如何避免工業PCB上的大電流電弧點燃

在工業環境中可能存在的危害之一是在兩個物體或不同電荷水平的位置之間以電弧的形式進行不必要的電能傳輸。在電路板上，高壓電弧跟蹤率（HVTR）是衡量您的PCB材料抵抗這種情況影響的標準方法。為了全面了解電路板上的電弧，我們需要考慮電流以及電壓。因此，讓我們探索電壓，電流和電弧之間的關系，這應該使我們能夠建立避免高電流電弧著火的方法，否則會導致電路板的物理損壞以及可能的延遲或停止工廠運作。

PCBA上的電壓，電流和電弧

由于工業設備的功率需求，PCBA通常接受，處理和分配高功率。對于許多板子來說，這意味著高壓注意事項生產量必須納入設計和制造過程。但是，如下表所列，實際上存在三種工業高功率條件，這些條件可能會存在于您的電路板上，并可能影響您的電路板開發。

如上圖所示，主板上的主要起因或大功率電弧的原因可能是大電流引起的。通常，這不是問題，只要電路板條件不超過適當性能等級類別（PLC）的限制即可，該類別可估計電路板材料在給定電氣條件下的響應方式。這些類別基于標準的測試程序，可以在UL-746A 并針對不同的電弧危害類型進行了組織。

可能影響工業PCBA的電弧產生的危險有：表面跟蹤和沿表面形成不希望通過電路板材料的電路路徑的表面跟蹤；以及電弧引燃，其中電路板突然燃燒成火焰。當可能由于某些意外情況（例如輸入電源線尖峰）在板上出現意外的高壓時，跟蹤可能會成為問題。但是，噴發通常與高電流有關，在低電壓和高電壓條件下都可能發生，并且更為嚴重。高電流電弧點火不僅會損壞開始時的PCBA，還會損壞附近的電路板，其他設備，甚至可能威脅該區域的人員。因此，必須設計和制造工業PCBA以避免電弧點燃。

防止電路板上的大電流電弧點燃

高壓PCB設計可防止電弧如果您結合了主要來自UL-746A的已建立標準測試的結果，則此方法有效。防止大電流電弧點火事件也是如此。下表列出了兩種測量大電流電弧效應的測試。

這些測試的結果可用于形成一種策略，以地降低大電流電弧在工業PCBA上引起點火的可能性，如下所述。

如何避免大電流電弧點火

l比較各種材料的HWI和HAI等級。

出于所有紙板材料考慮，應獲取這些結果或進行測試。

l使用A中的等級作為主要決定因素來選擇板表面材料。

選擇一種在點火可能蔓延其他設備或威脅人員之前為隔離電路板提供足夠時間的材料。

l根據A和B的結果制定風險管理計劃，以解決高電流電弧事件。

制定并付諸實施 風險管理計劃響應電弧事件，包括適當的控制。例如，如果您的電路板僅暴露于少數事件，每個事件平均持續幾秒鐘，則可能不需要更換電路板。另一方面，如果在一個事件中暴露100秒，則電路板可能已損壞到足以保證可以更換的程度。