bei)的(de)檢(jian)測(ce)能(neng)力(li),以(yi)提(ti)高(gao)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)的(de)平(ping)安(an)性(xing)。當(dang)冗(rong)餘(yu)電(dian)源(yuan)中(zhong)任(ren)何(he)一(yi)個(ge)電(dian)源(yuan)呈(cheng)現(xian)毛(mao)病(bing)時(shi),必(bi)必(bi)要(yao)有(you)一(yi)個(ge)顯(xian)示(shi)信(xin)號(hao),及(ji)時(shi)地(di)察(cha)看(kan)到(dao)哪(na)個(ge)電(dian)源(yuan)壞(huai)了(le),以(yi)便(bian)盡(jin)快(kuai)地(di)進(jin)行(xing)現(xian)場(chang)處(chu)置(zhi)。因(yin)而(er)冗(rong)餘(yu)電(dian)源(yuan)中(zhong),任(ren)一(yi)電(dian)源(yuan)的(de)工(gong)作(zuo)形(xing)態(tai)需(xu)有(you)一(yi)個(ge)檢(jian)測(ce)安(an)裝(zhuang)。
PULSgongsidegelierjiguanmokuaishangdouyougegedianyuandexingtaixianshideng,bingyouyigeyujiezhiqixiangpiliandeduandianqichudian。nengjiangdianyuandegongzuoxingtaijishidisongrujiezhixitongzhong,shixian。zaizhidingrongyudianfanganshi,dianyuandeshurudianyayudianwangpilianshi,rongyudianyuandeshurudianyuanyingpilianzaifenqidexiangxianshang,ruxudangyigexiangxianchengxianwentishi,pilianzaiqitaxiangxianshangdedianyuanrengnengjixugongzuo,ruxudadatigaolerongyudianyuanxitongdekaodezhuxing。duiyusanxiangdianyuanlaijiang,kaiguandianyuanbixujuchuquexianggongzuogongneng,jisanxiangdianyuannengzailiangxiangxingtaixiagongzuo,yigonggeirongyudianyuandekaodezhuxing。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 2026藍牙亞洲大會暨展覽在深啟幕
- 新市場與新場景推動嵌入式係統研發走向統一開發平台
- 維智捷發布中國願景
- 2秒啟動係統 • 資源受限下HMI最優解,米爾RK3506開發板× LVGL Demo演示
- H橋降壓-升壓電路中的交替控製與帶寬優化
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈
控製變壓器
控製模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪湧保護器





