一, Kjarnaáskoranir og bilunaraðferðir rafeinangrunar
1. Niðurbrot einangrunar af völdum umhverfisþátta
Mikill raki: Þegar rakastig fer yfir 85% RH mynda vatnssameindir leiðandi brautir á yfirborði einangrunarefna, sem leiðir til lækkunar á einangrunarviðnámi um meira en 50%.
Hitastig: Við hitamun sem er -40 gráður til +85 gráður getur munur á varmaþenslustuðli efnisins valdið örsprungum, sem minnkar skriðfjarlægð um 30%.
Efnamengun: Ætandi efni eins og saltúði og olíublettir geta skemmt einangrunarlagið og minnkað yfirborðsþol í 1/10 af upphafsgildi þess innan 24 klukkustunda.
2. Dæmigert bilunarstillingar
Rafmagnsbilun: Við spennu yfir 500V verða veikir punktar (eins og pinnalóðun) fyrir tafarlausu bilun, sem losar mikið magn af hita.
Creepage corrosion: The conductive channel formed along the insulation surface continues to develop under high voltage difference (>1000V/mm), sem að lokum veldur skammhlaupi.
Uppsöfnun truflana: Stöðugt rafmagn (allt að 15kV) sem myndast við núning eða framkalla getur komist inn í viðkvæm tæki eins og MOSFET og valdið varanlegum skemmdum.
2, Val og árangurskröfur einangrunarefna
1. Grunn einangrunarefni
PCB undirlag: FR-4 (þolir spennu sem er meiri en eða jafnt og 20kV/mm) eða PTFE (þolir hitastig 260 gráður) efni ætti að vera ákjósanlegt og ætti að forðast pappírsbundnar fenólplötur (þola aðeins 5kV/mm spennu).
Lokalím: Notaðu tveggja-þátta epoxýplastefni (eins og EPON 828), með rúmmálsviðnám 1 × 10 ¹⁵Ω· cm og hitastigsviðnám á bilinu -60 gráður til +180 gráður.
Einangrunarþétting: Veldu pólýímíð (PI) filmu (þykkt 0,1 mm, þolir spennu 10kV), með stöðugum rafstuðli (3,4-3,6) og tapstangens<0.005.
2. Sérstök umhverfisefni
Rakaþolin húðun: Sprautaðu þremur þéttri málningu (eins og Humisay 1B31) á yfirborð PCB, með vatnsgleypni sem er minna en 0,1%, sem getur aukið einangrunarþol um 2 stærðargráður.
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 sekúndur (IEC 60112 staðall).
Conductive shielding layer: In severe electromagnetic interference scenarios, copper foil shielding (thickness 0.1mm, shielding effectiveness>80dB@1GHz ) Tryggðu áreiðanlega tengingu við jarðvír.
3, Einangrun hagræðingarkerfi í burðarvirkishönnun
1. Skriðfjarlægð og rafmagnsbil
Öryggisstaðall: Í samræmi við IEC 60664-1 verður skriðfjarlægðin fyrir mengunarstig 3 (iðnaðarumhverfi) við 240V vinnuspennu að vera meiri en eða jöfn 3,2 mm og rafmagnsbilið verður að vera meira en eða jafnt og 2,0 mm.
Hagræðingarráðstafanir:
Stilltu einangrunarrauf (breidd meiri en eða jafnt og 1 mm, dýpt meiri en eða jafnt og 0,5 mm) í kringum háspennupinnana-
Notaðu SMD íhluti í stað íhluta í gegnum-gat til að draga úr lengd pinnaútsetningar
Settu hlífðarband (breidd meiri en eða jafnt og 2 mm) á brún PCB til að koma í veg fyrir brún losun
2. Jarðtenging og hlífðarhönnun
Einspunkts jarðtenging: Segulperlueinangrun er notuð á mótum hliðrænna og stafrænna hringrása til að forðast truflun á jarðlykkju.
Meðhöndlun hlífðarlags:
Málmskelin þarf að komast í áreiðanlega snertingu við PCB jarðplanið í gegnum gormaplötur (snertiþol<10m Ω)
Þekjuhlutfall fléttu lags hlífðar kapalsins ætti að vera meira en eða jafnt og 90% og nota ætti 360 gráðu krumpuferli til að loka
3. Áhrif varmahönnunar á einangrun
Hitadreifingarleið: Gakktu úr skugga um að hitaupptakan sé geymd í meiri fjarlægð en eða jafnt og 5 mm frá háspennusvæðinu, eða notaðu einangraðan hitapúða (eins og Bergquist GAP Pad) til að einangra hann.
