1. 现象描述

    交流电机的控制电路板，在做L-N差模1000V浪涌测试时，MOS管Q5击穿损坏。

    L-N线线间已有压敏电阻RV1, 型号为320E2K1，厂家EPCOS；MOS管，型号为SPP11N60C3,厂家INFINEON。

2. 原因分析

    从电路上看，该电路不同于开关电源，有大容量的储能电解电容吸收浪涌电压，初步定为Q5的 D、S极间瞬时浪涌电压过高，导致MOS管击穿损坏。

    用示波器监测D、S极间瞬时浪涌电压，为避免不损坏示波器，L-N间施加500V浪涌干扰信号。D极到S极之间的最高电压为638V，持续时间约13us。

图1  D极与S极间残压

通过查询MOS管SPP11N60C3规格书，D-S雪崩击穿电压为700V，如图2所示。那么，L-N施加1000V时，D-S很有可能因此而击穿损坏。L-N间有320E2K1压敏电阻，难道没有用？

图2  D极与S极雪崩击穿电压

通过查询压敏电阻320E2K1规格书，压敏电阻的压敏电压虽是320V(RMS)，但他的瞬时最大钳位电压是840V，如图3所示。MOS管无法承受这个瞬时钳位电压。

图3  压敏电阻320E2K1规格书

 3. 改进措施

    钳位电压低于700V的，如图3，有250E2K1。但是压敏电压只有250 V(RMS)，显然不适合240V的电路。

显然，只能在MOS管选型上想办法。通过查找IRFBF20的规格书，D-S击穿电压900V，大于压敏电阻的钳位电压，可以满足要求，如图4所示。替换后，进行差模L-N 1000V浪涌测试，结果合格。

图4  MOS管IRFBF20规格书

4. 思考与启示

选型压敏电阻时，不但考虑其服务的电路的正常工作电压范围，还要考虑其服务的电路所能承受的最大耐压。