精读干货|电源外围设计之TVS以及输出电容选型

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。