跟着工业控制体系的不断大型化、复杂化及归纳化，关于控制体系的动力的供给者—工业导轨式开关电源的要求也越来越高了，其会集体现在怎么供给大功率的开关电源和怎么进步导轨式开关电源的运用的牢靠性，为了到达这个意图，导轨式开关电源的并联技能和冗余功用得到了很大的开展。商场上也呈现了不少具有并联和冗余功用的导轨式开关电源。可是在出产实践中怎么正确地运用和挑选导轨式开关电源来完成并联和冗余的功用，仍存在不少问题。比如说：怎么能完成100%的冗余功用，不同功率的电源在并联时会产生什么样的问题，电源内部的调理性能对并联运转的电源产生的影响，并联电源设备方位及摆放对电源运用寿数的影响，以及选用不同电源发动时刻对并联运转或许带来的结果等。本文将对实践中运用导轨式开关电源并联和冗余技能的问题作些讨论。
1 输出电压衔接办法对并联运转电源的影响
由于在电源规划中，输出接线端子一般都按单个电源的最大容量来核算和选定的，因而电源并联运转时，各电源的输出端电压不能直接地衔接，这样衔接的终端会呈现过载现象。PULS电源选用了二个输出端子，如图1所示。从电源单元到负载的衔接线应运用相同长度和横截面的导线。一起输出电压有必要衔接在一个公共的接线端上。这样确保每个电源不会在传输导线上产生不同的电压降，避免输出回路电流的产生。选用被动式均流技能的并联运转时各个并联电源的输出电压值有必要彻底一起，为了到达这个意图，许多可并联的开关电源输出电压是可调的，如PULS电源的输出为24～28V可调。这样在一切并联的电源接上负载曾经，各个开关电源的输出电压就可调整到一起的电压值。
2 不同的开关电源发动特性对并联运转电源的影响
不同的电源的发动特性对电源并联运转的正常与否将会产生很大的影响，由于开关电源在上电后大约需求0.3～1.5s的时刻才干使输出电压安稳。而选用发动时刻的不同较大的开关电源时，往往会给并联运转电路的正常发动带来很大的费事。假如两个开关电源并联作业，其间一个电源发动时刻比较短，只需0.3s，其电压很快就安稳下来，立刻承当负载的电流;而在榜首电源输出电压已安稳的情况下另一个并联开关电源仍处于发动情况，不能正常作业，这时榜首个电源有必要承当悉数的负载电流，然后进入过负载情况，电源安全设备起效果，关断输出电压;恰在此刻，另一个开关电源进入安稳情况，输出电压接受负载电流，此刻榜首个电源由于输出电压已关断，第二个开关电源有必要接受一切的负载，则又进入过负载情况，引起第二个开关电源关断。在电路规划时假如没有充沛考虑到稳妥办法的话，往往会将电源烧坏或许常常要发动屡次才会进行正常作业的情况。因而电源在并联作业时有必要考虑到开关电源的发动时刻。一般的经历是开关电源的发动时刻有必要小于20%的电源过负载的时刻，这样才干确保在并联运转时牢靠发动，一起主张可并联的开关电源不要选用Hiccup输出负载特性，这样会给电源的确诊带来困难。德国PULS电源集团公司(以下简称PULS公司)的新一代产品DIMENSION充沛考虑了电源并联作业时特色，加大了电源的过负载才能，其POWER OVERLOAD具有可维持4秒钟的150%过负载才能。这样，PULS电源并联作业是就不必考虑电源的发动时刻的影响，大大便利了运用者和规划者。
3 骤变输出负载对并联运转的导轨式开关电源的影响
