如何避免工业PCB上的大电流电弧点燃

在工业环境中可能存在的危害之一是在两个物体或不同电荷水平的位置之间以电弧的形式进行不必要的电能传输。在电路板上，高压电弧跟踪率（HVTR）是衡量您的PCB材料抵抗这种情况影响的标准方法。为了全面了解电路板上的电弧，我们需要考虑电流以及电压。因此，让我们探索电压，电流和电弧之间的关系，这应该使我们能够建立避免高电流电弧着火的方法，否则会导致电路板的物理损坏以及可能的延迟或停止工厂运作。

PCBA上的电压，电流和电弧

由于工业设备的功率需求，PCBA通常接受，处理和分配高功率。对于许多板子来说，这意味着高压注意事项生产量必须纳入设计和制造过程。但是，如下表所列，实际上存在三种工业高功率条件，这些条件可能会存在于您的电路板上，并可能影响您的电路板开发。

如上图所示，主板上的主要起因或大功率电弧的原因可能是大电流引起的。通常，这不是问题，只要电路板条件不超过适当性能等级类别（PLC）的限制即可，该类别可估计电路板材料在给定电气条件下的响应方式。这些类别基于标准的测试程序，可以在UL-746A 并针对不同的电弧危害类型进行了组织。

可能影响工业PCBA的电弧产生的危险有：表面跟踪和沿表面形成不希望通过电路板材料的电路路径的表面跟踪；以及电弧引燃，其中电路板突然燃烧成火焰。当可能由于某些意外情况（例如输入电源线尖峰）在板上出现意外的高压时，跟踪可能会成为问题。但是，喷发通常与高电流有关，在低电压和高电压条件下都可能发生，并且更为严重。高电流电弧点火不仅会损坏开始时的PCBA，还会损坏附近的电路板，其他设备，甚至可能威胁该区域的人员。因此，必须设计和制造工业PCBA以避免电弧点燃。

防止电路板上的大电流电弧点燃

高压PCB设计可防止电弧如果您结合了主要来自UL-746A的已建立标准测试的结果，则此方法有效。防止大电流电弧点火事件也是如此。下表列出了两种测量大电流电弧效应的测试。

这些测试的结果可用于形成一种策略，以地降低大电流电弧在工业PCBA上引起点火的可能性，如下所述。

如何避免大电流电弧点火

l比较各种材料的HWI和HAI等级。

出于所有纸板材料考虑，应获取这些结果或进行测试。

l使用A中的等级作为主要决定因素来选择板表面材料。

选择一种在点火可能蔓延其他设备或威胁人员之前为隔离电路板提供足够时间的材料。

l根据A和B的结果制定风险管理计划，以解决高电流电弧事件。

制定并付诸实施 风险管理计划响应电弧事件，包括适当的控制。例如，如果您的电路板仅暴露于少数事件，每个事件平均持续几秒钟，则可能不需要更换电路板。另一方面，如果在一个事件中暴露100秒，则电路板可能已损坏到足以保证可以更换的程度。