數(shù)據(jù)中心機(jī)房用IT設(shè)備對UPS供電系統(tǒng)的技術(shù)要求_基礎(chǔ)架構(gòu)_基礎(chǔ)信息化_3904

1、數(shù)據(jù)中心機(jī)房用IT設(shè)備對UPS供電系統(tǒng)的技術(shù)要求_基礎(chǔ)架構(gòu)_基礎(chǔ)信息化    鑒于當(dāng)今安裝于信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房內(nèi)的絕大多數(shù)IT設(shè)備(服務(wù)器、小型機(jī)、交換機(jī)、光端機(jī)、網(wǎng)關(guān)、磁盤陣列機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等)均采用帶輸入功率因數(shù)校正(PFC)功能的開關(guān)電源作為其CPU存儲(chǔ)芯片的直流輔助電源，以及IT設(shè)備供應(yīng)商為提高IT設(shè)備的運(yùn)算能力而設(shè)計(jì)出的體積越來越小、功率密度越來越高的IT設(shè)備，如在IDC機(jī)房中，常用的高功率密度的刀片式服務(wù)器和大容量磁盤陣列機(jī)的功率密度有可能高達(dá)2030 kW機(jī)柜，其IC芯片所使用的直流輔助電源的電壓呈現(xiàn)出越來越低的發(fā)展趨勢，如從DC 5 V逐漸下降到DC

2、3317 V，因此，位于信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房內(nèi)的IT設(shè)備對UPS供電系統(tǒng)提出如允許的瞬間供電中斷時(shí)間、輸入電源的零地電壓以及雙電源輸入等的技術(shù)要求。    IT設(shè)備對UPS輸出電源的適應(yīng)能力很強(qiáng)。    由于當(dāng)今的IT設(shè)備輸入電源都采用開關(guān)電源的設(shè)計(jì)方案，因此，它對輸入電源的適應(yīng)能力很強(qiáng)。它所允許的輸入電壓和頻率的波動(dòng)范圍相當(dāng)寬，其典型值分別為380220(1±20)V和50(1±10)Hz，如圖1所示。這意味著只要是正規(guī)UPS廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品均能完全滿足這些IT設(shè)備對輸入電源的技術(shù)要求。這是因?yàn)槟壳癠PS產(chǎn)品的典型輸出電

3、壓的波動(dòng)范圍為：靜態(tài)穩(wěn)壓精度<±1，動(dòng)態(tài)穩(wěn)壓精度<±5，恢復(fù)時(shí)間    圖1 不允許IT設(shè)備的輸入電源存在    表1 GB 501 742008電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范中對UPS的技術(shù)要求    上述數(shù)據(jù)表明：對于當(dāng)今的UPS而言，其輸出電壓和頻率的波動(dòng)范圍遠(yuǎn)小于IT設(shè)備所允許的輸人電壓和頻率的變化范圍。因此，影響信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房能否正常工作的主要因素并不在于UPS供電系統(tǒng)的輸出電壓和頻率是否足夠穩(wěn)定。因此完全沒有必要花過多精力去計(jì)較UPS電源的某項(xiàng)電壓頻率指標(biāo)是否滿足GB

4、50174-2008電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范以及YDT 10952008通信用不間斷電源中對UPS供電系統(tǒng)的技術(shù)要求：電壓穩(wěn)定度：<±3(A級(jí)和B級(jí)機(jī)房)、<±5(C級(jí)機(jī)房)以及穩(wěn)頻范圍<50(1±05)Hz。這是因?yàn)閷τ诋?dāng)今的UPS而言，其穩(wěn)壓和穩(wěn)頻的波動(dòng)范圍遠(yuǎn)小于在規(guī)范中所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。對于IDC機(jī)房中的IT設(shè)備而言，它所允許的輸入電源的電壓和頻率的波動(dòng)范圍遠(yuǎn)高于規(guī)范中所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。為此，建議將關(guān)注焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到UPS電源的輸入功率因數(shù)、效率、輸出功率因數(shù)及其抗輸出過載能力上。    不允許IT設(shè)備的輸入電源存

