精讀干貨|電源外圍設(shè)計(jì)之TVS以及輸出電容選型

電源是系統(tǒng)中的核心組件之一，輸出電源的穩(wěn)定是尤為重要的，TVS可以有效抑制電路中存在快速過(guò)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(shè)計(jì)電源外圍電路時(shí)，TVS和輸出電容該如何選型？在開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)或應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)輸出電壓精度偏低？輸出存在過(guò)電壓脈沖干擾導(dǎo)致電源損壞？或者后端單片機(jī)損壞？諸如此類(lèi)的應(yīng)用問(wèn)題該如何解決，閱讀本文，或許你可以找到答案。

一、TVS&輸出電容作用

①TVS它可以有效地對(duì)雷電、負(fù)載開(kāi)關(guān)等人為操作錯(cuò)誤引起的過(guò)電壓沖擊起保護(hù)作用；

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

③C4為陶瓷電容，去除高頻噪，一般取值0.1~4.7uF。

二、輸出電解電容選型

輸出電解電容在開(kāi)關(guān)電源中應(yīng)用時(shí)，通常用作濾波作用。在低溫條件下，液態(tài)鋁電解電容器會(huì)因電解液凍結(jié)導(dǎo)致容量大幅度減少甚至失效。產(chǎn)品根據(jù)是否內(nèi)置電容分為外置電容型（如金升陽(yáng)LS系列）和內(nèi)置電容型（如金升陽(yáng)LD/LH系列），輸出所接的電容不能過(guò)大，最大不能超過(guò)產(chǎn)品規(guī)定的最大容性負(fù)載值（參考技術(shù)規(guī)格），否則會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品啟動(dòng)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(yáng)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(tài)電容，如僅在常溫和高溫環(huán)境下應(yīng)用時(shí) C2 可使用電解電容，容量和額定紋波電流請(qǐng)參考各廠商提供的技術(shù)規(guī)格。如果選取的電容值偏小，會(huì)導(dǎo)致輸出電壓精度偏低，輸出紋波大等問(wèn)題。

●   內(nèi)置電容型

圖2產(chǎn)品屬于內(nèi)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(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)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(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)。電容耐壓至少降額到 80%，額定電壓值優(yōu)先選擇以下標(biāo)準(zhǔn)值：6.3V，10V，16V，25V，50V，100V，250V等。

三、TVS選型

TVS可以有效地對(duì)雷電、負(fù)載開(kāi)關(guān)等人為操作錯(cuò)誤引起的過(guò)電壓沖擊起保護(hù)作用。一般情況下，電源本身是不需要額外的增加TVS進(jìn)行防護(hù)的，當(dāng)輸出走線較長(zhǎng)時(shí)（會(huì)引入干擾等情況），或存在感性負(fù)載（會(huì)產(chǎn)生電壓尖峰）的應(yīng)用時(shí)建議使用，靠近需要保護(hù)的后級(jí)電路。TVS常見(jiàn)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(guī)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(jù)線路上可能出現(xiàn)的最大浪涌電流來(lái)選擇合適的型號(hào)。

例如，在金升陽(yáng)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(jié)

在信息化的時(shí)代，無(wú)處不用電源，隨著科技的發(fā)展對(duì)電源的安全、穩(wěn)定性要求越來(lái)越高，而在開(kāi)關(guān)電源的輸出增加防護(hù)電路、濾波等措施可以大大提高電源的安全可靠性、穩(wěn)定性。金升陽(yáng)擁有上萬(wàn)種產(chǎn)品型號(hào)，深耕八大行業(yè)，在不同產(chǎn)品不同環(huán)境的應(yīng)用環(huán)境下，都有相關(guān)的外圍推薦電路，為客戶的系統(tǒng)保駕護(hù)航。