उपकरण एलसीडी स्थापित करते समय विद्युत इन्सुलेशन के किन मुद्दों पर ध्यान दिया जाना चाहिए?

और, विद्युत इन्सुलेशन की मुख्य चुनौतियाँ और विफलता मोड
1. पर्यावरणीय कारकों के कारण इन्सुलेशन में गिरावट
उच्च आर्द्रता: जब आर्द्रता 85% आरएच से अधिक हो जाती है, तो पानी के अणु इन्सुलेशन सामग्री की सतह पर प्रवाहकीय मार्ग बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप इन्सुलेशन प्रतिरोध में 50% से अधिक की कमी होती है।
तापमान चक्र: -40 डिग्री से +85 डिग्री के तापमान अंतर के तहत, सामग्री के थर्मल विस्तार गुणांक में अंतर माइक्रोक्रैक का कारण बन सकता है, जिससे रेंगने की दूरी 30% कम हो जाती है।
रासायनिक प्रदूषण: नमक स्प्रे और तेल के दाग जैसे संक्षारक पदार्थ इन्सुलेशन परत को नुकसान पहुंचा सकते हैं, जिससे 24 घंटों के भीतर सतह प्रतिरोध अपने प्रारंभिक मूल्य के 1/10 तक कम हो सकता है।
2. विशिष्ट विफलता मोड
इलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन: 500V से ऊपर के वोल्टेज पर, कमजोर बिंदु (जैसे पिन सोल्डरिंग) तत्काल ब्रेकडाउन का अनुभव करते हैं, जिससे बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है।
Creepage corrosion: The conductive channel formed along the insulation surface continues to develop under high voltage difference (>1000V/मिमी), अंततः शॉर्ट सर्किट का कारण बनता है।
स्थैतिक संचय: घर्षण या प्रेरण द्वारा उत्पन्न स्थैतिक बिजली (15kV तक) MOSFETs जैसे संवेदनशील उपकरणों में प्रवेश कर सकती है, जिससे स्थायी क्षति हो सकती है।
2, इन्सुलेशन सामग्री का चयन और प्रदर्शन आवश्यकताएँ
1. बुनियादी इन्सुलेशन सामग्री
पीसीबी सब्सट्रेट: एफआर -4 (20केवी/मिमी से अधिक या उसके बराबर वोल्टेज का सामना करना) या पीटीएफई (260 डिग्री तापमान का सामना करना) सामग्री को प्राथमिकता दी जानी चाहिए, और कागज-आधारित फेनोलिक बोर्ड (केवल 5केवी/मिमी वोल्टेज का सामना करना) से बचना चाहिए।
सीलिंग चिपकने वाला: 1 × 10 ¹⁵Ω· सेमी की मात्रा प्रतिरोधकता और -60 डिग्री से +180 डिग्री की तापमान प्रतिरोध सीमा के साथ दो - घटक एपॉक्सी राल (जैसे ईपीओएन 828) का उपयोग करना।
इन्सुलेशन गैसकेट: स्थिर ढांकता हुआ स्थिरांक (3.4-3.6) और हानि स्पर्शरेखा के साथ पॉलीमाइड (पीआई) फिल्म (मोटाई 0.1 मिमी, वोल्टेज 10 केवी का सामना) का चयन करें<0.005.
