設(shè)計人員知道，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。電源必須保護自己免受可能導致負載損壞的臨時和永久性故障(內(nèi)部或外部)。

保護有很多方面，許多用品結(jié)合使用它們：

· 過載(過流/短路)保護，包括經(jīng)典熔斷器(熔斷器)，在負載路徑短路或開始消耗過多電流時保護電源。許多電源“自我限制”，因為它們只能提供一定數(shù)量的電流，因此不需要保險絲 - 某些監(jiān)管情況需要它。需要手動更換“熔斷”(開路)并停止電流流動的標準保險絲;這在某些情況下是個問題，但對其他人來說是個美德。還有電子保險絲，可以自動自復位。

· 電流限制和電流折返是過載保護的延伸。如果負載從電源汲取的電流超過設(shè)計限制，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，如果負載發(fā)生短路，電流會被限制在最大值的一小部分，而輸出電壓顯然會變?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低時不會嘗試運行。為什么這會是個問題?首先，如果直流電壓過低，電源輸出可能不確定，這會導致系統(tǒng)問題。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)正常運行。第三，如果 DC/DC 轉(zhuǎn)換器在其自身的輸入太低而無法正常工作時嘗試轉(zhuǎn)動，則可能會損壞 DC/DC 轉(zhuǎn)換器本身。

· 如果電源內(nèi)部故障導致其輸出電壓上升到超過規(guī)定的最大值并可能損壞負載，則過壓保護 (OVP)將啟動。當電壓超過預設(shè)水平時，OVP 會關(guān)閉電源或鉗位輸出。OVP 電路通常被稱為“crowbar”，大概是因為它與在電源輸出上放置金屬 crowbar 具有相同的效果。設(shè)計合理的撬棍功能獨立于電源本身。

一種撬棍只有在斷電時才會復位(一旦跳閘);在另一種類型中，一旦清除了輸出電壓故障，它將自行復位。當使撬棍跳閘的情況是暫時的而不是電源中的硬故障時，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)商提供了一個小的獨立撬棒電路，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)計不當或使用失敗(例如風扇停止、氣流受阻)，則會發(fā)生熱過載。然后電源可能會超過其額定溫度，這會嚴重縮短其壽命，甚至可能導致立即故障。解決方案很簡單：電源內(nèi)部或附近的溫度感應(yīng)電路，如果超過預設(shè)限制，則將電源置于靜態(tài)或關(guān)斷模式。如果溫度下降，一些熱熔斷器會自動允許電源恢復運行，而另一些則不會。

· 如果負載反向連接，反向連接保護會阻止電流流動并將電壓歸零——正電源輸出到負負載軌，反之亦然。它在電池斷開然后重新連接的應(yīng)用中特別受歡迎，例如在汽車中或電池或其連接器沒有鍵控的情況下。

有用的保護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 自恢復保險絲。

保護什么、防范什么以及如何做的整個問題并不像看起來那么簡單。我們需要將哪些類型的保護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是什么?我們?yōu)楣?yīng)添加了哪些類型的保護，無論是因為良好的工程判斷，還是因為我們學到了艱難的方法?