Τα πιο σημαντικά προβλήματα που μπορεί να παρουσιάσει ένα τροφοδοτικό, τα αίτιά τους και οι τρόποι για να αντιμετωπιστούν.
Οι σχεδιαστές των συστημάτων που συνδέονται με πηγές τροφοδοσίας λαμβάνουν υπόψη τους διάφορες παραμέτρους προκειμένου να αποφεύγουν κοινά προβλήματα, όπως είναι η μη κανονική τάση εισόδου. Ακολουθούν τα πιο σημαντικά, μαζί τις λύσεις αντιμετώπισής τους.

1. Μη κανονική τάση εισόδου: υπέρταση και υπόταση
Τόσο η υπέρταση όσο και η υπόταση μπορεί να δημιουργήσουν σοβαρά προβλήματα στα τροφοδοτικά, ενώ αποτελούν πολύ συχνό φαινόμενο.
Όσο στοιχειώδες κι αν ακούγεται, μια πολύ συνηθισμένη αιτία για τη μη κανονική τάση εισόδου είναι η λανθασμένη ρύθμιση του επιλογέα 120/240V. Ο επιλογέας ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί έναν διπλασιαστή τάσης μέσα στο τροφοδοτικό, έτσι ώστε τα εσωτερικά κυκλώματα να λειτουργούν πάντοτε με τάση 240V. Αν ο επιλογέας δεν τοποθετηθεί στη σωστή θέση, η εσωτερική τάση θα είναι είτε πολύ υψηλή είτε πολύ χαμηλή, προκαλώντας πιθανώς κάποια βλάβη.  Τα universal τροφοδοτικά είναι σχεδιασμένα για να λειτουργούν σε όλο το εύρος της τάσης εισόδου, χωρίς τη χρήση επιλογέα, και επομένως δεν κινδυνεύουν από αυτό το πρόβλημα.

Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, όπως οι απότομες υπερτάσεις (surges) ή οι βυθίσεις τάσης (sags), τα γρήγορα ηλεκτρικά μεταβατικά φαινόμενα (EFT) και η ηλεκτροστατική εκφόρτιση (ESD), προκαλούν συνθήκες υπέρτασης ή υπότασης, με μικρή διάρκεια αλλά μεγάλη ένταση.
Κοινές αιτίες για προβλήματα αυτής της κατηγορίας είναι η εκκίνηση ή ο τερματισμός της λειτουργίας μηχανημάτων, οι κεραυνοί καθώς και η επαφή του τροφοδοτικού με φορτισμένα αντικείμενα. Τα περισσότερα τροφοδοτικά διαθέτουν κάποια προστασία απέναντι σε αυτά τα φαινόμενα, ο βαθμός της οποίας ποικίλλει ανάλογα με την εκάστοτε εφαρμογή.

Μολονότι τα τροφοδοτικά είναι σχεδιασμένα για να αντέχουν σε σύντομα μεταβατικά φαινόμενα, όπως τα γρήγορα ηλεκτρικά μεταβατικά φαινόμενα (EFT) που προκαλούνται από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, η παρατεταμένη υπέρταση εισόδου μπορεί να προκαλέσει βλάβες. Το ίδιο προβληματική είναι και η υπόταση. Μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στη ρύθμιση και τον έλεγχο του ρεύματος εξόδου, ενώ συνεπάγεται αυξημένη ένταση του ρεύματος εισόδου και αυξημένη κατανάλωση ισχύος, που μπορεί να οδηγήσουν σε βλάβη. Ορισμένα τροφοδοτικά περιλαμβάνουν UVP, δηλαδή προστασία από υπόταση. Το UVP σταματάει τη μετατροπή ισχύος εάν η τάση εισόδου πέσει κάτω από ένα όριο ασφαλείας.

