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，同時也可以確保連接在電源上的其它硬件的使用安全。一般來說，電源會采用多種保護措施配合的方式，來應對各種不同的突發狀況，比較常見的就是電源在支持OCP過電流保護的同時還會引入OPP過功率保護，以確保在一些特殊環境下電源輸出功率過高但OCP過電流保護未能啟動時，仍然可以及時關斷電源輸出。

不過各種保護措施在相互配合的同時，也難免會有功能重疊或者功能類似的地方，例如有不少同學就一直區分不了OCP過電流保護和SCP短路保護到底有什么不同，以至于把過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是理解的，畢竟過流與短路在表現方式上確實非常相似，然而對于電源來說這確確實實是兩種完全不同的情況，不可一概而論，OCP過電流保護與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過電流保護的要求是電源在線路輸出的電流大于指定值后自動切斷該線路的輸出，但具體該如何配置則沒有明確要求；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短路保護實施的情況下，電源要做到關斷所有輸出并鎖死出現短路的線路，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OCP過電流保護或SCP短路保護的呢？在檢測方式上兩者存在著明顯的不同，OCP過電流保護檢測的是線路上的電流大小，通常方法是通過檢流電阻轉換出一個可以代表電流大小的電壓信號，然后對這個信號進行處理后與控制器中設定的條件進行比較，一旦達到滿足則視為過電流并啟動保護；而SCP短路保護則是檢測相應線路的阻抗，當兩個線路之間的阻抗小于0.1Ω時則視為短路并啟動保護。

OCP過電流保護的設定值一般會比額定值更高，常見的幅度是15%到50%

舉例說明，在一個額定電流為20A的線路上輸出30A電流，此時已經是超載50%，達到了OCP過電流保護的要求，但由于線路兩端上的阻抗仍然處于正常值，因此SCP短路保護并不會介入工作，實現保護功能的是OCP過電流保護；但如果這條線路的兩端阻抗低于0.1Ω，那即便線路上通過的電流實際只有10A，那SCP短路保護也會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過電流保護也不是說超過額定電流就會馬上啟動，一般來說會有一個允許范圍，例如說“允許在超載不超過50%的情況下持續輸出10秒”等等，因此OCP過電流保護的會存在一個允許范圍內的保護空白，在這個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過電流保護與SCP短路保護都是由專門的管控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、過電壓檢測以及過電流檢測器在配合外圍電路的情況下，就可以實現包括SCP短路保護和OCP過電流保護在內的多種保護功能。

實際上現在大部分電源中都有這樣的一個管控IC，只需要查詢到相關的資料，我們就可以大致了解到對應的電源會支持哪些保護功能。當然我們也不能說因為對應芯片的官方文檔中沒有相應的說明就認為其不具備或者不能實現相應的功能，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、過電壓檢測以及過電流檢測三個功能，但實際上你只需要通過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現SCP短路保護。因此電源產品是否具備相應的功能，管控IC往往只是一個“參考”而不是“絕對”，只有通過正確的測試才能得出相應的結論。

為什么有些電源會不具備OCP過電流保護？

既然說OCP過電流保護與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，一般跟電源產品的定位是有關系的，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”。一般來說SCP短路保護這部分是不會省的，至少正規的電源廠商不會做“精簡短路保護”的事情，但OCP過電流保護被精簡的情況就相對常見，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過電流保護的。

部分低端電源不會為+5V與+3.3V配置OCP過電流保護，但高端產品是不會省的

會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，幾乎不存在過電流的情況，出于“能省就省”的理念，輔路去除OCP過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過電流保護的要求其實也比較籠統

而這種情況你也不能說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”，電源廠商完全可以拋開這些要求自己開發產品，只要符合PC供電要求以及法律上要求的上市銷售所必須遵守的強制規范即可。況且去掉輔路的OCP過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電源在碰上突發情況的時候，很可能保護不了自身，也保護不了用電設備，有可能會導致玩家損失慘重，在這個時候你再來后悔自己為什么不選擇一個具備完善保護功能的電源就為時已晚了。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。