可编程电源的保护功能是确保设备安全、负载可靠运行以及延长电源使用寿命的核心设计，以下从功能分类、技术原理、应用场景及典型案例展开说明：

一、核心保护功能分类

1. 过压保护（OVP, Over Voltage Protection）

• 原理：当输出电压超过设定阈值时，电源自动切断输出或切换至安全模式。
• 应用场景：防止负载因电压过高损坏（如LED驱动电路过压击穿）。
• 典型案例：
  • 电源输出限压设为24V，当负载异常导致电压升至25V时，OVP触发，输出电压被限制在25V或直接关闭输出。

2. 过流保护（OCP, Over Current Protection）

• 原理：当输出电流超过设定阈值时，电源限制电流或关闭输出。
• 应用场景：避免短路或过载导致电源或负载损坏（如电机堵转时电流飙升）。
• 典型案例：
  • 电源限流设为2A，当负载电阻减小导致电流升至2.5A时，OCP触发，输出电流被限制在2A。

3. 过功率保护（OPP, Over Power Protection）

• 原理：当输出功率（$P=V\times I$）超过设定阈值时，电源限制功率或关闭输出。
• 应用场景：防止电源因长时间过载而损坏（如多负载并联时总功率超标）。
• 典型案例：
  • 电源额定功率为100W，当输出功率达到110W时，OPP触发，输出电压或电流被动态调整以降低功率。

4. 过温保护（OTP, Over Temperature Protection）

• 原理：当电源内部温度超过设定阈值时，自动降低输出功率或关闭输出。
• 应用场景：防止电源因过热导致性能下降或损坏（如高密度封装电源长时间满载运行）。
• 典型案例：
  • 电源内部温度传感器检测到温度升至80℃时，OTP触发，输出功率降低至50%，直至温度降至安全范围。

5. 短路保护（SCP, Short Circuit Protection）

• 原理：当输出端短路时，电源自动限制电流或关闭输出，避免损坏。
• 应用场景：防止因误操作或线路故障导致电源损坏（如测试中意外短路）。
• 典型案例：
  • 输出端短路时，电源电流瞬间升至极限值，SCP触发，输出电流被限制在安全范围内或直接关闭输出。

6. 反接保护（Reverse Polarity Protection）

• 原理：当电源输出极性接反时，电源自动切断输出或防止电流倒灌。
• 应用场景：避免因极性接反导致负载或电源损坏（如电池充电时极性接反）。
• 典型案例：
  • 输出正负极接反时，电源内部二极管或继电器阻断电流，输出电压为0V。

二、高级保护功能

1. 电压/电流斜率控制（Ramp Rate Control）

• 原理：控制输出电压或电流的上升/下降速率，避免瞬态冲击。
• 应用场景：保护对电压/电流变化敏感的负载（如电容充电、电机启动）。
• 典型案例：
  • 电源输出电压从0V升至24V，斜率设为1V/ms，避免电压突变导致负载损坏。

2. 输出序列控制（Sequence Control）

• 原理：按预设顺序和时间间隔输出电压/电流，模拟复杂测试场景。
• 应用场景：自动化测试、多阶段充电（如锂电池充电的恒流-恒压阶段）。
• 典型案例：
  • 电源按“0V→5V（1s）→12V（2s）→24V（持续）”的序列输出。

3. 远程感应（Remote Sense）

• 原理：通过补偿线缆压降，确保负载端电压精确。
• 应用场景：长距离供电或高精度负载（如半导体测试）。
• 典型案例：
  • 电源输出端电压为24V，线缆压降为1V，远程感应功能使负载端电压仍为24V。

4. 数据记录与故障回溯（Data Logging & Fault Recall）

• 原理：记录输出参数和故障事件，便于分析和调试。
• 应用场景：故障排查、性能优化（如记录过压事件的时间、电压值）。
• 典型案例：
  • 电源记录最近100次故障事件，包括时间、类型（OVP/OCP等）和参数值。

三、保护功能对比与应用场景

四、保护功能设置建议

1. 根据负载特性选择保护阈值：
   • 例如，LED驱动电路的OVP阈值应略高于正常工作电压（如+5%）。
2. 平衡保护与性能：
   • 过低的OCP阈值可能导致误触发，过高的阈值可能损坏负载。
3. 利用高级功能优化测试：
   • 例如，使用输出序列控制模拟电池充电过程。
4. 定期检查保护功能：
   • 通过模拟故障事件验证保护功能是否正常。

五、总结

可编程电源的保护功能是确保设备安全、负载可靠运行的关键。通过合理设置OVP、OCP、OPP、OTP、SCP等核心保护功能，以及利用斜率控制、序列控制等高级功能，可以满足不同应用场景的需求。在实际应用中，需根据负载特性、测试要求和安全标准，选择合适的保护参数和功能组合。