在一(yī)塊電源板中(zhōng),供電為 AC24 V,需要滿足 1.2/50--8/20 μs 浪湧混(hún)合波的 6 kV 測試。產品型(xíng)式實驗(yàn)時分別進行(háng)了1kV、2kV、4kV、6kV 的測試,測試均能通過(guò)。但是,產品銷售(shòu)一段時間後,返修(xiū)率較高,調查發現(xiàn),該產品主要損壞的是保護電路中的後(hòu)級保護器(qì)件TVS 管。該產品(pǐn)的電源端口浪湧保護電路如圖所示,其中損壞的即為圖中的(de)'TVS 管(guǎn)。 為了找出問題(tí)所在,進(jìn)行不同的浪湧電壓測試,發現(xiàn)在(zài)浪湧電壓 500~550 V 測試時,出現了 TVS 損壞現象,而當渡源電壓提升到 580 V-6 KV時,反而沒有出現TVS損(sǔn)壞現象。原理圖中表示(shì)的防護方案能正常起到防護作用,而且(qiě)器件沒有損壞。由此可見,圖(tú)所示的浪(làng)湧保護電路(lù)設計方案確實存在盲點,盲點在 580 V 以下。圖所示的二級浪湧保護電路中,由(yóu)於 TVS 管的響應時間較快,當端口(kǒu)受到浪湧電(diàn)壓衝擊時,通常 TVS 先進入反向雪崩擊穿(chuān)導通狀態,當浪湧電壓較高時,TVS 管導通後,進過TVS 管的在di /dt較大,在電感(gǎn)兩端的壓降也(yě)比較大,所(suǒ)以氣體放電管兩端的電壓很快就會超(chāo)過其擊穿電醫導致其導通(tōng),這樣(yàng),流到後級(jí)保護器件 TVS 管的能量就較小,TVS 承受的電(diàn)流也較小,所以 TVS 管(guǎn)沒有損壞;
當(dāng)浪湧電(diàn)壓較低時,di/dt 較小,電感兩(liǎng)端的壓降較小,使得氣體(tǐ)放電管 GDT 兩端(duān)的電壓不能超過其擊穿電壓,即氣體放電管未動作,浪湧電流基本都往後級 TVS 管流(liú),而(ér) TVS 通流能力有限(xiàn),此時就(jiù)會(huì)導致 TVS 過流損壞。
所以原因我們已經分(fèn)析出來了,接下來我們試一下(xià)我們需要選擇通流量更大的TVS,選擇BV-SMBJ58C2H,其能承受1KV,500A的混合浪湧(yǒng)衝擊。
更(gèng)換器件後進行測試,測(cè)試通過(guò);浪湧保護電路的“盲點",就是浪湧電壓高於最大持(chí)續運行電壓,但(dàn)可引起一個多級防護電路不完()全動作的工作(zuò)點,這可能造成防護電路中的(de)一些元件(jiàn)遭受過載,導致防護失效。由於浪湧保護器件的非線性特點,浪湧測試電壓需要從低電壓逐漸提升到標準中規定的測試等(děng)級。全麵測試(shì)時發現浪湧保護電路“盲(máng)點"的好方法,當浪湧測量電壓降低到前級保護電路不動作時,看後級能否承受(shòu),如果後一級保護電路可以承受,則方案(àn)不存在盲點,如果後一級保護電路不能承受(shòu),則該設計方案就存在盲點。(文章來自芯片電子之家)