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嘉峪檢測網 2025-07-07 23:06
本文主要舉例分析在對某設備在做浪涌測試時出現熔斷絲被燒斷的現象,原因分析、解決措施、思考與啟示。
Part 1
現象描述:浪涌測試的“熔斷絲連環兇殺案”
某24V電源產品遭遇離奇命案——每次浪涌測試后熔斷絲必被熔斷,換大號熔斷絲也難逃被害的命運!
工程師怒換粗銅線硬剛,結果現場飄出烤焦味,仿佛電路板在喊:“這班我是一天也上不下去了!”
案發現場怪象:
浪涌測試像是觸發了死亡開關,熔斷絲準時升天
換上大號保險絲照熔不誤,粗銅線短接竟冒青煙
尸檢報告:氣體放電管(GDT)叛變,把24V電源短
Part 2
原因分析:GDT的“職場擺爛術”
24V電源接口電路設計如下圖所示:
第一幕:90V放電管的“碰瓷大戲”
抽絲剝繭發現驚天陰謀:
浪涌來襲 → GDT秒躺平導通 → 發現24V電壓太舒適 → 賴著不走和24V 搞曖昧→ 電源短路熔斷絲殉職
關鍵證據:
GDT特性:導通需90V,但維持導通僅需20V(24V電源完美供養)
有關氣體放電管的詳細介紹,可以參考前面的文章《EMC相關器件簡介——防浪涌電路中的元器件之氣體放電管》
熔斷絲遺言:“它導通后電流比我腰還粗,這鍋我不背!”
第二幕:防雷設計的“自殺式布局”
死亡布局:+24V和PGND之間直連GDT
物理真相:如果GDT維持電壓小于直流電壓,GDT=永不關閘的泄洪口
反人類設計:雷沒防住,先把自己送走
Part 3
處理措施:給電路開“職場整頓大會”
1. GDT轉崗:
把GDT從+24V線挪到BGND線
效果:GDT下崗再就業,專職泄放大地電流
口訣:直流系統GDT只配接大地
2. 熔斷絲平反:
回歸1A保險絲崗位,從此安穩退休
改造后的電路如下圖示所示:
測試通過
Part 4
思考與啟示:防雷器件的“職場潛規則”
血淚經驗包
1. GDT是直流克星:
維持電壓<直流電壓=自殺式炸彈
黃金法則:直流系統GDT只配接保護地!
2. 電源的防雷設計要慎重:
電源口的防雷電路設計不當可能就會引發用電安全事故, 嚴重時可能引起著火, 這比設備遭雷擊產生的后果更嚴重?
在電源電路的設計中, 安全問題總是第一位的?
設計浪涌保護電路時, 一定要建立在充分理解保護器件特性的基礎上, 否則可能產生意想不到的后果?
氣體放電管的 “續流遮斷” 特性要特別注意, 這也是為什么氣體放電管只能并接在很低的電壓之間的原因?
氣體放電管的失效模式在多數情況下為開路, 但是因電路設計原因或其他因素導致的放電管長期處于短路狀態而被燒壞時, 也可引發短路的失效模式
舉一反三技巧
遇到直流系統,GDT請焊死在 PGND線上
重要提示:防雷電路通電測試時備好滅火器!
來源:電子工程師之家