Hitastigsvöktun: Settu upp NTC hitastilla nálægt lykilhlutum eins og IC-kerfum fyrir baklýsingu til að kveikja á rýrnunarvörn þegar hitastigið fer yfir 85 gráður.
4, lykilstýringarpunktar uppsetningarferlisins
1. Suða og þrif
Blýlaus lóðun: Notaðu Sn Ag Cu álfelgur (bræðslumark 217 gráður) til að forðast rýrnun einangrunarframmistöðu af völdum blýmengunar.
Flux leifar: Notaðu flæði sem ekki hreinsar eða notaðu úthljóðshreinsun (tíðni 40kHz, tími 3 mínútur) eftir lóðun til að tryggja jónaleifar<1.5 μ g/cm ².
2. Vélræn festing
Einangrunarskrúfur: Notaðu PA66+30% GF efni (þolir 15kV spennu) til að forðast að nota málmskrúfur til að fara beint í gegnum PCB.
Þrýstastýring: Stjórnaðu fasta þrýstingnum (0,5-0,7N · m) í gegnum toglykil til að koma í veg fyrir að of mikill þrýstingur valdi aflögun á einangrunarþéttingu.
3. Lokunarferli
Lofttæmi afgasun: Áður en lokað er, skal lofttæmimeðhöndla kollóíðið (þrýstingur<10kPa, time 10 minutes) to eliminate local insulation weakness caused by bubbles.
Herðunarstýring: Tveggja þátta epoxýplastefni þarf að lækna við 25 gráður í 24 klukkustundir, eða hitalækna (80 gráður /2 klst.) til að auka þvertengingarþéttleika.
5, Einangrun árangur próf og sannprófun
1. Venjulegar prófanir
Einangrunarviðnámspróf: Notaðu 500V DC megohmmeter og mæligildið ætti að vera stærra en eða jafnt og 100M Ω (IEC 60529 staðall).
Spennuþolspróf: Notaðu 1500V AC (1 mínúta) eða 2121V DC (1 sekúndu) og lekastraumurinn ætti að vera<5mA (UL 60950 standard).
2. Umhverfishermiprófun
Rakahitaprófun: Eftir að hafa verið sett í umhverfi sem er 85 gráður /85% RH í 96 klukkustundir ætti fallhlutfall einangrunarviðnáms að vera minna en 50%.
Saltúðapróf: þegar það verður fyrir úðaumhverfi með 5% NaCl lausn í 48 klukkustundir er engin tæringarvara á yfirborðinu.
Hitastig: Framkvæmdu 20 lotur á milli -40 gráður og +85 gráður án varanlegrar rýrnunar á einangrun.
3. Langtíma sannprófun á áreiðanleika
Hröðunarprófun: Eftir samfellda notkun í 1000 klukkustundir við 60 gráður, 85% RH og 1,2 sinnum nafnspennu, ætti bilunartíðni að vera minni en 0,1%.
HALT prófun: Finndu veikleika hönnunar vegna erfiðra aðstæðna eins og hraðra hitabreytinga (-55 gráður til +125 gráður /mín.) og tilviljunarkenndra titrings (50g RMS).
6, Dæmigert umsóknartilvik
Í stjórnkerfi ákveðins olíuborpalla þarf LCD tækið að vinna stöðugt í 120 gráðu olíumenguðu umhverfi. Með því að framkvæma eftirfarandi ráðstafanir:
Notaðu PI þunnfilmu einangrunarþéttingu (þykkt 0,2 mm, hitaþol 300 gráður)
Spray nano coating on the surface of PCB (contact angle>150 gráður) til að koma í veg fyrir að olíublettir festist
Kísillgúmmí (Shore A 30, hitaþol -60 gráður til +200 gráður) er notað til að þétta
Staðfest með "Oil Mist Corrosion Test" í IEC 60068-2-64 staðlinum
Kerfið hefur verið í gangi samfellt í 5 ár, með einangrunarviðnám alltaf haldið yfir 500M Ω og engin rafmagnsbilun eða skriðbilanir hafa átt sér stað.
