工业电源是将一种特定类型和水平的电源(通常是交流电)转换成另一种——通常是直流电的电气设备。这些设备通过其输入端子接收交流电源，并(通过输出端子)向连接的电气负载提供直流电源。电源高效、可靠地执行此任务。然而，他们不能独立地保证一个恒定和无问题的直流电源供应。举个例子:在电源故障期间，电源(如果它自己留在那里)将停止向其连接的负载提供直流电源。电源中的任何故障(甚至是故障负载)都可能产生类似的有害结果。
在关键的工业应用中，任何电源故障或电源供应中断都可能产生严重影响。例如，炼油厂监控设备的削弱会危及人员的安全。难怪在这样的关键设置中(在工业设置中很常见)，电源通常由冗余模块和缓冲模块补充，以避免问题。
冗余的电源模块可以使系统的可用性成倍增加。
冗余电源模块
冗余供电系统由两个或多个相同的电源并联连接到附加的电力负载。每路电源均采用冗余模块，实现电源解耦(防止并发供电)。这些冗余模块:
- 连续监控所有系统的电源
•实时检测电源故障
•立即绕过故障单元，切换到使用其他电源
这样的操作确保附加负载接收恒定的无误差直流电源。
冗余系统可以是1+1或n+1。双电源通过冗余模块并联至负载，实现1+1冗余。在这里，冗余模块让功率流只从一个电源在一个时间-所以额定电流永远不会超过。因此，需要双5a电源来创建一个5a冗余系统。当冗余模块检测到冗余电源故障时，冗余电源处于关闭状态，然后进行角色切换。
冗余模块是中间组件，安装在电源和连接的负载之间。
n + 1系统遵循相同的工作原理，但使用三个或更多个相同的电源。这些n + 1系统Excel，其中需要特定的电流，但所需额定等级的两个电源不可用。为了说明：考虑需要一个40-冗余系统的系统，但安装中没有40个电源。这里，五个10-a电源可以提供40α.Quintuplet并联连接到冗余模块，以便从四个电源中流出 - 并留下一个冗余。如果在四种活性电源中的任何一个中出现故障，则冗余模块立即使冗余电源产生冗余电源以保持输出。请注意，对于多个输入的任何冗余模块提供，因此N + 1系统通常依赖于多个电连接的冗余模块。
去耦是隔离电源的过程，同时保持一个或多个电源冗余。冗余模块通常使用二极管或金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)进行去耦和开关。二极管技术已经在冗余模块中使用了一段时间，而且更加普遍，但mosfet在新模块中越来越普遍。后者实际上消除了电压下降和功率损耗。
缓冲电源模块可以桥接电源故障长达几秒。
冗余模块和冗余电源系统的好处
冗余模块确保了电源电压的变化，故障负载，甚至一个电源的交流电源故障，都不会完全降低系统提供直流电源的能力。冗余系统还可以提高连接设备的运行寿命。此外，在多电源系统中使用多个冗余模块是一种灵活的解决方案。例如，工程师只需使用6个10a电源和3个双输入冗余模块，就可以创建一个满足50a、40a和30a需求的冗余系统。最后:冗余电源系统允许在不关闭整个系统的情况下取出电源进行维修或更换。这个过程称为热插拔。
电源冗余模块和冗余系统的局限性
冗余系统所需的成本、能源和空间至少是使用一个电源的两倍。(这是每个冗余模块自身操作所需的资源之外的额外资源。)当多个电源同时出现故障时，连接的负载可以不供电。此外，当电源通过冗余模块到负载时，可能会出现电压下降和功率损失(尽管是最小的)。
电源系统中的缓冲模块
虽然电源故障可能导致昂贵的损坏和停机时间，但最多只能持续一秒钟。缓冲模块是通过提供“桥”直流电源来解决这些故障的补充电气设备。在典型的安装中，缓冲模块直接连接到电源，（在正常操作期间）将“待机”能量存储在其电解电容器中。每当模块检测到主要电源故障时，它会将所需的电源释放到所连接的电负载 - 并且延长通常以毫秒为单位测量的时段的操作时间。在较长的电源关闭情况下，支持机器控件的充分大小的缓冲模块可能会报告丢失...并让系统在完全关闭之前保存关键数据和完整的流程。
缓冲模块被评定为设定电压和设置依赖于附加的负载的电流的缓冲时间。例如，24-V缓冲模块可以在20a和长达650毫秒时持续300毫秒 - 如果只需要提供0.2A，则甚至在20秒内为20秒。缓冲模块的余处和缓冲时间是proportional to its capacitors’ capacities. Buffer-module gangs can connect in parallel to boost output ampacity and buffer time.
需要明确的是:缓冲模块不提供持续的备份电源。相反，它们提供了持续数毫秒的电力“打嗝”的瞬时瞬时备份。
为了处理过载，缓冲模块还可以提供高于工业电源的电流等级的额外短期峰值电流。该功能消除了需要过度尺寸的电源。
缓冲模块比比皆是。缓冲模块可确保对关键组件的恒定直流电源。此外，它们提供了额外的负载尖峰条件的电力 - 消除了电源过度尺寸的需求。最后，缓冲模块可以用于许多设置，消除了Costlier，Bullkier和更复杂的UPS系统的需求。
然而，有两个关于缓冲模块的局限性的警告。缓冲模块只能在极短的时段运行。这些时期主要是足够的，但如果发生电源停机，则可以是严格停机的起源。此外，一些缓冲器模块在略低于其额定功率的电压下供电。例如，24 V缓冲器模块可以在22.5 V的电源供电......事实上，这种差异通常不是问题。⚙️Etiido Uko机械工程师的贡献
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