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精彩博客:你所不知道的电源过流保护秘密

发布时间:2014-10-31 责任编辑:sherryyu

【导读】在过去的文章中,关于电源?;つ芰Φ奈恼戮陀泻眉钙2馐怨讨械缭吹谋;つ芰Γ腿缤档闹贫桶踩阑は低?,其重要性超过其他的所有特性。今天这里为大家讲解你所不知道的电源过流?;っ孛?。
 
在过去的文章中,关于电源?;つ芰Φ奈恼戮陀泻眉钙2馐怨讨械缭吹谋;つ芰?,就如同汽车的制动和安全防护系统,其重要性超过其他的所有特性。
 
当今系统直流电源整合了多种?;ぬ匦裕芄槐;け徊馄骷―UT)和电源自身免于故障或设置不当导致的损坏。你肯定对过压?;ぃ∣VP)和过流?;ぃ∣CP)不陌生,这是大多数系统直流电源应用的两个核心?;ぬ匦?,能够防护功率相关损坏。
 
过压?;た梢栽诘缪垢哂谠市碓诵械缪股舷奘卑镏繁1徊馄骷换嵩馐艿缭聪喙氐乃鸹怠9顾鸹导负踉谒布洳?,因此在设置过压保护电压时,应低于被测件的损坏电平,以提供一定范围的裕量;但?;さ缪沟纳柚?,也要略高于被测器件的最大预期工作电压,以避免电压瞬变造成被测件的重启。过压形成通常源于被测器件的外部因素。在高性能的程控电源中,过压?;さ南煊κ奔渫ǔT?0uS-100uS。
 
过流?;た梢园镏;け徊馄骷?,防止内部短路或其他故障导致过高的电流,造成被测件的损坏。过流保护的响应时间通常是从百微秒级到毫秒级,不同性能的电源这个指标相差较大,性能越好的电源,响应时间越短。同时,过流越高,电源的响应时间则越短。由于被测件在启动过程中往往存在比较高的浪涌电流,这会远高于被测件的正常工作电流,如果这个浪涌电流的时间过长,就会触发电源的OCP,从而电源下电,被测件无法启动。正是由于这个原因,有些被测件在用高性能电源常常无法正常启动,而使用杂牌的电源时,被测件则可以启动, 因为杂牌电源OCP启动时间过长。为了解决这个问题,高性能电源可以允许使用者设置电源上电时OCP启动的电流幅度窗口和时间,即确保被测件的正常启动, 又可确保了被测件的安全
 
但在很多的应用场合,仅仅OVP和OCP对于器件测试过程中的?;ね遣还坏?。在这里,我们用一个实例来说明。图 1 是实例被测器件的过压?;ず凸鞅;っ枋?。这是一个电压固定输出为48V /最大工作电流9.4A的电源,最大功耗为450W。测试过程中,我们设定过压?;ず凸鞅;の缺徊馄骷牡缪购偷缌髦蹈?10%,以?;け徊馄骷?/div>
实例被测器件的过压?;ず凸鞅;っ枋? width=
然而,并非所有被测器件都具有与图 1 类似的电压和电流工作范围。以车载 DC – DC 转换器为例, 这类器件具有宽泛的工作电压范围,而功率相对恒定。这里的DC-DC转换器广泛应用在车载及军用电子产品中,以适应变化范围大、输入电压不稳定的工作环境。如图 2 所示,DC – DC 转换器的工作电压为 24-48 V,功耗 225W。DC – DC 转换器的转换效率通常很高,其自身的能量损耗极低,绝大部分传输到了负载。如果 DC – DC 转换器一旦发生故障,就会导致自身能耗迅速上升,转换效率降低,可能会由于过热而损坏。在这种情况下,就需要设置24V的过压?;???墒牵坏┥柚昧?4V的过压?;ぃ突岬贾赂叩缪怪档牟馐晕薹ń?。如下图所示。
过功率保护能力的程控电源
具备过功率?;つ芰Φ某炭氐缭纯梢越饩錾鲜鑫侍?,因为过功率保护可以在所有输入电压设置条件下?;け徊馄骷?。
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应用过功率保护的 DC - DC 转换器输入电压(V)和电流(I)范围实例
图 3:应用过功率?;さ?DC - DC 转换器输入电压(V)和电流(I)范围实例
 
目前市面上的程控系统电源,绝大多数不具备过功率?;ぬ匦?。如果针对每次测试电压的设置, 都需要修改过压?;ど柚茫唤龇彼龆也皇涤?。Keysight N6900A 和 N7900A APS先进系统直流电源提供可配置的智能触发系统,可以持续感应输出功率,进而创建逻辑表达式,以便根据输出功率触发输出?;さ南碌纭H缤?4 所示,使用 N7906A 软件工具可以直观地配置逻辑表达式,然后下载至APS电源。智能触发系统是由仪器的硬件支持,能够确保快速响应,这是构建保护机制的重要因素  
N7906A 软件工具可以直观地配置过功率?;す鼗? width=
图 4:N7906A 软件工具可以直观地配置过功率保护关机
 
此外,N7906A 具有故障延迟功能,可以防止被测器件因瞬态事件产生临时功率峰值导致的误触发。除了故障触发电源的下电,输出功率还可以用于触发众多其它的事件和动作。
 
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