超能課堂(284)：電源的OCP保護與SCP保護有什么不同？

在之前的《超能課堂(151)：為了供電安全，PC電源采取了哪些保護措施？》文章中，我們給大家介紹了PC電源中常見(jiàn)的保護措施，這些保護措施不僅可以保證電源可以安全工作，同時(shí)也可以確保連接在電源上的其它硬件的使用安全。一般來(lái)說(shuō)，電源會(huì )采用多種保護措施配合的方式，來(lái)應對各種不同的突發(fā)狀況，比較常見(jiàn)的就是電源在支持OCP過(guò)電流保護的同時(shí)還會(huì )引入OPP過(guò)功率保護，以確保在一些特殊環(huán)境下電源輸出功率過(guò)高但OCP過(guò)電流保護未能啟動(dòng)時(shí)，仍然可以及時(shí)關(guān)斷電源輸出。

不過(guò)各種保護措施在相互配合的同時(shí)，也難免會(huì )有功能重疊或者功能類(lèi)似的地方，例如有不少同學(xué)就一直區分不了OCP過(guò)電流保護和SCP短路保護到底有什么不同，以至于把過(guò)電流引起的故障看作是短路引起的故障，甚至還以此得出“電源不具備短路保護”的結論。

對于這些看法我們其實(shí)是理解的，畢竟過(guò)流與短路在表現方式上確實(shí)非常相似，然而對于電源來(lái)說(shuō)這確確實(shí)實(shí)是兩種完全不同的情況，不可一概而論，OCP過(guò)電流保護與SCP短路保護都是各有用途的，不可相互代替。

OCP過(guò)電流保護與SCP短路保護有什么不同？

按照英特爾的ATX12V電源設計指南，PC電源的OCP過(guò)電流保護和SCP短路保護都是屬于“Required”，也就是“必須具備”的意思，其中OCP過(guò)電流保護的要求是電源在線(xiàn)路輸出的電流大于指定值后自動(dòng)切斷該線(xiàn)路的輸出，但具體該如何配置則沒(méi)有明確要求；SCP短路保護則明確要求電源的每一路輸出都必須具備，而且在SCP短路保護實(shí)施的情況下，電源要做到關(guān)斷所有輸出并鎖死出現短路的線(xiàn)路，而且必須要徹底斷電并排除短路后電源才能解鎖并恢復工作。

SCP短路保護檢測的是線(xiàn)路阻抗的大小而不是電流的大小

那么電源是如何判斷如否需要啟動(dòng)OCP過(guò)電流保護或SCP短路保護的呢？在檢測方式上兩者存在著(zhù)明顯的不同，OCP過(guò)電流保護檢測的是線(xiàn)路上的電流大小，通常方法是通過(guò)檢流電阻轉換出一個(gè)可以代表電流大小的電壓信號，然后對這個(gè)信號進(jìn)行處理后與控制器中設定的條件進(jìn)行比較，一旦達到滿(mǎn)足則視為過(guò)電流并啟動(dòng)保護；而SCP短路保護則是檢測相應線(xiàn)路的阻抗，當兩個(gè)線(xiàn)路之間的阻抗小于0.1Ω時(shí)則視為短路并啟動(dòng)保護。

OCP過(guò)電流保護的設定值一般會(huì )比額定值更高，常見(jiàn)的幅度是15%到50%

舉例說(shuō)明，在一個(gè)額定電流為20A的線(xiàn)路上輸出30A電流，此時(shí)已經(jīng)是超載50%，達到了OCP過(guò)電流保護的要求，但由于線(xiàn)路兩端上的阻抗仍然處于正常值，因此SCP短路保護并不會(huì )介入工作，實(shí)現保護功能的是OCP過(guò)電流保護；但如果這條線(xiàn)路的兩端阻抗低于0.1Ω，那即便線(xiàn)路上通過(guò)的電流實(shí)際只有10A，那SCP短路保護也會(huì )馬上介入并切斷供電輸出，以保證電源與用電設備的安全。此外OCP過(guò)電流保護也不是說(shuō)超過(guò)額定電流就會(huì )馬上啟動(dòng)，一般來(lái)說(shuō)會(huì )有一個(gè)允許范圍，例如說(shuō)“允許在超載不超過(guò)50%的情況下持續輸出10秒”等等，因此OCP過(guò)電流保護的會(huì )存在一個(gè)允許范圍內的保護空白，在這個(gè)空白內是有可能損壞用電設備的。

