N+1 架构支持更高的电源可靠性

　N+1 架构支持更高的电源可靠性

　片上系统 （SoC） 设备可实现更高的集成度，而高密度现场可编程门阵列 （FPGA） 可让更多功能集成到工业系统中。 尽管如此，由于现在工业系统所扮演的角色，以前需要多种产品的支持才能实现，所以对故障容错和冗余的需求日益增长，这在控制器和电源上均有体现。

　　此外，更多的功能也带来了更多的高峰值电流需求。 在此类情况下，电力系统设计人员可以选择并联两个或多个装置。 并联除可满足峰值功率需求外，还具有长期应力较小，整体可靠性更佳的优点，利于实施‘n+1’冗余设计。

　　n+1 架构是指在系统中至少增加一个附加电源，当其他电源中有一个出现故障时，该电源即可为系统提供电能。 n+1 冗余架构是一种故障容错技术，对于较大规模的系统而言，其性价比相当高。 正常运行条件下，多个电源同时发生故障的概率是相当低的，因此在由 2 个或 3 个以分流模式运行的电源阵列中，增加一个附加电源并不会导致成本大幅增加。

　　通常使用的 n+1 冗余方法有两种。 第一种方法为：指定一个备用电源，让其处于冷待机或热待机状态。 尽管冷待机工作有利于延长备用电源的使用寿命，但故障发生后需要时间来启动该备用电源，这期间可能导致系统故障。 热待机可确保备用电源随时准备在电源组中的另一电源发生故障时投入运行，但由于备用电源的工作负载极低，因此能效也低，而且相对于冷待机电源，热待机电源承受的内部发热应力也要大得多。

　　通过让备用电源参与均流，可将各电源承受的应力在电源子系统中平衡。 一般而言，电源用于实现高输出负载的峰值效率，这意味着低于峰值负载的工作电流均流造成发热过多。 然而近年来的电源设计注重了低负载能效，让这个问题不再那么重要。 在使用高能效范围更广的电源时，可确保电源在正常工作时处于低热量输出区域，并在故障发生后进入高负载状态。