基于硕凯TVS SMBJ24CA的车载LED电源静电整改案例分析

时间： 2024-10-25 来源：硕凯电子官网

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一、描述

1. 供电：DC 12V

2. 静电测试等级：

①带电测试：接触±6KV/±8KV，空气：15KV，各±5次；接触打产品外壳（外壳是金属材质-铝），空气打塑胶导线。

②断电测试：接触±8KV，空气：15KV，各±5次；接触打产品外壳（外壳是金属材质-铝），空气打塑胶导线。

3. 产品原理图：图一

图一

客户产品原设计PCB工作地与外壳不相连，对外壳打接触放电时U1 IC损坏。

二、分析

1. 由于结构限制，PCB器件与外壳靠得很近，静电可能从某个器件耦合进到PCB板而导致IC损坏。

2. 可能是TVS的钳位电压过高导致IC损坏，U1 IC的最高承受电压是40V。

三、整改思路

1. 把外壳去掉直接对PCB工作地打接触放电，测试IC损坏，如图二所示。

图二

2. 在电源输入端串1200R的磁珠对输入端负极打接触放电，IC损坏，如图三所示

图三

3. 把TVS换成SMBJ24CA，对输入端负极打接触放电，IC损坏。

4. 切断静电有可能进到IC的路径，去掉C4、C5、C6、R6，让静电能进IC的路径减少，然后再从认为不容易损坏的路径把器件逐一加上然后对PCB工作地打接触放电测试，如图四。

①把C4、C5、C6、R6去掉后进行测试通过。

②首先加上R6，测试通过。

③然后加上C4，测试通过。

④再把C5加上，测试IC损坏，去掉C5后再测试通过。

⑤最后把C6加上，测试通过。

⑥ 反复验证加上C5与去掉C5，证明静电是从C5这款电容耦合进去。

图四

5. 把PCB装上外壳，工作地与外壳相接，当对外壳打接触放电时让静电流入工作地而不从某个器件耦合到IC。整改完后进行测试，IC依然损坏，如图四所示，PCB与外壳接触是用一个弹片相接，外壳已经喷了绝缘漆，分析是PCB与外壳接触不好导致静电从其他器件耦合进去。

6. 把PCB与外壳接触改成用导连接，导线一端焊在PCB工作地，另一端与外壳螺丝孔相接，再进行测试，测试通过，如图五所示。

图五

四、车载LED电源静电整改解决方法

1. 把TVS换成SMBJ24CA。

2. 把C5电容去掉。

3. PCB工作地与外壳相接。

修改过的原理图如图六所示：

五、总结

1. 对于弱电产品有金属外壳的产品最好是把外壳接到PCB的工作地，或者PCB有大地的外壳接到PCB的大地。

2. 对于主IC不能承受很大的工作电压时选用TVS尽量选用钳位电压低的。

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