เหตุใดตัวเหนี่ยวนำจึงต้องมีข้อกำหนดเรื่องระยะห่างเพื่อความปลอดภัยด้วย?

ต้นฉบับ: Light of Devices

หน้าที่พื้นฐานของตัวเหนี่ยวนำในวงจรคือการกรอง โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการประมวลผลสัญญาณ ทำไมจึงมีข้อกำหนดเรื่องระยะห่างเพื่อความปลอดภัยเมื่อทำการรับรอง? บทความนี้จะให้คำตอบที่เกี่ยวข้องกับคำถามนี้

ในความเป็นจริง สำหรับวงจรทั่วไป ไม่มีข้อกำหนดที่ชัดเจนเกี่ยวกับระยะห่างที่ปลอดภัยของตัวเหนี่ยวนำ เพียงแค่ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดพื้นฐานด้านฉนวนไฟฟ้า และผลิตภัณฑ์จะไม่ลัดวงจรหลังจากใช้งานเป็นเวลานาน
ในการทดสอบตัวเหนี่ยวนำ เรามักจะทดสอบความต้านทานแรงดันไฟฟ้าของขดลวดกับขดลวด หรือขดลวดกับแกนแม่เหล็ก ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 500VAC

อย่างไรก็ตาม หากนำตัวเหนี่ยวนำไปใช้ในวงจรแรงดันสูง สถานการณ์จะแตกต่างออกไป ในวงจรแรงดันสูง ระยะห่างระหว่างขาของตัวเหนี่ยวนำมักจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานระยะห่างทางไฟฟ้าและระยะคืบคลาน เพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจรหรือการคายประจุ
ตามมาตรฐาน IEC60950 ระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันจะสอดคล้องกับระยะห่างขั้นต่ำที่แตกต่างกัน เมื่อวงจรแรงดัน 400V ไม่ได้ถูกเจาะร่อง ระยะห่างทางไฟฟ้าKระหว่างขาของตัวเหนี่ยวนำต้องมีค่า ≥ 6.4 มม.

ในแง่ของระยะห่างการคืบคลาน สำหรับวงจร 220V ระยะห่างการคืบคลานของแผ่นรองพื้น FR4 ต้องมีค่า ≥ 4.0 มม. สำหรับตัวเหนี่ยวนำแรงดันสูง เช่น ตัวเหนี่ยวนำที่อยู่ถัดจากหม้อแปลงหลักของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง จำเป็นต้องมีระยะฉนวนเสริมที่มีค่า ≥ 8.0 มม.
เมื่ออุณหภูมิการทำงานของตัวเหนี่ยวนำค่อนข้างสูง ระยะห่างเพื่อความปลอดภัยสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างเหมาะสมเพื่อชดเชยการเสื่อมสภาพของวัสดุฉนวนที่เกิดจากการใช้งานตัวเหนี่ยวนำเป็นเวลานาน

ในขั้นตอนการออกแบบวงจร หากระยะห่างการคืบคลานไม่เพียงพอ สามารถใช้การเซาะร่องเพื่อตอบสนองความต้องการได้ สำหรับการเลือกวัสดุตัวเหนี่ยวนำ จำเป็นต้องใช้โครงสร้างที่ทนไฟและหน่วงไฟ ลวดเคลือบที่ทนความร้อนสูง และเทปฉนวนที่ได้รับการรับรองความปลอดภัย เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเป็นไปตามมาตรฐานและข้อกำหนดด้านความปลอดภัย
โดยรวมแล้ว ข้อกำหนดระยะห่างเพื่อความปลอดภัยสำหรับตัวเหนี่ยวนำนั้นมีจุดประสงค์หลักเพื่อป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าลัดวงจร การรั่วไหล และความเสียหายของฉนวน ซึ่งสามารถอ้างอิงถึงมาตรฐานต่างๆ เช่น IEC 60950 และ UL 60950 และออกแบบอย่างครอบคลุมโดยพิจารณาจากระดับแรงดันไฟฟ้า สภาพแวดล้อมการทำงาน และคุณลักษณะของวัสดุ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าผ่านการทดสอบและได้รับการรับรอง