罗伯特侯
开关电源电路输出在上电后短暂的韶光内有过冲电压,因此需加钳位保护器

件,以保护后级电路器件(IC 等)。
笔者在事情中碰着此类问题。
问题描述:
在设计的一个产品中,电路图如图 1,2 所示。
开关电源电路将 24VDC 电源转换成 5VDC,为芯片 U2,U3 供电。
图 1 开关电源电路
图 2 IC 芯片电路图
焊接好 10 套,进行调试。有 3 块涌现同样问题:上电后不能正常事情,断
电后丈量得知 U3 的 1 脚与 GND 短接,据此判断 U3 被烧坏。
疑惑开关电源电路上电时会输出过高电压,因此用示波器捕捉输出电压波
形。捕捉波形如图 3 所示,果真如此。
U2(AM26LS32ACD),U3(74HC04PW)
图 3 上电过冲电压波形
由芯片资料得到 U2(AM26LS32ACD)的电源最大电压参数(见表 1),
U3(74HC04PW) 的电源最大电压参数(见表 2)。
表 1 AM26LS32ACD 极限参数表
表 2 74HC04PW 极限参数表
由表 1 和表 2 得知,U2 和 U3 的供电电源最大值均为 7.0VDC。而图 3 所示,
上电后,加在 U2 和 U3 上的电压最大达到 13.6VDC,且坚持在 7.0VDC 以上时
间长达 340ms。
因此,U2 和 U3 被烧坏便不足为奇。
为保护 U2 和 U3,笔者在开关电源电路输出端(与 C1,C10 并联)添加了钳
位保护器件 TVS 管(SMAJ5.0CA),该 TVS 管参数如表 3 所示。
表 3 SMAJ5.0CA 参数表
当加在 TVS 管上的电压大于击穿电压 V(BR)时,TVS 管便被击穿,从而起
到钳位浸染。而 TVS 管容许电流较大,因此在该电路中不会被烧坏。
添加 TVS 管后,丈量开关电源电路输出波形如图 4 所示。可见,TVS 管起
到了很好的钳位效果,最大过冲电压被限定在 7.6VDC,而 7.0VDC 以上电压的
坚持韶光段也缩短到 8.4ms。
图 4 加 TVS 管后电源输出波形
事实证明,以上保护方法起到很好的保护浸染,U2 和 U3 不再涌现被烧坏的
征象。










