設(shè)計(jì)人員都知道，電源除了要能在發(fā)生負(fù)載和線路變化、系統(tǒng)瞬變以及噪聲等偏差的情況下提供穩(wěn)定的DC（或AC）電壓外，還必須要能保護(hù)自己免受臨時(shí)和永久性故障（內(nèi)部或外部）的影響，從而避免負(fù)載受到損壞。

保護(hù)涉及很多方面，許多電源都會(huì)結(jié)合使用它們：

過(guò)載（過(guò)電流/短路）保護(hù)，包括經(jīng)典的熔斷器（熔絲連接），可在負(fù)載路徑短路或開(kāi)始吸收過(guò)多電流時(shí)對(duì)電源提供保護(hù)。許多電源由于只能提供一定量的電流而會(huì)“自我限制”，因此不需要使用熔斷器——但是在某些監(jiān)管情況下卻需要使用它。標(biāo)準(zhǔn)的熔斷器是通過(guò)“熔斷”（開(kāi)路）而停止電流流動(dòng)，因此需要進(jìn)行手動(dòng)更換；這在某些情況下可能造成麻煩，但在別的情況下可能又是優(yōu)點(diǎn)。此外還有電子熔斷器，這種產(chǎn)品可以自動(dòng)自復(fù)位。

限流和電流折返保護(hù)是過(guò)載保護(hù)的擴(kuò)展。如果負(fù)載從電源吸收的電流超過(guò)設(shè)計(jì)極限，那么電流折返就會(huì)將輸出電流和相關(guān)的電壓降低到低于正常工作極限的值。在極端情況下，如果負(fù)載發(fā)生短路，那么電流就會(huì)被限制在最大值的一小部分，而輸出電壓顯然就會(huì)變?yōu)榱恪?/p>

欠壓鎖定（UVLO）保護(hù)在發(fā)現(xiàn)其輸入端的輸入電壓太低時(shí)，可確保讓DC/DC轉(zhuǎn)換器不嘗試運(yùn)行（圖1）。這為什么會(huì)有問(wèn)題？首先，如果電源輸出的直流電壓太低，那么它就有可能不確定，這就可能導(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”從電源耗電——這有可能耗盡系統(tǒng)正在嘗試充電的電池。如果有上電時(shí)序的話，UVLO還可以幫助其正常運(yùn)行。第三，如果DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入電壓過(guò)低而無(wú)法正常運(yùn)行，那么它自身就可能受到損壞。

圖1：隨著電源從關(guān)閉狀態(tài)過(guò)渡到完全開(kāi)啟狀態(tài)，然后再回到關(guān)閉狀態(tài)，電源會(huì)經(jīng)歷不同的模式；在此期間，如果電源的輸入電壓低于正常運(yùn)行所需的最小值，那么UVLO可以確保電源不嘗試開(kāi)啟而提供輸出。（圖片來(lái)源：德州儀器）

過(guò)壓保護(hù)（OVP）——如果電源內(nèi)部的故障導(dǎo)致其輸出電壓上升到超過(guò)規(guī)定的最大值，那么OVP電路就會(huì)起作用，從而保護(hù)負(fù)載免受損壞。當(dāng)電壓超過(guò)某個(gè)預(yù)設(shè)水平時(shí)，OVP就會(huì)關(guān)閉電源或者對(duì)輸出進(jìn)行鉗位。OVP電路通常被稱(chēng)為“撬棍”電路，大概是因?yàn)槠渥饔门c在電源輸出兩端放置一根金屬撬棍相同吧。撬棍電路的設(shè)計(jì)最好是與電源本身無(wú)關(guān)。

一種類(lèi)型的撬棍電路是（一旦跳閘則）僅在電源關(guān)閉時(shí)才會(huì)復(fù)位。另一種類(lèi)型則是，一旦清除了輸出電壓故障，它就會(huì)自動(dòng)復(fù)位。后一種類(lèi)型在引起撬棍跳閘的情況很短暫而非電源出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)就很有用。盡管現(xiàn)在大多數(shù)電源都帶有內(nèi)置撬棍，但許多供應(yīng)商都提供了一個(gè)小型的獨(dú)立撬棍電路，而可以在需要時(shí)將其添加到現(xiàn)有電源中。

熱過(guò)載保護(hù)——如果電源的冷卻方式設(shè)計(jì)不當(dāng)或不能使用（例如風(fēng)扇停止、氣流阻塞），那么就會(huì)發(fā)生熱過(guò)載。這時(shí)，電源就有可能超過(guò)其額定溫度值，從而嚴(yán)重縮短其壽命，甚至可能導(dǎo)致故障立即發(fā)生。解決方案很簡(jiǎn)單：在電源內(nèi)部或電源附近設(shè)置一個(gè)溫度感應(yīng)電路。如果電源超過(guò)了預(yù)設(shè)極限，那么就使電源進(jìn)入靜態(tài)或停機(jī)模式。如果溫度下降，一些熱熔斷路器會(huì)自動(dòng)使電源恢復(fù)運(yùn)行，而其他一些則不能。

反向連接保護(hù)——如果負(fù)載受到反向連接（正電源輸出接負(fù)負(fù)載軌，反之亦然），則反接保護(hù)就會(huì)阻止電流流動(dòng)并使電壓歸零。在電池被斷開(kāi)然后又重新連接的應(yīng)用中，例如在汽車(chē)或者電池或其連接器未被鎖定的應(yīng)用中，這種保護(hù)特別流行。

實(shí)用的保護(hù)器件包括金屬氧化物變阻器（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），以及聚合物PTC自恢復(fù)熔斷器。

要保護(hù)什么、防止什么以及如何進(jìn)行，這一系列問(wèn)題并不像看起來(lái)那樣簡(jiǎn)單。我們需要向電源添加哪些類(lèi)型的保護(hù)？與往常一樣，答案是“取決于”電源本身、負(fù)載以及系統(tǒng)。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(kāi)放式設(shè)備，雖然許多電源以及相關(guān)功能都包括其中的一些，但是你可能需要添加其他進(jìn)去。

你首選的電源保護(hù)是什么？你為電源添加了哪些類(lèi)型的保護(hù)，這又是出于你良好的工程判斷力還是出于你的試錯(cuò)經(jīng)歷？

責(zé)任編輯：lq