5、在大于8-20 ms的瞬間供電中斷故障隱患    如圖1所示，對于當(dāng)今的IT設(shè)備和工控設(shè)備而言，在其運(yùn)行過程中，它們所允許的輸入電源的瞬間供電中斷閃斷的時(shí)間僅為1020 ms。近期的相關(guān)檢測信息顯示：對于某些新型的IT設(shè)備來說，它所允許的瞬間供電中斷時(shí)間甚至已降至小于8 ms。這就意味著對于在重要的數(shù)據(jù)中心機(jī)房中所配置的UPS供電系統(tǒng)而言，運(yùn)行中如果因故曾經(jīng)出現(xiàn)過超過001s以上瞬間供電中斷事故的話，就會(huì)造成IT設(shè)備執(zhí)行“先停電、再恢復(fù)供電”的所謂的“開機(jī)、自檢型”誤啟動(dòng)操作，從而導(dǎo)致因IT設(shè)備所運(yùn)行的操作程序和應(yīng)用軟件系統(tǒng)崩潰，進(jìn)而致使整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入癱瘓狀態(tài)，

6、造成用戶數(shù)據(jù)丟失，最終導(dǎo)致正常的運(yùn)營活動(dòng)被迫停頓。大量統(tǒng)計(jì)資料表明：一旦這種信息網(wǎng)絡(luò)的癱瘓事故發(fā)生，要想讓整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)重新恢復(fù)正常工作，往往需耗時(shí)幾十分鐘甚至幾小時(shí)。眾所周知，當(dāng)今社會(huì)生活中，各種生產(chǎn)操作和商業(yè)經(jīng)營活動(dòng)對信息資源的依賴程度越深，由信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓事故所可能造成的危害性也就越大。對于這樣的關(guān)鍵信息網(wǎng)絡(luò)而言，即使只有一個(gè)重要關(guān)鍵性的服務(wù)器發(fā)生癱瘓故障，也將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。    對于金融電信行業(yè)所使用的數(shù)據(jù)中心托管機(jī)房來說，不僅它們自己的營業(yè)網(wǎng)站和重要用戶的網(wǎng)站所用的IT設(shè)備被連接在所配置的UPS供電系統(tǒng)上，而且金融系統(tǒng)的內(nèi)部管理系統(tǒng)電信運(yùn)營

7、商的話費(fèi)收費(fèi)系統(tǒng)和 號(hào)碼查詢系統(tǒng)等信息資源管理系統(tǒng)也均由UPS供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)供電。因此，一旦其UPS供電系統(tǒng)因故發(fā)生輸出停電閃斷事故，有可能造成上述信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)營活動(dòng)陷入癱瘓狀態(tài)，由此可能給企業(yè)帶來數(shù)千萬元的直接經(jīng)濟(jì)損失和大量的用戶投訴、要求賠償?shù)仁录陌l(fā)生，導(dǎo)致公司信譽(yù)度下降，帶來難以估量的間接經(jīng)濟(jì)損失。類似地，由于UPS供電系統(tǒng)因故出現(xiàn)輸出停電閃斷故障而誘發(fā)的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓事故也曾在氣象、鋼鐵、民航、石化以及交通等行業(yè)發(fā)生過。    基于上述原因，對于承擔(dān)著向關(guān)鍵信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房供電的UPS供電系統(tǒng)而言，考察其設(shè)計(jì)及其維護(hù)水平高低的最關(guān)鍵、最重要的技術(shù)指標(biāo)是能

8、否確保徹底消除發(fā)生不小于820 ms的瞬間供電中斷閃斷事故的能力。從某種意義上講，這是事關(guān)信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房能否安全運(yùn)行的生命線。    對于當(dāng)今的信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的主管來說，為確保其UPS供電系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)停電閃斷故障隱患，可供選用的供電方案有：    1)對于信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)用IT設(shè)備和生產(chǎn)自動(dòng)化的工控DCS系統(tǒng)而言，在20世紀(jì)90年代末以前，即采用以“單電源輸入”為主的時(shí)代，為盡可能確保向這些用電設(shè)備提供“永不間斷”型的供電需求，確保運(yùn)行的連續(xù)性，常采用如下形式的“單總線輸出”型的UPS冗余供電系統(tǒng)：    串聯(lián)熱

