Was sind die wichtigsten Punkte bei der Leiterplattenverkabelung beim Schutz vor Überspannungen?

I. Achten Sie auf die Größe des Einschaltstroms, der in der Leiterplattenverkabelung vorgesehen ist

Bei Tests wird häufig festgestellt, dass das ursprüngliche Design der Leiterplatte die Anforderungen des Überspannungsschutzes nicht erfüllen kann.Bei der Konstruktion allgemeiner Ingenieure wird nur das funktionale Design des Systems berücksichtigt. Beispielsweise muss das tatsächliche System nur 1 A Strom führen Entwickelt für Stoß- und vorübergehende Stoßströme, die 3 KA (1,2/50us und 8/20us) erreichen. Jetzt gehe ich also von 1A des tatsächlichen Arbeitsstromdesigns aus. Kann es die oben genannte vorübergehende Stoßstromkapazität erreichen?Die tatsächliche Erfahrung des Projekts zeigt uns, dass dies unmöglich ist. Wie kann man es also gut machen?Hier ist eine Methode zur Berechnung der Leiterplattenverkabelung, die als Grundlage für die Übertragung des Momentanstroms verwendet werden kann.

Zum Beispiel: 0,36 mm Breite einer 1 Unze Kupferfolie, 35 µm dicke Leitungen in einem 40 µs rechteckigen Stromstoß, der maximale Einschaltstrom beträgt etwa 580 A.Wenn Sie ein 5KA-Schutzdesign (8/20us) erstellen möchten, sollte die Vorderseite der Leiterplattenverkabelung aus angemessener 2 oz Kupferfolie mit einer Breite von 0,9 mm bestehen.Zur Lockerung der Breite können Sicherheitsvorrichtungen angebracht sein.

II.Achten Sie darauf, dass bei der Anordnung der Überspannungsanschlusskomponenten ein sicherer Abstand gewährleistet ist

Design des Überspannungsanschlusses Zusätzlich zu unserem normalen Sicherheitsabstand für die Betriebsspannung müssen wir auch den Sicherheitsabstand für transiente Überspannungen berücksichtigen.

Bezüglich der normalen Betriebsspannungsauslegung und des Sicherheitsabstandes können wir auf die entsprechenden Vorgaben der UL60950 verweisen.Darüber hinaus übernehmen wir die UL-Norm UL796, bei der die Spannungsfestigkeitsprüfung für Leiterplatten bei 40 V/mil oder 1,6 kV/mm liegt.Diese Datenführung zwischen den PCB-Leitern kann den Sicherheitsabständen bei Hipot-Spannungstests standhalten und ist sehr nützlich.

Beispielsweise sollte gemäß 60950-1 Tabelle 5B eine Arbeitsspannung von 500 V zwischen den Leitern vorhanden sein, um den Spannungsfestigkeitstest von 1740 Veff zu bestehen, und die Spitze von 1740 Veff sollte 1740 x 1,414 = 2460 V betragen.Gemäß der 40-V/mil-Einstellungsnorm können Sie berechnen, dass der Abstand zwischen den beiden Leiterplattenleitern nicht weniger als 2460/40 = 62 mil oder 1,6 mm betragen sollte.

Und Überspannungen sind zusätzlich zu den oben genannten normalen Dingen zu beachten, aber achten Sie auch auf die Größe der angelegten Überspannung und die Eigenschaften der Schutzvorrichtung, um den Sicherheitsabstand auf 1,6 mm Abstand zu erhöhen, die maximale Abschaltkriechspannung beträgt 2460 V Wenn wir eine Stoßspannung von bis zu 6 kV oder sogar 12 kV erreichen, hängt die Frage, ob dieser Sicherheitsabstand erhöht werden soll, von den Eigenschaften des Überspannungsschutzgeräts ab, auf die unsere Ingenieure im Experiment häufig stoßen, wenn die Überspannung laut kriecht.

Wenn beispielsweise eine Keramikentladungsröhre eine Spannungsfestigkeit von 1740 V erfordert, wählen wir das Gerät für 2200 V aus, und im Fall der oben genannten Überspannung beträgt die Entladungsspitzenspannung bis zu 4500 V, zu diesem Zeitpunkt gemäß dem oben Gesagten Berechnung beträgt unser Sicherheitsabstand: 4500/1600 * 1 mm = 2,8125 mm.

III.Achten Sie auf die Lage der Überspannungsschutzgeräte auf der Leiterplatte

Die Position der Schutzvorrichtung wird hauptsächlich in der vorderen Position des geschützten Ports festgelegt, insbesondere wenn der Port über mehr als einen Zweig oder Stromkreis verfügt. Wenn eine Bypass- oder Rückwärtsposition eingestellt wird, wird die Schutzwirkungsleistung erheblich verringert.In der Realität werden diese Probleme oft vergessen, weil der Standort nicht ausreicht oder die Ästhetik des Layouts nicht ausreicht.

Stoßstrom

IV.Achten Sie auf den großen Stromrückweg

Der Rückweg eines großen Stroms muss in der Nähe der Stromversorgung oder der Erdhülle liegen. Je länger der Weg, desto größer die Rückimpedanz, desto größer ist die Größe des durch den Anstieg des Bodenniveaus verursachten Übergangsstroms, auf den sich diese Spannung auswirkt Viele Chips sind großartig, aber auch der wahre Schuldige des System-Resets, die Sperre.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 14. Juli 2022

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