當(dāng)可編程電源發(fā)生超載(過流)時,需通過硬件保護、軟件監(jiān)控、手動干預(yù)等多層級措施快速切斷電源,以防止設(shè)備損壞或安全事故。以下是具體方法及操作步驟:
一、硬件級快速切斷:依賴電源內(nèi)置保護功能
1. 過流保護(OCP)自動觸發(fā)
- 原理:
可編程電源內(nèi)置電流檢測電路,當(dāng)輸出電流超過預(yù)設(shè)閾值(如額定電流的110%)時,硬件電路會在微秒級時間內(nèi)自動切斷輸出(如通過MOSFET關(guān)斷或繼電器斷開)。 - 操作步驟:
- 預(yù)設(shè)保護閾值:在電源設(shè)置中配置過流保護值(如
OCP 3.5A
,表示3.5A時觸發(fā)保護)。 - 驗證保護響應(yīng):用可調(diào)負載模擬過載(如將負載電阻調(diào)至低于安全值),觀察電源是否立即停止輸出(指示燈熄滅或屏幕顯示“OCP”報警)。
- 典型案例:
- Keysight N6700系列:過流保護響應(yīng)時間<10μs,適合半導(dǎo)體器件測試中的瞬態(tài)過流保護。
- Chroma 6310A:支持可編程OCP延遲時間(0-100ms),可避免誤觸發(fā)(如電機啟動瞬間的沖擊電流)。
2. 硬件斷路器或熔斷器
- 適用場景:
當(dāng)電源內(nèi)部保護失效或過載電流極大(如短路)時,外部硬件保護作為最后防線。 - 操作步驟:
- 安裝斷路器:在電源輸入端串聯(lián)斷路器(如10A斷路器),當(dāng)電流超過額定值時自動跳閘。
- 更換熔斷器:若電源使用熔斷器(Fuse),選擇與額定電流匹配的型號(如慢斷型5A熔斷器),過載時熔斷切斷電路。
- 注意事項:
- 斷路器需定期測試(如每月按一次測試按鈕),確保功能正常。
- 熔斷器熔斷后需更換同規(guī)格型號,避免使用鋁絲等臨時替代。
二、軟件級快速切斷:遠程監(jiān)控與控制
1. 通過控制軟件發(fā)送急停指令
- 適用場景:
當(dāng)電源處于遠程控制模式時,可通過軟件界面或命令行快速切斷輸出。 - 操作步驟:
- 發(fā)送急停命令:
- SCPI命令:輸入
OUTP OFF
或ABORT
強制關(guān)閉輸出(如ITECH IT6000C系列支持此命令)。 - 專用軟件:點擊軟件界面中的“Emergency Stop”按鈕(如Chroma A631000軟件)。
- 驗證切斷效果:觀察電源屏幕顯示“Output Off”或電流值歸零。
- 典型案例:
- NGL201電源:支持通過Web界面發(fā)送急停指令,適合實驗室多臺電源集中控制。
- LabVIEW自動化腳本:編寫程序監(jiān)測電流值,當(dāng)超過閾值時自動發(fā)送
OUTP OFF
命令。
2. 設(shè)置軟件報警閾值與聯(lián)動動作
- 原理:
在控制軟件中配置電流報警閾值,當(dāng)監(jiān)測到過載時,軟件自動執(zhí)行預(yù)設(shè)動作(如切斷輸出、發(fā)送郵件通知)。 - 操作步驟:
- 配置報警閾值:在軟件中設(shè)置“Current Alarm”為額定電流的105%(如2.1A,額定2A)。
- 綁定聯(lián)動動作:選擇報警觸發(fā)時執(zhí)行“Output Off”或“Run Script”(如調(diào)用Python腳本記錄故障日志)。
- 典型工具:
- Accessport軟件:支持自定義報警閾值與聯(lián)動動作,適用于固緯、艾德克斯等品牌電源。
- Python + PyVISA庫:編寫腳本實時讀取電流值,超限時通過
