冗余電源

　　冗余電源是用于服務器中的一種電源，是由兩個完全一樣的電源組成，由芯片控制電源進行負載均衡，當一個電源出現故障時，另一個電源馬上可以接管其工作，在更換電源后，又是兩個電源協同工作。冗余電源是為了實現服務器系統的高可用性。除了服務器之外，磁盤陣列系統應用也非常廣泛。

　　RPS電源（Redundant Power System，冗余電源系統）用作部分交換機的外置直流供電電源

　　RPS可以用作交換機或路由器的冗余備份電源：

　　如果RPS和受電設備采用相同的交流供電系統，當受電設備內部電源出現異常時，RPS可以繼續為故障設備進行直流供電，保障設備的持續正常運行；

　　如果RPS和受電設備采用不同的交流供電系統，還可以在受電設備的外部交流供電電源出現故障時繼續提供直流供電，保障設備的持續正常運行。

　　ups電源

　　UPS，即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護蓄電池）與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS 將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流式電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時， UPS 立即將電池的直流電能，通過逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。

　　UPS是針對中國電網環境和網絡監控及網絡系統、醫療系統等對電源的可靠性要求，克服中、大型計算機網絡系統集中供電所造成的供電電網環境日益惡劣的問題，以全新的數字技術研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。直流電源，是維持電路中形成穩恒電流的裝置。如干電池、蓄電池、直流發電機等。

　　UPS和直流電源是企業重要的供電保障設備，傳統的維護管理包括：①日常巡檢外觀，定期更換電池、濾波電容、風機等易損件，大修時做電池活化等；②改造或采用換代設備，使用高級工具測試電池性能。這種管理方式企業投入成本高，維護人員工作量大，不易實時掌握設備運行狀態和關鍵數據，設備事故預防能力低。實施在線維護管理可避免傳統方式的不足之處，獲得良好效益。

　　UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply”的縮寫，它可以保障計算機系統在停電之后繼續工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數據。

　　冗余電源與UPS電源的區別

　　電源冗余可以采取的方案有容量冗余、冗余冷備份、并聯均流的N 1備份、冗余熱備份等方式。容量冗余是指電源的最大負載能力大于負載，這對提高可靠性意義不大。

　　冗余冷備份是指電源由多個功能的模塊組成，正常時由其中一個供電，當其故障時，備份模塊立刻啟動投入工作。這種方式的缺點是電源切換存在時間間隔，造成電壓豁口。

　　并聯均流的N 1備份方式是指電源由多個單元組成，各單元通過或門二極管并聯在一起，由各單元向設備供電。這種方案在1個電源故障時不會影響負載供電，但負載端短路時波及單元。冗余熱備份是指電源由多個單元組成，并且工作，但只由其中一個向設備供電，其他空載。主電源故障時備份電源可以立即投入，輸出電壓波動很小。

　　對于長時間不間斷操作、高可靠的系統，如基站通信設備、*設備、服務器等，往往高可靠的電源供應。冗余電源設計是其中的關鍵部分，在高系統中起著重要作用。冗余電源配置2個電源。當1個電源出現故障時，其他電源可以立刻投入，不中斷設備的正常運行。這類似于UPS電源的工作原理：當市電斷電時由電池頂替供電。冗余電源與UPS的區別主要是由不同的電源供電，而UPS則是一個電源供電另一個則隨時備用，有時自動切換。

　　傳統冗余電源接法

　　傳統的冗余電源設計方案是由2個或多個電源通過分別連接二極管陽極，以“或門”的方式并聯輸出至電源總線上。如圖1。可以讓1個電源單獨工作，也可以讓多個電源工作。當其中1個電源出現故障時，二極管的單向導通特性，不會影響電源總線的輸出。

　　在的冗余電源系統中，電流都比較大，可達幾十A。考慮到二極管本身的功耗，選用壓降較低、電流較大的肖特基二極管，比如SR1620～SR1660（額定電流16 A）。通常這些二極管上還安裝散熱片，以利于散熱。

　　使用二極管的傳統方案電路簡單，但有其固有的缺點：功耗大、發熱嚴重、需加裝散熱片、占用體積大。電路中通常為大電流，二極管大部分時間處于前向導通模式，它的壓降所引起的功耗不容忽視。最小壓降的肖特基二極管也有0.45 V，在大電流時，例如12 A，就有5 W的功耗，要特別散熱問題。

　　現在新的冗余電源方案是采用大功率的MOSFET管來代替傳統電路中的二極管。MOSFET的導通內阻可以到幾mΩ，大大降低了壓降損耗。在大功率應用中，不僅實現了效率更高的方案，而且無需節散熱器，省了大量的電路板面積，也減少了設備的散熱源。應用電路中MOSFET有專業芯片的控制。目前，TI、Linear等各大公司都推出了成熟的該類芯片。