经验分享！板子上的TVS管为什么总是坏？

【现象描述】

在一块电源板中，供电为 AC24V，需要满足 1.2/50--8/20 μs 浪涌混合波的 6 kV 测试。

产品型式实验时分别进行了1kV、2kV、4kV、6kV的测试，测试均能通过。但是，产品销售一段时间后，返修率较高，调查发现，该产品主要损坏的是保护电路中的后级保护器件TVS管。

该产品的电源端口浪涌保护电路如图所示，其中损坏的即为图中的'TVS 管。

为了找出问题所在，进行不同的浪涌电压测试，发现在浪涌电压500~550 V 测试时，出现了 TVS 损坏现象，而当渡源电压提升到580V-6 KV时，反而没有出现TVS损坏现象。

原理图中表示的防护方案能正常起到防护作用，而且器件没有损坏，由此可见，图所示的浪涌保护电路设计方案确实存在盲点，点在580 V 以下。

图所示的二级浪涌保护电路中，由于 TVS 管的响应时间较快，当端口受到浪涌电压冲击时，通常 TVS 先进入反向雪崩击穿导通状态，当浪涌电压较高时，TVS 管导通后，进过TVS管的在di/dt较大，在电感两端的压降也比较大，所以气体放电管两端的电压很快就会超过其击穿电医导致其导通，这样，流到后级保护器件 TVS 管的能量就较小TVS 承受的电流也较小，所以 TVS 管没有损坏;

当浪涌电压较低时，di/dt 较小，电感两端的压降较小，使得气体放电管 GDT 两端的电压不能超过其击穿电压，即气体放电管未动作浪涌电流基本都往后级 TVS 管流，而 TVS 通流能力有限，此时就会导致 TVS 过流损坏。

所以原因我们已经分析出来了，接下来我们试一下

我们需要选择通流量更大的TVS，选择BV-SMBJ58C2H，其能承受1KV，500A的混合浪涌冲击。

更换器件后进行测试，测试通过;

最后我们小结一下:

浪涌保护电路的”盲点”，就是浪涌电压高于最大持续运行电压，但可引起一个多级防护电路不完全动作的工作点，这可能造成防护电路中的一些元件遭受过载，导致防护失效。

由于浪涌保护器件的非线性特点，浪涌测试电压需要从低电压逐渐提升到标准中规定的测试等级。

全面测试时发现浪涌保护电路“盲点”的好方法，当浪涌测量电压降低到前级保护电路不动作时，看后级能否承受，如果后一级保护电路可以承受，则方案不存在盲点，如果后一级保护电路不能承受，则该设计方案就存在盲点。