我使用基于 tps65261rhbr 三重同步降压转换器的 SMPS 稳压器设计了一个电路。该电路的额定电压高达 18V。它连接到一个 12V 割草机电池，该电池还启动并为汽油发动机供电，该汽油发动机通过交流发电机将电荷返回给电池。
在我连接并启动引擎之前，该电路在经过数小时的测试和开关电源后完美运行。启动发动机后立即发生故障：为 SMPS 供电的 25V 47uF 钽电容器 ( TPSD476K025R0150 ) 之一爆炸。
我的示波器最大为 10V，所以我看不到引擎启动和运行时的输入电压波形。无论如何我都试过了，我发现当发动机启动时，电压会短暂下降到 10V 以下，但在那个短暂的瞬间之外，它被削波到 10V，所以我不知道发生了什么。我假设电压必须超过 25V 才能使电容器爆炸。
我正在考虑在 SMPS 之前切换到更高电压（50V？）铝聚合物大容量电容器和额定输入电压为 12V 的高输入电压 LDO，以防止输入电压尖峰。
这看起来是个好方法吗？我应该获得更好的示波器还是构建分压器以查看实际情况？有没有人有任何使用发动机交流发电机和电池并联供电电路的经验，可以影响这种电源设计？
钽对过电压非常敏感，所以如果你想使用它们，你必须降低它们的额定值。在正常使用中，它们通常已降额 30-50%，但您将它们直接连接到燃气发动机。汽油发动机是一种非常苛刻的电源，因此您应该安装瞬态抑制之类的东西，例如 TVS 二极管或 MOV，以抑制电压尖峰。无论如何，您可能一开始就不应该选择钽作为输入去耦电容器，因为您知道它们会直接暴露在像发电机这样苛刻的环境中。
没有 LDO 或任何类型的线性稳压器。拥有一个线性稳压器会破坏具有 SMPS 效率的目的，而且它们对于保护任务来说太微妙了。此外，带有线性稳压器的 18V 至 12V 对于任何远程中等水平的电流来说都是过多的热量。
获得一个大的 TVS 二极管，其工作电压（不是击穿电压）接近但大于满充电时的电池电压。如果您可以查看启动瞬变的范围以及一般的瞬变是什么样的，那将会有所帮助。TVS 二极管有可能无法处理功率，在这种情况下，您需要使用金属氧化物压敏电阻 (MOV)。但如果 TVS 二极管可以做到，那么 TVS 二极管会更好。MOV 不像 TVS 二极管那样钳位，并且每次导通时都有固有的磨损机制，因此如果您预计它会不断经历罢工，您不希望意外地减小它的尺寸，否则它会过早磨损，但它们可以做得更大（比如砖块！），因此可以在更高的功率水平上找到。
继续扔进那个 50V 的铝聚合物。不过，您可能不需要高达 50V 的电压。铝聚合物不需要太多降额。
当你在它的时候，还不如扔一个保险丝。
钽电容器具有非常低的有效内部串联电阻。来自交流发电机的电压的快速、低阻抗馈电变化会导致通过钽电容器的电流超过其最大允许值并炸毁电容器。我曾经在 40 kW IGBT 逆变器中经历过这种行为，（反复）吹断 IGBT，补救措施是串联插入小的串联电阻，以将均衡电流限制在可接受的值。会不会是您使用的是带有碳刷和换向器的老式交流发电机？