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      精讀干貨|電源外圍設計之TVS以及輸出電容選型

      作者:時間:2021-09-30來源:電子產品世界收藏

      電源是系統中的核心組件之一,輸出電源的穩定是尤為重要的,TVS可以有效抑制電路中存在快速過電壓的情況,而輸出電容可以有效減少輸出電壓紋波。那么設計電源外圍電路時,TVS和輸出電容該如何選型?在開關電源的設計或應用中,發現輸出電壓精度偏低?輸出存在過電壓脈沖干擾導致電源損壞?或者后端單片機損壞?諸如此類的應用問題該如何解決,閱讀本文,或許你可以找到答案。

      本文引用地址:http://www.birebirmedya.com/article/202109/428613.htm

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      一、TVS&輸出電容作用

      ①TVS它可以有效地對雷電、負載開關等人為操作錯誤引起的過電壓沖擊起保護作用;

      ②C2/C3是電解電容,用作輸出整流濾波,且起到一定的過電壓沖擊防護作用;

      ③C4為陶瓷電容,去除高頻噪,一般取值0.1~4.7uF。

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      二、輸出電解電容選型

      輸出電解電容在開關電源中應用時,通常用作濾波作用。在低溫條件下,液態鋁電解電容器會因電解液凍結導致容量大幅度減少甚至失效。產品根據是否內置電容分為外置電容型(如金升陽LS系列)和內置電容型(如金升陽LD/LH系列),輸出所接的電容不能過大,最大不能超過產品規定的最大容性負載值(參考技術規格),否則會出現產品啟動不良的情況。

      ●   外置電容型

      圖1為外置電解電容型的ACDC電源(如金升陽LS系列),C3 為輸出濾波電解電容(必須外接),與 C2、L1 組成 Pi 型濾波電路,C2建議使用高頻低阻電解電容(低溫-40℃下ESR≤1.1Ω)或固態電容,如僅在常溫和高溫環境下應用時 C2 可使用電解電容,容量和額定紋波電流請參考各廠商提供的技術規格。如果選取的電容值偏小,會導致輸出電壓精度偏低,輸出紋波大等問題。

      ●   內置電容型

      圖2產品屬于內置電解電容的ACDC電源,輸出電解電容C2主要用于濾波,一般選取10uF~47uF即可,具體參考產品技術手冊推薦值。

      圖2中的C4和圖1中的C4 為陶瓷電容,用于濾除高頻噪聲,一般取值0.1~4.7uF,具體參考產品技術手冊。電容耐壓至少降額到 80%,額定電壓值優先選擇以下標準值:6.3V,10V,16V,25V,50V,100V,250V等。

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      三、TVS選型

      TVS可以有效地對雷電、負載開關等人為操作錯誤引起的過電壓沖擊起保護作用。一般情況下,電源本身是不需要額外的增加TVS進行防護的,當輸出走線較長時(會引入干擾等情況),或存在感性負載(會產生電壓尖峰)的應用時建議使用,靠近需要保護的后級電路。TVS常見的貼片封裝SMAJ、SMBJ、SMCJ、SMDJ系列,分別代表的峰值脈沖功率為400W、600W、1500W和3000W。

      1、規格選型一般按照(擊穿電壓VBR)≥輸出電壓的 1.2 倍選取

      2、脈沖峰值電流IPP的選擇:要根據線路上可能出現的最大浪涌電流來選擇合適的型號。

      例如,在金升陽ACDC電源LD20-23B15R2輸出電路中(Vo:15V),推薦了SMBJ20A,擊穿電壓是20V(VBR=1.33Vo)。

      四、小結

      在信息化的時代,無處不用電源,隨著科技的發展對電源的安全、穩定性要求越來越高,而在開關電源的輸出增加防護電路、濾波等措施可以大大提高電源的安全可靠性、穩定性。金升陽擁有上萬種產品型號,深耕八大行業,在不同產品不同環境的應用環境下,都有相關的外圍推薦電路,為客戶的系統保駕護航。



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