2. Υπέρβαση ισχύος και υπερένταση στην έξοδο
Το ρεύμα εξόδου αποτελεί πολύ σημαντική παράμετρο για την επιλογή ενός τροφοδοτικού και συχνά ο περιορισμός της έντασης δεν προδιαγράφεται σωστά κατά τη διαδικασία του σχεδιασμού. Ωστόσο, η υπερένταση ή η υπέρβαση ισχύος στην έξοδο μπορεί να έχει πολύ σοβαρές συνέπειες τόσο για το ίδιο το τροφοδοτικό όσο και για το τροφοδοτούμενο μηχάνημα, καθώς μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία των κυκλωμάτων και των καλωδίων και καταστροφή του τροφοδοτικού. Η υπέρβαση της έντασης του ρεύματος μπορεί επίσης να οδηγήσει σε αυξημένη κατανάλωση ενέργειας, υπερθέρμανση, και σημαντική μείωση στην απόδοση.

Η προστασία από υπερένταση (overcurrent protection – OCP) προφυλάσσει το τροφοδοτικό όταν υπάρχει υπέρβαση του ρεύματος εξόδου. Η προστασία από υπέρβαση ισχύος (overpower protection – OPP) προφυλάσσει το τροφοδοτικό όταν υπάρχει υπέρβαση της ισχύος εξόδου. Η προστασία από υπέρβαση ισχύος συνδέεται στο πρωτεύων ενός τροφοδοτικού και παρακολουθεί το ρεύμα του μετασχηματιστή, ώστε να διασφαλίζεται πως δεν υπάρχει υπέρβαση της μέγιστης ισχύος. Όταν το τροφοδοτικό έχει μία έξοδο, το OCP και το OPP σχετίζονται στενά. Ωστόσο, για τα τροφοδοτικά που έχουν πολλαπλές εξόδους, η προστασία από την υπέρβαση ισχύος δεν μπορεί να παρακολουθεί την ένταση του ρεύματος σε κάθε μεμονωμένη έξοδο. Οπότε, είναι δυνατό να υπάρξει υπερένταση σε μία έξοδο ενώ η συνολική ισχύς παραμένει εντός των προδιαγεγραμμένων ορίων, κατάσταση που μπορεί να προκαλέσει βλάβη. Η προστασία από την υπερένταση παρακολουθεί απευθείας το ρεύμα και μπορεί να συνδέεται σε κάθε μεμονωμένη έξοδο, έτσι ώστε να αποφεύγεται το παραπάνω φαινόμενο.

Από την άλλη μεριά, οι χρήστες, προκειμένου να μειώσουν το κόστος των μηχανημάτων τους, καμιά φορά δεν προδιαγράφουν σωστά την ισχύ ή το ρεύμα εξόδου, με σκοπό να χρησιμοποιήσουν πιο μικρό και άρα πιο οικονομικό τροφοδοτικό. Ωστόσο, εάν δεν γίνει σωστή διαστασιολόγηση του τροφοδοτικού, τα μεταβατικά ρεύματα μπορεί να προκαλέσουν επανειλημμένες διακοπές στην παροχή. Το μέγεθος του τροφοδοτικού πρέπει να επιλέγεται σωστά, έτσι ώστε τα μεταβατικά ρεύματα εξόδου να μην υπερβαίνουν το μέγιστο ρεύμα εξόδου, για να μην ενεργοποιείται λανθασμένα η προστασία από υπερένταση ή υπέρβαση ισχύος.

3. Ανάστροφη πολικότητα
Με τον όρο ανάστροφη πολικότητα αναφερόμαστε στη λανθασμένη σύνδεση των θετικών και αρνητικών εισόδων ή εξόδων ενός τροφοδοτικού. Πολλά εξαρτήματα, όπως οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές, αστοχούν αν εκτεθούν σε ανάστροφη πολικότητα. Ας υποθέσουμε ότι αναστρέφεται η πολικότητα στις συνδέσεις των εξόδων ενός τροφοδοτικού. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει κίνδυνος βλάβης του τροφοδοτούμενου μηχανήματος και πιθανή καταστροφή του τροφοδοτικού, ενώ δεν αποκλείεται η καταστροφή κυκλωμάτων και η πρόκληση φωτιάς.

