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信息網(wǎng)絡時代UPS供電系統(tǒng)的可靠性和可利用率

作者: 時間:2012-03-05 來源:網(wǎng)絡 收藏
  如該圖所示,的MTBF=1/λ受控于逆變器邏輯控制PC板、整流器邏輯控制PC板、靜態(tài)開關邏輯控制PC板、逆變器驅動模塊、直流輔助電源、風扇等部件的失效率。在這里需說明的是:在中、並非在仼何元件”發(fā)生”失效”故障時、都一定會導致的故障率增大。例如:為確保位于UPS中的各種控制電路都能獲得具有高”容錯”功能的直流輔助電源供應,在高級UPS中、常釆用由UPS的交流輸入電源及逆變器輸出的交流電源所構成的多路AC/DC變換式直流電源和由蓄電池所產生DC/DC變換式直流電源所共同組成的冗余式直流輔助電源設計方案。顯然,對于這種UPS來說,只有在上述AC/DC及DC/DC變換式直流電源同時”出故障”時、才會造成直流輔助電源的”消失”。因此,從計算程序上、它具有類似”與門”的邏輯關係。因此,在分析UPS的失效率時,不宜簡單地釆用總失效率=各元部件的失效率的”疊加和”或失效率的”乘積”的計算辦法。


  為說明此問題,現(xiàn)以UPS逆變器電源的平均無故障工作時間MTBFI為例來說明此問題:有關逆變器模塊中的部份”控制元件”的失效率及其影響統(tǒng)計值被列于表1中。從該表可見:
   在UPS逆變器供電通道中、故障率最高的部件是:IBGT功率模塊、IGBT管的驅動電路及微處理器/DSP芯片。在UPS逆變器電源的總失效率中、其中52.3%的故障是由IGBT管的驅動電路+ IBGT功率模塊的”失效”所造成的、10.8%的故障來自微處理器/DSP芯片的失效/誤動作。從這樣的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可見:當我們在設計和選用UPS電源時、提高UPS的最大潛力到底在何處?
   當位于逆變器供電通道中的微處理器、旁路接口、UPS輸出檢測、DC總線電壓檢測、直流輔助電源、三相負反饋調控電路、IGBT模塊等關鍵部件發(fā)生故障時,它們的確會導致UPS逆變器”自動關機”、并轉入交流旁路供電狀態(tài),從而造成UPS的MTBFI值的下降。然而,在逆變器供電通道中、當遇到”退耦電容”失效、DC總線電流檢測、交流旁路電壓檢測電路等”出故障”時,雖然它有可能會導致UPS發(fā)出報警信號、但并不會導致UPS進入交流旁路供電狀態(tài)。當然,也不會造成UPS產生輸出”停電”的故障。
   從圖1和2可見:位于UPS供電通道中的各部件、并非都處于”串聯(lián)”工作狀態(tài)。對于UPS的逆變器供電通道與交流旁路供電通道來說,由于它們是處于”并聯(lián)”工作狀態(tài)的。因此,只有在逆變器”自動關機”/逆變器的輸出靜態(tài)開關”失效”、輸入電源停電/交流旁路靜態(tài)開關”失效”等故障同時出現(xiàn)時、才有可能造成UPS輸出停電。因此,UPS單機的(MTFB值)必然是高于UPS逆變器的(MTBFI值)。


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