曝光:電源保護那些不為人知的秘密
發布時間:2015-03-03 責任編輯:sherryyu
【導讀】本ben文wen主zhu要yao為wei大da家jia分fen享xiang的de是shi關guan於yu電dian源yuan保bao護hu的de相xiang關guan知zhi識shi,說shuo到dao電dian路lu保bao護hu大da家jia都dou知zhi道dao它ta的de必bi要yao性xing,但dan是shi不bu是shi所suo有you的de知zhi識shi點dian都dou清qing楚chu,這zhe裏li就jiu為wei大da家jia揭jie秘mi那na些xie你ni所suo不bu知zhi道dao的de電dian源yuan保bao護hu的de秘mi密mi。
當今係統直流電源整合了多種保護特性,能夠保護被測器件(DUT)和電源自身免於故障或設置不當導致的損壞。你肯定對過壓保護(OVP)和過流保護(OCP)不陌生,這是大多數係統直流電源應用的兩個核心保護特性,能夠防護功率相關損壞。
過(guo)壓(ya)保(bao)護(hu)可(ke)以(yi)在(zai)電(dian)壓(ya)高(gao)於(yu)允(yun)許(xu)運(yun)行(xing)電(dian)壓(ya)上(shang)限(xian)時(shi)幫(bang)助(zhu)確(que)保(bao)被(bei)測(ce)器(qi)件(jian)不(bu)會(hui)遭(zao)受(shou)電(dian)源(yuan)相(xiang)關(guan)的(de)損(sun)壞(huai)。過(guo)壓(ya)損(sun)壞(huai)幾(ji)乎(hu)在(zai)瞬(shun)間(jian)產(chan)生(sheng),因(yin)此(ci)在(zai)設(she)置(zhi)過(guo)壓(ya)保(bao)護(hu)電(dian)壓(ya)時(shi),應(ying)低(di)於(yu)被(bei)測(ce)件(jian)的(de)損(sun)壞(huai)電(dian)平(ping),以(yi)提(ti)供(gong)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)的(de)裕(yu)量(liang);但dan保bao護hu電dian壓ya的de設she置zhi,也ye要yao略lve高gao於yu被bei測ce器qi件jian的de最zui大da預yu期qi工gong作zuo電dian壓ya,以yi避bi免mian電dian壓ya瞬shun變bian造zao成cheng被bei測ce件jian的de重zhong啟qi。過guo壓ya形xing成cheng通tong常chang源yuan於yu被bei測ce器qi件jian的de外wai部bu因yin素su。在zai高gao性xing能neng的de程cheng控kong電dian源yuan中zhong,過guo壓ya保bao護hu的de響xiang應ying時shi間jian通tong常chang在zai10uS-100uS。
過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)保(bao)護(hu)被(bei)測(ce)器(qi)件(jian),防(fang)止(zhi)內(nei)部(bu)短(duan)路(lu)或(huo)其(qi)他(ta)故(gu)障(zhang)導(dao)致(zhi)過(guo)高(gao)的(de)電(dian)流(liu),造(zao)成(cheng)被(bei)測(ce)件(jian)的(de)損(sun)壞(huai)。過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)的(de)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)通(tong)常(chang)是(shi)從(cong)百(bai)微(wei)秒(miao)級(ji)到(dao)毫(hao)秒(miao)級(ji),不(bu)同(tong)性(xing)能(neng)的(de)電(dian)源(yuan)這(zhe)個(ge)指(zhi)標(biao)相(xiang)差(cha)較(jiao)大(da),性(xing)能(neng)越(yue)好(hao)的(de)電(dian)源(yuan),響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)越(yue)短(duan)。同(tong)時(shi),過(guo)流(liu)越(yue)高(gao),電(dian)源(yuan)的(de)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)則(ze)越(yue)短(duan)。由(you)於(yu)被(bei)測(ce)件(jian)在(zai)啟(qi)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)存(cun)在(zai)比(bi)較(jiao)高(gao)的(de)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu),這(zhe)會(hui)遠(yuan)高(gao)於(yu)被(bei)測(ce)件(jian)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu),如(ru)果(guo)這(zhe)個(ge)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)的(de)時(shi)間(jian)過(guo)長(chang),就(jiu)會(hui)觸(chu)發(fa)電(dian)源(yuan)的(de)OCP,從cong而er電dian源yuan下xia電dian,被bei測ce件jian無wu法fa啟qi動dong。正zheng是shi由you於yu這zhe個ge原yuan因yin,有you些xie被bei測ce件jian在zai用yong高gao性xing能neng電dian源yuan常chang常chang無wu法fa正zheng常chang啟qi動dong,而er使shi用yong雜za牌pai的de電dian源yuan時shi,被bei測ce件jian則ze可ke以yi啟qi動dong, 因為雜牌電源OCP啟動時間過長。為了解決這個問題,高性能電源可以允許使用者設置電源上電時OCP啟動的電流幅度窗口和時間,即確保被測件的正常啟動, 又可確保了被測件的安全
但在很多的應用場合,僅僅OVP和OCP對於器件測試過程中的保護往往是不夠的。在這裏,我們用一個實例來說明。圖 1 是實例被測器件的過壓保護和過流保護描述。這是一個電壓固定輸出為48V /最大工作電流9.4A的電源,最大功耗為450W。測試過程中,我們設定過壓保護和過流保護為比被測器件的電壓和電流值高 10%,以保護被測器件。