2. विशेष पर्यावरण सामग्री
नमी रोधी कोटिंग: पीसीबी की सतह पर 0.1% से कम जल अवशोषण दर के साथ तीन प्रूफ पेंट (जैसे ह्यूमिसे 1बी31) स्प्रे करें, जो इन्सुलेशन प्रतिरोध को परिमाण के 2 ऑर्डर तक बढ़ा सकता है।
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 सेकंड (आईईसी 60112 मानक)।
Conductive shielding layer: In severe electromagnetic interference scenarios, copper foil shielding (thickness 0.1mm, shielding effectiveness>80dB@1GHz) ग्राउंड वायर के साथ विश्वसनीय कनेक्शन सुनिश्चित करें।
3, संरचनात्मक डिजाइन में इन्सुलेशन अनुकूलन योजना
1. क्रीपेज दूरी और विद्युत निकासी
सुरक्षा मानक: IEC 60664-1 के बाद, 240V कार्यशील वोल्टेज पर प्रदूषण स्तर 3 (औद्योगिक वातावरण) के लिए क्रीपेज दूरी 3.2 मिमी से अधिक या उसके बराबर होनी चाहिए, और विद्युत निकासी 2.0 मिमी से अधिक या उसके बराबर होनी चाहिए।
अनुकूलन उपाय:
उच्च वोल्टेज पिन के चारों ओर आइसोलेशन स्लॉट (चौड़ाई 1 मिमी से अधिक या उसके बराबर, गहराई 0.5 मिमी से अधिक या उसके बराबर) सेट करें
पिन एक्सपोज़र लंबाई को कम करने के लिए थ्रू{0}}होल घटकों के बजाय एसएमडी घटकों का उपयोग करना
किनारे के डिस्चार्ज को रोकने के लिए पीसीबी के किनारे पर सुरक्षात्मक टेप (चौड़ाई 2 मिमी से अधिक या उसके बराबर) सेट करें
2. ग्राउंडिंग और परिरक्षण डिजाइन
एकल बिंदु ग्राउंडिंग: ग्राउंड लूप हस्तक्षेप से बचने के लिए एनालॉग और डिजिटल सर्किट के जंक्शन पर चुंबकीय मनका अलगाव का उपयोग किया जाता है।
परिरक्षण परत उपचार:
मेटल शेल को स्प्रिंग प्लेट्स (संपर्क प्रतिरोध) के माध्यम से पीसीबी ग्राउंड प्लेन के साथ विश्वसनीय संपर्क बनाने की आवश्यकता होती है<10m Ω)
परिरक्षित केबल की ब्रेडेड परत की कवरेज दर 90% से अधिक या उसके बराबर होनी चाहिए, और समाप्ति के लिए 360 डिग्री क्रिम्पिंग प्रक्रिया का उपयोग किया जाना चाहिए
3. इन्सुलेशन पर थर्मल डिज़ाइन का प्रभाव
गर्मी अपव्यय पथ: सुनिश्चित करें कि हीट सिंक को उच्च वोल्टेज क्षेत्र से 5 मिमी से अधिक या उसके बराबर की दूरी पर रखा गया है, या इसे अलग करने के लिए एक इंसुलेटेड थर्मल पैड (जैसे बर्गक्विस्ट जीएपी पैड) का उपयोग करें।
तापमान की निगरानी: तापमान 85 डिग्री से अधिक होने पर व्युत्पन्न सुरक्षा को ट्रिगर करने के लिए बैकलाइट ड्राइवर आईसी जैसे प्रमुख घटकों के पास एनटीसी थर्मिस्टर स्थापित करें।
4, स्थापना प्रक्रिया के मुख्य नियंत्रण बिंदु
1. वेल्डिंग और सफाई
सीसा रहित सोल्डरिंग: सीसा संदूषण के कारण इन्सुलेशन प्रदर्शन में गिरावट से बचने के लिए एसएन एजी सीयू मिश्र धातु (पिघलने बिंदु 217 डिग्री) का उपयोग करना।
फ्लक्स अवशेष: आयन अवशेषों को सुनिश्चित करने के लिए सोल्डरिंग के बाद नॉन-क्लीनिंग फ्लक्स का उपयोग करें या अल्ट्रासोनिक सफाई (आवृत्ति 40 किलोहर्ट्ज़, समय 3 मिनट) का उपयोग करें।<1.5 μ g/cm ².
