一, Sfidi ewlenin u modi ta 'falliment ta' insulazzjoni elettrika
1. Degradazzjoni tal-insulazzjoni kkawżata minn fatturi ambjentali
Umdità għolja: Meta l-umdità taqbeż il-85% RH, il-molekuli tal-ilma jiffurmaw mogħdijiet konduttivi fuq il-wiċċ tal-materjali tal-insulazzjoni, li jirriżultaw fi tnaqqis tar-reżistenza tal-insulazzjoni b'aktar minn 50%.
Ċiklu tat-temperatura: Taħt differenza fit-temperatura ta '-40 grad sa+85 grad, id-differenza fil-koeffiċjent ta' espansjoni termali tal-materjal tista 'tikkawża mikroxquq, tnaqqas id-distanza creepage bi 30%.
Tniġġis kimiku: Sustanzi korrużivi bħal sprej tal-melħ u tbajja taż-żejt jistgħu jagħmlu ħsara lis-saff ta 'insulazzjoni, u jnaqqsu r-reżistenza tal-wiċċ għal 1/10 tal-valur inizjali tiegħu fi żmien 24 siegħa.
2. Modi ta' Ħsara Tipiċi
Tkissir elettriku: F'vultaġġi 'l fuq minn 500V, punti dgħajfa (bħall-issaldjar tal-brilli) jesperjenzaw tqassim istantanju, li jirrilaxxa ammont kbir ta' sħana.
Creepage corrosion: The conductive channel formed along the insulation surface continues to develop under high voltage difference (>1000V/mm), fl-aħħar mill-aħħar tikkawża ċirkwit qasir.
Akkumulazzjoni statika: L-elettriku statiku (sa 15kV) iġġenerat minn frizzjoni jew induzzjoni jista 'jippenetra apparat sensittiv bħal MOSFETs, u jikkawża ħsara permanenti.
2, Rekwiżiti ta 'Għażla u Prestazzjoni ta' Materjali ta 'Insulazzjoni
1. Materjali bażiċi ta 'insulazzjoni
Substrat tal-PCB: Materjali FR-4 (jiflaħ vultaġġ akbar minn jew ugwali għal 20kV/mm) jew PTFE (jiflaħ temperatura 260 grad ) għandhom jiġu ppreferuti, u bordijiet fenoliċi bbażati fuq il-karta (vultaġġ jiflaħ biss 5kV/mm) għandhom jiġu evitati.
Adeżiv tas-siġillar: bl-użu ta 'żewġ -reżina epossidika komponenti (bħal EPON 828), b'reżistività tal-volum ta' 1 × 10 ¹⁵Ω· ċm u firxa ta 'reżistenza għat-temperatura ta' -60 grad sa +180 grad .
Siegla ta 'insulazzjoni: Agħżel film polyimide (PI) (ħxuna 0.1mm, jiflaħ vultaġġ 10kV), b'kostanti dielettrika stabbli (3.4-3.6) u tanġent tat-telf<0.005.
2. Materjali ambjentali speċjali
Kisi ta 'prova ta' umdità: Spray tliet żebgħa ta 'prova (bħal Humisay 1B31) fuq il-wiċċ tal-PCB, b'rata ta' assorbiment tal-ilma ta 'inqas minn 0.1%, li tista' żżid ir-reżistenza tal-insulazzjoni b'2 ordnijiet ta 'kobor.
Arc resistant material: Ceramic coating (Al ₂ O ∝, thickness 50 μ m) is used in high-voltage contact areas, with an arc resistance time of>180 sekonda (standard IEC 60112).
Conductive shielding layer: In severe electromagnetic interference scenarios, copper foil shielding (thickness 0.1mm, shielding effectiveness>80dB@1GHz) Tiżgura konnessjoni affidabbli mal-wajer ta 'l-art.
3, Skema ta 'ottimizzazzjoni ta' insulazzjoni fid-disinn strutturali
1. Distanza ta 'creepage u tneħħija elettrika
Standard ta 'sikurezza: Wara IEC 60664-1, id-distanza creepage għal livell ta' tniġġis 3 (ambjent industrijali) f'vultaġġ ta 'ħidma ta' 240V għandha tkun Akbar minn jew ugwali għal 3.2mm, u t-tneħħija elettrika għandha tkun Akbar minn jew ugwali għal 2.0mm.
Miżuri ta' ottimizzazzjoni:
Issettja slots ta' iżolament (wisa' akbar minn jew ugwali għal 1mm, fond akbar minn jew ugwali għal 0.5mm) madwar il-brilli ta' vultaġġ għoli-
L-użu ta' komponenti SMD minflok komponenti minn-toqba biex jitnaqqas it-tul tal-espożizzjoni tal-brilli
Issettja tejp protettiv (wisa 'Akbar minn jew ugwali għal 2mm) fit-tarf tal-PCB biex tipprevjeni l-iskariku tat-tarf
2. Disinn ta 'l-ert u l-ilqugħ
L-ert ta 'punt wieħed: L-iżolament ta' żibeġ manjetiku jintuża fil-junction ta 'ċirkwiti analogi u diġitali biex tiġi evitata interferenza tal-linja ta' l-art.
