浪涌測試電壓需要從低電壓逐漸提升到標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測試等級(jí)

來源：深圳市辰儀科技有限公司 2025年08月13日 14:07

【現(xiàn)象描述】

在一塊電源板中，供電為 AC24 V，需要滿足 1.2/50--8/20 μs 浪涌混合波的 6 kV 測試。

產(chǎn)品型式實(shí)驗(yàn)時(shí)分別進(jìn)行了1kV、2kV、4kV、6kV 的測試，測試均能通過。但是，產(chǎn)品銷售一段時(shí)間后，返修率較高，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品主要損壞的是保護(hù)電路中的后級(jí)保護(hù)器件TVS 管。

該產(chǎn)品的電源端口浪涌保護(hù)電路如圖所示，其中損壞的即為圖中的'TVS 管。

為了找出問題所在，進(jìn)行不同的浪涌電壓測試，發(fā)現(xiàn)在浪涌電壓 500～550 V 測試時(shí)，出現(xiàn)了 TVS 損壞現(xiàn)象，而當(dāng)渡源電壓提升到 580 V-6 KV時(shí)，反而沒有出現(xiàn)TVS損壞現(xiàn)象。

原理圖中表示的防護(hù)方案能正常起到防護(hù)作用，而且器件沒有損壞。由此可見，圖所示的浪涌保護(hù)電路設(shè)計(jì)方案確實(shí)存在盲點(diǎn)，盲點(diǎn)在 580 V 以下。

圖所示的二級(jí)浪涌保護(hù)電路中，由于 TVS 管的響應(yīng)時(shí)間較快，當(dāng)端口受到浪涌電壓沖擊時(shí)，通常 TVS 先進(jìn)入反向雪崩擊穿導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)浪涌電壓較高時(shí)，TVS 管導(dǎo)通后，進(jìn)過TVS 管的在di /dt較大，在電感兩端的壓降也比較大，所以氣體放電管兩端的電壓很快就會(huì)超過其擊穿電醫(yī)導(dǎo)致其導(dǎo)通，這樣，流到后級(jí)保護(hù)器件 TVS 管的能量就較小，TVS 承受的電流也較小，所以 TVS 管沒有損壞；

當(dāng)浪涌電壓較低時(shí)，di/dt 較小，電感兩端的壓降較小，使得氣體放電管 GDT 兩端的電壓不能超過其擊穿電壓，即氣體放電管未動(dòng)作，浪涌電流基本都往后級(jí) TVS 管流，而 TVS 通流能力有限，此時(shí)就會(huì)導(dǎo)致 TVS 過流損壞。

所以原因我們已經(jīng)分析出來了，接下來我們?cè)囈幌?/span>

我們需要選擇通流量更大的TVS，選擇BV-SMBJ58C2H，其能承受1KV，500A的混合浪涌沖擊。

更換器件后進(jìn)行測試，測試通過；

最后我們小結(jié)一下：

浪涌保護(hù)電路的“盲點(diǎn)”，就是浪涌電壓高于最大持續(xù)運(yùn)行電壓，但可引起一個(gè)多級(jí)防護(hù)電路不完（）全動(dòng)作的工作點(diǎn)，這可能造成防護(hù)電路中的一些元件遭受過載，導(dǎo)致防護(hù)失效。

由于浪涌保護(hù)器件的非線性特點(diǎn)，浪涌測試電壓需要從低電壓逐漸提升到標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的測試等級(jí)。

全面測試時(shí)發(fā)現(xiàn)浪涌保護(hù)電路“盲點(diǎn)”的好方法，當(dāng)浪涌測量電壓降低到前級(jí)保護(hù)電路不動(dòng)作時(shí)，看后級(jí)能否承受，如果后一級(jí)保護(hù)電路可以承受，則方案不存在盲點(diǎn)，如果后一級(jí)保護(hù)電路不能承受，則該設(shè)計(jì)方案就存在盲點(diǎn)。（文章來自芯片電子之家）

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