OVP i OCP, CV, CC w zasilaczach (2)

Ten i poprzedni artykuł detalicznie opisują funkcje OVP oraz OCP w zasilaczach. Tylko podstawowe założenia są proste. W tym artykule przedstawiam powody, dla których wiele uzasadnionych wątpliwości budzą: realizacja, sens wykorzystania tych funkcji oraz informacje z dostępnych źródeł i przemilczenia.

W pierwszej części tego artykułu, o numerze M083, podałem podstawowe informacje o stosowanych w zasilaczach funkcjach zabezpieczenia nadnapięciowego OVP oraz nadprądowego OCP. Te podstawy są, a raczej wydają się bardzo proste: przekroczenie nastawionych wartości granicznych (U_OVP, I_OCP) powoduje „elektroniczne wyłączenie” zasilacza i zasilacz nie dostarcza potem napięcia i prądu do swoich zacisków wyjściowych. Problem w tym, że w „prawdziwych zasilaczach” sytuacja się komplikuje i nasuwa się wiele pytań i wątpliwości. Otóż wartości graniczne U_OVP, I_OCP mogą być i są tam ustawiane niezależnie od głównych nastaw tego zasilacza, a mianowicie od jego napięcia wyjściowego U_O (najważniejszego w trybie CV) oraz maksymalnego prądu wyjściowego I_Omax (decydującego w trybie CC). I właśnie możliwość niezależnego ustawiania w zasilaczu aż czterech niezależnych wartości (U_OVP, I_OCP, U_O, I_Omax) budzi niepewność oraz liczne uzasadnione pytania.

Jaki jest sens wykorzystywania OVP?

W zdecydowanej większości zastosowań zasilaczy, dodatkowe zabezpieczenia OVP i OCP nie są potrzebne, bo wystarczy „klasyczna” praca zasilacza w trybach CV i CC z odpowiednio ustawionym napięciem wyjściowym (U_O) i maksymalnym prądem (I_Omax).

Czy wobec tego stosowanie dodatkowych zabezpieczeń OVP i OCP ma jakikolwiek sens? Czy może jest to wyłącznie chwyt marketingowy, który ma zwiększyć atrakcyjność sprzętu?

To jest bardzo dobre pytanie, na które niestety nie ma prostej i jednoznacznej odpowiedzi. W poniższym artykule podam przykłady i uzasadnię, dlaczego nie jest to wszystko proste i jasne.

Do czego jest potrzebne zabezpieczenie OVP?

W miarę oczywiste jest jedynie wyjaśnienie, że napięcie na wyjściu zasilacza może wzrosnąć ponad nastawioną wartość wskutek różnych czynników zewnętrznych. Jakich?

Otóż w szczególności mogą się pojawić różne przepięcia przychodzące z zewnątrz zasilacza. Jako przykład, w literaturze podaje się przepięcia powodowane przez elementy indukcyjne dołączone do wyjścia zasilacza. I od razu wskazuje się, że takie przepięcia oraz inne przypadki podwyższenia napięcia zasilania mogą uszkodzić zasilane układy czy urządzenia, które przecież mogą być bardzo kosztowne. I mówi się, że dla ochrony przed przepięciami kosztownych układów wręcz niezbędny jest układ OVP w zasilaczu. I że do tego wystarczy nieregulowana, „śledząca” wersja OVP, taka jak w „starym koradzie”, gdzie próg OVP jest zawsze równy wartości nastawionego napięcia wyjściowego (a raczej nieco większy).

Tylko niezorientowani przyjmują takie „wyjaśnienia” za dobrą monetę. A realia są zdecydowanie bardziej skomplikowane. Otóż rzeczywiście przepięcia i rozmaite zakłócenia mogą uszkodzić zasilane układy (jeśli mają odpowiednio dużą energię). Tak, tylko zdecydowana większość zasilaczy z funkcją OVP przed takimi przepięciami NIE zabezpiecza! Z dwóch powodów! Jak wskazuje rysunek 1, po pierwsze dlatego, że zabezpieczenia OVP i OCP są powolne. W profesjonalnym DP832A czas reakcji może sięgnąć 10 milisekund, a gorsi producenci takiej informacji w ogóle nie podają. A praktycznie wszystkie przepięcia to impulsy wielokrotnie krótsze, które mają czas trwania rzędu mikrosekund, więc zabezpieczenie OVP na nie w ogóle nie zareaguje.

Po drugie, większość zasilaczy realizuje funkcje OVP i OCP przez zatkanie głównego tranzystora w stabilizatorze. Można powiedzieć, że po wyłączeniu tego tranzystora wyjście zasilacza pozostaje „w stanie wysokiej impedancji”, co w uproszczeniu pokazuje rysunek 2, a to absolutnie nie tłumi przychodzących z zewnątrz przepięć, jakie mogą się pojawić na wyjściu zasilacza!

Takie rozłączenie wyjścia zasilacza radykalnie zwiększa impedancję wyjściową zasilacza. Nie można wprawdzie powiedzieć, że zawsze po zatkaniu głównego tranzystora sytuacja jest gorsza, niż podczas normalnej pracy, ale w każdym razie tego rodzaju odcięcie, odłączenie zasilacza absolutnie nie chroni przed zewnętrznymi przepięciami! Nie chroni ani dołączonego układu, ani zasilacza!

Przed przepięciami uchroniłby układ OVP, który po pierwsze nie rozwiera wyjścia, tylko ZWIERA wyjście według rysunku 3, a po drugie wyłącznie taka wersja, która byłaby odpowiednio szybka!

To nadal jeszcze nie wyczerpuje tematu, bo przecież przed krótkimi przepięciami (przychodzącymi z zewnątrz) chronią też kondensatory.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w sierpniowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 8/2026). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite, gdzie dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 15 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 8/2026 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć pełne wersje dowolnych numerów ZE znajdują się na stronie:
https://piotr-gorecki.pl/n11.