工业装置中经常遇到接地问题。许多电气承包商对正确接地知之甚少，并且在许多情况下，经常会发现不连续的接地连接。电源接地的主要目的是为了安全和抑制 EMI。接地使保护外壳处于安全状态，或者与任何周围设备的电压差接近零。在电源内部，接地连接与 EMI 滤波器一起使用，以引导电流的高频分量远离输入和输出连接，并留在电源外壳的范围内。
根据电气规范和从安全角度来看，应该只有一个接地连接；接地连接应在建筑物的电气入口处、计量设备所在的位置进行。正是在这一点上，地线和中性线连接在一起，并将接地棒插入大地。如果设施的设备接线正确，则接地路径中应该只有小电流流动。如果发生雷击，整个设施会升高到相同的电压，从而保护物体或人员免受危险的电压差的影响。
不幸的是，并非所有电源系统都连接到代码，一个常见的问题是计算机和仪器设备使用的接地电压与电源设备的电压不同。虽然 Magna-Power Electronics 的电源试图针对此类情况进行调整，但有时用户和电源设备之间的接地不良可能会导致奇怪的电源行为。常见的问题是电源和计算机设备之间失去通信。在大多数情况下，用户接口设备和电源之间的接地可以纠正这个问题。
某些应用需要连接到外部监控或控制电路。许多（如果不是大多数）电源都具有以输出端子为参考的误差和反馈电路。如果没有适当的隔离（例如光隔离器），如果外部电路和电源负载接地，则可能会形成接地环路。如果外部电路接地并且电源负载保持浮动，则可能会导致控制错误。在这种情况下，传导的 EMI 会传导至外部电路的接地引线。
麦格纳电力电子公司将其所有控制装置置于接近接地电位的位置，从而避免了许多接地问题。接地参考是通过电阻器和并联电容器的连接建立的。这些组件可以保护电源和外部连接电路免受不良接地环境的影响，同时为 EMI 抑制提供合适的阻抗。
即使电源系统正确接地，EMI 产生源也会在接地电路中产生电位，从而引发问题。接地电路的阻抗随着频率的增加而增加，而 EMI 源（取决于其在电力系统中的位置）可能会在外部监控和控制电路之间引入电压。与接地条件不佳一样，将外部设备连接到电源可以减轻此类电气噪声问题。
对于需要强制风冷的电源，散热问题可能是由于通风口堵塞、空气质量差以及机柜外壳内的空气限制而导致的。堵塞通风口显然会导致设备故障。在关键部件上放置热传感器可以帮助检测这种滥用情况，但实际上可能存在限制。避免外壳通风堵塞可确保设备的使用寿命达到制造商的预期。
将电源放置在设备外壳中也会导致散热问题。电源内部的气流需要与外壳内部的气流相同。设备外壳自热是一个常见问题。进气口和排气口位置不当会导致热空气被重新加热，而无法排出到外部。设备外壳冷却的一种保守方法是将进气口放置在外壳底部，并将额定功率相同立方英尺/分钟的风扇放置在外壳顶部。为了限度地减少风扇压力和空气限制，机柜底部的通风口应等于顶部的通风口。
空气质量较差的环境通常会进入电源外壳的内部。印刷电路板设计用于支持有时高达数千伏的电压。灰尘、油漆和其他颗粒层可能会导致电气故障。在外壳内放置空气过滤器来净化进入的空气可以限度地减少这个问题，但这些过滤器清洁不当会带来另一个问题。空气质量差和过滤问题之间实际上没有很好的权衡。在极其恶劣的环境条件下，密封电源并利用水冷是热管理和获得可靠运行的选择。
控制和监控连接
许多应用需要外部设备来监视和控制电源参数。除了确保电气连接不超过制造商的额定值外，电缆的放置也很关键。交流转直流电源的输入和输出端子上存在的电压和电流包含瞬态、EMI 和谐波形式的高频分量。将控制和监控电缆与电力传输电缆平行放置可能会产生不可预测的结果。如果可能的话，建议所有控制或监控电缆单独布线，使用其自己的金属导管。
远程感测连接
输出电压或电流的调节取决于所需输出参数的采样并将其调整到比较参考。参考和输出采样参数都可以位于电源外部。通常采用输出电压的远程感测来限度地减少连接到负载的引线中的压降。如果使用得当，遥感可以在负载点提供卓越的调节。
切换远程感测连接或配置远程感测电源而不连接远程感测引线是常见但错误应用的配置。如果电源在未对输出参数进行采样的情况下运行，可能会损坏电源中的输出组件或损坏负载。如果没有输出参数进行控制，反馈电路会将输出电压或电流驱动至值。非稳压输出可能超过电源组件的安全输出额定值。
