使用TVS增強(qiáng)AC/DC開關(guān)電源方案
? 
?
這是一個(gè)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(jí)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(jí)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(jí)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(shí)間極快（<1ns）、擊穿電壓略高于交流峰值（約311V）的型號(hào)，以平衡保護(hù)與正常工作。
2. 整流與濾波
- 整流橋BR1 ：由四個(gè)二極管組成橋式整流電路，將交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)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(huì)接 電解電容 （如470μF/400V）進(jìn)行濾波，將脈動(dòng)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(dòng)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(hào)調(diào)整開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間或頻率。
- 反饋環(huán)路 ：通過光耦或變壓器隔離，監(jiān)測(cè)輸出電壓并動(dòng)態(tài)調(diào)整控制信號(hào)。
- 關(guān)鍵元件 ：控制器驅(qū)動(dòng)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(jí)高壓直流轉(zhuǎn)換為次級(jí)低壓交流，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電氣隔離。
- D1作用 ：作為次級(jí)整流二極管，將高頻交流轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流。若需更高效率，可替換為同步整流MOS管。
- 輸出濾波 ：次級(jí)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(duì)比
| 位置 | 元件 | 防護(hù)目標(biāo) | 選型關(guān)鍵參數(shù) |
|---|---|---|---|
| 初級(jí)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(jí)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(shì)
- 高效率 ：通過高頻開關(guān)動(dòng)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(jí)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(chǎng)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(chǎng)。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(qǐng)聯(lián)系本站處理。
舉報(bào)投訴
-
開關(guān)電源
+關(guān)注
關(guān)注
6568文章
8771瀏覽量
498213 -
TVS
+關(guān)注
關(guān)注
8文章
977瀏覽量
63566
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
熱點(diǎn)推薦
開關(guān)電源之“電流檢測(cè)”
），將輸入電能（交流 AC 或直流 DC）轉(zhuǎn)換為目標(biāo)直流電壓 / 電流的電源設(shè)備，核心特點(diǎn)是 “高頻開關(guān) + 能量存儲(chǔ) / 轉(zhuǎn)換”，是目前電子設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的
飛虹TO-220封裝MOS管FHP8N65W在高頻開關(guān)電源中的應(yīng)用
高壓功率MOSFET在高頻開關(guān)電源中起到關(guān)鍵角色，其耐壓能力、開關(guān)速度及可靠性直接決定整機(jī)效率與穩(wěn)定性。尤其在AC-DC開關(guān)電源、DC-DC
一文讀懂AC/DC與DC/DC電源
的主角——AC/DC電源和DC/DC電源。簡(jiǎn)單來說，它們是電力世界的“翻譯官”和“變速器”，一個(gè)
飛虹MOS管FHP170N8F3A在高頻開關(guān)電源及逆變器設(shè)計(jì)的應(yīng)用
FHP170N8F3A作為一款高性能N溝道增強(qiáng)型功率MOSFET，采用TO-220封裝，具備優(yōu)異的電氣特性與可靠性，可廣泛適用于各類DC/DC電源、
選擇多樣和極具經(jīng)濟(jì)效益的外置 AC/DC 電源
作者： Steven Keeping 作為一名初出茅廬的制造工程專業(yè)畢業(yè)生，我首份工作的一部分職責(zé)是協(xié)助一位高級(jí)工程師為高端工業(yè)比例積分微分 (PID) 控制器設(shè)計(jì) AC/DC 開關(guān)電源。我所謂
回掃型TVS 是否適合用在開關(guān)電源端口
在開關(guān)電源的過壓保護(hù)設(shè)計(jì)中，瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）是常用的保護(hù)器件，其核心作用是在電路遭遇瞬態(tài)過壓時(shí)快速導(dǎo)通，將電壓鉗位在安全范圍，避免后級(jí)電路受損。然而，并非所有類型的TVS都能適配開
2025年AC-DC電源模塊選購指南與應(yīng)用方案解析
用戶關(guān)注的焦點(diǎn)。本文基于權(quán)威數(shù)據(jù)平臺(tái)的分析，盤點(diǎn)了2025年十大AC-DC電源模塊品牌，并詳細(xì)解析其優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品及應(yīng)用方案，致力于為廣大工程師和采購人員提供參考依據(jù)。 一、AC-DC
可調(diào)穩(wěn)壓恒流開關(guān)電源——完美滿足您的電源需求
在現(xiàn)代社會(huì)，穩(wěn)定而高效的電源設(shè)備變得至關(guān)重要。廣州郵科可調(diào)穩(wěn)壓恒流開關(guān)電源，輸入AC220V，輸出DC0-24V，為各行各業(yè)提供可靠電源解決
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
?4次下載
單片開關(guān)電源設(shè)計(jì)200例
本文全面、深入、系統(tǒng)地闡述了單片開關(guān)電源的實(shí)用電路設(shè)計(jì)。精選了最具代表性的200個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例，分成通用開關(guān)電源、DC/DC變換器、電源適配器、
發(fā)表于 05-26 16:52
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
開關(guān)電源的工作原理（文末免費(fèi)分享開關(guān)電源資料合集含教學(xué)視頻）
開關(guān)電源基本工作原理是通過使用功率半導(dǎo)體器件作為開關(guān)元件，周期性地通斷開關(guān)，控制開關(guān)元件的占空比來調(diào)整輸出電壓，開關(guān)元件在全開模式（飽和區(qū)）
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(dòng)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
電源經(jīng)典文檔-精通開關(guān)電源設(shè)計(jì)
本文檔基于作者多年從事開關(guān)電源設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，從分析開關(guān)變換器最基本器件：電感的原理入手，由淺入深系統(tǒng)地論述了寬輸入電壓DC-DC變換器（含離線式正、反激電源）及其磁件設(shè)計(jì)、MOSFET導(dǎo)
發(fā)表于 03-17 14:15
開關(guān)電源的MOS管設(shè)計(jì)
能夠根據(jù)效率、體積和成本做出正確的選擇，從而達(dá)到理想的 MOSFET 控制器設(shè)計(jì)目標(biāo)。圖 1—降壓同步開關(guān)穩(wěn)壓器原理圖DC/DC 開關(guān)電源因其高效率而廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代許多電子系統(tǒng)中。例如
發(fā)表于 03-17 13:38
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論