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在工業現場,電網的穩定性并非總是能得到保障。電壓驟降、瞬時停電、頻率漂移甚至斷電的情況時有發生。對于智能轉速表振動傳感器而言,這類電力事件可能導致災難性后果:正在進行的振動數據采集被迫中斷,關鍵的設備狀態數據丟失,無線傳輸鏈路斷開,甚至因電源反復通斷而損壞內部電子元件。因此,為傳感器配置供電冗余與不間斷電源(UPS)配件,是保障其作為關鍵監測設備連續可靠運行的必要條件。
供電冗余與UPS配件的主要類型與功能:
電源輸入冗余模塊:
二管ORing電路:這是實現電源冗余簡單、成本低的方案。使用兩個或多個肖特基二管,將主電源和備用電源的正分別接入二管,所有二管的連接在一起,作為系統的總輸入。當主電源正常時,其電壓高于備用電源,主電源路徑的管導通,備用電源路徑因反向偏置而關斷,系統由主電源供電。當主電源失效時,備用電源路徑的二管自動導通,實現無縫切換。其優點是簡單可靠,缺點是二管的正向壓降會造成一定的功率損耗,并降低了輸出電壓。
理想二管控制器:為了解決傳統二管的損耗問題,可以使用理想二管控制器配合一個外部N溝道MOSFET。控制器能驅動MOSFET像理想二管一樣工作,實現零正向壓降或導通電阻,從而幾乎消除了功率損耗和電壓損失。這種方案效率更高,尤其適合大電流應用。
自動切換開關(Automatic Transfer Switch, ATS):一種更復雜的機電或固態開關,用于在兩個獨立的交流或直流電源之間進行切換。它通常包含控制電路和繼電器或接觸器,切換時間比二管,但可以處理更高的功率,并提供電氣隔離。