求助一个短路问题，一路外设短路引起其他共地的模块损坏，牛人请进来把脉一下

xiaoxi8592

求助一个短路问题，一路外设短路引起其他共地的模块损坏，牛人请进来把脉一下 [复制链接]

 

 

如上图，TVS管SMAJ58A由于性能下降，变为低阻态（也可能击穿短路）后，48V电源的电流突然增大，随后48V-5V的DCDC模块的5V输出失效，5V供电的ARM核心板短路，还有其他5V模块的输出端口被打坏。正常分析，如果SMAJ58A短路，那其他模块的48V输入也短路，不会打坏其他模块。难道是因为共地的原因，短路的浪涌电流起了什么不好作用，使得这些模块被打坏？

huo_hu

如果是短路还好，不会损坏5V模块，就怕击穿

5V模块输入端加个tvs保护，另外最好使用5V隔离的电源模块,按模块的使用条件来设计

tagetage

48V电机电源使用要非常注意，要很好的隔离型DC/DC才可以。而且要在DC/DC前加保护。

我猜楼主的DC/DC不是隔离的。 另外只用SMAJ58A做保护也不可以。

luck_gfb

应该是共地引起的，功率回路与信号回路应单点共地，电机驱动板是功率地，其它是信号地，共地点要在干净的点共在一起。DC/DC输出5V也应该增加一些保护功能。

bigbat

你的电路是为共地，不是因为“共地”才造成的，这话有点绕啊，因为你的电路中有-48V电压存在，共地固态继电器失效，造成+48V对-48V电源短路，其它电路因为有一条地线，可以通过-48V形成回路，所以就把整个电路都弄坏了。

Gen_X

我认为主要是电机自感反串到了电源，导致TVS损坏，同时烧坏其它模块。

建议在48V的TVS后串联一个功率电感即可，这样TVS+电感几个防止感性负载自感的反串。

花费最少。一般是防止电源浪涌，在TVS前加电感，但这里明显是后向通道引起的，例如电机在运行期间断电或未停止就反转，都有可能发生这种情况。

当然，不排除48V电源有过大的超压脉冲(或浪涌)。

qwqwqw2088

楼主的电路供电部分只是个框图，看不出具体怎么的供电的，

要注意的是电机的电源和系统的电源要进行隔离

TVS只是吸收瞬间电压升高的尖峰，并不能稳压电机启停造成的干扰应该是电压波动，不能用这个TVS来解决。

还有可能是继电器触点切换时的拉弧造成的

 

chunyang

估计是48V回路存在尖峰，摧毁TVS后使48-5V电源损坏并导致负载电路过压进一步摧毁其中的敏感元件。

xiaoxi8592

huo_hu 发表于 2021-7-23 20:22 如果是短路还好，不会损坏5V模块，就怕击穿 5V模块输入端加个tvs保护，另外最好使用5V隔离的电源模块,按 ...

奇怪就这在，如果是48V短路的话，应该是5V模块没有输入了，短路电流也不会从5V模块流过，奇怪的是，5V模块都是输出端口被打坏了，成低阻抗了。输入端口从阻抗测量值看，倒是没有坏。所以，这个局部短路造成其他共地模块损坏的机理搞不懂。

xiaoxi8592

tagetage 发表于 2021-7-23 20:52 48V电机电源使用要非常注意，要很好的隔离型DC/DC才可以。而且要在DC/DC前加保护。 我猜楼主的DC/DC不是 ...

DCDC确实不是隔离的，是用了LM5576自己搭建的一个48转5V电源模块。后续改进会使用隔离的DCDC。我这个48V的电机是个2000W级别的电机，反向影响多母线电压确实大。

xiaoxi8592

bigbat 发表于 2021-7-24 14:55 你的电路是为共地，不是因为“共地”才造成的，这话有点绕啊，因为你的电路中有-48V电压存在，共 ...

不好意思，示意图的48V-和48V+代表的是48V输出的电池正负极，不是-48V。所以，这里的48V-是电池的负极，当做系统的“地”。

xiaoxi8592

luck_gfb 发表于 2021-7-24 14:31 应该是共地引起的，功率回路与信号回路应单点共地，电机驱动板是功率地，其它是信号地，共地点要在干净的点 ...

小弟不才，冒昧的请教一下。功率地和信号地共地的话，短路对信号地有什么破坏性的影响？

xiaoxi8592

Gen_X 发表于 2021-7-24 16:33 我认为主要是电机自感反串到了电源，导致TVS损坏，同时烧坏其它模块。 建议在48V的TVS后串联一个功率电 ...

TVS管损坏确实是电机自感引起的。TVS管是接在固态继电器输出端的，从破坏的过程看，5V电路模块不像是被电机的自感打坏的，因为每次都是TVS管烧穿后，才引起5V模块的损坏，而且都是损坏这些模块芯片的输出端口，输入端口反倒测量阻抗值没有异常。目前，判断是功率部件短路引起共地的弱电模块受损，但是为什么会受损，小弟没有分析出来。

 

xiaoxi8592

qwqwqw2088 发表于 2021-7-24 18:57 楼主的电路供电部分只是个框图，看不出具体怎么的供电的， 要注意的是电机的电源和系统的电源要进行隔离 ...

TVS管确实不能解决电机启停干扰，继电器是用的大功率固态继电器，不存在触点拉弧现象。具体的现象是，每次TVS管击穿短路，总会造成5V模块的受损，直观上就是TVS管这里局部短路，电流突然过大，造成了这些共地的5V模块的损坏，但是为什么损坏，想不出个所以然来。

Gen_X

你在电机上并个1UF/200v电容（最好串个6-10欧姆电阻）看看效果。

这是个复杂的损坏过程，你自己分析了一部分，还有一部分你每分析，就是TVS在初始击穿后按理能回复，可是由于能量太大吸收不完导致输入电源波动：这时的现象是瞬间电压低电流大，所以电源会动态补充很大的能量，导致TVS最终烧毁，同时这个“浪涌”导致了5V模块损坏。

如果其它回路正常，可以考虑5v模块输入也加个电感或电阻，减少这个瞬时的冲击，无论冲击是哪里来的。

luck_gfb

xiaoxi8592 发表于 2021-7-26 09:08 小弟不才，冒昧的请教一下。功率地和信号地共地的话，短路对信号地有什么破坏性的影响？

有些设计不方便做隔离，基本都会有功率地和信号地共一个地的情况，这时就要求PCB设计时将功率地和信号地分开走线，然后找一个合适的点共在一起。如果走线合适，即使功率电路发生短路也不会引起信号部分器件损坏。

huo_hu

换隔离电源应该就没问题了