設(shè)置可編程電源保護(hù)電路的閾值需結(jié)合電源型號(hào)、負(fù)載特性、測(cè)試需求及安全標(biāo)準(zhǔn)，通過硬件撥碼開關(guān)、軟件界面或通信協(xié)議（如SCPI命令）進(jìn)行配置。以下是詳細(xì)步驟及注意事項(xiàng)：
一、明確保護(hù)類型及閾值范圍
可編程電源通常支持以下保護(hù)功能，需根據(jù)實(shí)際需求確定閾值：
- 過壓保護(hù)（OVP）
- 作用：防止輸出電壓超過設(shè)定值，避免損壞負(fù)載（如芯片、傳感器）。
- 典型閾值范圍：輸出電壓的110%~130%（可調(diào)），例如電源輸出5V時(shí)，OVP閾值可設(shè)為5.5V~6.5V。
- 關(guān)鍵參數(shù)：閾值電壓、觸發(fā)延遲時(shí)間（避免瞬態(tài)電壓誤觸發(fā)）。
- 過流保護(hù)（OCP）
- 作用：限制輸出電流，防止負(fù)載短路或過載導(dǎo)致電源或負(fù)載損壞。
- 典型閾值范圍：額定電流的105%~200%（可調(diào)），例如電源額定電流為3A時(shí)，OCP閾值可設(shè)為3.15A~6A。
- 關(guān)鍵參數(shù)：閾值電流、限流模式（恒流限幅或折返限流）、觸發(fā)延遲時(shí)間。
- 過功率保護(hù)（OPP）
- 作用：限制輸出功率（P=V×I），防止電源因功率過載損壞。
- 典型閾值范圍：額定功率的110%~150%（可調(diào)），例如電源額定功率為150W時(shí)，OPP閾值可設(shè)為165W~225W。
- 關(guān)鍵參數(shù)：閾值功率、觸發(fā)延遲時(shí)間。
- 過熱保護(hù)（OTP）
- 作用：監(jiān)測(cè)電源內(nèi)部溫度，防止過熱損壞。
- 典型閾值范圍：80℃~100℃（可調(diào)），觸發(fā)后自動(dòng)降額或關(guān)斷輸出。
- 關(guān)鍵參數(shù)：閾值溫度、恢復(fù)條件（如降溫至60℃后自動(dòng)恢復(fù)）。
二、設(shè)置閾值的步驟
1. 硬件設(shè)置（適用于基礎(chǔ)型號(hào)）
部分可編程電源通過撥碼開關(guān)或旋鈕直接設(shè)置保護(hù)閾值：
- 步驟：
- 參考電源手冊(cè)，確定撥碼開關(guān)或旋鈕對(duì)應(yīng)的保護(hù)類型（如OVP、OCP）。
- 根據(jù)負(fù)載需求調(diào)整開關(guān)位置或旋鈕刻度（如將OVP旋鈕調(diào)至“5.5V”檔位）。
- 驗(yàn)證設(shè)置：通過萬用表或負(fù)載儀監(jiān)測(cè)輸出電壓/電流，確認(rèn)保護(hù)功能觸發(fā)正常。
2. 軟件設(shè)置（適用于智能型號(hào)）
高端可編程電源通過軟件界面或通信協(xié)議配置保護(hù)閾值：
- 通過前面板菜單設(shè)置：
- 按下“Menu”鍵進(jìn)入主菜單，選擇“Protection”或“安全設(shè)置”子菜單。
- 選擇保護(hù)類型（如OVP），輸入閾值電壓（如5.5V）。
- 設(shè)置觸發(fā)延遲時(shí)間（如10ms），避免瞬態(tài)干擾誤觸發(fā)。
- 保存設(shè)置并退出菜單。
- 通過上位機(jī)軟件設(shè)置：
- 連接電源與計(jì)算機(jī)（如通過USB、LAN或GPIB接口）。
- 打開配套軟件（如Keysight Connection Expert、Chroma PowerPro）。
- 在“Protection Settings”或“安全配置”界面中輸入閾值參數(shù)（如OCP=3.5A）。
- 點(diǎn)擊“Apply”或“下載”將設(shè)置寫入電源。
- 通過SCPI命令設(shè)置：
- 使用編程語言（如Python、LabVIEW）或終端工具（如PuTTY）發(fā)送SCPI命令。
- 示例命令：
- 設(shè)置OVP閾值：
VOLT:PROT 5.5（將過壓保護(hù)閾值設(shè)為5.5V）。 - 設(shè)置OCP閾值：
