當(dāng)今系統(tǒng)直流電源整合了多種保護特性，能夠保護被測器件（DUT）和電源自身免于故障或設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)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(shù)系統(tǒng)直流電源應(yīng)用的兩個核心保護特性，能夠防護功率相關(guān)損壞。

 

過壓保護可以在電壓高于允許運行電壓上限時幫助確保被測器件不會遭受電源相關(guān)的損壞。過壓損壞幾乎在瞬間產(chǎn)生，因此在設(shè)置過壓保護電壓時，應(yīng)低于被測件的損壞電平，以提供一定范圍的裕量；但保護電壓的設(shè)置，也要略高于被測器件的最大預(yù)期工作電壓，以避免電壓瞬變造成被測件的重啟。過壓形成通常源于被測器件的外部因素。在高性能的程控電源中，過壓保護的響應(yīng)時間通常在10uS-100uS。

 

過流保護可以幫助保護被測器件，防止內(nèi)部短路或其他故障導(dǎo)致過高的電流，造成被測件的損壞。過流保護的響應(yīng)時間通常是從百微秒級到毫秒級，不同性能的電源這個指標(biāo)相差較大，性能越好的電源，響應(yīng)時間越短。同時，過流越高，電源的響應(yīng)時間則越短。由于被測件在啟動過程中往往存在比較高的浪涌電流，這會遠高于被測件的正常工作電流，如果這個浪涌電流的時間過長，就會觸發(fā)電源的OCP，從而電源下電，被測件無法啟動。正是由于這個原因，有些被測件在用高性能電源常常無法正常啟動，而使用雜牌的電源時，被測件則可以啟動， 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(shè)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(yīng)用場合，僅僅OVP和OCP對于器件測試過程中的保護往往是不夠的。在這里，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(shè)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，并非所有被測器件都具有與圖 1 類似的電壓和電流工作范圍。以車載 DC – DC 轉(zhuǎn)換器為例， 這類器件具有寬泛的工作電壓范圍，而功率相對恒定。這里的DC-DC轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用在車載及軍用電子產(chǎn)品中，以適應(yīng)變化范圍大、輸入電壓不穩(wěn)定的工作環(huán)境。如圖 2 所示，DC – DC 轉(zhuǎn)換器的工作電壓為 24-48 V，功耗 225W。DC – DC 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率通常很高，其自身的能量損耗極低，絕大部分傳輸?shù)搅素?fù)載。如果 DC – DC 轉(zhuǎn)換器一旦發(fā)生故障，就會導(dǎo)致自身能耗迅速上升，轉(zhuǎn)換效率降低，可能會由于過熱而損壞。在這種情況下，就需要設(shè)置24V的過壓保護?？墒牵坏┰O(shè)置了24V的過壓保護，就會導(dǎo)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(shè)置條件下保護被測器件。

圖 3：應(yīng)用過功率保護的 DC - DC 轉(zhuǎn)換器輸入電壓（V）和電流（I）范圍實例

 

目前市面上的程控系統(tǒng)電源，絕大多數(shù)不具備過功率保護特性。如果針對每次測試電壓的設(shè)置, 都需要修改過壓保護設(shè)置，不僅繁瑣而且不實用。Keysight N6900A 和 N7900A APS先進系統(tǒng)直流電源提供可配置的智能觸發(fā)系統(tǒng)，可以持續(xù)感應(yīng)輸出功率，進而創(chuàng)建邏輯表達式，以便根據(jù)輸出功率觸發(fā)輸出保護的下電。如圖 4 所示，使用 N7906A 軟件工具可以直觀地配置邏輯表達式，然后下載至APS電源。智能觸發(fā)系統(tǒng)是由儀器的硬件支持，能夠確?？焖夙憫?yīng)，這是構(gòu)建保護機制的重要因素 。

圖 4：N7906A 軟件工具可以直觀地配置過功率保護關(guān)機

 

此外，N7906A 具有故障延遲功能，可以防止被測器件因瞬態(tài)事件產(chǎn)生臨時功率峰值導(dǎo)致的誤觸發(fā)。除了故障觸發(fā)電源的下電，輸出功率還可以用于觸發(fā)眾多其它的事件和動作。