9、備份式UPS冗余供電系統(tǒng)，其可利用率為99999左右。    “N+1”型UPS冗余并機(jī)供電系統(tǒng)，因UPS產(chǎn)品的質(zhì)量高低和并機(jī)調(diào)機(jī)的水平不同，其可利用率為99999(每年平均停電時(shí)間5 min左右)99999 9(每年平均停電時(shí)間32 s左右)。常見的UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)有直接并機(jī)式和帶集中并機(jī)柜式兩種。    “N+x”型模塊化、陣列式的UPS冗余并機(jī)供電系統(tǒng)，因UPS產(chǎn)品的質(zhì)量高低和并機(jī)原理的不同，其可利用率為9999999999 9。對于這樣的供電系統(tǒng)而言，當(dāng)位于UPS冗余供電系統(tǒng)的某臺(tái)UPS因故故障時(shí)，仍然可確保向后接的用電設(shè)備

10、提供高品質(zhì)的UPS逆變器電源，不會(huì)發(fā)生UPS供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)入由普通的市電電源經(jīng)UPS的交流旁路向負(fù)載提供可靠性很差的市電電源的不利供電局面，從而達(dá)到改善UPS供電系統(tǒng)容錯(cuò)特性的目的。    2)對于信息產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)用IT設(shè)備和生產(chǎn)自動(dòng)化的工控DCS系統(tǒng)而言，在采用以“雙電源輸入”為主的當(dāng)今時(shí)代，為了充分利用這些“雙電源輸入”用戶設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢、最大限度地向用電設(shè)備提供“永不間斷”型的供電需求，確保它們運(yùn)行的連續(xù)性，常采用由兩臺(tái)UPS單機(jī)所組成的UPS“雙總線輸出”供電系統(tǒng)或由兩套“N+0”型并機(jī)系統(tǒng)所組成的UPS“雙總線輸出”供電系統(tǒng)。對于這樣的供電系統(tǒng)而言，正常工作時(shí)，

11、分別由兩臺(tái)UPS或由兩套“N+0”型并機(jī)系統(tǒng)經(jīng)各自相互獨(dú)立的兩套輸出供配電系統(tǒng)向負(fù)載供電。在其運(yùn)行中，即使遇到其中一套UPS的輸出供配電系統(tǒng)因故發(fā)生罕見的輸出停電閃斷事故時(shí)，仍然可確保向后接的用電設(shè)備提供高品質(zhì)的UPS逆變器電源，并不會(huì)造成對用戶設(shè)備的供電中斷，從而達(dá)到大大提高UPS供電系統(tǒng)容錯(cuò)特性的目的。    3)對于采用“雙總線輸出”設(shè)計(jì)方案的UPS供電系統(tǒng)而言，由于它能消除在UPS并機(jī)“單總線輸出”供電系統(tǒng)中所可能出現(xiàn)的單點(diǎn)瓶頸故障，可將其可利用率從99999 99(每年平均停電時(shí)間3 s左右)提高到99999 999(每10年平均停電時(shí)間3 s左右)。在

12、這里需說明的是：對UPS的“多總線輸出”供電系統(tǒng)而言，如果設(shè)計(jì)巧妙，不僅可以大幅度地提高UPS供電系統(tǒng)的可利用率，而且還有可能提高UPS單機(jī)的負(fù)載百分比和UPS的實(shí)際運(yùn)行效率，從而達(dá)到既能降低UPS設(shè)備采購成本、又能降低UPS功耗的目的。    對于中、高檔IT設(shè)備(如主機(jī)、小型機(jī)、服務(wù)器、磁盤陣列機(jī)和存儲(chǔ)器)而言，期望它們輸入電源的零線對地線的電壓小于15 V。如位于信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房中的PC機(jī)、低檔服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等，一般說來，它們對采用三相五線制運(yùn)行中輸入電源零線對地線電壓的大小并無特殊要求。然而，近年來數(shù)據(jù)中心機(jī)房的運(yùn)行實(shí)踐表明：對于中、高檔的IT設(shè)備而言，

13、則期望將其輸入電源的零線對地線電壓控制在不超過15 V的范圍之內(nèi)。根據(jù)GB 501742008電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范中對UPS供電系統(tǒng)的技術(shù)要求：應(yīng)該將UPS供電系統(tǒng)零地電壓的有效值控制在小于2 V的范圍之內(nèi)，因此本文建議將高頻機(jī)型UPS的零地電壓的有效值控制在小于15 V。對工頻機(jī)型的UPS供電系統(tǒng)而言，可將它對零地電壓的有效值的要求放寬到小于2 V。否則，如果其輸入電源的零線對地線電壓過高，則可能會(huì)帶來如下的不利影響：    1)位于中、高檔IT設(shè)備中的CPU芯片可能會(huì)發(fā)生偶發(fā)性的“莫名其妙”的損壞。這是因?yàn)榘凑者^去傳統(tǒng)的故障分析思維方式，往往會(huì)認(rèn)為導(dǎo)致CP

