在测试过程中,超出被测器件极限的电流或电压相关的事件, 是造成被测件电气损坏的两个最常见原因。导致电流或电压超限的原因可能出自被测件自身, 或是由测试系统导致。过压是导致被测器件受损的最常见电源相关事件,也就是电压高于被测器件允许的最大安全电压值。出现过压的原因很多,但对于测试系统来说, 其根源在于设置错误或者内部故障。
为了避免被测件遭受意外的过压损坏,测试系统电源内置的过压保护(OVP)系统可以在检测到电压高于预设阈值后即时关闭输出。如需了解过压保护的详细信息,请参阅此前文章“电源的“刹车系统”OVP - 程控电源的技术和应用(21)” http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_17079.HTM , 了解相关细节。
过压损坏的关键在于,大多数情况下,电压超过被测器件损坏阈值的同时,被测器件即遭受损坏。因此,您必须优化测试系统和设置以提供有效的被测器件过压保护。首先,过压保护启动阈值设置应低于被测器件的最高电源损坏阈值,同时略高于被测器件的预期最高工作电压,如图 1 所示。
图 1:过压保护设置点
但是,要确定高于最大工作电压且低于被测器件损坏电压的“合理设置值”,您需要考虑电源输出和过压保护系统的动态响应特性,如图 2 所示。关于电源的瞬态响应特性的详细描述,请查看以往的文章:程控电源技术和应用指南(10)- 瞬态响应
http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_16525.HTM
图 2:电源输出和过压保护动态响应特征
确保过压保护设置高于最大工作电压且预留足够的裕量,这是避免过压保护误启动的重要措施,因为被测器件从电源吸收电流,电源将产生校正负载的瞬态电压响应,瞬态电压可能高于被测器件的最高工作电压。确保过压保护设置低于被测器件的损坏电压阈值、且预留足够的裕量同样重要,因为电源输出电压一旦超过过压保护设置值后, 过压保护系统需要10 到 100 微妙的时间来做出响应,关闭电源输出,此时的电源是以最快的速度把电压拉回零,或是设定的安全电压值。事实上,“合理设置值”的分辨率通常需要低至小数点后一到二位。
通常,确保裕量并不困难,但如果被测件工作电压很低、或者由于大工作电流引发导线上出现大幅度压降,要准确设置会变得不太容易。 因为传统过压保护基于电源输出端测量到的电压值。 如果需要在被测件测量电压值,并以此作为过压保护条件,可利用远端电压感应线路。远端感应线路过压保护感应可以替代或补充传统的功率输出端感应。
关于电源的远端感应,请参阅以往的文章:程控电源技术和应用指南(8)- 远端回读精确控制电压 http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_16467.HTM 。
遵循以上建议,您可以实施有效的过压保护,确保被测器件测试安全!
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