BOSHIDA电源模块 电源故障管理 为人身安全而设计

BOSHIDA电源模块 电源故障管理 为人身安全而设计

现在，系统性能很少受到单个元件可靠性的影响，这是对当今电子电路发展的认可和肯定。并且也距真空管电子时代甚远，那个时候大型的系统经常因电子管失效而频繁中断。更重要的是，大家的思维也发生了转变:不再认为电源是整个电子系统中最不可靠的因素。

然而，设计过程的一个方面是要考虑潜在的电源故障和各种保护机制的协同合作。在本章中，我们将使用一个非常宽泛的术语来定义“故障”。首先讨论安全设计，电源内部的潜在故障不应该危及人身安全，这些已经详细定义在安全规范要求之中。接下来将讨论电源和负载免受外部故障的保护设计，这些故障可能对系统性能产生不利影响。由于电流是导致内部和外部故障的最重要因素，所以将在本章结束时回顾电流测量和控制的相关问题。

为人身安全而设计

电源安全性问题已经通过安全规范(例如UL60950-1)得到了明确的规定和文档记录，UL60950-1是本章节中大多数要求的参照标准。但是，电源设计人员还必须考虑版本的修订(新的版本标准)以及任何可能适用于其项目的特殊要求。

现在，几乎所有的电子系统(包括独立式电源)都必须符合其对应安全规范的认证或测试。

这些规范的基本目的是建立设计准则，以保护操作人员和维修人员不会接触到以下任何潜在危险:

电击危害:由于电流通过人体而产生，生理上的反应可以从简单的惊吓到心脏停止。

能量危害:虽然电压太低而不足够能产生电击，但电流足以导致灼伤。

火灾危害:虽然这可能是其他故障造成的次要影响，但它不能扩展或传播到相邻的元件或设备。

与热有关的危害:在正常操作条件下可接触物体表面或元件上的高温。

机械相关的危害:由于与尖锐的边缘或棱角接触导致的伤害，以及活动部件或物理上的不稳定等。

这些要求既适用于作为独立产品出售的电源，也适用于安装在特定系统或设备中的组件。一个额外的安全原则是设计人员不仅要考虑正常的运行条件，还要考虑输入或输出线路上可能发生的故障、可预见的误用、外部环境的影响和过压等。