开关电源保护电路
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时隔几个礼拜，作为电源设计行业里板砖的小编又来了（之前发的内容太过花前月下了）。这次写的这个是我好久之前就想总结的，关于开关电源保护电路的文章。
继上次的留言功能之后，这次文章加入打赏功能啦~这里的打赏没有火箭、没有鱼丸~大家看着办哈~
首先描述一个大前提，每个保护的存在都考虑到电路可能发生的“意外”，超过了电路能够承受的范围，需要电路自身通过调节来避免自己的损坏。
PS：貌似是常识
所以下面我就不出现类似这样的话啦：该保护是为了……省字！
保护电路主要有检测、处理、实施三部分组成，所以我主要描述意外发生的原因以及如何检测和实施。
01
过流保护电路（OCP）
负载过载、输出短路、整流器件失效、开关管失效、干扰
当出现上述情况时，电路会发生过流。
大部分过流检测电路检测的是流过输出开关管的电流，其检测方法是将电流转换为电压，通过电压的变化来判断电路是否过流。也有些电路是直接检测负载电流来进行电路保护的。
当检测电路检测到电流过载，其输出一个信号给逻辑电路，逻辑电路输出控制信号，将开关脉冲电路封锁。通常过流都是不正常现象，所以过流保护一般是不可自恢复的。
02
欠压、过压保护电路（UVPOVP）
输入欠压、过压保护，输出过压保护
电路对进线电源电压的上限、下限都有限制，否则即使没有破坏电子器件，电路也难以工作在最佳状态。通常，对输入电压的判断都是通过比较电路来实现的，在输入电压高于/低于设定值时关闭电源输出，此关闭是可恢复的。
开关电源的输出电压一般不会超出正常范围，但一旦超出正常范围，对会对负载造成损坏。通过比较电路判断输出电压是否超出设定值，若超出则将输出锁定。该闭锁不能自恢复，必须断电重启。
03
过温保护（OTP）
功耗大、温度上升、可靠性降低
芯片内部集成了较多温敏半导体器件，统计资料表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性会下降10%。因此温度是影响开关电源芯片可靠性和稳定性的重要因素。
使用与绝对温度呈规律变化的器件可以实现对温度的检测，如PTAT电流源与绝对温度成正比，三极管的VBE电压与绝对温度成反比。最后将检测值输入比较器与设定值对比，来判断芯片温度是否过高。
当温度过高，芯片关闭电源输出，通常该关闭是可恢复的。
04
过载保护电路（OLP）
负载过大，导致过流、发热
电源过载，即负载过大，超过额定负载。
电源过载可以通过检测输出电压/电流来判断，通常电源过载会出现输出电压降低/电流变大的现象。对于过载保护，短时过载是容许的，只有在检测到长时间过流/电压过低时，保护才会启动，电源关闭。
05
防浪涌软启动电路（SS）
浪涌电流过大，器件损坏，电源无法正常工作
目前使用的大多数开关电源都是采用PWM对电能进行转换，其核心部件是DC-DC转换器，但开关电源的输入电压一般是高压交流电，所以首先要将该高压交流电进行整流，再通过一个很大的电解电容进入波形平滑。由于电容上的初始电压为零，电容充电瞬间会形成很大的浪涌电流。
常用的防浪涌方法时在电路中串联NTC，但NTC是负温度系数限流电阻，受环境温度影响较大，而且会降低开关管的转换效率。通过软启动来控制开关电源的启动可以有效消除浪涌电流，即在加电瞬间去除负载，同时限制有用电流，因为在没有负载时，开关电源启动电流一般很小。
06
ESD保护
静电放电的防护
ESD产生的原理是：带有静电的A物体与B物体接触，电荷发生转移，产生放电。ESD放电时间短，只有ns级别，但瞬间电流很高。常见的ESD放电模型有：人体放电模型（HNM）、机器放电模型（MM）、元件充电模型（CDM）、电场感应模型（FIM）。
如何做好ESD防护？首先，器件选型必须认证ESD等级，IO接口线路上必须有ESD防护以及做好EMI防护。ESD防护的意义是有效抑制由ESD放电产生的直接电荷注入。（关于ESD防护的点太多，在这里我就不详述了）
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