▼原文来自微信公众号:硬件那点事儿▼

Part 01

前言

保险丝和TVS二极管是我们在电路中经常使用的两个元器件,当电路中发生短路事件时,fuse熔断自己,实现电路保护的目的。TVS二极管主要用于消除从电源而来的瞬态电压的威胁,在进行设计选型时,需要通过理论计算确保TVS二极管能够应对可能出现的瞬态脉冲,但是任何电子元器件都有一定的失效率,没有百分百的安全,其次当电路中出现超预期的脉冲时,如果超过了TVS二极管的功率,那么TVS二极管也会发生故障。

那么当TVS二极管故障后,会发生什么呢?答案取决于TVS二极管的故障类型。

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Part 02

TVS二极管的三大故障模式

1.短路

相信大家遇到比较多的TVS二极管的失效模式就是短路了。根据ANSI/IEEEC62.35标准定义,当TVS二极管在0.1V直流电压下的电阻值小于1Ω时,此时就可以认为TVS二极管发生了短路故障。由于TVS二极管一端接电源,一端接地,结果很明显,TVS二极管必然会烧成炭。如果前面没有保险,你想想你的电源线会不会起火烧起来?

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2.开路

据ANSI/IEEEC62.35标准定义,TVS二极管开路定义为在施加测试电流(l)时击穿电压V大于预测试值150%的二极管。如果说TVS二极管短路现象是轰轰烈烈的话,TVS二极管开路则是另一个极端,对于双向TVS而言,你无法用万用表就能判断它到底开路了没,必须得把TVS二极管拆掉用特定的设备测试才行,所以TVS二极管还是选大厂的靠谱点。

TVS二极管一旦开路,后级电路就失去了保护,那么后级IC可就危险了,所以如果你发现后级IC击穿了,那就有可能是前面的TVS二极管开路了。

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3.性能下降

TVS二极管的第三种失效模式就是性能下降,所谓性能下降,也就是说TVS二极管既没有短路,也没有开路。TVS二极管短路时,流经它的电流很大,TVS二极管开路时,流经它的电流为0,性能下降介于这两种之间,也就是TVS二极管的反向漏电流增加。这会增加系统的睡眠电流,如果你的产品是电池供电,还会导致馈电的发生。

Part 03

总结

TVS二极管有三大失效模式,基于不同的失效模式,会有不同的影响,我们在故障分析的时候则需要逆向思维,基于现象去推测可能的起因。

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