14、U芯片損壞的原因應(yīng)該是UPS的輸出電壓過高，然而事實(shí)并非如此。這是因?yàn)椋簩τ诋?dāng)今的UPS而言，不僅其穩(wěn)壓精度已高達(dá)1左右。而且還配置有完善過保護(hù)裝置。在此條件下，導(dǎo)致CPU芯片損壞的原因是零地電壓過高。    2)導(dǎo)致位于信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房中的IT設(shè)備發(fā)生“死機(jī)”事故的幾率增大。有關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料顯示i如果能將其輸入電源的零線對地線電壓控制在合適的范圍之內(nèi)，IT設(shè)備發(fā)生“死機(jī)”事故的幾率將會(huì)被大幅度地下降。在此需要說明的是：在當(dāng)今的UPS產(chǎn)業(yè)所提供的UPS產(chǎn)品中，其輸出電源的零地干擾電壓的頻譜可大致劃分為兩類：    50100 Hz的低頻型零

15、地電壓，其峰值為所檢測到零地電壓有效值的1415倍。    幾千赫茲到幾萬赫茲的高頻型零地電壓，其峰值為所檢測到零地電壓的有效值的3倍左右。因此，在分析由零地電壓所可能造成的危害性時(shí)，不僅需要關(guān)注零地電壓的有效值大小，還應(yīng)關(guān)注零地電壓的頻率的高低。顯然，在有效值相同的條件下，零地電壓的頻率越高、峰值越大，它對IT設(shè)備所可能帶來的危害則越大。正因?yàn)槿绱?，從對IT設(shè)備的安全運(yùn)行所可能產(chǎn)生的危害性來看，高頻型的零地電壓危害性遠(yuǎn)大于低頻型的零地電壓的危害性。    3)數(shù)據(jù)中心機(jī)房中絕大多數(shù)的IT設(shè)備的輸入功率因數(shù)已從原來的0708(滯后)變

16、為當(dāng)今的091098(超前)。近年來，由于絕大多數(shù)IT設(shè)備所使用的開關(guān)電源都采用了輸入功率因數(shù)校正技術(shù)，由此所帶來的重大變化之一是使得其輸入功率因數(shù)已從不帶輸入功率因數(shù)校正功能的低檔IT設(shè)備的0708(滯后)變成帶輸入功率因數(shù)校正功能的中、高檔IT設(shè)備的09097(超前)。因此，為了適應(yīng)這種變化，目前已有相當(dāng)數(shù)量的UPS廠家已研制和生產(chǎn)出輸出功率因數(shù)為09(滯后)的UPS產(chǎn)品，以便使得UPS的輸出功率因數(shù)盡可能地同IT設(shè)備的輸入功率因數(shù)相匹配，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。同輸出功率因數(shù)為08的UPS產(chǎn)品相比，輸出功率因數(shù)為09的UPS產(chǎn)品的實(shí)際帶載能力可提高810。鑒于此，用戶應(yīng)優(yōu)選這類UPS產(chǎn)品

17、。然而，對于具備研發(fā)實(shí)力的UPS廠家而言，應(yīng)該盡早地開發(fā)出能適應(yīng)輸入功率因數(shù)為091097(超前)的IT設(shè)備的UPS產(chǎn)品，以便使UPS能向后接的IT設(shè)備輸出盡可能多的有功功率。有的廠家已開發(fā)出輸出功率因數(shù)為10的UPS產(chǎn)品。    越來越多的IT設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備采用“雙電源輸入”的設(shè)計(jì)方案    眾所周知，確保信息網(wǎng)絡(luò)機(jī)房安全、可靠地運(yùn)行前提有：它所用的IT設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備本身必須具有盡可能高的可靠性。多年來的運(yùn)行實(shí)踐表明：在可能導(dǎo)致上述設(shè)備出現(xiàn)故障的諸多因素中，由于其內(nèi)部的直流開關(guān)電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障而致使IT設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備停止