2. यांत्रिक निर्धारण
इन्सुलेशन स्क्रू: पीसीबी में सीधे घुसने के लिए धातु के स्क्रू का उपयोग करने से बचने के लिए पीए 66+30% जीएफ सामग्री (वोल्टेज 15 केवी का सामना करें) का उपयोग करें।
दबाव नियंत्रण: इन्सुलेशन गैसकेट के विरूपण के कारण अत्यधिक दबाव को रोकने के लिए टॉर्क रिंच के माध्यम से निश्चित दबाव (0.5-0.7N·m) को नियंत्रित करें।
3. सीलिंग प्रक्रिया
वैक्यूम डीगैसिंग: सील करने से पहले, वैक्यूम कोलाइड (दबाव) का इलाज करें<10kPa, time 10 minutes) to eliminate local insulation weakness caused by bubbles.
इलाज नियंत्रण: क्रॉसलिंकिंग घनत्व को बढ़ाने के लिए दो घटक एपॉक्सी राल को 24 घंटे के लिए 25 डिग्री पर ठीक किया जाना चाहिए, या गर्मी ठीक किया जाना चाहिए (80 डिग्री / 2 घंटे)।
5, इन्सुलेशन प्रदर्शन परीक्षण और सत्यापन
1. नियमित परीक्षण
इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण: 500V DC megohmmeter का उपयोग करें, और मापा गया मान 100M Ω (IEC 60529 मानक) से अधिक या उसके बराबर होना चाहिए।
वोल्टेज झेलने का परीक्षण: 1500V AC (1 मिनट) या 2121V DC (1 सेकंड) लागू करें, और लीकेज करंट होना चाहिए<5mA (UL 60950 standard).
2. पर्यावरण सिमुलेशन परीक्षण
नम ताप परीक्षण: 96 घंटों के लिए 85 डिग्री/85% आरएच के वातावरण में रखे जाने के बाद, इन्सुलेशन प्रतिरोध ड्रॉप दर 50% से कम होनी चाहिए।
नमक स्प्रे परीक्षण: 48 घंटों के लिए 5% NaCl घोल स्प्रे वातावरण के संपर्क में आने पर, सतह पर कोई संक्षारण उत्पाद नहीं होता है।
तापमान चक्रण: इन्सुलेशन प्रदर्शन में स्थायी गिरावट के बिना -40 डिग्री और +85 डिग्री के बीच 20 चक्र करें।
3. दीर्घकालिक विश्वसनीयता सत्यापन
त्वरित जीवन परीक्षण: 60 डिग्री, 85% आरएच और 1.2 गुना रेटेड वोल्टेज पर 1000 घंटे तक निरंतर संचालन के बाद, विफलता दर 0.1% से कम होनी चाहिए।
हॉल्ट परीक्षण: तीव्र तापमान परिवर्तन (-55 डिग्री से +125 डिग्री/मिनट) और यादृच्छिक कंपन (50 ग्राम आरएमएस) जैसी चरम स्थितियों के माध्यम से डिजाइन की कमजोरियों की पहचान करें।
6, विशिष्ट अनुप्रयोग मामले
एक निश्चित तेल ड्रिलिंग प्लेटफ़ॉर्म की नियंत्रण प्रणाली में, उपकरण एलसीडी को 120 डिग्री तेल दूषित वातावरण में स्थिर रूप से काम करने की आवश्यकता होती है। निम्नलिखित उपायों को लागू करके:

पीआई पतली फिल्म इन्सुलेशन गैस्केट का उपयोग करना (मोटाई 0.2 मिमी, तापमान प्रतिरोध 300 डिग्री)
Spray nano coating on the surface of PCB (contact angle>150 डिग्री) तेल के दागों को चिपकने से रोकने के लिए
सीलिंग के लिए सिलिकॉन रबर (शोर ए 30, तापमान प्रतिरोध -60 डिग्री से +200 डिग्री) का उपयोग किया जाता है
IEC 60068-2-64 मानक में "तेल धुंध संक्षारण परीक्षण" द्वारा सत्यापित
सिस्टम 5 वर्षों से लगातार चल रहा है, इन्सुलेशन प्रतिरोध हमेशा 500M Ω से ऊपर बना हुआ है और कोई विद्युत खराबी या क्रीपेज दोष नहीं हुआ है।