設(shè)計(jì)人員知道，電源除了能夠提供穩(wěn)定的直流(或交流)電壓之外，還有更多的功能，盡管負(fù)載和線路發(fā)生變化、系統(tǒng)瞬態(tài)、噪聲和其他異常。電源必須保護(hù)自己免受可能導(dǎo)致負(fù)載損壞的臨時(shí)和永久性故障(內(nèi)部或外部)。

保護(hù)有很多方面，許多用品結(jié)合使用它們：

· 過(guò)載(過(guò)流/短路)保護(hù)，包括經(jīng)典熔斷器(熔斷器)，在負(fù)載路徑短路或開始消耗過(guò)多電流時(shí)保護(hù)電源。許多電源“自我限制”，因?yàn)樗鼈冎荒芴峁┮欢〝?shù)量的電流，因此不需要保險(xiǎn)絲 - 某些監(jiān)管情況需要它。需要手動(dòng)更換“熔斷”(開路)并停止電流流動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)保險(xiǎn)絲;這在某些情況下是個(gè)問(wèn)題，但對(duì)其他人來(lái)說(shuō)是個(gè)美德。還有電子保險(xiǎn)絲，可以自動(dòng)自復(fù)位。

· 電流限制和電流折返是過(guò)載保護(hù)的延伸。如果負(fù)載從電源汲取的電流超過(guò)設(shè)計(jì)限制，則電流折返將輸出電流和相關(guān)電壓降低到低于正常工作限制的值。在極端情況下，如果負(fù)載發(fā)生短路，電流會(huì)被限制在最大值的一小部分，而輸出電壓顯然會(huì)變?yōu)榱恪?

· 欠壓鎖定 (UVLO)可確保 DC/DC 轉(zhuǎn)換器在其輸入端看到的輸入電壓過(guò)低時(shí)不會(huì)嘗試運(yùn)行。為什么這會(huì)是個(gè)問(wèn)題?首先，如果直流電壓過(guò)低，電源輸出可能不確定，這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)問(wèn)題。其次，即使電壓很低，它也可以防止“吸血鬼”從電源中汲取能量;這可能會(huì)耗盡系統(tǒng)正在嘗試充電的電池。UVLO 還有助于上電排序(如果有)正常運(yùn)行。第三，如果 DC/DC 轉(zhuǎn)換器在其自身的輸入太低而無(wú)法正常工作時(shí)嘗試轉(zhuǎn)動(dòng)，則可能會(huì)損壞 DC/DC 轉(zhuǎn)換器本身。

· 如果電源內(nèi)部故障導(dǎo)致其輸出電壓上升到超過(guò)規(guī)定的最大值并可能損壞負(fù)載，則過(guò)壓保護(hù) (OVP)將啟動(dòng)。當(dāng)電壓超過(guò)預(yù)設(shè)水平時(shí)，OVP 會(huì)關(guān)閉電源或鉗位輸出。OVP 電路通常被稱為“crowbar”，大概是因?yàn)樗c在電源輸出上放置金屬 crowbar 具有相同的效果。設(shè)計(jì)合理的撬棍功能獨(dú)立于電源本身。

一種撬棍只有在斷電時(shí)才會(huì)復(fù)位(一旦跳閘);在另一種類型中，一旦清除了輸出電壓故障，它將自行復(fù)位。當(dāng)使撬棍跳閘的情況是暫時(shí)的而不是電源中的硬故障時(shí)，后一種方法很有用。雖然現(xiàn)在大多數(shù)電源都帶有內(nèi)置的撬棒，但許多供應(yīng)商提供了一個(gè)小的獨(dú)立撬棒電路，如果需要，可以將其添加到現(xiàn)有電源中。

· 如果電源的冷卻方式設(shè)計(jì)不當(dāng)或使用失敗(例如風(fēng)扇停止、氣流受阻)，則會(huì)發(fā)生熱過(guò)載。然后電源可能會(huì)超過(guò)其額定溫度，這會(huì)嚴(yán)重縮短其壽命，甚至可能導(dǎo)致立即故障。解決方案很簡(jiǎn)單：電源內(nèi)部或附近的溫度感應(yīng)電路，如果超過(guò)預(yù)設(shè)限制，則將電源置于靜態(tài)或關(guān)斷模式。如果溫度下降，一些熱熔斷器會(huì)自動(dòng)允許電源恢復(fù)運(yùn)行，而另一些則不會(huì)。

· 如果負(fù)載反向連接，反向連接保護(hù)會(huì)阻止電流流動(dòng)并將電壓歸零——正電源輸出到負(fù)負(fù)載軌，反之亦然。它在電池?cái)嚅_然后重新連接的應(yīng)用中特別受歡迎，例如在汽車中或電池或其連接器沒(méi)有鍵控的情況下。

有用的保護(hù)器件包括金屬氧化物壓敏電阻 (MOV)、正溫度系數(shù) (PTC) 熱敏電阻、瞬態(tài)電壓抑制 (TVS) 二極管、氣體放電管 (GDT) 和聚合物 PTC 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。

保護(hù)什么、防范什么以及如何做的整個(gè)問(wèn)題并不像看起來(lái)那么簡(jiǎn)單。我們需要將哪些類型的保護(hù)類型添加到我們的供應(yīng)中?與往常一樣，答案是“視情況而定”——取決于電源本身、負(fù)載和系統(tǒng)。雖然從 IC(包括轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器)到更大的模塊甚至機(jī)箱/開放式框架單元的許多電源和相關(guān)功能都包含其中一些，但我們可能需要添加其他功能。

我們首選的電源保護(hù)是什么?我們?yōu)楣?yīng)添加了哪些類型的保護(hù)，無(wú)論是因?yàn)榱己玫墓こ膛袛啵€是因?yàn)槲覀儗W(xué)到了艱難的方法?