480 Volt 3 Faz Güç ve PCB İzlerinin Patlaması: Elektriksel Arızalar ve Nedenleri

Giriş

Yüksek voltajlı elektrik sistemlerinde, özellikle 480 Volt 3 faz güç uygulamalarında, baskılı devre kartlarında (PCB) ciddi hasarlar meydana gelebilir. Bu hasarlar genellikle PCB üzerindeki bakır izlerin yanması, buharlaşması ve kartın işlevini tamamen kaybetmesi şeklinde ortaya çıkar. Bu yazıda, bu tür arızaların nedenleri, mekanizmaları ve önlenmesi için dikkat edilmesi gereken noktalar detaylandırılacaktır.

Ayrıca Bakınız

İki Bitlik Toplayıcı PCB Tasarımı: Yarım ve Tam Toplayıcı Devre Uygulaması

Bu yazı, iki bitlik sayıları toplayan ve sonucu LED göstergelerle sunan PCB tasarımını detaylarıyla inceliyor. Yarım ve tam toplayıcı devrelerin işleyişi ve montaj süreci ele alınıyor.

Atari Asteroids PCB Korozif Hasarları ve Onarım Teknikleri Üzerine Detaylı İnceleme

Atari Asteroids PCB'sinde poliüretan köpük kalıntılarının yol açtığı korozyon ve bakır iz hasarları detaylıca incelenmekte, onarımda kullanılan Kynar teller ve yama teknikleri açıklanmaktadır.

SMD PCB Tasarımında Dijital Osiloskop Projesi: Boyut Küçültme ve Yerleşim Optimizasyonu

Üniversite projesi kapsamında dijital osiloskopun SMD PCB tasarımı, boyut küçültme ve bileşen yerleşimi optimizasyonu ile üretim ve montaj deneyimlerini içermektedir.

Elektronik Onarımında Yanmış PCB İzleri ve Yanlış Müdahalelerin Etkileri

Elektronik cihazlarda yanmış PCB izleri ve hatalı lehimleme, onarımı zorlaştırır. Doğru temizlik ve malzeme kullanımı, cihazın işlevselliğini korumada kritik rol oynar.

İlk PCB Tasarımınız İçin 555 Zamanlayıcı Entegresiyle Temel Elektronik Devre Kartları

İlk PCB tasarımında 555 zamanlayıcı entegresi kullanılarak elektronik devre kartlarının çalışma prensipleri, THT ve SMD teknolojileri ile lehimleme ve bileşen yerleşimi gibi temel bilgiler özetleniyor.

İlk PCB Tasarımında Karşılaşılan Sorunlar ve Etkili Tasarım İpuçları

İlk PCB tasarımında karşılaşılan teknik sorunlar, mekanik düzenlemeler ve üretim detayları ele alınarak, test noktaları ve doğru topraklama gibi önemli tasarım ipuçları paylaşılıyor.

PCB Tasarımında Makro Pad Klavye Projesi ve Temel Teknikler

PCB tasarımında makro pad klavye projeleri için devre yolları yönlendirmesi, lehimleme teknikleri ve mikrodenetleyici seçimi gibi kritik adımlar detaylı şekilde ele alınmaktadır.

STM32 Nucleo F303 Tabanlı Özel PCB Tasarımı ve Eğitimde Kullanımı Üzerine İnceleme

STM32 Nucleo F303 tabanlı özel PCB tasarımı, eğitim amaçlı kontrol kutularında donanım ve yazılım entegrasyonunu sağlar. Tasarım süreci, montaj kolaylığı ve hata ayıklama özellikleri ön plandadır.

PCB İzlerinin Yanması ve Buharlaşması

Yüksek voltaj ve akımın PCB üzerindeki izlere etkisi, izlerin fiziksel olarak zarar görmesine yol açabilir. 480 Volt ve 3 faz güç uygulamalarında, yüksek akımın PCB izlerinden geçmesi durumunda, izlerin taşıyabileceği akım sınırları aşılabilir. Bu durumda izler aşırı ısınır, erir ve hatta buharlaşabilir. Bu durum, kart üzerinde adeta izlerin yok olması ve kartın işlevsiz hale gelmesiyle sonuçlanır.

Örnek olarak, bir kullanıcı 480 Volt 3 faz güç beslemesine sahip bir invertör kartında, 60 amperlik akımın geçtiği bir durumda kart üzerindeki tüm izlerin yanarak buharlaştığını belirtmiştir. Bu tür bir arıza, kartın tüm devre yollarının kısa devre yapmasıyla gerçekleşmiştir.

Arkasındaki hikayeyle şaşırtan 10 unutulmaz alışveriş

devamını oku

Yüksek Voltajın Hava Ortamında İyonizasyonu ve Plazma Oluşumu

Yüksek voltaj, PCB üzerindeki hava boşluklarında iyonizasyon yaratabilir. Bu iyonizasyon sonucu hava, iletken bir plazma haline dönüşür ve bu da kısa devreye neden olur. Bu plazma arkı, PCB üzerindeki bakır izlerin buharlaşmasına ve kart üzerinde delik açılmasına yol açabilir.

Bir başka örnekte, 480 VAC gerilim uygulanan bir kartta tuzlu su kalıntılarının oluşturduğu kısa devre nedeniyle bakır izlerin buharlaşması ve kontrol kutusunun kapısında tanklarda kullanılan şekilli patlayıcı etkisi yaratan bir delik açılması gözlenmiştir.

Tasarım Hataları ve Koruma Eksiklikleri

PCB tasarımında yapılan hatalar, yüksek voltaj ve akım uygulamalarında arızaların başlıca nedenlerindendir. Örneğin:

• Güç düzlemi ile toprak düzleminin montaj delikleri üzerinden doğrudan bağlanması

• PCB üzerindeki rölelerin veya kontaktörlerin yetersiz elektriksel kilitleme ile kullanılması

• Yetersiz iz kalınlığı ve genişliği

• Koruma elemanlarının (sigorta, kesici) uygun seçilmemesi

Bu tür hatalar, kısa devre ve aşırı akım durumlarında PCB izlerinin yanmasına neden olur.

Ölçüm ve Testlerde Dikkat Edilmesi Gerekenler

Yüksek voltajlı devrelerde ölçüm yapılırken kullanılan prob ve ekipmanların devreye etkisi göz önünde bulundurulmalıdır. Örneğin, bir flyback SMPS transistörünün kapı voltajını ölçerken probun kapasitansı, transistörün kapanmasını engelleyebilir ve bu da aşırı akıma yol açarak PCB üzerindeki izlerin yanmasına neden olabilir.

Sonuç

480 Volt 3 faz güç uygulamalarında PCB tasarımı, malzeme seçimi ve koruma önlemleri kritik öneme sahiptir. Yetersiz tasarım ve koruma, yüksek akım ve voltajın PCB üzerindeki izleri eritmesine, buharlaştırmasına ve kartın tamamen arızalanmasına neden olabilir. Ayrıca, yüksek voltajın hava ortamında iyonizasyon yaparak plazma oluşturması da arızaları şiddetlendirebilir. Bu nedenle, yüksek voltajlı sistemlerde uygun mühendislik uygulamaları ve güvenlik önlemleri şarttır.

Kaynaklar:

• Reddit: 480 Volt 3 phase decided it didn't need no PCB traces