【導(dǎo)讀】工業(yè)節(jié)制系統(tǒng)的不竭大型化、復(fù)雜化及分析化，對于節(jié)制系統(tǒng)的能源的供給者工業(yè)導(dǎo)軌式開關(guān)電源的要求也越來越高了，其集中體此刻若何供給大功率的開關(guān)電源和若何提高導(dǎo)軌式開關(guān)電源的利用的靠得住性，為了達(dá)到這個目標(biāo)，導(dǎo)軌式開關(guān)電源的并聯(lián)手藝和冗余功能獲得了很大的成長。
市場上也呈現(xiàn)了不少具有并聯(lián)和冗余功能的導(dǎo)軌式開關(guān)電源?？墒窃诔霎a(chǎn)實(shí)踐中若何準(zhǔn)確地利用和選擇導(dǎo)軌式開關(guān)電源來實(shí)現(xiàn)并聯(lián)和冗余的功能，仍具有不少問題。好比說：若何能實(shí)現(xiàn)100%的冗余功能，分歧功率的電源在并聯(lián)時會發(fā)生什么樣的問題，電源內(nèi)部的調(diào)理機(jī)能對并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的電源發(fā)生的影響，并聯(lián)電源安裝及陳列對電源利用壽命的影響，以及采用分歧電源啟動時間對并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)可能帶來的后果等。本文將對實(shí)踐中利用導(dǎo)軌式開關(guān)電源并聯(lián)和冗余手藝的問題作些切磋。
1、輸出電壓毗連方式對并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)電源的影響
因?yàn)樵陔娫丛O(shè)想中，輸出接線端子一般都按單個電源的最大容量來計(jì)較和選定的，因而電源并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時，各電源的輸出端電壓不克不及間接地毗連，如許毗連的終端會呈現(xiàn)過載現(xiàn)象。PULS電源采用了二個輸出端子，如圖1所示。從電源單位到負(fù)載的毗連線應(yīng)利用不異長度和橫截面的導(dǎo)線。同時輸出電壓必需毗連在一個公共的接線端上。如許每個電源不會在傳輸導(dǎo)線上發(fā)生分歧的電壓降，避免輸出回電流的發(fā)生。
采用被動式均流手藝的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時各個并聯(lián)電源的輸出電壓值必需完全分歧，為了達(dá)到這個目標(biāo)，很多可并聯(lián)的開關(guān)電源輸出電壓是可調(diào)的，如PULS電源的輸出為24～28V可調(diào)。如許在所有并聯(lián)的電源接上負(fù)載以前，各個開關(guān)電源的輸出電壓就可調(diào)整到分歧的電壓值。2、分歧的開關(guān)電源啟動特征對并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)電源的影響
分歧的電源的啟動特征對電源并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的一般與否將會發(fā)生很大的影響，因?yàn)殚_關(guān)電源在上電后大約需要0.3～1.5s的時間才能使輸出電壓不變。而采用啟動時間的不同較大的開關(guān)電源時，往往會給并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)電的一般啟動帶來很大的麻煩。若是兩個開關(guān)電源并聯(lián)工作，此中一個電源啟動時間比力短，只需0.3s，其電壓很快就不變下來，頓時承擔(dān)負(fù)載的電流;而在第一電源輸出電壓已不變的環(huán)境下另一個并聯(lián)開關(guān)電源仍處于啟動形態(tài)，不克不及一般工作，這時第一個電源必需承擔(dān)全數(shù)的負(fù)載電流，從而進(jìn)入過負(fù)載形態(tài)，電源平安安裝起感化，關(guān)斷輸出電壓;恰在此時，另一個開關(guān)電源進(jìn)入不變形態(tài)，輸出電壓承受負(fù)載電流，此時第一個電源由于輸出電壓已關(guān)斷，第二個開關(guān)電源必需承受所有的負(fù)載，則又進(jìn)入過負(fù)載形態(tài)，惹起第二個開關(guān)電源關(guān)斷。在電設(shè)想時若是沒有充實(shí)考慮到安全辦法的話，往往會將電源燒壞或者常常要啟動多次才會進(jìn)行一般工作的形態(tài)。因而電源在并聯(lián)工作時必需考慮到開關(guān)電源的啟動時間。
一般的經(jīng)驗(yàn)是開關(guān)電源的啟動時間必需小于20%的電源過負(fù)載的時間，如許才能在并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時靠得住啟動，同時可并聯(lián)的開關(guān)電源不要采用Hiccup輸出負(fù)載特征，如許會給電源的診斷帶來堅(jiān)苦。PULS電源集團(tuán)公司(以下簡稱PULS公司)的新一代產(chǎn)物DIMENSION充實(shí)考慮了電源并聯(lián)工作時特點(diǎn)，加大了電源的過負(fù)載能力，其POWEROVERLOAD具有可維持4秒鐘的150%過負(fù)載能力。如許，PULS電源并聯(lián)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(shè)想者。
