3 電流限制功能的挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)電子保險絲的過流響應(yīng)是電流限制，這意味著器件電流被限制為一個用戶定義的或一個固定的故障計時器間隔的電流限制閾值。通常，過流保護(hù) (OCP) 閾值設(shè)置為熱設(shè)計電流 (TDC) 的 1.1-1.2 倍左右、以保護(hù)整個服務(wù)器電力輸送系統(tǒng)和 PSU 免受因過度過熱而出現(xiàn)的熱通道的影響。如果加載瞬態(tài)的電流振幅超過 OCP 閾值，則上述器件不允許該瞬態(tài)電流從電源流入加載，因為它會受到限制。該解決方案是將 OCP 閾值設(shè)置為超過瞬態(tài)脈沖電流最大振幅，以避免器件在存在加載瞬態(tài)時錯誤關(guān)閉。圖 3-1 和 圖 3-2 展示了一種傳統(tǒng)電子保險絲中的這種行為。在這兩種情況下，均施加了 100A 并持續(xù) 12ms 的加載瞬態(tài)，將其從 160A 轉(zhuǎn)換為 12ms，然后恢復(fù)到 100A。然而，在 圖 3-1 中，OCP 閾值被設(shè)置為 120A，這是穩(wěn)定狀態(tài)電流 100A 的 1.2 倍。當(dāng)加載瞬態(tài)振幅 (160A) 大于 120A 的 OCP 閾值時，器件將關(guān)閉。另外，在 圖 3-2 中，OCP 閾值被設(shè)置為 170A，這大于加載瞬態(tài)量級的 160A。因此，100A 的加載瞬態(tài)持續(xù) 12ms 變?yōu)?160A 并持續(xù) 12ms，然后恢復(fù)到 100A 直通。

圖 3-1 傳統(tǒng)電子保險絲 1：100A 的加載瞬態(tài)持續(xù) 12ms 變?yōu)?160A 并持續(xù) 12ms，然后恢復(fù)至 100A，OCP 閾值為 120A

圖 3-2 傳統(tǒng)電子保險絲 1：100A 的加載瞬態(tài)持續(xù) 12ms 變?yōu)?160A 并持續(xù) 12ms，然后恢復(fù)至 100A，OCP 閾值為 170A

然而，如下文所述，將 OCP 閾值提高至超過峰值脈沖電流電平是一項挑戰(zhàn)。將 OCP 閾值增加到超過瞬態(tài)峰值脈沖電流電平，而不是將其設(shè)置為 TDC 電平的 1.1-1.2 倍，會使輸入電源路徑在峰值脈沖電流電平達(dá)到之前沒有任何過流保護(hù)，盡管它是一個瞬態(tài)加載。因此，服務(wù)器主板的輸入 PSU 和配電系統(tǒng)必須按照瞬態(tài)峰值脈沖電流的連續(xù)電流額定值來設(shè)計，而不是按照熱設(shè)計電流 (TDC) 來設(shè)計。這會增加整體系統(tǒng)成本和解決方案的尺寸，因為每個電源組件都必須額定為更高的電流值，或者需要更多的電源組件并聯(lián)。這是處理系統(tǒng)增加的額定電流所必需的。由于系統(tǒng)設(shè)計為瞬態(tài)峰值脈沖電流的額定電流，但在占空比大于 90% 的 TDC 級別使用，因此系統(tǒng)利用率也會變得很差。輸入 PSU 的穩(wěn)定狀態(tài)額定功率必須對應(yīng)于瞬態(tài)峰值脈沖電流，而不是 TDC，因為在達(dá)到瞬態(tài)峰值脈沖電流的電流電平之前不存在過流保護(hù)。