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485接口电路TVS管烧坏的问题

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kk810226|  楼主 | 2023-7-4 13:28 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
485, TVS, 接口, 接口电路, 电路
       我们有款产品，使用的485通讯，最近有家客户现场发现很多产品通讯不上。退回我们发现其TVS管被烧坏了。绝大部分都是485-B上的TVS烧坏，也有部分两个TVS管都烧坏的。且烧的都比较厉害，部分PCB上的走线都被烧断了。       客户是工控电脑通过USB转485转接口来与我们产品通讯。
       产品原理图如下所示：



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来自 2楼
kk810226|  楼主 | 2023-7-6 08:47 | 只看该作者
本帖最后由 kk810226 于 2023-7-6 09:51 编辑

感谢各位的热心回复，补充下近期的进展情况及部分问题答复。1，坏掉的产品是设备运行中陆陆续续坏掉的。所以排除了接线的问题；
2，TVS管的情况。由于体积限制，TVS是200W的，封装是SOD-123，烧坏后的情况见下图，TVS厂家对此的回复是：TVS鼓包，一般是因为短时间的大电流导致的。来不及焦化才会从中间鼓包，而大电流是因为有超过6.8V以上的电压串入。

3,  TVS和自恢复的位置问题，我们试过把自恢复放到TVS前，在做浪涌测试的时候，自恢复很容易挂掉。后面就改为现在的方案了，想着有浪涌就交给TVS就行了。。
4，客户使用的USB转RS485（见下图）它的GND是和USB的外壳联通的，也就是它的地和屏蔽层以及电脑的外壳都是连一起了。




以上，现在主要还是考虑我们产品和转接头的地有压差的问题。还是因为体积限制，加不了隔离。
目前我们想采取的方案是：
1，我们产品供电是24VDC的，将我们产品的0V与USB转485接口的GND连起来？
2，我们产品这边在A,B和0V之间在产品外部串更大功率的TVS？


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板凳
jjjyufan| | 2023-7-4 13:42 | 只看该作者
试试P6KE6.8CA
用过很多这颗，没坏过

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地板
jjjyufan| | 2023-7-4 13:44 | 只看该作者
另一个原因 2边地电平不一致，
建议你这边485做隔离， 输出AB和地和对方接起来

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5楼
xch| | 2023-7-4 14:59 | 只看该作者
本帖最后由 xch 于 2023-7-4 15:01 编辑

无屏蔽套管的总线太长，室内超10米，户外超过1米都得用隔离总线485。特别是电源插头不在一个滤波避雷排插内的两设备互联

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6楼
ddxx| | 2023-7-4 15:53 | 只看该作者
TVS型号工作电压偏低， RS485工作是+7V~-5V

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7楼
xcodes| | 2023-7-4 16:44 | 只看该作者
1个TVS 接在R49 和R50 之间 然后再通过可恢复保险丝接出去就行了。

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8楼
ningling_21| | 2023-7-4 17:02 | 只看该作者
烧坏的TVS管和PCB走线上的电压肯定超过6V且长时间流过较大的电流

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9楼
sym111| | 2023-7-4 17:05 | 只看该作者
TVS管质量问题先不考虑。是刚连接就坏，还是运行中坏。就可以找出问题原因了

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10楼
cctv19881023| | 2023-7-4 18:16 | 只看该作者
明显两边GND存在较大压差，建议做隔离，可以先把两边的GND连一下试试，看看会不会打火花

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11楼
zfw152666| | 2023-7-4 21:11 | 只看该作者
谢谢分享

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12楼
zyj9490| | 2023-7-4 21:37 | 只看该作者
应是共模电位有差异造成的，双方应以大地为基准进行限位。外部TVS应接大地位。

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13楼
cooldog123pp| | 2023-7-5 08:19 | 只看该作者
ddxx 发表于 2023-7-4 15:53
TVS型号工作电压偏低， RS485工作是+7V~-5V

6.0的TVS也是常用的，具体怎么烧坏还是要看下实际工况，原因应该还是很多的。

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14楼
woai32lala| | 2023-7-5 08:38 | 只看该作者
TVS击穿电压小点了吧