2、突變輸出負(fù)載對并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的導(dǎo)軌式開關(guān)電源的影響
在并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時，電源中為了給它的節(jié)制電供電，須供給一個輔助電壓，這在啟動時通過采用一個電容來實(shí)現(xiàn)(這也就是為什么電源啟動時有延遲時間的緣由)。當(dāng)電源的功率部門一般工作后，其節(jié)制電由本身的電源供電，當(dāng)兩個電源并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時，若是一起頭帶的負(fù)載很少，那么此中一個電源的功率部門根基關(guān)斷(這不只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(nèi)部的輔助電源也關(guān)斷了，當(dāng)負(fù)載突變時，這個電源必需像啟動形態(tài)一樣，慢慢地從頭成立起來，這要顛末一個延遲(大約0.5s)才能使電源功率部門一般工作，在這延遲時間內(nèi)，只要一個電源進(jìn)行工作，并且處于負(fù)載電流的極限形態(tài)，這時往往會惹起過載動作，堵截輸出的電壓。因而并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的電源必需在電源空載的環(huán)境下，內(nèi)部輔助電源照舊工作，如許，當(dāng)呈現(xiàn)突變負(fù)載時所有電源能及時地分管負(fù)載。
在并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時，并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的電源該當(dāng)具有承受較高外來電壓的能力，否則的話，一個較高的外來電壓將會損壞并聯(lián)電源。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，須考慮串接一個隔離二極管。PULS公司的DIMENSION充實(shí)考慮了突變輸出負(fù)載的特點(diǎn)，通過加大了電源的過負(fù)載能力，來處理因?yàn)樨?fù)載突變而可能發(fā)生電源霎時過負(fù)載的問題。如許，PULS電源并聯(lián)工作方式比一般的開關(guān)電源的并聯(lián)來的愈加靠得住、平安和便利。
3、導(dǎo)軌式開關(guān)電源的簡單的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)模式
在利用導(dǎo)軌式開關(guān)電源時，為了供給跨越單個電源所能達(dá)到的輸出最大功率，能夠通過電源并聯(lián)的方式來添加輸出的電流量。簡單的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)模式是要求二個或多個電源間接并聯(lián)，而不發(fā)生任何損壞的現(xiàn)象，其主要的一點(diǎn)就是電源對輸出功率的承受力，所謂的簡單并聯(lián)并不考慮電流的均流問題，而是考慮在啟動時或負(fù)載變化時的并聯(lián)電源可能發(fā)生的問題。人們將兩個電源簡單地并聯(lián)起來，并將它的輸出電源調(diào)整到盡可能分歧，如許在工作實(shí)踐中往往會呈現(xiàn)這種現(xiàn)象：電源1起首承擔(dān)全數(shù)負(fù)載，不斷到它的電流極限，然后電源2承受余下的電流，若是如許并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)作為冗余功能利用，同時采用分歧的輸入源的工作的話，那么這種體例是受接待的，由于它能夠?qū)斎朐磯勖鸬⒄`感化(如電池等)。
若是如許并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)作為提高輸出總功率，即加大電流量的環(huán)境下，這種不均流的工作體例將帶來不良的后果，由于如許一個電源不斷工作在滿負(fù)載的形態(tài)下，其電源的壽命大大削減，并聯(lián)電源的靠得住性大大降低，這個電源往往也會過早地?fù)p壞。所以一般并聯(lián)電源必需合理地分派電流，這里有兩種實(shí)現(xiàn)的方式。
被動式平衡電流的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)模式特點(diǎn)是：當(dāng)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(fù)載之間的輸出電壓的波動大約為4%～5%額定電壓即1V擺布。如許當(dāng)二個電源并聯(lián)時，因?yàn)榉制绲碾娏髫?fù)載發(fā)生了分歧的輸出電壓，一個是有稍高輸出的電壓的電源起首承受負(fù)載電流，跟著電流量的添加，這個電源輸出電壓略降，低于另一個電源的輸出電壓，如許另一電源承受負(fù)載電流，通過如許階梯式交替的方式達(dá)到平衡電流的感化。平衡電流的均衡程度若何，取決于所有并聯(lián)電源的輸出電壓的初始調(diào)理和設(shè)置值。必需指出，這個方式的實(shí)現(xiàn)其輸出電源必需采用一個配合的接線端。
