电源是系统中的核心组件之一,输出电源的稳定是尤为重要的,tvs可以有效抑制电路中存在快速过电压的情况,而输出电容可以有效减少输出电压纹波。那么设计电源外围电路时,tvs和输出电容该如何选型?在开关电源的设计或应用中,发现输出电压精度偏低?输出存在过电压脉冲干扰导致电源损坏?或者后端单片机损坏?诸如此类的应用问题该如何解决,阅读本文,或许你可以找到答案。
一、tvs&输出电容作用
①tvs它可以有效地对雷电、负载开关等人为操作错误引起的过电压冲击起保护作用;
②c2/c3是电解电容,用作输出整流滤波,且起到一定的过电压冲击防护作用;
③c4为陶瓷电容,去除高频噪,一般取值0.1~4.7uf。
二、输出电解电容选型
输出电解电容在开关电源中应用时,通常用作滤波作用。在低温条件下,液态铝电解电容器会因电解液冻结导致容量大幅度减少甚至失效。产品根据是否内置电容分为外置电容型(如金升阳ls系列)和内置电容型(如金升阳ld/lh系列),输出所接的电容不能过大,最大不能超过产品规定的最大容性负载值(参考技术规格),否则会出现产品启动不良的情况。
·外置电容型
图1为外置电解电容型的acdc电源(如金升阳ls系列),c3 为输出滤波电解电容(必须外接),与 c2、l1 组成 pi 型滤波电路,c2建议使用高频低阻电解电容(低温-40℃下esr≤1.1ω)或固态电容,如仅在常温和高温环境下应用时 c2 可使用电解电容,容量和额定纹波电流请参考各厂商提供的技术规格。如果选取的电容值偏小,会导致输出电压精度偏低,输出纹波大等问题。
·内置电容型
图2产品属于内置电解电容的acdc电源,输出电解电容c2主要用于滤波,一般选取10uf~47uf即可,具体参考产品技术手册推荐值。
图2中的c4和图1中的c4 为陶瓷电容,用于滤除高频噪声,一般取值0.1~4.7uf,具体参考产品技术手册。电容耐压至少降额到 80%,额定电压值优先选择以下标准值:6.3v,10v,16v,25v,50v,100v,250v等。
三、tvs选型
tvs可以有效地对雷电、负载开关等人为操作错误引起的过电压冲击起保护作用。一般情况下,电源本身是不需要额外的增加tvs进行防护的,当输出走线较长时(会引入干扰等情况),或存在感性负载(会产生电压尖峰)的应用时建议使用,靠近需要保护的后级电路。tvs常见的贴片封装smaj、smbj、smcj、smdj系列,分别代表的峰值脉冲功率为400w、600w、1500w和3000w。
1、规格选型一般按照(击穿电压vbr)≥输出电压的 1.2 倍选取
2、脉冲峰值电流ipp的选择:要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择合适的型号。
例如,在金升阳acdc电源ld20-23b15r2输出电路中(vo:15v),推荐了smbj20a,击穿电压是20v(vbr=1.33vo)。
四、小结
在信息化的时代,无处不用电源,随着科技的发展对电源的安全、稳定性要求越来越高,而在开关电源的输出增加防护电路、滤波等措施可以大大提高电源的安全可靠性、稳定性。金升阳拥有上万种产品型号,深耕八大行业,在不同产品不同环境的应用环境下,都有相关的外围推荐电路,为客户的系统保驾护航。
关键词:开关电源 电容器
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