Original: Licht der Geräte
Die grundlegende Funktion von Induktivitäten in Schaltungen ist die Filterung, vor allem in der Signalverarbeitung. Warum sind bei Zertifizierungen Sicherheitsabstände vorgeschrieben? Dieser Artikel liefert Antworten auf diese Frage.
Für allgemeine Stromkreise gibt es tatsächlich keine eindeutigen Anforderungen an den Sicherheitsabstand von Induktivitäten. Sie müssen lediglich die grundlegenden Anforderungen an die Spannungsisolation erfüllen, und das Produkt verursacht auch nach längerem Betrieb keinen Kurzschluss.
Bei der Prüfung von Induktivitäten messen wir häufig den Spannungswiderstand zwischen den Wicklungen oder zwischen den Wicklungen und den Magnetkernen, üblicherweise um die 500 V AC.
Anders verhält es sich jedoch, wenn Induktivitäten in Hochspannungsschaltungen eingesetzt werden. In Hochspannungsschaltungen muss der Abstand zwischen den Induktivitätsanschlüssen häufig den Normen für elektrische Luft- und Kriechstrecken entsprechen, um Kurzschlüsse oder Entladungen zu vermeiden.
Gemäß der Norm IEC 60950 entsprechen unterschiedliche Spannungspegel unterschiedlichen Mindestabständen. Bei nicht geschlitzten 400-V-Spannungskreisen muss der elektrische Abstand zwischen den Induktoranschlüssen mindestens 6,4 mm betragen.
Bezüglich der Kriechstrecke gilt für 220-V-Schaltungen, dass die Kriechstrecke des FR4-Substrats ≥ 4,0 mm betragen muss. Für Hochspannungsinduktivitäten, wie sie beispielsweise in der Nähe des Haupttransformators eines Schaltnetzteils angeordnet sind, ist eine verstärkte Isolationsstrecke von ≥ 8,0 mm erforderlich.
Bei relativ hoher Betriebstemperatur der Induktivität kann der Sicherheitsabstand entsprechend erhöht werden, um die durch die Langzeitnutzung der Induktivität bedingte Alterung des Isolationsmaterials auszugleichen.
Bei der Schaltungsentwicklung kann, falls die Kriechstrecke nicht ausreicht, die erforderliche Länge durch Nutenbildung erreicht werden. Bei der Auswahl der Induktormaterialien ist auf feuerfeste und flammhemmende Materialien wie hochtemperaturbeständigen Lackdraht und zertifiziertes Isolierband zu achten, um die Einhaltung der Sicherheitsstandards und -anforderungen zu gewährleisten.
Die Sicherheitsabstandsanforderungen für Induktivitäten dienen im Wesentlichen dazu, Gefahren durch elektrische Durchschläge, Leckströme und Isolationsfehler zu vermeiden. Hierbei können Normen wie IEC 60950 und UL 60950 herangezogen werden. Die Auslegung erfolgt umfassend unter Berücksichtigung von Spannungspegeln, Betriebsumgebungen und Materialeigenschaften, um die erfolgreiche Prüfung und Zertifizierung zu gewährleisten.
Veröffentlichungsdatum: 25. März 2025
