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在工业现场,电网的稳定性并非总是能得到保障。电压骤降、瞬时停电、频率漂移甚至断电的情况时有发生。对于智能转速表振动传感器而言,这类电力事件可能导致灾难性后果:正在进行的振动数据采集被迫中断,关键的设备状态数据丢失,无线传输链路断开,甚至因电源反复通断而损坏内部电子元件。因此,为传感器配置供电冗余与不间断电源(UPS)配件,是保障其作为关键监测设备连续可靠运行的必要条件。
供电冗余与UPS配件的主要类型与功能:
电源输入冗余模块:
二管ORing电路:这是实现电源冗余简单、成本低的方案。使用两个或多个肖特基二管,将主电源和备用电源的正分别接入二管,所有二管的连接在一起,作为系统的总输入。当主电源正常时,其电压高于备用电源,主电源路径的管导通,备用电源路径因反向偏置而关断,系统由主电源供电。当主电源失效时,备用电源路径的二管自动导通,实现无缝切换。其优点是简单可靠,缺点是二管的正向压降会造成一定的功率损耗,并降低了输出电压。
理想二管控制器:为了解决传统二管的损耗问题,可以使用理想二管控制器配合一个外部N沟道MOSFET。控制器能驱动MOSFET像理想二管一样工作,实现零正向压降或导通电阻,从而几乎消除了功率损耗和电压损失。这种方案效率更高,尤其适合大电流应用。
自动切换开关(Automatic Transfer Switch, ATS):一种更复杂的机电或固态开关,用于在两个独立的交流或直流电源之间进行切换。它通常包含控制电路和继电器或接触器,切换时间比二管,但可以处理更高的功率,并提供电气隔离。