過溫度保護設計的重要性

電源供應器一般設計有多項保護電路如過電壓保護(OVP)、欠電壓保護(UVP)、過電流保護(OCP)、過功率保護(OPP)、過溫度保護(OTP)、短路保護(SCP)等,多數業者基於成本考量,通常會省略發生機率較小的保護電路設計如過電流保護與過溫度保護。近期看到網友分享到電腦燒毀,而且電源都焦黑了,還好沒有發生火災,全漢企業有多數產品都設計有過溫度保護,目的是當電源供應器內部溫度過高時要即時停止供電以免因為內部零件過熱而燒毀,進而產生火災。

電源供應器一般都有通過安全認證,廠商通常是用滿載輸出為測試基本條件,但不一定在高溫環境下測試並取得安規認證,多數的商品是以35℃為測試標準,因為多數電腦的內部環境溫度是35℃。有些廠商為了節省成本會以25℃為測試條件來取得安規,當然也有一些比較在意品質的廠商則設定在40℃;也有品牌廠商是以50℃作為標準來標榜它的產品是最高規格或是伺服器電源等級。

全漢企業多數產品是設計在環境溫度40℃為條件來取得安規認證,在設計有過溫度保護的產品上,我們在內部設計驗證流程中會以加嚴測試的方式來驗證這項功能,測定的方式已以這個產品的標示的最高或是最低輸入電壓加上滿載設定,並以安規環溫加上5℃為基數開始往高溫度環境測試,直到過溫度保護動作,期間會去偵測這個產品的主要零件的溫度值不得超過零件本身可以容許的最大值,而且在保護動作執行前不能有任何零件燒毀,以下表為例是我們一台設計有過溫度保護的金牌650W電源的測試結果:

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:℃)

pic01

虛擬實境(VR)的興起帶動小型化高階電腦的需求,在通風設計上往往不如一般體積與散熱空間相對大的塔式電腦系統,加上這些小型化高階電腦都安裝高階顯示卡,使得系統內部環境溫度通常高於35℃,如果裝在這個系統內的電源供應器沒有過溫度保護設計,我們真的很難想像會發生什麼事情,請玩家們要特別注意這項容易被忽略的電氣規格。

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