CURR:PROT 3.5（將過流保護(hù)閾值設(shè)為3.5A）。 - 查詢當(dāng)前閾值：
VOLT:PROT? 或 CURR:PROT?。
- 驗(yàn)證命令執(zhí)行結(jié)果（如通過
SYST:ERR?查詢錯(cuò)誤代碼）。
三、關(guān)鍵注意事項(xiàng)
- 負(fù)載特性匹配：
- 容性負(fù)載：?jiǎn)?dòng)時(shí)可能產(chǎn)生瞬態(tài)電流尖峰，需適當(dāng)提高OCP閾值或增加觸發(fā)延遲時(shí)間（如從10ms延長(zhǎng)至50ms）。
- 感性負(fù)載：關(guān)斷時(shí)可能產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，需確保OVP閾值高于反電動(dòng)勢(shì)峰值（如電機(jī)負(fù)載的反電動(dòng)勢(shì)可達(dá)額定電壓的2~3倍）。
- 安全冗余設(shè)計(jì)：
- 設(shè)置閾值時(shí)預(yù)留安全裕量（如OVP閾值比負(fù)載最大耐壓低10%）。
- 啟用“折返限流”模式（Foldback Current Limiting），在過載時(shí)逐步降低輸出電流，避免負(fù)載持續(xù)過熱。
- 測(cè)試驗(yàn)證：
- 模擬故障測(cè)試：通過短路負(fù)載或調(diào)整輸入電壓，驗(yàn)證保護(hù)功能是否按設(shè)定閾值觸發(fā)。
- 響應(yīng)時(shí)間測(cè)試：使用示波器監(jiān)測(cè)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（如OVP觸發(fā)后輸出電壓下降至0V的時(shí)間）。
- 恢復(fù)測(cè)試：確認(rèn)保護(hù)觸發(fā)后，電源能否自動(dòng)恢復(fù)（如OTP降溫后重新輸出）或需手動(dòng)復(fù)位。
- 環(huán)境因素補(bǔ)償：
- 溫度影響：高溫可能導(dǎo)致元件參數(shù)漂移，需定期校準(zhǔn)閾值（如每半年通過標(biāo)準(zhǔn)源校準(zhǔn)一次）。
- 電磁干擾（EMI）：在強(qiáng)電磁環(huán)境中，需增加屏蔽措施或優(yōu)化軟件濾波算法，避免保護(hù)誤觸發(fā)。
四、實(shí)例：設(shè)置某品牌可編程電源的OVP和OCP
場(chǎng)景：為5V/3A的LED驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)置保護(hù)閾值，要求OVP=6V（防止LED擊穿），OCP=3.5A（防止驅(qū)動(dòng)芯片過熱）。
步驟：
- 通過前面板菜單進(jìn)入“Protection”界面。
- 設(shè)置OVP：
- 選擇“Over Voltage Protect”，輸入“6.0V”。
- 設(shè)置延遲時(shí)間“50ms”（避免LED啟動(dòng)瞬態(tài)電壓誤觸發(fā)）。
- 設(shè)置OCP：
- 選擇“Over Current Protect”，輸入“3.5A”。
- 選擇限流模式為“Foldback”（過載時(shí)電流逐步下降至1A）。
- 保存設(shè)置并退出。
- 測(cè)試驗(yàn)證：
- 短路輸出端，確認(rèn)OCP在10ms內(nèi)觸發(fā)，輸出電流限制在3.5A。
- 調(diào)整輸入電壓至6.5V，確認(rèn)OVP在50ms內(nèi)觸發(fā)，輸出電壓降為0V。
結(jié)論
設(shè)置可編程電源保護(hù)電路閾值需綜合考慮負(fù)載特性、安全標(biāo)準(zhǔn)、響應(yīng)時(shí)間及環(huán)境因素，通過硬件、軟件或通信協(xié)議靈活配置。關(guān)鍵步驟包括明確保護(hù)類型及范圍、選擇設(shè)置方式（硬件/軟件）、匹配負(fù)載特性、測(cè)試驗(yàn)證及定期校準(zhǔn)。合理設(shè)置閾值可顯著提升系統(tǒng)可靠性，避免因過壓、過流等故障導(dǎo)致設(shè)備損壞或安全事故。