Σε εφαρμογές χαμηλής ισχύος, για την προστασία από την ανάστροφη πολικότητα χρησιμοποιείται μια δίοδος. Συνδέεται σε σειρά ή αντιπαράλληλα με την είσοδο ή την έξοδο. Όταν συνδέεται σε σειρά, η δίοδος δεν επιτρέπει τη διέλευση του ρεύματος και κρατά το κύκλωμα ανοιχτό όταν υπάρχει αναστροφή της τάσης. Το μειονέκτημα της μεθόδου είναι ότι η δίοδος καταναλώνει ισχύ ανάλογη με το ρεύμα εισόδου. Όταν η δίοδος συνδέεται αντιπαράλληλα με την είσοδο, είναι κανονικά ανοιχτή και επιτρέπει τη διέλευση του ρεύματος μόνο όταν αναστρέφεται η πολικότητα. Σε αυτή την περίπτωση, η δίοδος βραχυκυκλώνει και ενεργοποιεί μια συσκευή προστασίας από την υπερένταση, όπως μια ασφάλεια, ή την προστασία από υπέρβαση ισχύος του τροφοδοτικού.

4. Ζητήματα θερμοκρασίας
Η λειτουργία σε συνθήκες θερμοκρασίας είτε υψηλότερης είτε χαμηλότερης από το εύρος θερμοκρασίας κανονικής λειτουργίας του τροφοδοτικού είναι ένα άλλο συχνό φαινόμενο που μπορεί να προκαλέσει προβλήματα σε ένα τροφοδοτικό. Τα θερμοκρασιακά όρια διασφαλίζουν ότι το τροφοδοτικό λειτουργεί σε ένα εύρος θερμοκρασιών εντός του οποίου η συμπεριφορά του είναι προβλέψιμη.

Έκτος της ελάχιστης ή της μέγιστης θερμοκρασίας λειτουργίας, η αξιοπιστία, η ρύθμιση, οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και η απόδοση μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα. Πολλά εξαρτήματα των τροφοδοτικών, όπως τα τρανζίστορ, λειτουργούν σε θερμοκρασίες κοντά στα θερμικά τους όρια. Η λειτουργία ενός τροφοδοτικού πέρα από την ονομαστική θερμοκρασία λειτουργίας του μπορεί να οδηγήσει σε βλάβες.

Ορισμένα τροφοδοτικά επιτρέπουν την επέκταση του θερμοκρασιακού εύρους λειτουργίας τους σε περίπτωση μείωσης ή υποβιβασμού της ισχύος εξόδου. Τα τεχνικά φυλλάδια αυτών των τροφοδοτικών περιέχουν καμπύλες υποβιβασμού της ισχύος, που παρουσιάζουν τη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία λειτουργίας ανάλογα με το συνδεδεμένο φορτίο. Υποβιβασμός της ισχύος εξόδου ενδέχεται να απαιτείται και για λειτουργία σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.  Σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, οι τιμές ορισμένων εξαρτημάτων, ιδίως των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών, μπορεί να διαφέρουν σημαντικά σε σχέση με τις κανονικές συνθήκες λειτουργίας. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένες τάσεις κυμάτωσης και προβλήματα κατά την έναρξη της λειτουργίας του τροφοδοτικού.

5. Έλλειψη εξωτερικών εξαρτημάτων
Η απόδοση των τροφοδοτικών μπορεί να επηρεαστεί σημαντικά από την έλλειψη διάφορων εξωτερικών εξαρτημάτων ή συνδέσεων. Η απόδοση που αναγράφεται στα τεχνικά φυλλάδια ενίοτε χαρακτηρίζεται με τη χρήση συγκεκριμένου κυκλώματος, τέτοιου που μιμείται συνήθως μια τυπική εφαρμογή. Αν η δοκιμή πραγματοποιηθεί με κύκλωμα διαφορετικής συνδεσμολογίας, η απόδοση ενδέχεται να διαφέρει σημαντικά από την προδιαγεγραμμένη. Για παράδειγμα, ορισμένα τροφοδοτικά χρειάζονται εξωτερική χωρητικότητα στην είσοδο ή και στην έξοδό τους, για να διασφαλίζεται η απόδοση και η σταθερότητά τους. Η μη σύνδεση των αναγκαίων εξωτερικών εξαρτημάτων μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την απόδοση ή/και να προκαλέσει βλάβες.