Trattament tas-saff tal-ilqugħ:
Il-qoxra tal-metall teħtieġ li tagħmel kuntatt affidabbli mal-pjan terren tal-PCB permezz ta 'pjanċi tar-rebbiegħa (reżistenza tal-kuntatt<10m Ω)
Ir-rata ta 'kopertura tas-saff immaljat tal-kejbil protett għandha tkun Akbar minn jew ugwali għal 90%, u għandu jintuża proċess ta' crimping ta '360 grad għat-terminazzjoni
3. L-impatt tad-disinn termali fuq l-insulazzjoni
Mogħdija tad-dissipazzjoni tas-sħana: Żgura li s-sink tas-sħana jinżamm f'distanza ta 'Ikbar minn jew ugwali għal 5mm miż-żona ta' vultaġġ għoli -, jew uża kuxxinett termali iżolat (bħal Bergquist GAP Pad) biex tiżolaha.
Monitoraġġ tat-temperatura: Installa termistors NTC ħdejn komponenti ewlenin bħal ICs tas-sewwieq tad-dawl ta 'wara biex tiskatta protezzjoni ta' derating meta t-temperatura taqbeż il-85 grad.
4, Punti ta 'kontroll ewlenin tal-proċess ta' installazzjoni
1. Iwweldjar u Tindif
Saldjar mingħajr ċomb: Bl-użu ta 'liga ta' Sn Ag Cu (punt tat-tidwib 217 grad) biex tevita degradazzjoni tal-prestazzjoni tal-insulazzjoni kkawżata minn kontaminazzjoni taċ-ċomb.
Residwu tal-fluss: Uża fluss mhux tat-tindif jew uża tindif ultrasoniku (frekwenza 40kHz, ħin 3 minuti) wara l-issaldjar biex tiżgura residwu tal-jone<1.5 μ g/cm ².
2. Twaqqif mekkaniku
Viti ta 'insulazzjoni: Uża materjal PA66+30% GF (jiflaħ vultaġġ 15kV) biex tevita li tuża viti tal-metall biex tippenetra direttament il-PCB.
Kontroll tal-pressjoni: Ikkontrolla l-pressjoni fissa (0.5-0.7N · m) permezz ta 'torque wrench biex tevita li pressjoni eċċessiva tikkawża deformazzjoni tas-siegla tal-insulazzjoni.
3. Proċess ta 'siġillar
Degassing bil-vakwu: Qabel l-issiġillar, ittratta bil-vakwu l-kollojde (pressjoni<10kPa, time 10 minutes) to eliminate local insulation weakness caused by bubbles.
Kontroll tat-tqaddid: Ir-reżina epoxy b'żewġ komponenti jeħtieġ li tiġi vulkanizzata f'25 grad għal 24 siegħa, jew ikkurata bis-sħana (80 grad /2 sigħat) biex tiżdied id-densità tal-crosslinking.
5, Ittestjar u verifika tal-prestazzjoni tal-insulazzjoni
1. Ittestjar ta 'rutina
Test tar-reżistenza tal-insulazzjoni: Uża megohmmeter ta '500V DC, u l-valur imkejjel għandu jkun Akbar minn jew ugwali għal 100M Ω (standard IEC 60529).
Test ta 'reżistenza għall-vultaġġ: Applika 1500V AC (minuta) jew 2121V DC (sekonda), u l-kurrent tat-tnixxija għandu jkun<5mA (UL 60950 standard).
2. Ittestjar ta 'simulazzjoni ambjentali
Test tas-sħana niedja: Wara li titqiegħed f'ambjent ta '85 grad /85% RH għal 96 siegħa, ir-rata ta' waqgħa tar-reżistenza tal-insulazzjoni għandha tkun inqas minn 50%.
Test tal-isprej tal-melħ: meta espost għal ambjent tal-isprej ta 'soluzzjoni ta' 5% NaCl għal 48 siegħa, m'hemm l-ebda prodott ta 'korrużjoni fuq il-wiċċ.
Ċiklu tat-temperatura: Wettaq 20 ċiklu bejn -40 grad u +85 grad mingħajr degradazzjoni permanenti tal-prestazzjoni tal-insulazzjoni.
3. Verifika tal-affidabbiltà fit-tul
Test tal-ħajja aċċellerat: Wara tħaddim kontinwu għal 1000 siegħa f'60 grad, 85% RH, u 1.2 darbiet il-vultaġġ nominali, ir-rata ta 'falliment għandha tkun inqas minn 0.1%.
Ittestjar ta' WAQFA: Identifika d-dgħufijiet tad-disinn permezz ta' kundizzjonijiet estremi bħal bidliet rapidi fit-temperatura (-55 grad sa+125 grad /min) u vibrazzjonijiet każwali (50g RMS).
6, Każijiet ta 'applikazzjoni tipiċi
Fis-sistema ta 'kontroll ta' ċerta pjattaforma tat-tħaffir taż-żejt, l-istrument LCD jeħtieġ li jaħdem b'mod stabbli f'ambjent ikkontaminat taż-żejt ta '120 grad. Bl-implimentazzjoni tal-miżuri li ġejjin:
Bl-użu ta 'siegla ta' insulazzjoni tal-film irqiq PI (ħxuna 0.2mm, reżistenza għat-temperatura 300 grad)
Spray nano coating on the surface of PCB (contact angle>150 grad) biex jipprevjenu t-tbajja taż-żejt milli jeħel
Gomma tas-silikonju (Shore A 30, reżistenza għat-temperatura -60 grad sa +200 grad) tintuża għas-siġillar
Ivverifikat mill-"Oil Mist Korrużjoni Test" fl-istandard IEC 60068-2-64
Is-sistema ilha taħdem kontinwament għal 5 snin, bir-reżistenza tal-insulazzjoni dejjem tinżamm 'il fuq minn 500M Ω u ma seħħew l-ebda ħsarat elettriku jew creepage.
