使用TVS增強(qiáng)AC/DC開關(guān)電源方案
? 
?
這是一個典型的 TVS（瞬態(tài)電壓抑制二極管）增強(qiáng)的AC/DC開關(guān)電源方案 ，其設(shè)計(jì)核心與工作流程如下：
一、電路結(jié)構(gòu)解析（分模塊說明）
1. 交流輸入與初級防護(hù)
- 輸入?yún)?shù) ：標(biāo)注為220Vrms、50Hz、0°，表明這是單相工頻交流輸入。
- TVS1作用 ：跨接于交流輸入線間，作為第一級防護(hù)。其功能是鉗位電網(wǎng)中的 瞬態(tài)過電壓 （如雷擊、開關(guān)操作產(chǎn)生的浪涌），防止后級電路因電壓尖峰而損壞。
- 設(shè)計(jì)特點(diǎn) ：TVS1需選擇響應(yīng)時間極快（<1ns）、擊穿電壓略高于交流峰值（約311V）的型號，以平衡保護(hù)與正常工作。
2. 整流與濾波
- 整流橋BR1 ：由四個二極管組成橋式整流電路，將交流電轉(zhuǎn)換為脈動直流電。
- 隱含元件 ：雖然圖中未明確標(biāo)注，但實(shí)際應(yīng)用中整流橋后通常會接 電解電容 （如470μF/400V）進(jìn)行濾波，將脈動直流平滑為較穩(wěn)定的直流電壓（約300V左右）。
3. 開關(guān)電源控制器
- 核心功能 ：通過高頻開關(guān)動作（如100kHz）調(diào)節(jié)輸出電壓?？刂破鲀?nèi)部通常包含：
- PWM/PFM調(diào)制電路 ：根據(jù)反饋信號調(diào)整開關(guān)管導(dǎo)通時間或頻率。
- 反饋環(huán)路 ：通過光耦或變壓器隔離，監(jiān)測輸出電壓并動態(tài)調(diào)整控制信號。
- 關(guān)鍵元件 ：控制器驅(qū)動外部功率開關(guān)管（如MOSFET或IGBT），實(shí)現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)換。
4. 高頻變壓器與二次整流
- 高頻變壓器 ：將初級高壓直流轉(zhuǎn)換為次級低壓交流，同時實(shí)現(xiàn)電氣隔離。
- D1作用 ：作為次級整流二極管，將高頻交流轉(zhuǎn)換為脈動直流。若需更高效率，可替換為同步整流MOS管。
- 輸出濾波 ：次級通常接 電感與電容組成LC濾波器 ，進(jìn)一步降低輸出紋波。
5. 輸出防護(hù)與穩(wěn)壓
- TVS2作用 ：并聯(lián)于輸出端，抑制負(fù)載突變或外部干擾引起的 瞬態(tài)過電壓 ，保護(hù)連接設(shè)備。
- 穩(wěn)壓機(jī)制 ：控制器通過反饋環(huán)路持續(xù)調(diào)整開關(guān)占空比，確保輸出電壓穩(wěn)定（如12V、24V等）。
二、TVS二極管的核心作用對比
| 位置 | 元件 | 防護(hù)目標(biāo) | 選型關(guān)鍵參數(shù) |
|---|---|---|---|
| 初級側(cè) | TVS1 | 電網(wǎng)側(cè)浪涌、EFT（電快速瞬變脈沖） | 擊穿電壓VBR? > 350V，功率容量>5kW |
| 次級側(cè) | TVS2 | 負(fù)載側(cè)過壓、ESD（靜電放電） | 鉗位電壓VC?略高于目標(biāo)輸出電壓 |
三、開關(guān)電源方案優(yōu)勢
- 高效率 ：通過高頻開關(guān)動作，效率可達(dá)85%~95%，遠(yuǎn)高于線性電源。
- 小體積 ：高頻工作允許使用小型變壓器和濾波元件，功率密度高。
- 寬輸入范圍 ：可通過控制器設(shè)計(jì)適應(yīng)85~265Vac輸入。
- TVS增強(qiáng)可靠性 ：雙級TVS布局覆蓋輸入輸出全鏈路，滿足IEC 61000-4-x等電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。
四、典型應(yīng)用場景
Part Number Part Number VR I@V VBR@IT VBR@IT I Vc@ Ipp. Uni-Polar Bi-Polar V μA min(V) max(V) mA max(V) A 50TS5.0A 50TS5.0CA 5.0 150 6.40 7.00 10 9.2 544.0 50TS6.0A 50TS6.0CA 6.0 100 6.67 7.37 10 10.3 486.0 50TS6.5A 50TS6.5CA 6.5 50 7.22 7.98 10 11.2 448.0 50TS7.0A 50TS7.0CA 7.0 20 7.78 8.60 10 12.0 417.0 50TS7.5A 50TS7.5CA 7.5 10 8.33 9.21 1 12.9 388.0 50TS8.0A 50TS8.0CA 8.0 10 8.89 9.83 1 13.6 367.0 50TS8.5A 50TS8.5CA 8.5 10 9.44 10.40 1 14.4 347.0 50TS9.0A 50TS9.0CA 9.0 10 10.00 11.10 1 15.4 325.0 50TS10A 50TS10CA 10.0 5 11.10 12.30 1 17.0 294.0 50TS11A 50TS11CA 11.0 5 12.20 13.50 1 18.2 275.0 50TS12A 50TS12CA 12.0 2 13.30 14.70 1 19.9 252.0 50TS13A 50TS13CA 13.0 2 14.40 15.90 1 21.5 233.0 