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(guān)電源根基上能滿足并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的均流的要求。PULS電源SL強(qiáng)力型系列采用了這種被動式的并聯(lián)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(guān)，即單個運(yùn)轉(zhuǎn)或并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的選擇開關(guān)。開關(guān)打開“S”形態(tài)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(guān)。當(dāng)打開“P”形態(tài)時，即為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)方式，電源輸出電壓特征軟特征。開關(guān)電源的輸出電壓值隨輸出電流添加而削減，以達(dá)到平衡電流的目標(biāo)。如許PULS電源給并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)或單個運(yùn)轉(zhuǎn)供給了一個經(jīng)濟(jì)而又靠得住的性價比高的導(dǎo)軌式開關(guān)式電源。
4、采用自動式平衡電流的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)模式
自動式平衡電流的并聯(lián)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(jié)制器來調(diào)理每個電源在所有的前提下供給不異的輸出電流，這時，電源電壓輸出的軟特征是不需要的，輸出電壓在任何場所下不受電流大小的影響，所以與被動式平衡電流比擬，其輸出電壓精度高，同時與輸出電的類型無關(guān);可是對于開辟和安裝來說，費(fèi)用較高，由于在電源內(nèi)部需要一個切確度較高的電流測試線和一個附加的電流調(diào)理器，同時也多一個接線端口。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(dǎo)軌式開關(guān)電源的冗余運(yùn)轉(zhuǎn)模式
為了提高供電電源的靠得住性，在很多工業(yè)使用場所都采用冗余電源的方案，這就是說在并聯(lián)的電源中至多有一個電源處于后備形態(tài)。如許當(dāng)并聯(lián)電源中任一電源發(fā)生損壞時，這個后備電源主動切換到工作形態(tài)，已并聯(lián)電源繼續(xù)供給設(shè)想的總功率，這種冗余方案稱為N+1冗余，為了進(jìn)行更高地提高靠得住性，也可采用N+M的冗余方案，所有M個電源都處于后備形態(tài)，即便M個電源發(fā)生毛病時，并聯(lián)電源仍能一般工作，供給給負(fù)載所需的功率。為了冗余電源運(yùn)轉(zhuǎn)模式的高靠得住性，其電的設(shè)想要考慮的問題比一般并聯(lián)電源的方案多得多。好比說，必需考慮任何一個電源不該持久在功率極限或電流極限形態(tài)下工作。如許發(fā)生的熱量會影響壽命和提高損壞的概率，在最壞的情況下，冗余決不答應(yīng)輸出回的電壓短的現(xiàn)象呈現(xiàn)，這會惹起負(fù)載回的短，完全不克不及實(shí)現(xiàn)冗余功能。因而為了100%地實(shí)現(xiàn)冗余功能，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(shí)現(xiàn)，如采用PULS公司出產(chǎn)的SLR01、SLR02隔離二極管模塊。同時PULS公司還出產(chǎn)將隔離二極管集成在開關(guān)電源的冗余電源，如PULS公司的SLR2、SLR5和SLR10的冗余電源。在實(shí)現(xiàn)冗余工作方案是，必需考慮設(shè)備的檢測能力，以提高系統(tǒng)工程的平安性。當(dāng)冗余電源中任何一個電源呈現(xiàn)毛病時，必必要有一個顯示信號，及時地察看到哪個電源壞了，以便盡快地進(jìn)行現(xiàn)場處置。因而冗余電源中，任一電源的工作形態(tài)需有一個檢測安裝。
PULS公司的隔離二極管模塊上都有各個電源的形態(tài)顯示燈，并有一個與節(jié)制器相毗連的斷電器觸點(diǎn)。能將電源的工作形態(tài)及時地送入節(jié)制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)。在制定冗余電方案時，電源的輸入電壓與電網(wǎng)毗連時，冗余電源的輸入電源應(yīng)毗連在分歧的相線上，如許當(dāng)一個相線呈現(xiàn)問題時，毗連在其他相線上的電源仍能繼續(xù)工作，如許大大提高了冗余電源系統(tǒng)的靠得住性。對于三相電源來講，開關(guān)電源必需具出缺相工作功能，即三相電源能在兩相形態(tài)下工作，以供給冗余電源的靠得住性。
