过温度保护设计的重要性

2020-02-21

电源供应器一般设计有多项保护电路如过电压保护(OVP)、欠电压保护(UVP)、过电流保护(OCP)、过功率保护(OPP)、过温度保护(OTP)、短路保护(SCP)等,多数业者基於成本考量,通常会省略发生机率较小的保护电路设计如过电流保护与过温度保护。近期看到网友分享到电脑烧毁,而且电源都焦黑了,还好没有发生火灾,全汉企业有多数产品都设计有过温度保护,目的是当电源供应器内部温度过高时要即时停止供电以免因為内部零件过热而烧毁,进而产生火灾。

电源供应器一般都有通过安全认证,厂商通常是用满载输出為测试基本条件,但不一定在高温环境下测试并取得安规认证,多数的商品是以35℃為测试标準,因為多数电脑的内部环境温度是35℃。有些厂商為了节省成本会以25℃為测试条件来取得安规,当然也有一些比较在意品质的厂商则设定在40℃;也有品牌厂商是以50℃作為标準来标榜它的产品是最高规格或是伺服器电源等级。

全汉企业多数产品是设计在环境温度40℃為条件来取得安规认证,在设计有过温度保护的产品上,我们在内部设计验证流程中会以加严测试的方式来验证这项功能,测定的方式已以这个产品的标示的最高或是最低输入电压加上满载设定,并以安规环温加上5℃為基数开始往高温度环境测试,直到过温度保护动作,期间会去侦测这个产品的主要零件的温度值不得超过零件本身可以容许的最大值,而且在保护动作执行前不能有任何零件烧毁,以下表為例是我们一台设计有过温度保护的金牌650W电源的测试结果:

AC input: 90Vac/264Vac

Frequency: 47Hz/63Hz

Ambient Temp: Start from 45℃ till OTP occur, 5℃/step

Load:

Loading +5V +12V -12V +3.3V +5Vsb
Full 11.96A 44.8A 0.25A 11.96A 2.07A

( UNIT:℃)

虚拟实境(VR)的兴起带动小型化高阶电脑的需求,在通风设计上往往不如一般体积与散热空间相对大的塔式电脑系统,加上这些小型化高阶电脑都安装高阶显示卡,使得系统内部环境温度通常高於35℃,如果装在这个系统内的电源供应器没有过温度保护设计,我们真的很难想像会发生什麼事情,请玩家们要特别注意这项容易被忽略的电气规格。

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