圣陽蓄電池GFM-1000C 2V1000AH型號規(guī)格

要提高整個數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的能效，我們必須重新來科學地審視數(shù)據(jù)中心IT負載，挖掘IT負載對輸入電源供電品質的真實需求。

當前IT負載內部的輸入電源模塊基本采用兩種標準制式，即ATX制式和SSI制式。這兩種制式電源的主電路如圖1所示。

（a）ATX標準

（b）SSI標準

分析這一電源的工作原理可以看出，無論是ATX還是SSI電源，輸入的220V交流電進入IT負載內部后，都必須經(jīng)四級變換，后轉換成穩(wěn)定的12V、5V、3.3V的直流電壓，提供給IT負載內部的CPU、內存、存儲設備、網(wǎng)絡通信芯片等"真正的IT負載"使用。這四級變換分別為：

1. 輸入濾波級：噪聲抑制與濾波，對輸入交流電進行必要的濾波；

2. 變換級，橋式整流器，將穩(wěn)定或不穩(wěn)定的220V交流電變?yōu)榧s200~300V的直流電；

3. 第二變換級：高頻逆變器，將經(jīng)濾波的直流電經(jīng)高頻開關PWM調制轉換成精度非常高的穩(wěn)壓穩(wěn)頻交流電。不同的電源，這一交流電頻率通常會在50KHZ到250KHZ之間選定，隨著電源技術的進步和功率器件的發(fā)展，這一頻率將來可能高達1MHZ；

圣陽蓄電池GFMD-1000C 2V1000AH尺寸及規(guī)格

4. 第三變換級：高頻隔離變壓器，將高頻交流電降壓并隔離；

5. 第四變換級及輸出濾波級：高頻整流器及輸出濾波，將穩(wěn)定的高頻交流電轉換成恒定的直流12V（或5V、3.3V）輸出。

從這四級的變換過程可以看出，IT電源自身具有非常高的對電網(wǎng)*的凈化、隔離功能及對電壓、頻率波動的穩(wěn)壓功能，而且一般服務器負載對輸入交流電源電壓、頻率窗口的適應性非常寬。以HP Proliant DL380服務器為例，其輸入電壓范圍為AC 100~240V，頻率輸入范圍為50~60HZ；Sun Fire V100服務器的輸入電壓范圍為AC 90~264V，頻率輸入范圍為47~63HZ.與UPS相比，其對市電電壓與頻率的適應能力不亞于絕大部分的UPS電源，甚至優(yōu)于UPS電源。

由此，我們可以得出如下結論：IT負載*允許在一定范圍內波動的輸入交流電源。這一結論也與 IEEE給出的計算機對電能質量要求的 

圣陽蓄電池GFM-1000C 2V1000AH型號規(guī)格

當前數(shù)據(jù)機房UPS系統(tǒng)的工作模式為雙變換在線工作模式，本來的目的是通過"AC-DC和DC-AC的雙變換"給IT負載提供穩(wěn)定的凈化電源。但是在這一模式下，UPS的效率很低，通常滿載工作效率僅90~95%（視UPS結構的不同），如果對于當前數(shù)據(jù)機房普遍采用的2N電源系統(tǒng)架構，其正常工作的大負載率僅為40%左右，在這一負載率下，UPS的工作效率也相應降低，通常約為85~94%左右，這導致了能源的極大浪費并降低了整個數(shù)據(jù)中心的PUE指標。

根據(jù)上一節(jié)的分析，IT負載自身的輸入電源具有"AC-DC、DC-AC、AC-AC和AC-DC的四個變換級"，而且其變換的頻率是當前所有UPS的開關變換頻率的10~20倍以上，因此其變換輸出的精度也幾乎是UPS的10～20倍，而且IT電源自身也允許輸入交流電源在一定范圍內波動，可見在絕大部分的工作時間內，UPS的雙變換對于IT負載來說是*沒有必要的多余重復，這就如同一個十歲的孩子不再需要預先嚼細的食物一樣。其次，從數(shù)據(jù)中心機房的輸入供電系統(tǒng)看，通常都配置了的大容量10KV/380V隔離變壓器、補償電容柜、防雷防浪涌抑制器等，其輸入市電的品質也得到了較好的保證。筆者曾對某企業(yè)數(shù)據(jù)中心的輸入市電進行了長達三個月的電能質量檢測，測量結果看出市電的電能質量是非常優(yōu)秀的，其電壓純凈度、穩(wěn)定度，頻率穩(wěn)定度及其它*、瞬時電壓畸變等的數(shù)據(jù)甚至優(yōu)于UPS供電輸出。

所以，在這樣的市電及IT負載電源背景下，為了進一步提高節(jié)能水平，考慮對數(shù)據(jù)中心機房UPS供電系統(tǒng)引入效率高達99%的綠色休眠技術，并依據(jù)輸入市電的品質設置自動分級運行模式，直接用IT負載內部電源的"高精度四變換"代替UPS電源的"雙變換"，消除多余的"重復變換"，是*可行和必要的。

三、UPS綠色休眠在線模式的原理