設計人員都知道，電源除了要能在發生負載和線路變化、系統瞬變以及噪聲等偏差的情況下提供穩定的DC（或AC）電壓外，還必須要能保護自己免受臨時和永久性故障（內部或外部）的影響，從而避免負載受到損壞。

保護涉及很多方面，許多電源都會結合使用它們：

過載（過電流/短路）保護，包括經典的熔斷器（熔絲連接），可在負載路徑短路或開始吸收過多電流時對電源提供保護。許多電源由于只能提供一定量的電流而會“自我限制”，因此不需要使用熔斷器——但是在某些監管情況下卻需要使用它。標準的熔斷器是通過“熔斷”（開路）而停止電流流動，因此需要進行手動更換；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點。此外還有電子熔斷器，這種產品可以自動自復位。

限流和電流折返保護是過載保護的擴展。如果負載從電源吸收的電流超過設計極限，那么電流折返就會將輸出電流和相關的電壓降低到低于正常工作極限的值。在極端情況下，如果負載發生短路，那么電流就會被限制在最大值的一小部分，而輸出電壓顯然就會變為零。

欠壓鎖定（UVLO）保護在發現其輸入端的輸入電壓太低時，可確保讓DC/DC轉換器不嘗試運行（圖1）。這為什么會有問題？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，這就可能導致系統問題。其次，即使電壓很低，它也可以防止“吸血鬼”從電源耗電——這有可能耗盡系統正在嘗試充電的電池。如果有上電時序的話，UVLO還可以幫助其正常運行。第三，如果DC/DC轉換器的輸入電壓過低而無法正常運行，那么它自身就可能受到損壞。

圖1：隨著電源從關閉狀態過渡到完全開啟狀態，然后再回到關閉狀態，電源會經歷不同的模式；在此期間，如果電源的輸入電壓低于正常運行所需的最小值，那么UVLO可以確保電源不嘗試開啟而提供輸出。（圖片來源：德州儀器）

過壓保護（OVP）——如果電源內部的故障導致其輸出電壓上升到超過規定的最大值，那么OVP電路就會起作用，從而保護負載免受損壞。當電壓超過某個預設水平時，OVP就會關閉電源或者對輸出進行鉗位。OVP電路通常被稱為“撬棍”電路，大概是因為其作用與在電源輸出兩端放置一根金屬撬棍相同吧。撬棍電路的設計最好是與電源本身無關。

一種類型的撬棍電路是（一旦跳閘則）僅在電源關閉時才會復位。另一種類型則是，一旦清除了輸出電壓故障，它就會自動復位。后一種類型在引起撬棍跳閘的情況很短暫而非電源出現嚴重故障時就很有用。盡管現在大多數電源都帶有內置撬棍，但許多供應商都提供了一個小型的獨立撬棍電路，而可以在需要時將其添加到現有電源中。

熱過載保護——如果電源的冷卻方式設計不當或不能使用（例如風扇停止、氣流阻塞），那么就會發生熱過載。這時，電源就有可能超過其額定溫度值，從而嚴重縮短其壽命，甚至可能導致故障立即發生。解決方案很簡單：在電源內部或電源附近設置一個溫度感應電路。如果電源超過了預設極限，那么就使電源進入靜態或停機模式。如果溫度下降，一些熱熔斷路器會自動使電源恢復運行，而其他一些則不能。

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

實用的保護器件包括金屬氧化物變阻器（MOV）、正溫度系數（PTC）熱敏電阻、瞬態電壓抑制（TVS）二極管、氣體放電管（GDT），以及聚合物PTC自恢復熔斷器。

要保護什么、防止什么以及如何進行，這一系列問題并不像看起來那樣簡單。我們需要向電源添加哪些類型的保護？與往常一樣，答案是“取決于”電源本身、負載以及系統。從IC（包括轉換器和穩壓器）到更大的模塊甚至機箱/開放式設備，雖然許多電源以及相關功能都包括其中的一些，但是你可能需要添加其他進去。

你首選的電源保護是什么？你為電源添加了哪些類型的保護，這又是出于你良好的工程判斷力還是出于你的試錯經歷？

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