在并联运转时，电源中为了给它的控制电路供电，须供给一个辅佐电压，这在发动时通过选用一个电容来完成(这也便是为什么电源发动时有推迟时刻的原因)。当电源的功率部分正常作业后，其控制电路由自身的电源供电，当两个电源并联运转时，假如一开始带的负载很少，那么其间一个电源的功率部分根本关断(这不只对被动式或自动式均流办法都是相同的)。这时这个电源的内部的辅佐电源也关断了，当负载骤变时，这个电源有必要像发动情况相同，慢慢地从头建立起来，这要通过一个推迟(大约0.5s)才干使电源功率部分正常作业，在这推迟时刻内，只要一个电源进行作业，并且处于负载电流的极限情况，这时往往会引起过载维护动作，堵截输出的电压。因而并联运转的电源有必要确保在电源空载的情况下，内部辅佐电源照旧作业，这样，当呈现骤变负载时一切电源能及时地分管负载。在并联运转时，并联运转的电源应该具有接受较高外来电压的才能，否则的话，一个较高的外来电压将会损坏并联电源。为了避免这种现象的产生，须考虑串接一个阻隔二极管。PULS公司的DIMENSION充沛考虑了骤变输出负载的特色，通过加大了电源的过负载才能，来处理由于负载骤变而或许产生电源瞬间过负载的问题。这样，PULS电源并联作业办法比一般的开关电源的并联来的愈加牢靠、安全和便利。
4 导轨式开关电源的简略的并联运转形式
在运用导轨式开关电源时，为了供给超越单个电源所能到达的输出最大功率，能够通过电源并联的办法来添加输出的电流量。简略的并联运转形式是要求二个或多个电源直接并联，而不产生任何损坏的现象，其重要的一点便是电源对输出功率的接受力，所谓的简略并联并不考虑电流的均流问题，而是考虑在发动时或负载变化时的并联电源或许产生的问题。人们将两个电源简略地并联起来，并将它的输出电源调整到尽或许一起，这样在作业实践中往往会呈现这种现象：电源1首要承当悉数负载，一向到它的电流极限，然后电源2接受余下的电流，假如这样并联运转作为冗余功用运用，一起选用不同的输入源的作业的话，那么这种办法是受欢迎的，由于它能够对输入源寿数起延伸维护效果(如电池等)。假如这样并联运转作为进步输出总功率，即加大电流量的情况下，这种不均流的作业办法将带来不良的结果，由于这样一个电源一向作业在满负载的情况下，其电源的寿数大大削减，并联电源的牢靠性大大下降，这个电源往往也会过早地损坏。所以一般并联电源有必要合理地分配电流，这里有两种完成的办法。
4.1 选用被动式均衡电流的并联运转形式
被动式均衡电流的并联运转形式特色是：当输出电流增大时，其输出电压会微量的削减，其输出电压是所谓的软特性：输出电压跟着输出电流的添加而略微下降。其电源在空载到满负载之间的输出电压的动摇大约为4%～5%额外电压即1V左右。这样当二个电源并联时，由于不同的电流负载产生了不同的输出电压，一个是有稍高输出的电压的电源首要接受负载电流，跟着电流量的添加，这个电源输出电压略降，低于另一个电源的输出电压，这样另一电源接受负载电流，通过这样阶梯式替换的办法到达均衡电流的效果。均衡电流的平衡程度怎么，取决于一切并联电源的输出电压的初始调理和设置值。必需指出，这个办法的完成其输出电源有必要选用一个一起的接线端。
一般来讲，在大多数运用场合中，具有输出电压的软特性下降曲线的开关电源根本上能满意并联运转的均流的要求。PULS电源SL强力型系列选用了这种被动式的并联作业办法，为了便利用户的运用，PULS电源上面具有输出电压特征的挑选开关，即单个运转或并联运转的挑选开关。开关翻开“S”情况时，这时输出电压特征是硬特性，输出电压的巨细与输出的电流无关。当翻开“P”情况时，即为并联运转办法，电源输出电压特征软特性。开关电源的输出电压值随输出电流添加而削减，以到达均衡电流的意图。这样PULS电源给并联运转或单个运转供给了一个经济而又牢靠的性价比高的导轨式开关式电源。
4.2 选用自动式均衡电流的并联运转形式