解决这一潜在问题的常用方法是在输出端子和远程感测端子之间添加电阻器。配置用于远程感测的电源并移除远程感测引线会导致输出电压略高于标称条件。高于标称条件的偏差是电源内部本地检测电阻的函数。
当遥感和电源线切换时，遥感可能会变得复杂。图 1 显示了一个常见且配置错误的系统应用程序；输出端子定义为 VO+ 和 VO，电压检测端子定义为 VS+ 和 VS-。此配置用于切换电源，并远程感测导致使用相同电源的不同负载。电子反馈电路通常比机械继电器和接触器的切换速度更快，并且在切换瞬间，电源在不感测输出的情况下运行。此配置的另一个问题是在仅连接检测电路、继电器 K2 打开且继电器 K1 关闭的情况下操作电源。这实际上会使通过负载的感测引线连接短路。当电源以功率运行时，这会导致保护电阻 R1 和 R2 与负载串联。
带内部电阻的远程感应保护
图 1 使用内部电阻的远程检测保护
使用替代方法进行远程感应保护，但它也有一些缺点。如图 2 所示，远程检测电压 VSX+ 减去 VSX- 在加电周期开始时通过电源内部的电子开关进行测试。电源在加电周期开始时使用本地检测。然后，它比反馈系统的响应更快地快速切换到远程感测端子，以确定远程感测引线是否连接到负载。如果存在电压，则电源保持远程感测配置，如果没有，则重新建立本地感测连接。除了用户在加电周期后切换或移除远程感测连接之外，该方案运行良好。
图 2 带内部电压检测的远程检测保护
恶劣的负载条件
输出电流纹波
交流转直流电源通常在电源的输出端子之间连接有电容器。这些电容器提供了一个分流路径，用于减少电源转换过程中产生的不需要的交流电流。这些电容器具有内部串联电阻，当受到交流电流时，会产生功率损耗，从而产生热量。
如果来自负载的交流电流添加到电源产生的电流中，将电容器电流保持在可容忍的限度内可能会成为一个问题。这种条件可以通过连接到电源输出端子的开关型负载（例如降压转换器）来创建。如图 3 所示，电源将吸收组件交流负载电流，具体取决于电容器 C1 和 C2 的内部串联电阻 R1 和 R2 的比率。
吸收负载电流 纹波电流
图3 灌负载电流纹波电流
重复短路操作
与过大的输出电流纹波一样，输出电容器（尤其是铝电解电容器）可能会因电源输出端子短路而损坏。峰值电流仅受输出电容器的内部串联电阻加上连接电缆的引线阻抗的限制。储存在电容器中的能量在电容器中以热量的形式释放出来；反复短路输出端子可能会导致性能下降或灾难性故障。薄膜电容器（例如采用聚丙烯薄膜的电容器）具有较低的耗散因数，并且比铝电容器能够承受更多的滥用，但这些电容器在给定尺寸下具有较低的额定电容，这会损害滤波性能。输出纹波性能与可靠、重复的短路操作之间的权衡是一个设计约束。
反馈电压
直流电源经常连接到有自己的能源的负载或产生超过电源额定值的电压和电流的负载。典型示例有电池负载、直流电机和电机控制器；这些负载能够双向流动。
带二极管的反馈电压保护
图 4 带二极管的反馈电压保护
将电池连接到电源的输出端子可能会导致输出电容器快速充电并产生过大的输出电流。如图 4 所示，在电源输出和电池之间放置一个串联二极管 D1，可防止电压反馈到电源的输出端子。将电源配置为在负载处进行远程感测，可消除二极管电压偏移。此外，当电源关闭时，二极管可以防止电池通过电源放电。 （交流转直流电源通常在输出电容器上具有泄放电阻，以便在电源关闭时释放任何存储的电荷。）
直流电机和电机控制器组合可以在尝试再生能量时反馈电压。如果电源无法耗散能量，则其输出电压将浮动在电机或控制器产生的电压上。如前所述，放置二极管可以保护电源的输出不超过其额定电压。
反向电压
大多数交流转直流电源在终输出功率处理阶段采用二极管或同步整流器电路配置。这些组件将输出电压反向钳位至几伏。只要输出电流保持在电源的额定值范围内，加载电源以产生反向电压通常不会给输出级（包括铝电解电容器）带来任何可靠性问题。如果允许电流超过额定值，则应用反向电压源（例如电池）可能会损坏输出功率半导体。如图 5 所示，反向电压保护可以通过串联快速熔断直流熔断器 F1 和二极管 D1 来实现，浪涌额定值超过熔断器的 i2t。通过这种保护方案，反向电压连接将通过迫使电流流过保护二极管来清除保险丝。
带二极管和保险丝的反向电压保护
图5 使用二极管和保险丝的反向电压保护