50TS14A 50TS14CA 14.0 1 15.60 17.20 1 23.2 216.0 50TS15A 50TS15CA 15.0 1 16.70 18.50 1 24.4 205.0 50TS16A 50TS16CA 16.0 1 17.80 19.70 1 26.0 193.0 50TS17A 50TS17CA 17.0 1 18.90 20.90 1 27.6 181.0 50TS18A 50TS18CA 18.0 1 20.00 22.10 1 29.2 172.0 50TS20A 50TS20CA 20.0 1 22.20 24.50 1 32.4 155.0 50TS22A 50TS22CA 22.0 1 24.40 26.90 1 35.5 141.0 50TS24A 50TS24CA 24.0 1 26.70 29.50 1 38.9 129.0 50TS26A 50TS26CA 26.0 1 28.90 31.90 1 42.1 119.0 50TS28A 50TS28CA 28.0 1 31.10 34.40 1 45.4 110.0 50TS30A 50TS30CA 30.0 1 33.30 36.80 1 48.4 103.0 50TS33A 50TS33CA 33.0 1 36.70 40.60 1 53.3 93.9 50TS36A 50TS36CA 36.0 1 40.00 44.20 1 58.1 86.1 50TS40A 50TS40CA 40.0 1 44.40 49.10 1 64.5 77.6 50TS43A 50TS43CA 43.0 1 47.80 52.80 1 69.4 72.1 50TS45A 50TS45CA 45.0 1 50.00 55.30 1 72.7 68.8 50TS48A 50TS48CA 48.0 1 53.30 58.90 1 77.4 64.7 50TS51A 50TS51CA 51.0 1 56.70 62.70 1 82.4 60.7 Part Number Part Number VR I@V VBR@IT VBR@IT I Vc@pp lpp@ Uni-Polar Bi-Polar V μA min(V) max(V) mA max(V) A 50TS54A 50TS54CA 54.0 1 60.00 66.30 1 87.1 57.5 50TS58A 50TS58CA 58.0 1 64.40 71.20 1 93.6 53.5 50TS60A 50TS60CA 60.0 1 66.70 73.70 1 96.8 51.7 50TS64A 50TS64CA 64.0 1 71.10 78.60 1 103.0 48.6 50TS70A 50TS70CA 70.0 1 77.80 86.00 1 113.0 44.3 50TS75A 50TS75CA 75.0 1 83.30 92.10 1 121.0 41.4 50TS78A 50TS78CA 78.0 1 86.70 95.80 1 126.0 39.7 50TS85A 50TS85CA 85.0 1 94.40 104.0 1 137.0 36.5 50TS90A 50TS90CA 90.0 1 100.0 111.0 1 146.0 34.3 50TS100A 50TS100CA 100.0 1 100.0 111.0 1 162.0 30.9 50TS110A 50TS110CA 110.0 1 111.0 123.0 1 177.0 28.3 50TS120A 50TS120CA 120.0 1 122.0 135.0 1 193.0 26.0 50TS130A 50TS130CA 130.0 1 133.0 147.0 1 209.0 24.0 50TS150A 50TS150CA 150.0 1 144.0 159.0 1 243.0 20.6 50TS160A 50TS160CA 160.0 1 167.0 185.0 1 259.0 19.3 50TS170A 50TS170CA 170.0 1 178.0 197.0 1 275.0 18.2 50TS180A 50TS180CA 180.0 1 189.0 209.0 1 292.0 17.5 50TS190A 50TS190CA 190.0 1 211.0 233.0 1 310.0 16.5 50TS200A 50TS200CA 200.0 1 224.0 247.0 1 329.2 15.5 50TS210A 50TS210CA 210.0 1 237.0 263.0 1 349.5 14.6 50TS220A 50TS220CA 220.0 1 246.0 272.0 1 371.1 13.7 50TS250A 50TS250CA 250.0 1 277.0 306.0 1 425.0 12.0
審核編輯 黃宇
聲明：本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用，如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題，請聯(lián)系本站處理。
舉報(bào)投訴
-
開關(guān)電源
+關(guān)注
關(guān)注
6500文章
8544瀏覽量
488499 -
TVS
+關(guān)注
關(guān)注
8文章
876瀏覽量
61706
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
熱點(diǎn)推薦
DC-DC和AC-DC開關(guān)電源的新型EMI濾波器設(shè)計(jì)方法
