并联实现冗余配置

并联实现冗余配置

如果对安全 24 V 电源有特别高的要求，则有必要并联多个 24 V 电源以实现冗余运行。

SITOP电源的冗余配置可分为两种情形：
1.完全（100%的）冗余：
•部分电源模块不工作时，其他电源模块仍能供应负载电流
•部分电源模块失去输入侧电源供应时，其他电源模块仍能得到供电

2.不完全冗余：
设计系统时只考虑到电源模块的冗余备份

所以，为了实现完全冗余，需要在系统设计时考虑，采用两路供电系统，分别给两个基本直流电源供电，而且必须使用SITOP电源冗余模块，或者外加解耦二极管。

注意:任意两台同型号的SITOP 24V直流电源都支持通过冗余模块或解耦二极管并联来实现冗余运行。

通过SITOP冗余模块并联实现冗余配置

冗余模块功能：
•对两台同型号的24V电源进行解耦操作，用于系统扩容或冗余。
•可监控显示模块工作状态，附带OK触点可接入控制系统。

表1:冗余模块设备型号

用于两台电源的冗余配置时，需要保证冗余模块的总输出电流>=2组SITOP直流电源的额定电流之和。根据直流电源额定电流的不同，可能需要配置1个或2个冗余模块：

•用于2组额定输出电流不大于5A的电源冗余配置时，需要1个输出电流为10A的冗余模块，6EP1964-2BA00或6EP1962-2BA00(满足NEC Class 2 ),见图1。
•用于2组额定输出电流大于5A且不大于10A的电源冗余配置时，可以选择2个输出电流为10A的冗余模块，见图2 ，或者1个输出电流为40A的冗余模块，见图1。
•用于2组额定输出电流大于10A且不大于20A的电源冗余配置时，需要1个输出电流为40A的冗余模块，6EP1961-3BA21,见图1。
•用于2组额定输出电流为 20A以上电源冗余配置时，则需要 2 个输出电流为40A的冗余模块。每个冗余模块分别配置给一个电源，且每个模块上的端子"In 24 V - 1"和"In 24 - 2"必须与电源模块两路"+"输出端子连接,见图2。

图1. 2个SITOP直流电源配置1个冗余模块

图2. 2个SITOP直流电源配置2个冗余模块

多于2个电源的冗余配置：使用n+1 个电源进行冗余连接时，需要保证剩余的 n 个电源要能够满足整个用电需求。

通过外加解耦二极管并联实现冗余配置

通过外接解耦二极管会带来布置和接线上的麻烦，并需要考虑散热问题。具体配置见图3。

图3. 通过外加解耦二极管并联实现冗余配置

在图3中V1和V2是用于解耦的二极管，关于二极管选择的注意事项：
•闭锁电压必须不小于40V(用于24V电源解耦时),
•额定正向工作电流必须不小于各SITOP电源的最大动态输出电流,最大动态电流可能是电源启动期间短路的动态电流(瞬时过载电流),或电源工作期间短路的动态电流(瞬时过载电流),(二者取最大值,可以查询产品相关的技术规范获取此参数 网站或Catalog IC 见表1)
•为了解决解耦二极管的发热问题(功耗 = 恒定过载电流 * 二极管通态压降),二极管必须配备适当规格的散热片

例子:
两台单相SITOP MODULAR电源 10A额定输出电流 (6EP1334-3BA10)并联使用, 正常运行期间发生短路事件时动态电流在大约是30A持续25ms，所以二极管应该有40A的负载能力来保证安全工作，即额定正向工作电流40A。
两个二极管的通用散热片必须匹配其功耗。总功耗 = 2 * 12A(持续短路电流) * 二极管通态压降。

常见问题

Q1.开关电源并联与冗余的区别是什么？
A:
冗余：
电源冗余的目的是提高控制系统供电的可靠性，当总负载电流不超过一个电源能够单独输送的电流，且电源的原边供电也被设计为冗余时，才能获得100%的冗余。。加冗余模块可以对两个电源基本单元进行隔离和去耦，即使其中一个电源基本电源出现故障，另外一个电源基本单元也不会受到任何影响，控制系统的供电也不受到影响，因此可确保控制系统供电的可靠性。特性：1.隔离直接连接的电源模块，防止相互影响；2.报警继电器动作阀值可调，解决电源带病工作问题；3.绿色的LED和独立的继电器触点，实时监控电源工作状态。
并联：
并联的目的是为了扩大容量以满足负载的需要，开关电源大部分都可以直接并联。并联不一定需要冗余模块，但实际上并联时，加冗余模块也是可以的。注意：开关电源不是理想电压源，有内阻，输出电缆也不是超导体，也有电阻。假设开路电压分别为V1和V2，内阻r1和r2，电缆电阻R，这种情况下如果直接并联，不接负载时，会产生一个(V1-V2)/(r1+r2+R)的电流。接负载RL的话，负载会分走大小在V1/RL到V2/RL之间的电流。电源并联时需要考虑均流和限流问题。

Q2.使用冗余模块对SITOP电源是否有要求？
A:没有要求，任意两台同型号的SITOP 24V直流电源都可以通过冗余模块并联。

Q3.使用冗余模块时是两台SITOP直流电源能否分别开关
A:可以。

Q4.冗余模块PSE202U输出触点状态怎么判断？

图4. 冗余模块PSE202U触点
A:PSE202U（订货号：6EP1961-3BA21）输出触点属于无源继电器触点，通电后：
当模块状态正常时，中间触点与左侧触点是断开状态，与右侧触点是接通状态；
当模块状态异常时，中间触点与左侧触点是接通状态，与右侧触点是断开状态。

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