instrument.write('OUTP OFF')
切斷輸出。
三、手動級快速切斷:應(yīng)急操作流程
1. 按下電源前面板急停按鈕
- 適用場景:
當(dāng)軟件控制失效或電源未接入網(wǎng)絡(luò)時,通過物理按鈕快速切斷輸出。 - 操作步驟:
- 定位急停按鈕:通常為紅色蘑菇頭按鈕,標有“EMERGENCY STOP”或“E-STOP”。
- 按下按鈕:用力按壓至底部,電源會立即停止輸出(部分型號需旋轉(zhuǎn)按鈕復(fù)位)。
- 復(fù)位操作:過載排除后,順時針旋轉(zhuǎn)按鈕或按下復(fù)位鍵恢復(fù)電源功能。
- 注意事項:
- 急停按鈕需定期測試(如每季度按一次),確保機械結(jié)構(gòu)無卡滯。
- 避免誤觸急停按鈕(如將按鈕安裝在防護罩內(nèi)或加裝保護蓋)。
2. 斷開電源輸入電源線
- 適用場景:
當(dāng)電源內(nèi)部保護完全失效且急停按鈕無效時,作為終極切斷手段。 - 操作步驟:
- 佩戴絕緣手套:防止觸電風(fēng)險(尤其在高電壓場景)。
- 拔下輸入插頭:抓住插頭本體(非電線)用力拔出,避免拉扯導(dǎo)致電線斷裂。
- 驗證切斷效果:觀察電源風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動或屏幕熄滅。
- 安全提示:
- 禁止在帶電狀態(tài)下觸摸電源內(nèi)部元件(如電容可能殘留電荷)。
- 若電源輸入端為硬接線(如螺絲固定),需使用絕緣工具斷開連接。
四、超載后的故障排查與恢復(fù)
1. 定位過載原因
- 檢查負載:
- 測量負載電阻值,確認是否短路或阻值過?。ㄈ珉姍C堵轉(zhuǎn)導(dǎo)致等效電阻降低)。
- 檢查負載連接線是否破損或接觸不良(如氧化導(dǎo)致局部過熱)。
- 檢查電源設(shè)置:
- 確認電流保護閾值(OCP)是否設(shè)置過低(如誤設(shè)為1A而負載需要2A)。
- 檢查電壓設(shè)置是否過高(如電壓過高導(dǎo)致負載電流激增)。
2. 恢復(fù)電源功能
- 清除報警狀態(tài):
- 在電源界面中按“Clear”或“Reset”鍵消除報警(如Chroma 6310A需同時按“Shift”+“Enter”)。
- 部分電源需重新上電才能清除報警(如斷開輸入電源線后等待10秒再接通)。
- 重新配置參數(shù):
- 根據(jù)負載需求調(diào)整電流保護閾值(如將OCP從3A改為3.5A)。
- 若負載為感性(如電機),需增加軟啟動時間或電流斜率(如
CURR:RAMP 100ms
)。
五、預(yù)防措施:避免超載發(fā)生
- 選擇合適功率的電源:
- 確保電源額定功率(如300W)大于負載最大功率(如250W),留出20%余量。
- 使用電子負載模擬測試:
- 在連接實際負載前,用可編程電子負載(如Chroma 63200)模擬過載場景,驗證電源保護功能。
- 定期維護與校準:
- 每半年校準電流檢測電路(如用高精度萬用表對比電源顯示值與實際值)。
- 清潔電源散熱孔,避免灰塵堆積導(dǎo)致過熱降額(如電源在高溫下自動降低輸出電流)。
總結(jié):快速切斷電源的優(yōu)先級流程
- 首選硬件保護:依賴電源內(nèi)置OCP自動切斷(響應(yīng)最快,<10μs)。
- 次選軟件控制:通過遠程命令發(fā)送
OUTP OFF
(適合自動化場景)。 - 應(yīng)急手動操作:按下急停按鈕或斷開輸入電源線(作為最終手段)。
- 事后排查:定位過載原因并恢復(fù)電源功能,避免重復(fù)故障。