模块化------高可用电源的发展方向杨德刚2005年10月18日可用性的基本概念可用性:Availability、可用、有效。网络时代的特征名词，其朴素的理解是：“Ifyouasktheend-userwhatavailabilitymeans,youwillgettherightanswer.CanIgetmyjobdonewhenIneedto?IfIcan,thenthesystemisavailable.IfIcannot,thenitisnot.”引自www.availability.com可用性的定义：n组件或系统在某时刻能够正常工作的概率，用A表示。而在该时刻以前，组件或系统可能经历失效和维修。n而可靠性R(t)的定义是在规定的条件下，在时间0到t内组件或系统一直正常工作的概率。它强调的是在时间0到t内没有经历失效和维修。可用性A的计算公式：MTBFA=MTBF+MTTR公式中，MTBF是我们熟知的平均无故障工作时间，MTTR是组件或系统的平均修复时间，亦即宕机/掉载时间。t-R(t)=eMTBF可用性通常用几个9来描述：n可用性的度量尺度可以按月，按年，也可以按系统或组件的设计/生命周期n实际中可用性的数值一般小于1，其理想值是1n目前市电的年可用性为三个9，即可用性为99.9%，表示一年的平均停电时间为8.76小时[365*24*（1-99.9%）]可用性A与MTBF的关系曲线:（图中从上到下：MTTR分别为20分钟、1小时、2小时和4小时）A10.9999960.9999920.9999880.9999840.999980.9999760.9999720.9999680.999964MTBF(10000hrs)0.99996102030405060708090100CreatedwithatrialversionofAdvancedGrapher-http://www.alentum.com/agrapher/上图给我们的启示：1MTBF一定时，减小MTTR，可以提高可用性A。2MTTR=0时，A=1。此时MTBF可以比较小，即可以采用比较经济的设计方案。3MTTR一定时，减小MTBF，可以提高可用性A。可用性的意义：n承认一个基本事实：任何组件或系统或早或晚总是要损坏的。尤其当实际工作条件比手册推荐的工作条件更差的时候，组件或系统提前损坏的可能性就更大。n强调/重视MTTR：在组件损坏后如何尽快修复，减少乃至消除因组件维修造成的系统宕机/掉载时间提高可用性的主要措施1提高单个组件的可靠性即MTBF2减少组件损坏后的维修时间即MTTR2.1对脆弱的组件实行冗余配置，如N+1，N+22.2在冗余配置中，模块冗余比整机冗余具有更高的可用性，这些模块往往可以热插拔，用户可以用备用模块自行增减以改变冗余级别，或更换故障模块，使MTTR减到最小乃至零。模块化AC/DC/AC：UPSNewave:Conceptpower系列单个模块：10、20、40KVA最大：100KVAN+1APC:Symmetra系列单个模块：2、4、10KVA最大：80KWN+1模块化AC/DC：通信一次电源北京动力源科技股份有限公司：DUM系列/10A、15A、25A、30A、35A、40A、50A、60A、80A、100A整流模块零电压零电流相移谐振、民主均流、计算机分级分布控制、模块无损热插拔和智能风冷自然冷兼容模块化DC/AC：逆变器北海新未来信息产业股份有限公司深圳分公司：模块化通信专用逆变电源/电力专用逆变电源/太阳能专用逆变电源/铁路专用逆变电源：模块化、可并联、N+X冗余、热插拔。公司逆变电源产品规格有1KVA、1.5KVA、3KVA，系统容量覆盖1～60KVA。系统直流输入：24V、48V、110V、220V，输出纯净的220V正弦波交流电。模块化DC/DC：直流电源模块同意Ericsson的分类方法：1DC/DC变换器：隔离型2DC/DC调节器：非隔离型，其中包括POL和VRM直流电源系统基本架构：1集中式（CPA）2分布式（DPA）：中间总线架构（IBA）属于线路板一级的DPA，结合POL/VRM可以比较好地满足低压大电流高dIo/dt应用的电源需求。直流电源模块的基本特征：集成化n集成化1可以减小尺寸，节省PCB空间2维修方便，模块级维修，更换即可3如果配以PowerGood状态信号，可以进一步减少故障造成的掉电时间即MTTR4包