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15楼
zjk103| | 2023-7-5 08:50 | 只看该作者
之前有一次不小心把24V电源接到485口上了，TVS管就烧坏了

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16楼
hjl2832| | 2023-7-5 08:53 | 只看该作者
呵呵，这个好像我们以前碰到的问题，不过可能角色刚好互换了。

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hjl2832 2023-7-8 07:14 回复TA
@hjl2832 ：去掉自己的TVS，把外壳与GND短路 
hjl2832 2023-7-8 07:12 回复TA
@kk810226 ：邱枫 
kk810226 2023-7-7 19:35 回复TA
@hjl2832 ：我们现在就和您的这个情况很像。 客户是通过USB转RS485和我们的产品相连的，其GND和大地是直通的，然后他的TR-是通过4.7K下拉的。这也就是为什么大都是烧坏我们485-B(TR-)上的TVS管的原因了。 然后最重要的是，您这是怎么解决的。。。 
hjl2832 2023-7-7 08:26 回复TA
@hjl2832 ：相当于24-6.8 = 17V电压直接施加在的RS485芯片的IO脚 上，导致485瞬间烧坏，很明显可以看出瞬间电流很大，所有烧掉的485都鼓包严重，有的直接熔一个洞。我们TVS部分的铜皮走线很宽，不会烧坏铜皮。PS：因为以前做浪涌雷击实验有发现铜皮过细时会直接烧坏铜皮，所以后面对于TVS走线一直有注意这个问题。 
hjl2832 2023-7-7 08:21 回复TA
@hjl2832 ：所以故障也不是100%出现，当开关闭合时24V+先接通，这时因为V-不通，他们的设备V-是接外壳，而我们的是AB通过TVS接外壳，不与电源GND直通，这时24V的电源回路是V+->负载->外壳- >TVS->RS485AB线->485GND->电源GND->电源稳压回路；形成闭合回路，因我们的产品外壳不与GND直连，，GND相当于浮地。内部电源稳压回路不工作，24V直接加在了485芯片和TVS上，而TVS是6.8V导通。  
hjl2832 2023-7-7 08:15 回复TA
@hjl2832 ：这个地方产生问题的关键是客户把摄像机接了一个空气开关来控制电源。理想状态的开关是不会出问题的，我们当时也找了好久的原因没想明白。后面根据烧芯片的现象都是在合开关的过程出现，用示波器抓AB两线的波形，发现有瞬间的24V在某一根线上。说到这里大家应该能想到原因了吧。。。。因为开关2个触点实际闭合过程中不可能100%同步。 
hjl2832 2023-7-7 08:10 回复TA
@kk810226 ：我们当时的设备是高速公路的项目，客户的摄像机连光纤，我们的设备是通过光纤对接，问题就出在了这，视频同轴电缆的屏蔽网是充当信号的GND，与外壳直通，然而所有的光纤交换机的外壳都与内部电源的GND直连，我们的设备是严格按照标准要求去设计的，外壳是接防雷地，这个地是大地（户外配电箱是有要求埋接地线的），不与内部GND直连。 
kk810226 2023-7-6 12:05 回复TA
您是做USB转RS485接口的？后面怎么解决的？ 
17楼
jerkoh| | 2023-7-5 08:56 | 只看该作者
会不会PCB 电路有bug
SMBJ6.8CA 用的比较多， 小点SMAJ6.8CA。

SMFJ好像没见过哪家工业产品这么用小封装的

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18楼
YDCMAN| | 2023-7-5 09:01 | 只看该作者

TVS靠近芯片端



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19楼
oufuqiang| | 2023-7-5 09:22 | 只看该作者
铜箔烧断了=接错线了，不用想那么多。

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20楼
xdqfc| | 2023-7-5 10:20 | 只看该作者
铜箔都烧坏了，不用怀疑，肯定是接线错误，TVS是保护瞬间高压用的，这长时间大电流，用TVS这种小身板，哪里吃得消。肯定是接线错误。

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21楼
cmyldd| | 2023-7-5 12:57 | 只看该作者
接线错误 或者 两边的地 有压差

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