【導讀】工業(yè)節(jié)制系統(tǒng)的不竭大型化、復雜化及分析化，對于節(jié)制系統(tǒng)的能源的供給者工業(yè)導軌式開關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電源和若何提高導軌式開關電源的利用的靠得住性，為了達到這個目標，導軌式開關電源的并聯(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)和冗余功能的導軌式開關電源?？墒窃诔霎a(chǎn)實踐中若何準確地利用和選擇導軌式開關電源來實現(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)部的調理機能對并聯(lián)運轉的電源發(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)運轉可能帶來的后果等。本文將對實踐中利用導軌式開關電源并聯(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)運轉電源的影響
因為在電源設想中，輸出接線端子一般都按單個電源的最大容量來計較和選定的，因而電源并聯(lián)運轉時，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。從電源單位到負載的毗連線應利用不異長度和橫截面的導線。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)運轉時各個并聯(lián)電源的輸出電壓值必需完全分歧，為了達到這個目標，很多可并聯(lián)的開關電源輸出電壓是可調的，如PULS電源的輸出為24～28V可調。如許在所有并聯(lián)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并聯(lián)運轉電源的影響
分歧的電源的啟動特征對電源并聯(lián)運轉的一般與否將會發(fā)生很大的影響，因為開關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電源時，往往會給并聯(lián)運轉電的一般啟動帶來很大的麻煩。若是兩個開關電源并聯(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，頓時承擔負載的電流;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全數(shù)的負載電流，從而進入過負載形態(tài)，電源平安安裝起感化，關斷輸出電壓;恰在此時，另一個開關電源進入不變形態(tài)，輸出電壓承受負載電流，此時第一個電源由于輸出電壓已關斷，第二個開關電源必需承受所有的負載，則又進入過負載形態(tài)，惹起第二個開關電源關斷。在電設想時若是沒有充實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電源的啟動時間。
一般的經(jīng)驗是開關電源的啟動時間必需小于20%的電源過負載的時間，如許才能在并聯(lián)運轉時靠得住啟動，同時可并聯(lián)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(chǎn)物DIMENSION充實考慮了電源并聯(lián)工作時特點，加大了電源的過負載能力，其POWEROVERLOAD具有可維持4秒鐘的150%過負載能力。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想者。
2、突變輸出負載對并聯(lián)運轉的導軌式開關電源的影響
在并聯(lián)運轉時，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現(xiàn)(這也就是為什么電源啟動時有延遲時間的緣由)。當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，當兩個電源并聯(lián)運轉時，若是一起頭帶的負載很少，那么此中一個電源的功率部門根基關斷(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)部的輔助電源也關斷了，當負載突變時，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)，只要一個電源進行工作，并且處于負載電流的極限形態(tài)，這時往往會惹起過載動作，堵截輸出的電壓。因而并聯(lián)運轉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，當呈現(xiàn)突變負載時所有電源能及時地分管負載。
在并聯(lián)運轉時，并聯(lián)運轉的電源該當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(fā)生電源霎時過負載的問題。如許，PULS電源并聯(lián)工作方式比一般的開關電源的并聯(lián)來的愈加靠得住、平安和便利。
3、導軌式開關電源的簡單的并聯(lián)運轉模式
在利用導軌式開關電源時，為了供給跨越單個電源所能達到的輸出最大功率，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)運轉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整到盡可能分歧，如許在工作實踐中往往會呈現(xiàn)這種現(xiàn)象：電源1起首承擔全數(shù)負載，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)運轉作為冗余功能利用，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，由于它能夠對輸入源壽命起耽誤感化(如電池等)。
若是如許并聯(lián)運轉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損壞。所以一般并聯(lián)電源必需合理地分派電流，這里有兩種實現(xiàn)的方式?！ ?/div>
被動式平衡電流的并聯(lián)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擺布。如許當二個電源并聯(lián)時，因為分歧的電流負載發(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載電流，通過如許階梯式交替的方式達到平衡電流的感化。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理和設置值。必需指出，這個方式的實現(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電源根基上能滿足并聯(lián)運轉的均流的要求。PULS電源SL強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，即單個運轉或并聯(lián)運轉的選擇開關。開關打開“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。當打開“P”形態(tài)時，即為并聯(lián)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電源給并聯(lián)運轉或單個運轉供給了一個經(jīng)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并聯(lián)運轉模式
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;可是對于開辟和安裝來說，費用較高，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導軌式開關電源的冗余運轉模式
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)供給設想的總功率，這種冗余方案稱為N+1冗余，為了進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，供給給負載所需的功率。為了冗余電源運轉模式的高靠得住性，其電的設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，冗余決不答應輸出回的電壓短的現(xiàn)象呈現(xiàn)，這會惹起負載回的短，完全不克不及實現(xiàn)冗余功能。因而為了100%地實現(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電源的冗余電源，如PULS公司的SLR2、SLR5和SLR10的冗余電源。在實現(xiàn)冗余工作方案是，必需考慮設備的檢測能力，以提高系統(tǒng)工程的平安性。當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。能將電源的工作形態(tài)及時地送入節(jié)制系統(tǒng)中，實現(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毗連在分歧的相線上，如許當一個相線呈現(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。
