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从上图中可看到,交流输入时母线电容C4上的电压纹波47.6V,明显要大于直流输入情况下的17V,并且流经电容的纹波电流有效值为3.76A,比直流输入时的2.56A要大,这将会缩短电解电容的寿命。
2.6 软启动电阻电压
服务器在启动的时候,需要先通过软启动电阻给母线电容充电,当母线电压达到一定值后功率电路才开始正常工作。在交流输入的时候,交流电压通过不控整流后经软启动电阻给母线电容充电,充电时间较长,因此软启动电阻上的功率损耗会比较大,发热较严重;而直流充电时间很短,软启动电阻的功耗也会小很多,可靠性得到提升。图10给出了交直流输入条件下的启动过程波形,从图中可以很明显的看到在直流输入时,软起电阻上的电压(蓝色波形)持续时间很短,因此对软启动电阻的冲击要小很多,直流输入下可靠性更高。
(b)直流输入
1:软启动电阻R电压波形,2:输入电压,3:PFC电感L3电流波形,4:输出电压波形交流和直流输入时软启动过程波形
通过以上的分析,高压直流供电时,服务器电源PFC部分的功率器件的电压、电流应力、母线电容的纹波电压和电流都会小于交流供电的情况,而且软启动电阻的寿命以及和整流桥的可靠性都会变得更高,非但不会影响服务器的正常使用,还能够提高其可靠性能。而对DC/DC部分电路则和交流输入的情况是一致的。
结论:应用高压直流完全可以替代UPS给服务器供电。交流开关电源直供高压直流路在何方?想必诸位都已经看得很清楚了,前路漫漫,但光芒万丈!
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