I. PCB配線の突入電流の大きさに注意して設計してください
テストでは、元の PCB 設計がサージのニーズを満たせないことがよくあります。一般的なエンジニアは、システムの機能設計のみを考慮して設計します。たとえば、システムの実際の動作には 1A の電流を流すだけでよく、設計はこれに従って設計されますが、システムがサージ、過渡サージ電流が 3KA (1.2/50us および 8/20us) に達するように設計されているため、実際の動作電流の設計は 1A になりますが、上記の過渡サージ容量を達成できるかどうか?プロジェクトの実際の経験から、これは不可能であることがわかります。では、どうすればうまくいくでしょうか？ここでは、瞬時電流を流すための基礎として使用できる PCB 配線を計算する方法を示します。
例: 幅 0.36 mm の 1 オンスの銅箔、厚さ 35 μm のラインに 40 μs の矩形電流サージがあり、最大突入電流は約 580 A です。5KA (8/20us) の保護設計を行う場合、PCB 配線の前面は、幅 0.9mm の適切な 2 オンスの銅箔でなければなりません。幅を緩和するために安全装置が適切な場合があります。
II.サージポートコンポーネントのレイアウトに注意し、安全な間隔を保つ必要があります
サージポートの設計では、通常の動作電圧設計の安全間隔に加えて、過渡サージの安全間隔も考慮する必要があります。
安全間隔の通常動作電圧設計については、UL60950 の関連仕様を参照してください。また、プリント基板の耐電圧試験規格は40V/milまたは1.6KV/mmでUL796規格でULを取得しております。Hipot の耐電圧テストの安全間隔に耐えられる PCB 導体間のこのデータ ガイドは、非常に役立ちます。
たとえば、60950-1 の表 5B によれば、導体間の 500V の動作電圧は 1740Vrms の耐電圧試験に適合する必要があり、1740Vrms のピークは 1740X1.414 = 2460V である必要があります。40V/mil の設定基準によれば、2 つの PCB 導体の間隔は 2460/40 = 62mil または 1.6mm 以上である必要があると計算できます。
サージについては、上記の通常の注意事項に加えて、印加されるサージの大きさ、安全間隔を 1.6mm 間隔、最大遮断沿面電圧 2460V に増やす保護装置の特性にも注意してください。サージ電圧が最大 6KV、さらには 12KV の場合、この安全間隔を増やすかどうかは、サージ過電圧保護デバイスの特性によって決まります。これは、サージが大きく忍び寄る実験でエンジニアがよく遭遇する特性でもあります。
たとえば、セラミック放電管の場合、1740Vの耐電圧要件がある場合、デバイスは2200Vである必要があり、上記のサージの場合、現時点ではその放電スパイク電圧は最大4500Vです。計算によると、安全間隔は 4500/1600 * 1mm = 2.8125mm となります。
Ⅲ．PCB 内の過電圧保護デバイスの位置に注意してください
保護装置の位置は主に保護対象ポートの前方位置に設定されます。特にポートに複数の分岐または回路がある場合、バイパスまたは後方位置に設定すると、保護効果の性能が大幅に低下します。実際には、場所が十分ではなかったり、レイアウトの美しさのために、これらの問題が忘れられることがよくあります。
IV.大電流のリターンパスに注意してください
大電流のリターンパスは電源またはアースのシェルに近づける必要があり、パスが長いほどリターンインピーダンスが大きくなり、グランドレベルの上昇によって引き起こされる過渡電流の大きさが大きくなり、この電圧の影響が大きくなります。多くのチップは優れていますが、システムのリセット、ロックアウトの真の原因でもあります。
投稿日時: 2022 年 7 月 14 日