Comprensione della causa dell'arco nel circuito del filtro CA.

Ho una piastra a induzione che un giorno ha fatto esplodere una miccia nel mio pannello di distribuzione quando la collegavo. (Con il fumo obbligatorio dal dispositivo ovviamente)

All'ispezione visiva, solo il PCB del filtro CA mostra danni evidenti:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

(Nota: R1 potrebbe anche essere 51kOhm (i codici colore sono danneggiati), L1 e L2 sono 20,5 giri su un nucleo giallo da 1 pollice.)

Descrizione del danno:

• Il PCB tra il terminale destro di L1 (punto A sullo schema) e da qualche parte da L2 (punti B o C in alternativa, difficile da dire con un torroid) viene gravemente eroso dall'arco.
• Il materiale dell'involucro del resistore R1 è incrinato e leggermente annerito ma il resistore non è "esploso" come ci si aspetterebbe da un resistore sovraccarico. Sembra possibile che R1 fosse semplicemente nel percorso dell'arco tra le due induttanze.
• Detto questo, anche i terminali di R1 sono anneriti. (Forse a causa di un arco "errante"?)

Fotografia del PCB: il fondo del PCB è intatto.

Domande:

1. Ho ragione a supporre che R1 non abbia altra funzione se non quella di fornire un percorso di scarica sicuro per C1, ad esempio quando è scollegato?
2. In tal caso, perché R1 non è direttamente parallelo a C1? Sembra una strana scelta di design per eseguire lo scarico attraverso L1 ...
3. Qualche idea su cosa abbia causato l'arco (presumibilmente tra i due terminali dell'induttore)?

La mia reazione intestinale:

La mia reazione istintiva è che non vi è alcun problema reale con il filtro PCB stesso, ma che un problema proveniente dalla linea si manifesta solo qui.

Dal momento che le piastre riscaldanti a induzione funzionano ad alta frequenza, è ragionevole pensare che un errore nella parte HF rimanda l'HF sulla linea? In tal caso, con HF bloccato da L1 e L2 salta tra i punti A e C.

Sono sorpreso, tuttavia, che uno spazio di circa 10 mm possa essere colmato, il che sembra suggerire una tensione inaspettatamente alta.

(Nota: lungo la linea viene utilizzato un condensatore da 1200 V (visivamente integro) nella parte HF della piastra riscaldante che suggerisce che la massima tensione che dovrebbe verificarsi è il circuito ...)

Credo che ciò che è accaduto sia stata una combinazione del surriscaldamento del resistore (dovuto alla RF riflessa), causando una più facile ionizzazione dell'aria tra gli induttori, che ha causato l'arco della RF attraverso gli induttori, riscaldando ancora di più il resistore e il ciclo si ripete fino a quando qualcosa "dà".

Durante il periodo di innesco nel quadro di distribuzione, l'induttanza e la capacità del circuito attivo creano l'impulso di alta tensione con alta frequenza (f = 1 / t) f = frequenza dell'impulso, t = tempo per la variazione di corrente (dovuto arco e funzionamento della commutazione IGBT). Questo impulso ad alta tensione sta influenzando la resistenza R1. Il divario tra il resister R1 è di circa 10 mm, solo che quest'area ha una resistenza dielettrica inferiore rispetto ad altri punti del PCB (a causa del montaggio a foro passante dei componenti la resistenza dielettrica del PCB si riduce), quindi, la rottura del dielettrico solido (PCB) ah pend. La resistenza R1 non viene utilizzata solo per scaricare C1, ma funge anche da resistenza di smorzamento per tensioni transitorie.