電源模塊N+k工作方式對電源系統(tǒng)可靠性的影響
2.4n個電源模塊系統(tǒng),按N+k方式設計。n=N+k,N為保證正常供電必須的模塊數量,k為熱備份模塊數量,n為模塊總數,這時,系統(tǒng)的MTBFN+k系統(tǒng)可靠度為RN+k(t)=RN+(k-1)(t)+RS(t)n-k·[1-RS(t)]k,其MTBFN+k為
MTBFN+k=RN+k(t)dt=
MTBF0
2.5n個電源模塊系統(tǒng),k=n-1,N=1時,系統(tǒng)的MTBFN+(n-1)
k=n-1時,系統(tǒng)可靠度為RN+(n-1)(t)=
1-[1-RS(t)]n,其MTBFN+(n-1)為MTBFN+(n-1)=RN+(n-1)(t)dt=MTBF0
根據以上計算公式,可求出n個電源模塊組成的系統(tǒng)中,保證N個模塊正常運行的可靠度RN+k(t)。對于不同模塊數量n(3~10個),不同的熱備份數量k(0~9個),在電源配電系統(tǒng)其可靠度RP(t)=1的條件下,電源模塊不同熱備份數量對可靠性的影響曲線如圖1所示。
4結語
通過以上對高頻開關電源可靠性指標MTBF的分析計算,可得出如下結論:
4.1電源模塊的可靠性與電源模塊的電路設計,生產工藝,元、器件質量與數量等多種因素有關。從提高電源模塊可靠性的角度看,電源模塊使用的元、器件數量越少越好,特別是失效率較高(如電解電容等)的元、器件應盡量少用。
4?2對于由n個模塊組成的高頻開關電源系統(tǒng),電源系統(tǒng)按N+k方式設計。n=N+k,N為保證正常供電必須的模塊數量,k為熱備份模塊數量,n為模塊總數,這時,系統(tǒng)的MTBFN+k為MTBFN+k=RN+k(t)dt=
MTBF0
4.3對于由n個模塊組成的高頻開關電源系統(tǒng),電源系統(tǒng)按N+k方式設計。n=N+k,N為保證正常供電必須的模塊數量,k為熱備份模塊數量,n為模塊總數。在模塊總數不變的情況下,保證正常供電必須的模塊數量N越少,熱備份模塊數量k越多,系統(tǒng)的MTBFN+k越長。4.4對于由n個模塊組成的高頻開關電源系統(tǒng),在模塊總數n不變的情況下,熱備份模塊數量為k的系統(tǒng)較熱備份模塊數量為k-1的系統(tǒng)的平均無故障時間長MTBF0。
4.5對于高頻開關電源系統(tǒng),系統(tǒng)可靠性按N+k熱備份方式設計,k為熱備份模塊數量,其數值的多少與電源系統(tǒng)可維修時間、電網的供電質量、電源負荷的重要程度等因素有關。對用戶而言,如果可以保證電源系統(tǒng)的維修時間小于蓄電池的帶載放電時間,這時采用N+1方式,一般可以保證電源系統(tǒng)的正常供電。否則應考慮增加熱備份模塊的數量。
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