工业生产中，如何提高生产力与成本效益是成功的关键所在。特别是当要实现整体设备的高可靠性时，设备内部任何一个环节的可靠性都要确保万无一失;而关联着所有设备的工业电源在其中起着关键作用。

如果控制系统不能得到稳定的24 VDC供电，那么设备将会失效并逐步停机。为了避免此类停机现象的发生，工业现场大量采用冗余供电电源系统方式。

在冗余供电方案中，至少需要另外增加一个电源组成冗余回路。即使其中任何一个电源发生故障，另外一个电源仍然能够可靠供电。同时使用3个10 A的电源为20 A的负载供电，就形成了“n+1”冗余供电方案。如果客户对运行可靠性要求特别高，那么“1+1”冗余供电势在必行。上述应用中，意味着对于一个电流为20 A的负载，需要使用两个电源并联供电。任何一个电源内部发生故障或者市电电压跌落，另外一个电源将自动为全部负载供电。这意味着冗余供电设计时需要考虑到任何一个电源都要具备单独运行时为全部负载供电的能力。为了提高运行可靠性，使用二极管模块将并联之前的电源退耦。实际应用中，万一其中一个电源的输出端发生内部短路，另外一个电源能提供全部所需能量。一旦需要100%冗余方案，就必须考虑到电源内部短路对负载供电的影响并加以避免。同时需要考虑到接线冗余，才能实现完整的冗余供电方案。使用来自菲尼克斯电气的冗余模块，将输出的两个正极端子连接就能实现此功能。

图1  针对不同的冗余等级需求，菲尼克斯电气都能提供相应的解决方案

两台电源并联运行

针对不同的冗余等级需求，菲尼克斯电气都能提供相应的解决方案(图1)。最简单的方式，就是使用两台电源并联运行。菲尼克斯电气的QUINT，TRIO，MINI，STEP系列电源都能实现此功能。

例如，配备两个5 A的电源并联为4 A的负载供电。一旦任何一个电源发生故障，另外一个电源仍然能持续为负载供电。然而，还需要考虑到其他两个隐患：如果冗余模块与负载之间的线缆短路，而短路电流会反馈到冗余模块的输出，负载电压将会降低到0 V。另外一个隐患就是，电源与负载之间的线缆发生磨损或者电源错误接线。在这种情况下，负载或许还能工作，但却不再是100%冗余供电。最后，用户当且仅当另外一个电源发生故障时才能发现此故障。

使用冗余模块轻松退耦

一旦将电源退耦，其中一个电源内部的短路电流或者电源输出端到冗余模块的短路电流将不会对负载供电产生任何不良影响。

STEP冗余模块宽度仅为18 mm，提供两路5 A输入，实现小功率电源并联退耦功能。QUINT冗余模块用于24 V或者48 VDC应用场合，并且遵循DIN EN 60079-15标准，可以用在category 3G防爆区域。

图2  QUINT ORing 实现两台电源解耦

提供退耦和监视功能的冗余模块

TRIO冗余模块用于24 V或48 VDC，带有两路10 A输入电流，兼具监视电源输出电压和电源到冗余模块接线处故障。该冗余模块使用继电器触点报警输出，并且面板指示灯显示“Redundancy OK”状态。任何一路发生短路电流都不会影响负载正常供电，而线路故障能被快速监测并通过信号传输报警。

具备解耦、监测以及提供实时均流输出的冗余模块

QUINT ORing冗余模块能组建最智能的解决方案。除了之前提到的退耦、监测电源输出电压和接线故障以外，其还能监测冗余模块与负载之间的接线故障以及负载电流。

QUINT ORing冗余模块能对运行中的关键状态提供预防性功能监视，比如接线错误或者线缆故障都能在第一时间被实时监测并报警(图2)。

监测负载电流的优势在于：如果用户在现有的供电系统中临时增加额外的负载，就会导致无法继续冗余供电。比如，两台5 A电源为4 A的负载冗余供电，一旦又有4 A的负载接入，现有电源仍然能正常供电，但任何一台电源发生故障，另一台5 A电源将不再能为8 A负载供电。由此，监测负载电流有其必要性：如果负载电流突然增大时，并不会报警，因为考虑到负载由电动机启动时会有大电流，当且仅当维持超过4 s，ORing模块才会视为负载过流并报警。

图3  ACB技术实现平衡输出，以致冗余电源系统寿命倍增

均流功能倍增使用寿命

QUINT ORing模块采用了最新开发的自动电流平衡(ACB)技术，将冗余供电的电源使用寿命增倍(图3)，确保了两台电源能为负载平均供电，负载电流自动均衡输出。

QUINT ORing模块提供2×10 A(1×20 A)和2×20 A(1×40 A)两种规格，适用于18～30 VDC的输入电压(图4)、-25～+70℃的苛刻工业环境中，宽度仅有32 mm或者38 mm，标准导轨式安装。QUINT ORing模块能在不超过+40℃环境温度下持续提供两路15 A或者两路26 A电流。QUINT ORing使用MOSFET取代了之前的肖特基二极管，因而最多能节省70%能耗。

图4  两个电源带1个冗余模块线路图