如何確認我的電源是否具備這些保護功能？

在絕大部分的PC電源中，OCP過(guò)電流保護與SCP短路保護都是由專(zhuān)門(mén)的管控IC提供的，例如華碩ROG Strix 1000W雷鷹電源中使用的WT7527V管控IC，其整合的欠電壓檢測、過(guò)電壓檢測以及過(guò)電流檢測器在配合外圍電路的情況下，就可以實(shí)現包括SCP短路保護和OCP過(guò)電流保護在內的多種保護功能。

實(shí)際上現在大部分電源中都有這樣的一個(gè)管控IC，只需要查詢(xún)到相關(guān)的資料，我們就可以大致了解到對應的電源會(huì )支持哪些保護功能。當然我們也不能說(shuō)因為對應芯片的官方文檔中沒(méi)有相應的說(shuō)明就認為其不具備或者不能實(shí)現相應的功能，以剛才提到WT7527V管控IC為例，其官方文檔中只提到提欠電壓檢測、過(guò)電壓檢測以及過(guò)電流檢測三個(gè)功能，但實(shí)際上你只需要通過(guò)外圍電路的合理搭配，利用其欠電壓檢測功能就同樣可以實(shí)現SCP短路保護。因此電源產(chǎn)品是否具備相應的功能，管控IC往往只是一個(gè)“參考”而不是“絕對”，只有通過(guò)正確的測試才能得出相應的結論。

為什么有些電源會(huì )不具備OCP過(guò)電流保護？

既然說(shuō)OCP過(guò)電流保護與SCP短路保護在英特爾的都是PC電源必須具備的，那為什么有些電源在測試中卻出現“不具備”的情況呢？這里面的情況就比較復雜了，一般跟電源產(chǎn)品的定位是有關(guān)系的，而且所謂的不具備往往也只是“部分不具備”而不是“完全不具備”。一般來(lái)說(shuō)SCP短路保護這部分是不會(huì )省的，至少正規的電源廠(chǎng)商不會(huì )做“精簡(jiǎn)短路保護”的事情，但OCP過(guò)電流保護被精簡(jiǎn)的情況就相對常見(jiàn)，而且往往是出現在輔路也就是+5V與+3.3V上，+12V多數情況下都是具備OCP過(guò)電流保護的。

部分低端電源不會(huì )為+5V與+3.3V配置OCP過(guò)電流保護，但高端產(chǎn)品是不會(huì )省的

會(huì )出現這種情況的電源一般定位都是主流級甚至偏低一些的，因為這個(gè)級別的電源所面對的PC往往在功耗上也比較低，本身超載可能性就不高，再加上+5V與+3.3V本身的綜合功耗就不高，幾乎不存在過(guò)電流的情況，出于“能省就省”的理念，輔路去除OCP過(guò)電流保護也就理所當然了。

英特爾的ATX12V電源設計規范中對OCP過(guò)電流保護的要求其實(shí)也比較籠統

而這種情況你也不能說(shuō)其不符合相應的規范，因為英特爾的ATX12V設計指南終歸只是“指南”而不是“規范”和“標準”，電源廠(chǎng)商完全可以?huà)侀_(kāi)這些要求自己開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，只要符合PC供電要求以及法律上要求的上市銷(xiāo)售所必須遵守的強制規范即可。況且去掉輔路的OCP過(guò)電流保護也算不上不具備相應保護功能，畢竟最重要的+12V還是保留了OCP過(guò)電流保護。

但不完整終究是不完整，不具備完整的保護功能就意味著(zhù)電源在碰上突發(fā)情況的時(shí)候，很可能保護不了自身，也保護不了用電設備，有可能會(huì )導致玩家損失慘重，在這個(gè)時(shí)候你再來(lái)后悔自己為什么不選擇一個(gè)具備完善保護功能的電源就為時(shí)已晚了。因此我們一直強調，PC電源的選擇要跟硬件是相匹配的，除了額定功率等基礎性能要滿(mǎn)足使用需求外，保護功能也要跟得上，這往往也是高端電源跟主流電源之間最明顯差異。