開關(guān)電源適配器UPS系統(tǒng)的備份原理簡析

在目前的一些高級(jí)開關(guān)電源適配器產(chǎn)品中，UPS系統(tǒng)已經(jīng)具備了備份功能，這能夠有效提升開關(guān)電源適配器本身的可靠性。在今天的文章中，我們將會(huì)就電源適配器UPS系統(tǒng)的備份原理展開簡要分析，為大家總結(jié)一下那些平時(shí)經(jīng)常用到的備份技術(shù)，一起來看看吧。

在開關(guān)電源適配器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，其本身所涵蓋的UPS系統(tǒng)，可靠性系數(shù)是根據(jù)UPS設(shè)備、轉(zhuǎn)換開關(guān)的故障率、修復(fù)時(shí)間及冗余度來求出的，要根據(jù)這種可取性系數(shù)和負(fù)載要求的符合程度來決定UPS系統(tǒng)。UPS電源裝置的調(diào)整機(jī)制，決定并聯(lián)備份系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間(MTBF)的計(jì)算近似式。此外，負(fù)載和UPS裝置的功率，輸入輸出頻率，成本，尺寸等也是其判斷資料，可以根據(jù)用處采用各種結(jié)構(gòu)。

在實(shí)際的電路系統(tǒng)應(yīng)用中，單一的UPS裝置通常是用作備份功能，但在有的產(chǎn)品中，UPS系統(tǒng)并不是用于備份，而只是為了增加裝置的功率而采用并聯(lián)方式的，但一般是以電源的備份為目的的系統(tǒng)。通常來說，目前常用到的備份方式可以分為待機(jī)備份式和并聯(lián)備份式。待機(jī)備份方式平時(shí)用UPS裝置給負(fù)載供電，在其檢修異常時(shí)，轉(zhuǎn)換到預(yù)備電源，輸入輸出頻率必須一致。作為預(yù)備電源，一般使用商用電源。也有的系統(tǒng)在下述的并聯(lián)備份系統(tǒng)中設(shè)預(yù)備電源。

在目前開關(guān)電源適配器的UPS備份過程中，將負(fù)載供電轉(zhuǎn)換到預(yù)備電源上的方法通常有兩種，一種是瞬斷轉(zhuǎn)換方式，另一種是無瞬斷轉(zhuǎn)換方式。首先來看瞬斷轉(zhuǎn)換方式，這種方式主要是利用電磁接觸器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。操作過程中，耐過電流量比半導(dǎo)體功率開關(guān)大，兩電源適配器之間完全絕緣。加上轉(zhuǎn)換電路對(duì)主電路和控制電路二方面都比較簡單，所以其本身的可靠性高。在轉(zhuǎn)換動(dòng)作中，負(fù)載的供電出現(xiàn)瞬斷，其時(shí)間為幾十到幾百毫秒，可以用于對(duì)這個(gè)時(shí)間不存在問題的負(fù)載。而無瞬斷轉(zhuǎn)換方式是由半導(dǎo)體功率開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如果是同步運(yùn)轉(zhuǎn)，則在轉(zhuǎn)換動(dòng)作中不會(huì)有負(fù)載功率的瞬斷。預(yù)備電源正常時(shí)，由PLL控制進(jìn)行同步運(yùn)行，異常時(shí)由內(nèi)部振蕩器進(jìn)行運(yùn)行。與瞬斷轉(zhuǎn)換方式相比，使用這種轉(zhuǎn)換方式的UPS設(shè)備，半導(dǎo)體功率開關(guān)的融過電流量比商用電源差，在負(fù)載短路等情況下，可以通過無瞬斷地轉(zhuǎn)換到商用電源上以增大整個(gè)系統(tǒng)的耐過電流量。

除了上面所提及的兩種UPS備份方式之外，目前市面上常見的開關(guān)電源適配器UPS系統(tǒng)備份方式還有一種常用到，那就是轉(zhuǎn)絕電路復(fù)雜并聯(lián)備份。平時(shí)讓多臺(tái)UPS設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行，萬一其中的一臺(tái)發(fā)生故障，也不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)故障，生產(chǎn)線系統(tǒng)用的電路結(jié)構(gòu)是一種高可靠性系統(tǒng)。輸入輸出頻率不同時(shí)也可以用，可以用于負(fù)載功率比單機(jī)最大功率大的場(chǎng)合。在UPS裝置的并聯(lián)運(yùn)行中，必須進(jìn)行適當(dāng)控制使設(shè)備之間周期地運(yùn)轉(zhuǎn)，使電流的負(fù)擔(dān)均衡，現(xiàn)在采用的有多數(shù)決擇振蕩器方式、個(gè)別控制方式等。最近多采用公共部分少可靠性高的個(gè)別控制方式。而檢測(cè)有故障的設(shè)備和把它分離出來也是重要的功能。