自动式均衡电流的并联形式有必要选用一根附加的均流线，这根均流线作为反应信号传送到电源的控制器来调理每个电源在一切的条件下供给相同的输出电流，这时，电源电压输出的软特征是不需求的，输出电压在任何场合下不受电流巨细的影响，所以与被动式均衡电流比较，其输出电压精度高，一起与输出电路的类型无关;可是关于开发和设备来说，费用较高，由于在电源内部需求一个精确度较高的电流测验线路和一个附加的电流调理器，一起也多一个接线端口。PULS电源的SL40.301三相24/40A的电源选用这种技能，一切的电源通过均流线和地线相衔接，如图4所示。
5 导轨式开关电源的冗余运转形式
为了进步供电电源的牢靠性，在许多工业运用场合都选用冗余电源的计划，这便是说在并联的电源中至少有一个电源处于后备情况。这样当并联电源中任一电源产生损坏时，这个后备电源自动切换到作业情况，已确保并联电源持续供给规划的总功率，这种冗余计划称为N+1冗余，为了进行更高地进步牢靠性，也可选用N+M的冗余计划，一切M个电源都处于后备情况，即便M个电源产生毛病时，并联电源仍能正常作业，供给给负载所需的功率。为了确保冗余电源运转形式的高牢靠性，其电路的规划要考虑的问题比一般并联电源的计划多得多。比如说，有必要考虑任何一个电源不该长时间在功率极限或电流极限情况下作业。这样产生的热量会影响寿数和进步损坏的概率，在最坏的情况下，冗余决不允许输出回路的电压短路的现象呈现，这会引起负载回路的短路，彻底不能完成冗余功用。因而为了100%地完成冗余功用，各个电源之间有必要相互阻隔，这一般可选用串接一个阻隔二极管来完成，如选用PULS公司出产的SLR01、SLR02阻隔二极管模块。一起PULS公司还出产将阻隔二极管集成在开关电源的冗余电源，如PULS公司的SLR2、SLR5和SLR10的冗余电源。在完成冗余作业计划是，有必要考虑设备的检测才能，以进步体系工程的安全性。当冗余电源中任何一个电源呈现毛病时，有必要要有一个显现信号，及时地观察到哪个电源坏了，以便尽快地进行现场处理。因而冗余电源中，任一电源的作业情况需有一个检测设备。PULS公司的阻隔二极管模块上都有各个电源的情况显现灯，并有一个与控制器相衔接的断电器触点。能将电源的作业情况及时地送入控制体系中，完成监控。在拟定冗余电路计划时，电源的输入电压与电网衔接时，冗余电源的输入电源应衔接在不同的相线上，这样当一个相线呈现问题时，衔接在其他相线上的电源仍能持续作业，这样大大进步了冗余电源体系的牢靠性。关于三相电源来讲，开关电源有必要具有缺相作业功用，即三相电源能在两相情况下作业，以供给冗余电源的牢靠性。
图5表明了一个选用PULS电源完成的5+1的冗余电源的计划。其输出功率为3 600W/24V/150A的并联式冗余电源。这个计划选用了6个SL30.100和3个SLR02的冗余模块。3个SLR02的冗余模块将一切的电源作业情况串接起来，成为一个归纳信号送入控制体系进行监控。每个SLR02的冗余模块都能显现所衔接的电源作业情况，阻隔二极管也避免了输出回路的短路现象的呈现。
6 结语
本文对怎么正确选用导轨式开关电源并联和冗余技能，对各种或许在实践运用产生问题作了讨论。值得一提的是，最近德国PULS普世电源公司推入商场的DIMENSION概念性电源，不只其效率高> 95%，体积小，比一般同类导轨式开关电源小60%以上，引起了商场巨大的反应，一起它首创的超强的过载才能不只处理了瞬时过载问题，并且在完成并联和冗余功用中遇到的不同发动时刻问题，骤变输出负载的问题，被动式均衡并联输出电压变化问题，自动式均衡并联电路规划复杂问题，甚至冗余电路或许产生的短路问题都成功地得到了处理。该产品无疑大大的便利了用户的运用，又大大进步了体系的牢靠性，在导轨式开关电源技能的新开发的道路上又领先了一大步。
