¿Cuál es el propósito de agregar un diodo Zener a la salida de un SMPS?

Estudié diagramas de circuito de algunas fuentes de alimentación ATX de computadora. Algunos de ellos tienen un diodo Zener al final de la línea de espera de 5V.

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La imagen muestra el punto final del circuito: el SMPS está a la izquierda (fuera de la imagen), luego hay dos condensadores, una resistencia y un diodo Zener, todos paralelos al circuito. La salida de 5 voltios está en la parte superior derecha de la imagen. Espero que los condensadores filtren la salida, la resistencia es necesaria para proporcionar una carga mínima para que la regulación SMPS funcione correctamente. Pero, ¿cuál es el propósito de ese diodo Zener? Tiene un valor nominal de 6V2, es decir, un 24 % más alto que el voltaje de salida nominal. ¿Es algún tipo de protección en caso de mal funcionamiento de la regulación? ¿Y realmente protegerá la carga de sobretensiones? Y si es así, ¿por qué tiene un valor mucho más alto que los 5 V nominales?

Fuentes:

Publique más de ese esquema, por favor. En este momento, el fragmento es demasiado pequeño para que podamos proporcionar una buena respuesta.
Bien, agregué dos enlaces.

Respuestas (2)

Los diodos Zener se proporcionan en la salida de SMPS por un par de razones:

1) Protección contra el mal funcionamiento de la regulación: digamos que su divisor de voltaje que sirve como retroalimentación de voltaje no está soldado correctamente. El voltaje de salida (por ejemplo, el convertidor reductor) puede aumentar hasta el voltaje de entrada, lo que podría destruir una serie de componentes. El control típico en estos días es un control de corriente pico o de tiempo constante y, por lo tanto, la corriente de salida es limitada. Tener el diodo zener en la salida sujetará el voltaje a un nivel razonable, el chip SMPM limitará la corriente.

2) Para proteger contra la retroalimentación involuntaria que podría destruir el chip regulador SMPS y propagarse aún más.

3) El voltaje de Zener es más alto porque la característica de codo comienza alrededor de 6,2 V y no es tan precisa. Un aumento del 20 % garantizará que la corriente de fuga sea mínima.

Fuente: ingeniero de electrónica de potencia de General Electric.

Estoy de acuerdo con 2), por ejemplo, si esta fuente de alimentación está alimentando un IC lógico de 5V, que generalmente tiene un diodo de IO a VDD. Cualquier sobretensión en los pines IO introducirá corriente de inyección que finalmente fluirá hacia esta fuente de alimentación de 5V. Por lo general, la fuente de alimentación solo puede generar corriente pero no absorber corriente. Si esta corriente de inyección es mayor que todo el consumo de corriente en la red de 5V, introducirá un voltaje más alto en el riel de 5V, lo que destruirá todos los componentes. Agregue este Zener que desviará esta corriente de inyección.

Supongo que está ahí para limitar el voltaje de salida. Esto se debe a que la especificación 5Vstb es un poco diferente a la de las otras salidas. De http://www.formfactors.org/developer/specs/ATX12V%20PSDG2.01.pdf :

3.3.6. Sobreimpulso en el encendido/apagado
El sobreimpulso de la tensión de salida tras la aplicación o eliminación de la tensión de entrada, o la afirmación/desafirmación de PS_ON#, en las condiciones especificadas en la Sección 3.1, debe ser inferior al 10 % por encima de la tensión nominal. . No debe haber voltaje de polaridad opuesta en ninguna salida durante el encendido o apagado.

y

3.3.8. +5 VSB en el apagado de CA
Después de desconectar la alimentación de CA, la salida de voltaje de espera de +5 VSB debe permanecer en su valor de estado estable durante el tiempo de espera mínimo especificado en la Sección 3.2.11 hasta que la salida comience a disminuir en voltaje. La disminución será de naturaleza monótona, descendiendo a 0,0 V. No deberá haber otras perturbaciones de este voltaje durante o después de la desconexión de la alimentación de CA.

¿Quizás alguien pueda confirmar esto?

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