用于DC-DC和AC-DC開關(guān)電源的新型EMI濾波器設(shè)計(jì)方法
發(fā)表于 05-26 17:14
?0次下載
全橋DC-DC開關(guān)電源參考設(shè)計(jì)
全橋DC-DC開關(guān)電源參考設(shè)計(jì)基于Kinetis V系列MCU，旨在為電源轉(zhuǎn)換應(yīng)用提供范例。全橋DC-DC轉(zhuǎn)換器是變壓器隔離的降壓轉(zhuǎn)換器。全橋拓?fù)浒珮蚰孀兤髂K、變壓器、同步整流
發(fā)表于 05-23 15:09
DC24V儀用開關(guān)電源的原理和維修
、電焊機(jī)、電鍍機(jī)等設(shè)備，均可列入電源設(shè)備，但上述設(shè)備已有專著介紹，本文僅就自動化控制中常用到的，但其電路資料相匱乏甚至為空白的DC24V儀用電源做出電路原理分析和故障檢修指導(dǎo)。 儀用DC
發(fā)表于 04-03 10:21
開關(guān)電源的基本工作原理
實(shí)現(xiàn) DC/AC、DC/DC 電壓變換，以及輸出電壓可調(diào)和自動穩(wěn)壓。
開關(guān)電源一般有三種工作模式：頻率、脈沖寬度固定模式，頻率固定、脈沖
發(fā)表于 03-10 17:01
AC/DC開關(guān)電源的沖擊電流控制和散熱設(shè)計(jì)研究
通過對ＡＣ／ＤＣ開關(guān)電源的沖擊電流控制和散熱設(shè)計(jì)研究，可進(jìn)一步表明電源的沖擊電流控制和散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，采用升／降壓橫流電路優(yōu)化設(shè)計(jì)可提高電源的使用效率，減少電源熱能的
開關(guān)電源和變壓器的區(qū)別
開關(guān)電源和變壓器的區(qū)別 開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源可分為
開關(guān)電源芯片U6205DC的工作模式
注意芯片的可靠性、成本和供貨情況等方面。今天就推薦一款供貨穩(wěn)定、性能可靠的低成本開關(guān)電源芯片U6205DC！
AC-DC環(huán)路布局設(shè)計(jì)原則
智能開關(guān)電源設(shè)計(jì)中，AC-DC的環(huán)路布局對于整個電源系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。良好的布局可以提高電源的效率，減少電磁干擾(EMI)，并確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
開關(guān)電源型號規(guī)格怎么看
是對開關(guān)電源型號規(guī)格選擇的介紹： 一、輸入類型與輸出電壓 開關(guān)電源的輸入類型與輸出電壓是選擇時首先要考慮的因素。根據(jù)輸入輸出類型的不同，開關(guān)電源大致可分為以下四類： AC/
開關(guān)電源的分類依據(jù)可以包括哪些
開關(guān)電源作為現(xiàn)代電子設(shè)備中不可或缺的電能轉(zhuǎn)換裝置，其分類依據(jù)多種多樣，涵蓋了輸入電壓類型、輸出電壓特性、電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域等多個方面。 一、根據(jù)輸入電壓類型分類 AC/DC開關(guān)電源 定
并聯(lián)開關(guān)電源的原理是什么
： 1. 開關(guān)電源的基本概念 開關(guān)電源是一種高頻電能轉(zhuǎn)換裝置，通過將輸入的交流電（AC）轉(zhuǎn)換為所需的直流電（DC）。它利用現(xiàn)代電力電子器件（如MOSFET、IGBT等）的高速
雙向開關(guān)電源怎么接
雙向開關(guān)電源是一種能夠?qū)⒔涣麟姡?b class='flag-5'>AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC），并且能夠?qū)⒅绷麟姺聪蜣D(zhuǎn)換回交流電的電源設(shè)備。這種電源廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，如
SM7022明微AC/DC開關(guān)電源芯片
深圳市三佛科技有限公司供應(yīng)SM7022明微AC/DC開關(guān)電源芯片，原裝現(xiàn)貨
概述SM7022 是采用電流模式 PWM 控制方式的功率開關(guān)芯片，集成高壓啟動電路和高壓功率管，為低成本
發(fā)表于 09-11 09:25
開關(guān)電源pf值低的原因
概述 開關(guān)電源是一種將交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC）的電源設(shè)備。它通過開關(guān)器件（如晶體管、MOSFET等）的快速
增加AC－DC電源掉電試驗(yàn)結(jié)果與分析
圍（通常是-2%）之外的時間差ST，如圖1所示。通俗地講，就是開關(guān)電源在沒有輸入后，輸出還能撐多久。很多情況下，系統(tǒng)在檢測到AC掉電后，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、傳輸，對執(zhí)行器的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置等等。因此，在
發(fā)表于 06-20 14:46
工商網(wǎng)監(jiān)
評論