24V电源的冗余和并联使用

电源/新能源

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描述

1、并联

将两个相同的电源并联是建立一个冗余系统的简单方法,但两个电源并联时,输出电压高的电源会向输出电压低的电源充电,形成环流,输出电压低的电源会发生过热甚至烧毁等现象。

西门子要求每个电源尚未并联时,空载测得的输出电压之间的最大偏差不应超过50mV ,其正确的接线如下图所示。

然而这种方法并不能防止某些短路故障。比如,电源A二次侧发生内部短路,电源A相当于成为了负载,导致电源B也出现短路 。

散热器

图1并联示意图

2、冗余

为了解决上述的并问题,如图2所示,增加一个冗余模块。目前冗余模块中的“去耦”元件一般都倾向于采用MOSFET而非二极管。

MOSFET与二极管相比具有更低的内阻,优点是:发热量小,不再需要特殊的散热器;电压降小,在40A的输出电流情况下,冗余模块的输入和输出端之间只有50mV的电压差,而二极管冗余模块至少有500mV的电压差 ^[2]^ 。

冗余模块的运行模式分为三类:

第一种是一用一备,接线如图2,电源A工作而电源B不工作,一旦电源A故障,电源B自动投入。

第二种采用了“自动电流平衡技术”,其接线如图2,能够保证负载电流自动平均分配到两路电源,一旦某一路电源发生故障,会自动将其退耦 ,比如菲尼克斯的QUINT ORING冗余模块。

散热器

图2冗余示意图

第三种是n+1电源模块冗余,接线如图3,这是一种1+1冗余模式。每一路电源均有一个冗余模块,一旦某一路电源发生故障,会自动将其退耦。

散热器

图3 n+1冗余示意图

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