¿Cuáles son los puntos clave del cableado de PCB cuando se trata de protección contra sobretensiones?

I. Preste atención al tamaño de la corriente de entrada diseñada en el cableado de la PCB.

En las pruebas, a menudo se encuentra que el diseño original de la PCB no puede satisfacer las necesidades de la sobretensión.El diseño de ingenieros generales, solo toma en cuenta el diseño funcional del sistema, como por ejemplo, el trabajo real del sistema solo necesita transportar 1A de corriente, el diseño se diseñará de acuerdo con esto, pero es posible que el sistema necesite ser diseñado para sobretensiones, sobretensiones transitorias para alcanzar 3KA (1.2/50us y 8/20us), así que ahora uso 1A del diseño de corriente de trabajo real, ¿puede lograr la capacidad de sobretensión transitoria anterior?La experiencia real del proyecto nos dice que esto es imposible, entonces, ¿cómo hacerlo bien?A continuación se muestra una forma de calcular el cableado de la PCB que se puede utilizar como base para transportar corriente instantánea.

Por ejemplo: 0,36 mm de ancho de lámina de cobre de 1 oz, líneas de espesor de 35 um en una sobretensión de corriente rectangular de 40 us, la corriente de entrada máxima de aproximadamente 580 A.Si desea realizar un diseño de protección 5KA (8/20us), entonces la parte frontal del cableado de la PCB debe tener una lámina de cobre razonable de 2 oz y 0,9 mm de ancho.Los dispositivos de seguridad pueden ser apropiados para relajar el ancho.

II.Preste atención a que el diseño de los componentes del puerto de sobretensión debe tener un espacio seguro.

El diseño del puerto de sobretensión, además de nuestro diseño de espaciamiento de seguridad de voltaje de operación normal, también debemos considerar el espaciamiento de seguridad de sobretensiones transitorias.

Sobre el diseño de voltaje de funcionamiento normal cuando el espaciado de seguridad podemos consultar las especificaciones relevantes de UL60950.Además, tomamos UL en el estándar UL796 en la prueba de voltaje soportado de la placa de circuito impreso que es 40 V/mil o 1,6 KV/mm.Esta guía de datos entre los conductores de PCB puede resistir la prueba de tensión soportada de Hipot. El espaciado de seguridad es muy útil.

Por ejemplo, de acuerdo con la Tabla 5B 60950-1, el voltaje de trabajo de 500 V entre los conductores debe cumplir con la prueba de voltaje soportado de 1740 Vrms, y el pico de 1740 Vrms debe ser 1740X1.414 = 2460 V.De acuerdo con el estándar de configuración de 40 V/mil, puede calcular que el espacio entre los dos conductores de PCB no debe ser inferior a 2460/40 = 62 mil o 1,6 mm.

Y sobretensiones, además de las cosas normales anteriores a tener en cuenta, pero también preste atención al tamaño de la sobretensión aplicada y a las características del dispositivo de protección para aumentar el espacio de seguridad a 1,6 mm, el voltaje de fuga de corte máximo de 2460 V. , si aumentamos el voltaje hasta 6KV, o incluso 12KV, entonces el aumento de este espacio de seguridad depende de las características del dispositivo de protección contra sobretensiones, que también es lo que nuestros ingenieros encuentran a menudo en el experimento cuando la sobretensión aumenta con fuerza.

Tubo de descarga de cerámica, por ejemplo, en el requisito de voltaje soportado de 1740 V, elegimos que el dispositivo debe ser de 2200 V, y es en el caso del sobrevoltaje anterior, su voltaje de pico de descarga hasta 4500 V, en este momento, de acuerdo con lo anterior cálculo, nuestro espacio de seguridad es: 4500/1600 * 1 mm = 2,8125 mm.

III.Preste atención a la ubicación de los dispositivos de protección contra sobretensiones en la PCB.

La ubicación del dispositivo de protección se establece principalmente en la posición frontal del puerto protegido, especialmente cuando el puerto tiene más de una rama o circuito; si se establece en posición de derivación o hacia atrás, su efecto de protección se reducirá considerablemente.En realidad, a veces porque la ubicación no es suficiente, o por la estética del diseño, estas cuestiones suelen olvidarse.

sobrecorriente

IV.Preste atención a la gran ruta de retorno actual.

La ruta de retorno de corriente grande debe estar cerca de la fuente de alimentación o de la capa de tierra, cuanto más larga sea la ruta, mayor será la impedancia de retorno, mayor será la magnitud de la corriente transitoria causada por el aumento del nivel del suelo, el impacto de este voltaje en Muchos chips son geniales, pero también son los verdaderos culpables del reinicio y bloqueo del sistema.


Hora de publicación: 14-jul-2022

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