Was ist der Zweck einer Zenerdiode, die dem Ausgang eines SMPS hinzugefügt wird?

Ich studierte Schaltpläne einiger Computer-ATX-Netzteile. Einige von ihnen haben eine Zenerdiode ganz am Ende der 5-V-Stand-by-Leitung.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Bild zeigt den Endpunkt der Schaltung - das SMPS befindet sich links (außerhalb des Bildes), dann gibt es zwei Kondensatoren, einen Widerstand und eine Zenerdiode - alle parallel zur Schaltung. Der 5-Volt-Ausgang befindet sich oben rechts im Bild. Ich erwarte, dass die Kondensatoren den Ausgang filtern, der Widerstand ist notwendig, um eine Mindestlast bereitzustellen, damit die SMPS-Regelung ordnungsgemäß funktioniert. Aber was ist der Zweck dieser Zenerdiode? Es ist mit 6V2 bewertet, dh 24% höher als die Nennausgangsspannung. Ist es eine Art Schutz im Falle einer Fehlfunktion der Regelung? Und schützt es die Last wirklich vor Überspannung? Und wenn ja, warum ist es so viel höher bewertet als nominal 5 V?

Quellen:

Poste bitte mehr von diesem Schema. Im Moment ist das Snippet zu klein, um eine gute Antwort zu geben.
OK, ich habe zwei Links hinzugefügt.

Antworten (2)

Zenerdioden werden aus mehreren Gründen am Ausgang von SMPS bereitgestellt:

1) Schutz vor Fehlfunktionen der Regelung - sagen Sie, Ihr Spannungsteiler, der als Spannungsrückkopplung dient, ist nicht richtig gelötet. Die Ausgangsspannung (zB Tiefsetzsteller) kann dann bis auf die Eingangsspannung ansteigen, was eine Reihe von Bauteilen zerstören könnte. Heutzutage ist eine typische Steuerung eine konstante Einschaltzeit oder eine Spitzenstromsteuerung, und so ist der Ausgangsstrom begrenzt. Wenn die Zenerdiode am Ausgang die Spannung auf ein vernünftiges Niveau klemmt, begrenzt der SMPM-Chip den Strom.

2) Zum Schutz vor unbeabsichtigter Rückspeisung, die den SMPS-Reglerchip zerstören und sich weiter ausbreiten könnte.

3) Die Zenerspannung ist höher, weil die Kniekennlinie erst bei etwa 6,2 V beginnt und nicht so genau ist. 20 % höher stellen sicher, dass der Leckstrom minimal ist.

Quelle: Ingenieur für Leistungselektronik bei General Electric.

Ich stimme 2 zu), zum Beispiel, wenn dieses Netzteil einen 5-V-Logik-IC mit Strom versorgt, der normalerweise eine Diode von IO zu VDD hat. Jede Überspannung an den IO-Pins führt zu einem Injektionsstrom, der letztendlich in diese 5-V-Stromversorgung fließt. Normalerweise kann die Stromversorgung nur Strom liefern, aber keinen Strom aufnehmen. Wenn dieser Injektionsstrom größer ist als der gesamte Stromverbrauch im 5-V-Netz, führt er zu einer höheren Spannung auf der 5-V-Schiene, wodurch alle Komponenten zerstört werden. Fügen Sie diesen Zener hinzu, der diesen Injektionsstrom überbrückt.

Meine Vermutung ist, dass es da ist, um die Ausgangsspannung zu begrenzen. Dies liegt daran, dass die 5Vstb-Spezifikation etwas anders ist als die für die anderen Ausgänge. Von http://www.formfactors.org/developer/specs/ATX12V%20PSDG2.01.pdf :

3.3.6. Überschwingen beim Einschalten/Ausschalten
Das Überschwingen der Ausgangsspannung beim Anlegen oder Entfernen der Eingangsspannung oder beim Anlegen/Abschalten von PS_ON# muss unter den in Abschnitt 3.1 angegebenen Bedingungen weniger als 10 % über der Nennspannung liegen . An keinem Ausgang darf während des Ein- oder Ausschaltens eine Spannung mit entgegengesetzter Polarität anliegen.

Und

3.3.8. +5 VSB beim AC-Ausschalten
Nach dem Abschalten der AC-Stromversorgung sollte der Standby-Spannungsausgang von +5 VSB für die in Abschnitt 3.2.11 angegebene Mindesthaltezeit auf seinem stationären Wert bleiben, bis die Ausgangsspannung zu sinken beginnt. Die Abnahme muss monotoner Natur sein und auf 0,0 V abfallen. Es darf keine anderen Störungen dieser Spannung bei oder nach dem Abschalten der Wechselstromversorgung geben.

Vielleicht kann das jemand bestätigen?

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