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本文主要舉例分析在對某設備在做浪涌測試時出現(xiàn)熔斷絲被燒斷的現(xiàn)象，原因分析、解決措施、思考與啟示。

Part 1

現(xiàn)象描述:浪涌測試的“熔斷絲連環(huán)兇殺案”

某24V電源產(chǎn)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)場怪象：

浪涌測試像是觸發(fā)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(fā)現(xiàn)驚天陰謀：

浪涌來襲 → GDT秒躺平導通 → 發(fā)現(xiàn)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(jù)：

GDT特性：導通需90V，但維持導通僅需20V（24V電源完美供養(yǎng)）

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(yè)，專職泄放大地電流

口訣：直流系統(tǒng)GDT只配接大地

2. 熔斷絲平反：

回歸1A保險絲崗位，從此安穩(wěn)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(guī)則”

血淚經(jīng)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(tǒng)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(fā)用電安全事故, 嚴重時可能引起著火, 這比設備遭雷擊產(chǎn)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(chǎn)生意想不到的后果?

氣體放電管的 “續(xù)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(shù)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(tài)而被燒壞時, 也可引發(fā)短路的失效模式

舉一反三技巧

遇到直流系統(tǒng)，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！