18、工作的比例為最高。相關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料顯示：這類設(shè)備的6070的故障率來源于其內(nèi)部的開關(guān)電源的故障率。IT設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輸入供電通道中，不應(yīng)因存在單點(diǎn)瓶頸故障隱患而導(dǎo)致其輸入電源出現(xiàn)停電閃斷故障。    為此，近年來越來越多的IT設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備廠家采用如下的冗余設(shè)計(jì)方案來最大限度地提高這些產(chǎn)品的可利用率。為IT設(shè)備配置具有雙重冗余保護(hù)特性的直流開關(guān)電源型的供電系統(tǒng)：為IT設(shè)備配置具有按“1+1”冗余工作特性運(yùn)行的兩套直流開關(guān)電源供電系統(tǒng)。在每套直流開關(guān)電源供電系統(tǒng)中，采用熱插拔的“N+1”型并聯(lián)運(yùn)行的設(shè)計(jì)方案，以便消除在直流供電系統(tǒng)所可能存在的單點(diǎn)瓶頸故障隱患。為

19、IT設(shè)備配置具有熱插拔功能的冗余式風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)，以便消除因通風(fēng)不良風(fēng)扇損壞而可能存在的熱保護(hù)自動(dòng)關(guān)機(jī)熱宕機(jī)型的故障隱患。對于采用單相“雙電源輸入”設(shè)計(jì)方案的中、高檔機(jī)架式服務(wù)器刀片服務(wù)器而言，其典型的控制框圖如圖2所示。在此，采用如下兩種冗余配置設(shè)計(jì)方案來消除單點(diǎn)瓶頸故障隱患，以便能達(dá)到盡可能提高IT設(shè)備的可利用率的目的。    圖2典型的“雙電源輸入”單相IT設(shè)備(服務(wù)器)的工作原理    1“雙電源輸入”IT設(shè)備的調(diào)控原理    如圖2所示，正常工作時(shí)，來自輸入電源1和輸入電源2的兩路50 Hz、22

20、0 V的交流電源被分別饋送到“雙電源輸入”服務(wù)器內(nèi)部的兩套直流開關(guān)電源模塊1、2的輸入端上。在這里，兩路交流電源分別經(jīng)各自的帶功率因數(shù)校正功能的高頻開關(guān)電源進(jìn)行ACDC變換處理后，被變換成兩路直流穩(wěn)壓電源Udc-1和Udc-2(因各廠家的設(shè)計(jì)思路不同，常見的Udc的值有48 V或24 V兩種)。這樣的兩路直流穩(wěn)壓電源Udc-1和Udc-2分別經(jīng)由具有共陰極的二極管VD1和VD2所構(gòu)成的共模驅(qū)動(dòng)電路來向服務(wù)器中的DCDC變換器供電。在這里，服務(wù)器中各控制部件所需要的各種直流輔助電源均由DC 4824 V直流電源再經(jīng)DCDC變換器進(jìn)行處理后獲得。從理論上講，當(dāng)這種服務(wù)器的兩路交流輸入電源均正常工作

21、時(shí)，由上述的兩路直流電源供電模塊來共同承擔(dān)服務(wù)器所需要的負(fù)載電流。    2可供選用的“雙電源輸入”IT設(shè)備    在目前市售的IT設(shè)備中，可能會(huì)遇到如下兩種產(chǎn)品：    (1)負(fù)載均流型的“雙電源輸入”IT設(shè)備    對于這種“雙電源輸入”的IT設(shè)備而言，由于在它的兩路直流穩(wěn)壓電源Udc-1和Udc-2之間配置有“自動(dòng)均流”調(diào)控電路。所以正常工作時(shí)，由這兩路直流電源平均分擔(dān)后接的負(fù)載電流。因此，這種具有雙電源輸入特性的兩套直流電源供電模塊具有自動(dòng)均衡帶載特性。 &

22、#160;  在這種“雙電源輸入”IT設(shè)備的運(yùn)行中，如果遇到其中一套直流電源供電模塊的交流輸入電源因故出現(xiàn)停電閃斷故障時(shí)，由剩下正常工作的另一套直流電源供電模塊來繼續(xù)承擔(dān)全部負(fù)載電流，從而確保這臺(tái)IT設(shè)備能不間斷地正常運(yùn)行。在此條件下，為確保服務(wù)器仍能獲得足夠的風(fēng)冷能力，為這套剩下正常工作的直流電源供電模塊中所配置的調(diào)速風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速將會(huì)自動(dòng)加快，以便帶走更多的熱量，從而確保它的安全運(yùn)行。    由上所述可知：當(dāng)兩路交流輸入電源都正常工作時(shí)，“雙電源輸入”IT設(shè)備經(jīng)兩套相互獨(dú)立的開關(guān)電源模塊1和2來獲得它所需的能源。此時(shí)，由于每套開關(guān)電源模塊僅需提供IT設(shè)備

