开关电源保护之选型：压敏电阻与瞬态电压抑制器

"压敏电阻特性-开关电源普通元器件设计选用" 在电子设备尤其是开关电源的设计中，选择合适的元器件至关重要。压敏电阻是其中一种关键的保护元件，主要用于抑制电网电压尖峰和雷电产生的过电压，保护电源内部的其他组件不受损害。压敏电阻的种类多样，包括碳化硅、硅（锗）、金属氧化物、钛酸钡、硒化镉和硒压敏电阻等，每种类型都有其特定的应用场景和特性。 在开关电源中，压敏电阻的主要任务是保护电路免受过电压的影响。选择压敏电阻时，应遵循以下原则： 1) 电压额定值应高于电路最大电压的10%至20%，确保在正常工作电压下不会被激活。 2) 计算电路可能承受的最大瞬间能量，确保压敏电阻能吸收这个能量而不受损。 3) 确定器件能够承受的最大尖峰电流，以保证其在过电压事件中的稳定性。 除了压敏电阻，开关电源中的其他元器件也起着重要作用。例如，二极管是不可或缺的组件，分为普通型二极管、稳压二极管和特殊类型如快恢复二极管、肖特基二极管等。 普通型二极管通常用作整流或信号传输，具有较低的正向压降和较高的反向电压。稳压二极管则能在反向电压击穿后提供稳定的电压输出，适用于电路的电压调节，其主要参数包括稳定电压Vz、稳定电流Iz和温度系数at。 快恢复二极管适合处理大电压、小电流的场合，反向恢复时间短，反向耐压高。而肖特基二极管则擅长处理小电压、大电流的场景，其正向压降低，反向恢复时间更短，但反向耐压相对较低。 反向恢复过程是二极管从正向导通转换到反向截止时的一个过渡阶段，期间PN结内的电荷需要释放，这会影响二极管的切换速度。 瞬态电压抑制器(TVS)是一种高效的电压保护器件，类似于稳压二极管，能迅速响应过电压事件，提供保护。TVS分为单向和双向，主要参数包括反向击穿电压、脉冲电流和恢复时间。 电容在开关电源中也有多种类型，如陶瓷电容，以其优秀的绝缘性能和频率特性受到广泛应用。此外，还有其他类型的电容，如电解电容、钽电容等，它们在滤波、储能、耦合等方面发挥着重要作用。 正确选用和设计这些元器件是构建高效、可靠开关电源的关键，每个组件的性能直接影响到整个系统的稳定性和效率。在实际设计中，必须考虑工作条件、预期负载、温度变化以及潜在的过电压情况，确保每个元件都能在其最佳工作范围内运行。