重庆瑞盾开关电源硬件休眠节能系统.ppt

* * * * * * * * * * * 开关电源休眠节能系统 重庆瑞盾科技发展有限公司 2011年6月 专利产品，商业机密，仿冒必究！请尊重和保护知识产权！ * 开关电源节能装置专利证书 我司2007年开发了具有完全自主知识产权的开关电源休眠控制系统，并于当年12月24日向国家知识产权局申请了实用新型专利：《开关电源节能装置》（专利号：ZL 2007 2 0188633.5）。 基于我司实用新型专利的实现方案，国内各开关电源厂家从2009年开始，逐步开始推广基于软件升级的休眠节能技术。 * 开关电源系统特点 系统容量从数十安培到数千安培不等； 由于普遍采用了PWM技术和软开关技术，整流器峰值能量转换效率可达95%以上； 在负载比率较小时，由于内部元器件的固有损耗，导致整流器效率偏低； 由于整流器功率密度较大，因此需要采用强迫风冷或散热器自然冷却散热。 * 开关电源系统的节能空间 机房开关电源整流器配置必须考虑蓄电池充电限流条件下的最大功率输出； 机房通信设备负荷在不同时段的波动性； 机房通信设备负荷在一定时间段的扩容需求； 开关电源系统中整流器需满足N+1冗余配置原则。 综合上述四点因数，在整流器标准配置的情况下，开关电源整流器的实际工作负载率约为20%左右。 * 开关整流器的负载-效率曲线 效率η 1 0.9 0.8 0.6 0.4 0.2 0 20 40 60 80 100 110 IO/IR(%) 开关电源在40%额定电流输出区间以下，整流器的效率比较低，而且输出电流越小效率越低。但整流器的持续工作电流过大一旦达到或者超过额定工作电流，其工作稳定性要受到影响。 因此，从提高整流器的工作效率来讲，我们有必要采取措施确保开关整流器工作在40%-80%的负载区间内。 * 电源厂家软件程序升级实现休眠节能 节能控制器（开关电源厂家通过对监控单元内部程序升级实现节能控制） 开关整流器1 开关 电源 监控 单元 开关整流器n 直流输出 直流输出 … 交流输入 交流输入 开关电源监控单元实时采集整流器输出电流与总负载电流，判断需要工作的整流器数量，然后通过整流器遥控开/关机命令实现对整流器的软关机和开机，达到休眠节能的目的。 * 厂家程序升级实现休眠节能的缺陷 监控单元故障可能影响系统电流输出能力 处于软件控制休眠节能模式下的开关电源系统，如监控单元发生故障，部分厂家在休眠模式下的整流器即使断电复位也不能自动打开，如此时发生停电故障或其他负载电流增加的情况，则会直接影响到开关电源系统的电流输出能力，严重影响网络运行的安全性！ * 厂家程序升级实现休眠节能的缺陷 达不到最佳节能效果。 由于整流器休眠节能是通过系统软关机实现的，在热备份休眠模式下，整流器在通信接口部分和辅助电源部分仍有一定的功耗。经检测，平均每个50A的整流器在软关机休眠模式下的损耗约为20~25W。因此，在休眠模块数量越多的情况下，系模块软关机的固有功耗也越大。 * 厂家程序升级实现休眠节能的缺陷 休眠节能的可靠性不高。 在监控单元故障情况下，开关电源系统休眠节能功能会丢失，回到所有整流器工作的情况。因此，系统休眠节能功能完全依赖于监控与整流器之间的通信状态，可靠性得不到保证。 * 厂家程序升级实现休眠节能的缺陷 系统的防雷可靠性得不到提升 在整流器热备份休眠模式下，整流器仅仅被切断了直流输出，整流器的交流输入部分仍然处于带电状态。因此，在雷击或持续过电压冲击的情况下，休眠模式下的整流器仍可能被雷击或过电压冲击导致损坏。在严重情况下可能会导致开关电源系统所有的整流器雷击损坏丧失电流输出能力，这与处于非节能模式下的开关电源系统一样，防雷性能得不到任何有效的提升。 * 开关电源硬件休眠节能系统实物图 * 硬件休眠节能系统的优势 任何时候都不会影响开关电源的电流输出 由于硬件休眠节能系统采取的是控制整流器交流输入电源的通/断，休眠模式的整流器完全处于断电状态，因此，不存在软关机模式整流器不能自动打开的情况。此外，整流器前端控制开关采用了常闭型交流接触器，即便硬件节能系统失效也不会影响到开关电源系统的电流输出能力，确保了网络运行的安全性！ * 硬件休眠节能系统的优势 可实现最佳节能效果。 由于硬件休眠节能系统自身功耗仅5W，采取的是控制整流器交流输入电源的通/断，休眠模式的整流器完全处于断电状态，因此，较之软件休眠节能的情况省去了整流器软关机状态下的固有损耗，平均每个50A的整流器可节省约为20~25W，在休眠模块数量越多的情况下，节省的功耗也越大。 * 硬件休眠节能系统的优势 休眠节能的可靠性高。 由于硬件休眠节能系统独立于监控单元工作，并在外围建立了一套完整的数据采集与控制系统，因此，只要整流器工作正常，节能系统