Ένα άλλο σετ εξαρτημάτων που συχνά παραβλέπεται είναι οι αντιστάσεις pull-up και pull-down, που χρειάζονται για να διασφαλίζεται μια συγκεκριμένη τάση κατά την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση ενός μηχανήματος. Μια αντίσταση pull-up, για παράδειγμα, δημιουργεί έναν επιπλέον βρόχο γύρω από κάποια κρίσιμα στοιχεία και διασφαλίζει ότι η τάση διατηρεί μια σταθερή τιμή, ακόμα και όταν ανοίγει ένας διακόπτης. Μια αντίσταση pull-down από την άλλη πλευρά, κρατάει την τάση κοντά στο μηδέν όταν ανοίγει ένας διακόπτης.

Οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές μπορεί να αποτελούν πρόβλημα για ορισμένα παλμοτροφοδοτικά (SMPS), λόγω του θορύβου που παράγουν. Τα εσωτερικά τροφοδοτικά συχνά περιέχουν τα ελάχιστα δυνατά φίλτρα, προκειμένου να μειώνεται το μέγεθός τους. Σε αυτές τις περιπτώσεις, πιθανώς να απαιτείται η χρήση εξωτερικών φίλτρων, ώστε να πληρούνται κάποιες προϋποθέσεις λειτουργίας. Για παράδειγμα, ένα τροφοδοτικό μπορεί να πληροί τα κριτήρια της κατηγορίας εκπομπών Β, μόνο με τη χρήση εξωτερικών φίλτρων, ενώ χωρίς εξωτερικά φίλτρα να εμπίπτει στην κατηγορία Α. Επομένως, εφαρμογές της κατηγορίας Β απαιτούν τη χρήση επιπλέον εξωτερικών φίλτρων. Σε αυτές τις περιπτώσεις, το τεχνικό φυλλάδιο του τροφοδοτικού θα περιέχει την προτεινόμενη συνδεσμολογία για την κάλυψη των κριτηρίων της κατηγορίας Β.

Ορισμένα τροφοδοτικά περιλαμβάνουν αισθητήρες τάσης, οι οποίοι ουσιαστικά μεταφέρουν τον βρόχο ανατροφοδότησης έξω από το τροφοδοτικό. Έτσι, το τροφοδοτικό μπορεί να αντισταθμίζει την εμπέδηση ή σύνθετη αντίσταση της καλωδίωσης και των συνδέσμων, πράγμα που οδηγεί σε πιο καλή ρύθμιση του ρεύματος στο φορτίο. Αν δεν χρησιμοποιούνται οι αισθητήρες τάσης, συνήθως βραχυκυκλώνονται στην έξοδο. Αν δεν βραχυκυκλωθούν, ο βρόχος ενδεχομένως να παραμένει ανοιχτός και η έξοδος δεν θα ρυθμίζεται.

Εν κατακλείδι, οι πέντε πιο κοινές πηγές προβλημάτων για τα τροφοδοτικά είναι οι μη κανονικές τιμές τάσης και έντασης στην είσοδο και την έξοδο, η ανάστροφη πολικότητα, τα ζητήματα με τη θερμοκρασία λειτουργίας και η έλλειψη των αναγκαίων εξωτερικών εξαρτημάτων. Ευτυχώς, ο προσεχτικός σχεδιασμός των προδιαγραφών καθώς και μια σειρά επιπλέον υπολογισμών μπορούν να αποτρέψουν ή να περιορίσουν αυτά τα προβλήματα και να προστατέψουν τους χρήστες από τις συνέπειές τους, με την επιλογή του κατάλληλου τροφοδοτικού.