23、所需的50功率。在此條件下，位于每套開關(guān)電源模塊中的功放管(MOS管或IGBT管)所產(chǎn)生的功耗僅為其額定功耗的25。所以，可以大大提高IT設(shè)備的可靠性。同“單電源輸入”的IT設(shè)備相比，這種“雙電源輸入”的IT設(shè)備的可靠性可提高5-6倍左右。    與此同時(shí)，兩路不同的DC 48 V24 V電源還分別驅(qū)動(dòng)兩組“N+1”型冗余的風(fēng)扇組A和B，以便能充分地滿足對其內(nèi)部的各種芯片的風(fēng)冷需求，確保消除掉IT設(shè)備因散熱不良而可能出現(xiàn)設(shè)備加速老化過熱保護(hù)型的自動(dòng)關(guān)機(jī)熱宕機(jī)等故障隱患。    (2)非均流型的“雙電源輸入”IT設(shè)備 

24、0;  對于這種“雙電源輸入”的IT設(shè)備而言，為了降低成本，IT設(shè)備生產(chǎn)廠家并沒有在它的兩套直流穩(wěn)壓電源Udc-1和Udc-2之間配置有自動(dòng)均流調(diào)控電路。因此，在IT設(shè)備運(yùn)行中，從這兩路直流電源饋送到后接負(fù)載的電流有可能相差很大。如從某型服務(wù)器所檢測到兩路交流電源A和B的輸入電流分別為102 A和15 A，兩者之間相差很大。在此條件下，往往會(huì)錯(cuò)誤認(rèn)為在這種“雙電源輸入”的IT設(shè)備中兩路交流電源分別工作在主、從熱備份工作狀態(tài)。然而，事實(shí)并非如此。在這種非均流型的“雙電源輸入”IT設(shè)備的兩路A和B交流輸入電源中，并不存在固定的“主、從備用”關(guān)系。    類似

25、地，在這種IT設(shè)備的運(yùn)行中，如果遇到其中一套直流電源供電模塊的交流輸入電源因故出現(xiàn)停電閃斷故障時(shí)，由剩下正常工作的另一套直流電源供電模塊來繼續(xù)承擔(dān)全部負(fù)載電流，從而確保這臺(tái)IT設(shè)備能不間斷地正常運(yùn)行。    在此還需說明的是：為了防止位于服務(wù)器中的具有雙輸入供電特性的DCDC變換器本身因故出現(xiàn)輸出停電故障或在它的輸出后端出現(xiàn)短路故障而導(dǎo)致寶貴數(shù)據(jù)丟失的不幸事件發(fā)生，往往會(huì)采取由兩路交流電源分別驅(qū)動(dòng)PCI通信接口及采用鏡像冗余調(diào)控方式運(yùn)行的存儲(chǔ)模塊的設(shè)計(jì)方案(見圖2)，以便在即便出現(xiàn)這種非常罕見的故障時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)丟失存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的事件發(fā)生。  &#

26、160; (3)在服務(wù)器的開關(guān)電源供電系統(tǒng)中，采用熱插拔的“N+1”型并聯(lián)運(yùn)行的設(shè)計(jì)方案    在采用“雙電源冗余輸入”的單相中、高檔機(jī)架式服務(wù)器刀片式服務(wù)器中(見圖2)，為了確保它能獲得盡可能高的可利用率和優(yōu)異的可維護(hù)性，在所配置的具有“雙電源冗余輸入”特性的服務(wù)器中，不但為它配置有兩套相互獨(dú)立的直流電源供電模塊，而且還在每套直流電源供電模塊所用的直流開關(guān)電源供電系統(tǒng)中采用了具有熱插拔更換功能的“1+1”型冗余并聯(lián)式設(shè)計(jì)方案。因此在服務(wù)器運(yùn)行中，如果因故致使其中的某套“1+1”式的冗余并聯(lián)直流電源模塊中的一臺(tái)開關(guān)電源模塊被損壞時(shí)，它會(huì)在將被損壞的直流電源模塊自動(dòng)

