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使用电路保护器件来防止电源故障
来源:TE  时间:2015-06-17

功率系统设计杂志 (Power Systems Design) 最近的一篇文章详细描述了电源故障的研究结果,该研究对拥有超过 3000 名成员(包括具有多年电源设计经验的工程师)的电源设计中心 (Power Supply Design Center) LinkedIn 群组参与者进行了调查。

所得结果非常有趣,调查发现 36% 的电源故障来源于功率半导体故障;26% 是电容器故障;15% 是电磁故障;11% 是 PCB 或机械故障,而 10% 是控制电路故障。

文 章指出,虽然功率半导体在电源故障中是最常见的原因,但是你不应认为这些组件本身是不可靠的。电源通常是“商品”产品,而制造商处于尽可能削减成本的巨大 压力之下。因此,电源设计通常只有较窄的工作余量,而且散热设计并不足够,功率半导体往往就成为了这种设计方法的“附带损坏”。

当 然,最好的保护是使用具有足够余量的 FET 器件、电感和电容来处理意外的大负载,并使用强大的散热方法,尽可能使元器件冷却。在某些情况下,使用TE 电路保护部的 PolySwitch 器件可以提供一些额外的热保护。PolySwitch 器件可帮助限制输出电流,以防止在充电中,系统吸取过多电流 而使电源变得过热。在输出发生短路时,PolySwitch 器件还能够帮助保护连接器、电容、电感,以及电路板迹线。在发生短路时,或许 PolySwitch 器件不能很快保护输出电路中的 FET,但是它们能够帮助防止起火,并防止对象熔化,而这完全取决于设计具有多大的余量。

PolySwitch 器 件还能够帮助防止系统发生与电源有关的故障,例如,如果系统采用一个20A 电源来为多个1A负载供电,你可以考虑在每个输出上使 用 PolySwitch 器件。如果其中一个电路发生故障,并吸取了足以关断电源的电流,那么所有电路都会关断。如果在每个1A负载上都使 用 PolySwitch 器件,则仅故障了的电路会关断,而系统中的其它电路将会继续运作。

另一个示例是其中一个输出发生短路或其它故障而导致 10A 故障电流,虽然这一电流可能不足以触发电源中的保护电路,但却足够损坏这个 1A 故障电路中的元器件,电路中的 PolySwitch PTC 器件将在 10A 下相对快速地动作,以防止发生其它损坏。