如何避免工業(yè)PCB上的大電流電弧點(diǎn)燃

在工業(yè)環(huán)境中可能存在的危害之一是在兩個(gè)物體或不同電荷水平的位置之間以電弧的形式進(jìn)行不必要的電能傳輸。在電路板上，高壓電弧跟蹤率（HVTR）是衡量您的PCB材料抵抗這種情況影響的標(biāo)準(zhǔn)方法。為了全面了解電路板上的電弧，我們需要考慮電流以及電壓。因此，讓我們探索電壓，電流和電弧之間的關(guān)系，這應(yīng)該使我們能夠建立避免高電流電弧著火的方法，否則會(huì)導(dǎo)致電路板的物理?yè)p壞以及可能的延遲或停止工廠(chǎng)運(yùn)作。

PCBA上的電壓，電流和電弧

由于工業(yè)設(shè)備的功率需求，PCBA通常接受，處理和分配高功率。對(duì)于許多板子來(lái)說(shuō)，這意味著高壓注意事項(xiàng)生產(chǎn)量必須納入設(shè)計(jì)和制造過(guò)程。但是，如下表所列，實(shí)際上存在三種工業(yè)高功率條件，這些條件可能會(huì)存在于您的電路板上，并可能影響您的電路板開(kāi)發(fā)。

如上圖所示，主板上的主要起因或大功率電弧的原因可能是大電流引起的。通常，這不是問(wèn)題，只要電路板條件不超過(guò)適當(dāng)性能等級(jí)類(lèi)別（PLC）的限制即可，該類(lèi)別可估計(jì)電路板材料在給定電氣條件下的響應(yīng)方式。這些類(lèi)別基于標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試程序，可以在UL-746A 并針對(duì)不同的電弧危害類(lèi)型進(jìn)行了組織。

可能影響工業(yè)PCBA的電弧產(chǎn)生的危險(xiǎn)有：表面跟蹤和沿表面形成不希望通過(guò)電路板材料的電路路徑的表面跟蹤；以及電弧引燃，其中電路板突然燃燒成火焰。當(dāng)可能由于某些意外情況（例如輸入電源線(xiàn)尖峰）在板上出現(xiàn)意外的高壓時(shí)，跟蹤可能會(huì)成為問(wèn)題。但是，噴發(fā)通常與高電流有關(guān)，在低電壓和高電壓條件下都可能發(fā)生，并且更為嚴(yán)重。高電流電弧點(diǎn)火不僅會(huì)損壞開(kāi)始時(shí)的PCBA，還會(huì)損壞附近的電路板，其他設(shè)備，甚至可能威脅該區(qū)域的人員。因此，必須設(shè)計(jì)和制造工業(yè)PCBA以避免電弧點(diǎn)燃。

防止電路板上的大電流電弧點(diǎn)燃

高壓PCB設(shè)計(jì)可防止電弧如果您結(jié)合了主要來(lái)自UL-746A的已建立標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的結(jié)果，則此方法有效。防止大電流電弧點(diǎn)火事件也是如此。下表列出了兩種測(cè)量大電流電弧效應(yīng)的測(cè)試。

這些測(cè)試的結(jié)果可用于形成一種策略，以最大程度地降低大電流電弧在工業(yè)PCBA上引起點(diǎn)火的可能性，如下所述。

如何避免大電流電弧點(diǎn)火

l比較各種材料的HWI和HAI等級(jí)。

出于所有紙板材料考慮，應(yīng)獲取這些結(jié)果或進(jìn)行測(cè)試。

l使用A中的等級(jí)作為主要決定因素來(lái)選擇板表面材料。

選擇一種在點(diǎn)火可能蔓延其他設(shè)備或威脅人員之前為隔離電路板提供足夠時(shí)間的材料。

l根據(jù)A和B的結(jié)果制定風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃，以解決高電流電弧事件。

制定并付諸實(shí)施 風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃響應(yīng)電弧事件，包括適當(dāng)?shù)目刂?。例如，如果您的電路板僅暴露于少數(shù)事件，每個(gè)事件平均持續(xù)幾秒鐘，則可能不需要更換電路板。另一方面，如果在一個(gè)事件中暴露100秒，則電路板可能已損壞到足以保證可以更換的程度。