27、從冗余并機(jī)系統(tǒng)中脫離出來的同時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。此時(shí)，值班人員可以通過執(zhí)行熱插拔式的在線操作來更換掉已出現(xiàn)故障的直流電源模塊，無需對整臺(tái)服務(wù)器執(zhí)行關(guān)機(jī)的維修操作。因此，就可將服務(wù)器的脫機(jī)維修時(shí)間降低到零，從而達(dá)到最大限度地提高服務(wù)器的可利用率的目的。    采用這種“雙電源輸入”IT設(shè)備所帶來的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在它對輸入電源的極強(qiáng)適應(yīng)能力上。具體主要體現(xiàn)在：允許的輸入電壓的波動(dòng)范圍很寬：典型值為不超過±15，允許的輸入頻率的波動(dòng)范圍不超過±10。對其兩路輸入電源而言，并不要求它們必須具有同頻率、同相位和同電壓幅值的苛刻的運(yùn)行特性。只要這兩路輸入

28、電源的頻率和電壓在其所允許的波動(dòng)范圍之內(nèi)，不管它們是否來源于三相電源中哪一相的220 V單相電源均可確保這種IT設(shè)備的安全運(yùn)行，如可以將幅值分別為AC 230 V的A相電源和幅值為AC 205 V的B相電源饋送到同一臺(tái)IT設(shè)備的兩條輸入端上。顯然，對于這種“雙電源輸入”IT設(shè)備而言，只要它的兩路交流輸入電源不同時(shí)出現(xiàn)停電閃斷故障均能正常工作。在此條件下，這種IT設(shè)備都能正常工作。正因?yàn)槿绱耍半p電源輸入”IT設(shè)備被廣泛地應(yīng)用于各種類型的數(shù)據(jù)中心機(jī)房中。    (4)由兩路三相電源供電的的“雙電源輸入”IT設(shè)備    近年來，隨著單臺(tái)I

29、T設(shè)備的功耗不斷增大，如果再繼續(xù)采用“單相輸入電源供電”的設(shè)計(jì)方案的話，就可能帶來如下麻煩：由于某臺(tái)單相IT的輸入功率特別大，使得難于確保將UPS供電系統(tǒng)的三相負(fù)載不平衡度控制在合理的范圍之內(nèi)(三相不平衡度的典型值為小于±1520)。為此，近年來，IT設(shè)備生產(chǎn)商開發(fā)出由兩路三相輸入電源來供電的“雙電源輸入”IT設(shè)備(見圖2)。    在這里，分別由兩路三相電源中的A、B和C相所產(chǎn)生的6路單相電源來構(gòu)成“3+3”型的“電源輸入”的冗余供電系統(tǒng)來負(fù)責(zé)向大功率的IT設(shè)備供電。正常工作時(shí)，由6路幅值為220 V的單相電源來共同承擔(dān)這種“雙電源輸入”IT設(shè)備所需的

30、負(fù)載電流。在其運(yùn)行中，即使遇到其中的3路單相電源因故同時(shí)出現(xiàn)輸出停電或閃斷的這種極為罕見的故障時(shí)，IT設(shè)備仍能正常工作，大大地提高了IT設(shè)備的可靠性。由此所帶來的兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是：    極大地提高了IT設(shè)備的可利用率，使其可利用率趨近于100。這意味著可以將IT設(shè)備發(fā)生宕機(jī)故障的幾率降低到幾乎為零。    極易實(shí)現(xiàn)輸入電源的三相平衡供電，從理論上講，可將它的輸入電源的三相負(fù)載的不平衡度降低到幾乎為零。    同樣地，對于這種由兩路三相電源供電的“雙電源輸入”型IT設(shè)備中的各路單相交流電源來說，既不要求其輸入電源的頻率和相位相同，也不要求其電壓幅值相同。如可將兩套UPS供電系統(tǒng)的幅值分別為370 V和395 V的兩路三相交流電源饋送到這種“雙電源輸入”IT設(shè)備中。為了能充分地發(fā)揮這種服務(wù)器的冗余輸入特性，期望它們的輸入電源應(yīng)該盡量地來源于不同的UPS市電供電源系統(tǒng)。只要條件允許，就應(yīng)該盡可能避免采取由一套“N+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)或由同一臺(tái)UPS單機(jī)來供電的供電設(shè)計(jì)方案。正是基于這樣的原因，由UPS“雙總線輸出”供電