瞬態(tài)抑制二極管 (TVS) 是保護電子設(shè)備的關(guān)鍵元件。這主要用于防止電壓瞬變引起的電路損壞。然而，TVS 二極管本身可能會因各種原因而燒毀。如果出現(xiàn)問題，對系統(tǒng)進行故障排除并采取適當?shù)慕鉀Q方案，不僅可以防止類似問題再次發(fā)生，而且可以延長電路的使用壽命。本文介紹了瞬態(tài)抑制二極管燒毀的最常見原因并提供了適當?shù)慕鉀Q方案。

一、由于過壓負載而燒壞

- 故障分析：瞬態(tài)抑制二極管的設(shè)計目的是保護電路免受高壓瞬變的影響，但如果電路內(nèi)發(fā)生的瞬態(tài)電壓在某些情況下超出了其性能。一定的耐壓范圍。雷電感應(yīng)、電壓浪涌或設(shè)備的電磁干擾可能會降低 TVS 二極管的功能。TVS 二極管可能會因過高的電壓負載而過載并損壞。請務(wù)必選擇正確指定的 TVS 二極管，并且最大鉗位電壓必須足夠高以處理電路中的電壓瞬變。根據(jù)電源系統(tǒng)特性和環(huán)境，我們建議選擇耐壓較高的TVS二極管。

- 添加多級保護：對于高風險電路，您可以考慮在電路中添加多級浪涌保護元件，例如在電源線上加壓敏電阻（MOV）等保護器件，保護正面TVS。

- 過流負載故障：TVS 二極管承受的電流過高，超出了其耐受額定值。通常，短路或負載突變會導致TVS二極管過流或燒毀，從而進一步加劇二極管的損壞。

- 解決方案：電流限制設(shè)計：在設(shè)計過程中必須考慮電流限制。保險絲或 PTC 熱敏電阻，用于防止短路和流過 TVS 二極管的過大電流。電路負載優(yōu)化：負載的突然變化會導致瞬時電流過大。因此，需要保證電路的負載波動在設(shè)計的容差范圍內(nèi)。如果負載變化較大，可以使用緩沖器或電流調(diào)節(jié)器來減少電流突然變化對電路的影響。

二、散熱不足燒壞

故障分析：在工作過程中，特別是經(jīng)常受到瞬變時，瞬變抑制二極管會發(fā)熱。這會導致散熱設(shè)計不良的二極管過熱，導致加速退化甚至燒毀。外部。解決方案：優(yōu)化散熱設(shè)計：設(shè)計PCB時，確保TVS二極管周圍有足夠的散熱面積，同時提供散熱孔或?qū)岵牧弦钥焖偕帷Ｈ绻脑O(shè)備在高溫環(huán)境下運行，您應(yīng)該考慮使用外部風扇或冷卻器來幫助散熱。降低工作頻率：如果電路中出現(xiàn)頻繁的電壓瞬變，TVS 二極管將繼續(xù)工作，從而增加熱量積聚。通過優(yōu)化電路設(shè)計，降低瞬態(tài)電壓的頻率，可以有效降低二極管的工作量，降低溫升。

三、環(huán)境因素造成的損壞

- 故障分析：TVS二極管容易受到外界環(huán)境的影響，特別是工作在高濕、高溫或有腐蝕性氣體的環(huán)境中。這會加速設(shè)備的老化，腐蝕性氣體會直接損壞外部材料，影響性能。

- 解決方案：選擇環(huán)保材料：在設(shè)計過程中，必須根據(jù)以下應(yīng)用場景選擇耐環(huán)境影響的TVS二極管，防潮、耐腐蝕產(chǎn)品。如果您在戶外或工業(yè)環(huán)境中工作，我們建議使用包裝更合適的設(shè)備。加強環(huán)保措施：在惡劣環(huán)境下使用時，可以通過在TVS二極管上涂上保護涂層或?qū)㈦娐贩庋b在防水防塵的外殼內(nèi)，減少外界環(huán)境的影響。

四、機械應(yīng)力和安裝問題

- 故障分析：在實際使用中，TVS 二極管可能會因運輸過程中的振動、沖擊或設(shè)備運行過程中的持續(xù)振動而受到機械應(yīng)力。如果二極管安裝不正確或焊接位置有問題，也可能會出現(xiàn)接觸不良，從而影響可加工性或造成損壞。

- 解決方案：安裝工藝的優(yōu)化：在制造和安裝過程中，要保證焊縫質(zhì)量，避免焊縫缺陷和虛焊。此外，設(shè)計中還必須考慮沖擊防護措施。使用適當?shù)墓潭ㄑb置，防止二極管因機械振動而松動或損壞。加強包裝和運輸保護：器件運輸過程中應(yīng)采用防震包裝，避免過度沖擊和壓力，確保二極管在使用現(xiàn)場保持良好狀態(tài)。

五、老化和壽命影響

- 故障分析：隨著時間的推移，特別是在多次瞬態(tài)電壓事件之后，TVS二極管的性能逐漸下降，器件內(nèi)部材料劣化，導致響應(yīng)時間變慢，導致故障。

- 解決方案：關(guān)鍵電路必須定期檢測TVS二極管的狀態(tài)。必須及時更換器件，才能使保護功能正常工作。備份器件冗余：電路設(shè)計保證即使TVS二極管因設(shè)計、使用環(huán)境等差異而老化失效，其他器件仍能繼續(xù)提供保護，避免對系統(tǒng)造成損壞，可以考慮增加冗余保護器件。

TVS 二極管在承受外部負載時也會導致燒毀問題。該方案通過故障排除和針對性措施，有效防止TVS二極管損壞，保證電路安全穩(wěn)定。