某工業(yè)產(chǎn)品電源接口磁珠燒毀案例
01 問題描述
某工業(yè)產(chǎn)品,現(xiàn)場運行兩月后出現(xiàn)損壞,經(jīng)分析電源磁珠接口有明顯的燒毀痕跡,但是前級的保險、TVS、后級的電源芯片都沒有損壞。
備注:產(chǎn)品的供電24V/0.3A,磁珠的選型為1200Ω/1A。從選型的規(guī)格降額上沒有問題。
02 原因分析
由于保險、TVS、電源芯片都沒有損壞,可以排除過流問題。結(jié)合客戶的現(xiàn)場應(yīng)用,產(chǎn)品使用DC24V供電,DC24V同時掛載了50多個交流接觸器,用于過程控制,接觸器的動作頻率約1次/S。經(jīng)過現(xiàn)場工程師的示波器測試,現(xiàn)場捕捉到非常高的脈沖干擾。
脈沖干擾
在電源端口處最高可以測試到DC57V/60MHz左右的脈沖干擾。斷開接觸器后,該干擾消失,說明干擾是由接觸器導(dǎo)致。磁珠處于長期強干擾的情況下會一直處于能耗狀態(tài),將高頻干擾轉(zhuǎn)換為熱能消耗,如果產(chǎn)品處于高溫場景,則溫度會疊加,當發(fā)熱大于散熱的情況下,磁珠會不斷溫升,最終后果就是過熱燒毀。
03 解決措施
采用壓敏電阻+共模電感+電容+TVS的濾波模式。
壓敏電阻置于最前端,因為其通流容量較大,但壓敏的響應(yīng)時間us級,TVS的響應(yīng)時間nS級別,因此需要在MOV和TVS之間增加共模電感,共模電感和前后端的電容構(gòu)成退耦電路,可以將較高的尖峰脈沖削平。繼續(xù)使用TVS降低殘壓,后級需要防護的電源芯片還有去耦電容。
01 實驗結(jié)果
經(jīng)過防護和去耦以后可以大幅度降低脈沖干擾。
整改后大幅降低脈沖干擾