然而,並非所有被測器件都具有與圖 1 類似的電壓和電流工作範圍。以車載 DC – DC 轉換器為例, 這類器件具有寬泛的工作電壓範圍,而功率相對恒定。這裏的DC-DC轉換器廣泛應用在車載及軍用電子產品中,以適應變化範圍大、輸入電壓不穩定的工作環境。如圖 2 所示,DC – DC 轉換器的工作電壓為 24-48 V,功耗 225W。DC – DC 轉換器的轉換效率通常很高,其自身的能量損耗極低,絕大部分傳輸到了負載。如果 DC – DC 轉換器一旦發生故障,就會導致自身能耗迅速上升,轉換效率降低,可能會由於過熱而損壞。在這種情況下,就需要設置24V的過壓保護。可是,一旦設置了24V的過壓保護,就會導致更高電壓值的測試無法進行。如下圖所示。

具備過功率保護能力的程控電源可以解決上述問題,因為過功率保護可以在所有輸入電壓設置條件下保護被測器件。
[page]
圖 3:應用過功率保護的 DC - DC 轉換器輸入電壓(V)和電流(I)範圍實例
目前市麵上的程控係統電源,絕大多數不具備過功率保護特性。如果針對每次測試電壓的設置, 都需要修改過壓保護設置,不僅繁瑣而且不實用。Keysight N6900A 和 N7900A APSxianjinxitongzhiliudianyuantigongkepeizhidezhinengchufaxitong,keyichixuganyingshuchugonglv,jinerchuangjianluojibiaodashi,yibiangenjushuchugonglvchufashuchubaohudexiadian。rutu 4 所示,使用 N7906A 軟件工具可以直觀地配置邏輯表達式,然後下載至APS電源。智能觸發係統是由儀器的硬件支持,能夠確保快速響應,這是構建保護機製的重要因素 。

圖 4:N7906A 軟件工具可以直觀地配置過功率保護關機
此外,N7906A 具(ju)有(you)故(gu)障(zhang)延(yan)遲(chi)功(gong)能(neng),可(ke)以(yi)防(fang)止(zhi)被(bei)測(ce)器(qi)件(jian)因(yin)瞬(shun)態(tai)事(shi)件(jian)產(chan)生(sheng)臨(lin)時(shi)功(gong)率(lv)峰(feng)值(zhi)導(dao)致(zhi)的(de)誤(wu)觸(chu)發(fa)。除(chu)了(le)故(gu)障(zhang)觸(chu)發(fa)電(dian)源(yuan)的(de)下(xia)電(dian),輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)還(hai)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)觸(chu)發(fa)眾(zhong)多(duo)其(qi)它(ta)的(de)事(shi)件(jian)和(he)動(dong)作(zuo)。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 大聯大世平集團首度亮相北京國際汽車展 攜手全球芯片夥伴打造智能車整合應用新典範
- 2026北京車展即將啟幕,高通攜手汽車生態“朋友圈”推動智能化體驗再升級
- 邊緣重構智慧城市:FPGA SoM 如何破解視頻係統 “重而慢”
- 如何使用工業級串行數字輸入來設計具有並行接口的數字輸入模塊
- 意法半導體將舉辦投資者會議探討低地球軌道(LEO)發展機遇
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈
控製變壓器
控製模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪湧保護器


