Grundlegendes zur Ursache von Lichtbögen im Wechselstromfilterkreis

Ich habe eine Induktionskochplatte, die eines Tages beim Anschließen eine Sicherung in meinem Verteilerfeld durchgebrannt hat (natürlich mit dem obligatorischen Rauch vom Gerät).

Bei der Sichtprüfung zeigt nur die AC-Filterplatine offensichtliche Schäden:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

(Hinweis: R1 kann auch 51 kOhm betragen (Farbcodes sind beschädigt), L1 und L2 sind 20,5 Umdrehungen auf einem 1-Zoll-gelben Kern.)

Beschreibung des Schadens:

• Die Leiterplatte zwischen dem rechten Anschluss von L1 (Punkt A im Schaltplan) und irgendwo von L2 (Punkte B oder C, alternativ schwer mit einem Torroid zu sagen) ist durch Lichtbogenbildung stark erodiert.
• Das Gehäusematerial des Widerstands R1 ist gerissen und leicht geschwärzt, aber der Widerstand ist nicht "explodiert", wie man es von einem überlasteten Widerstand erwarten würde. Es scheint möglich, dass sich R1 einfach im Lichtbogenpfad zwischen den beiden Induktivitäten befand.
• Davon abgesehen sind auch die Anschlüsse von R1 geschwärzt. (Vielleicht aufgrund eines "wandernden" Bogens?)

Foto der Leiterplatte: Die Unterseite der Leiterplatte ist makellos.

Fragen:

1. Kann ich zu Recht davon ausgehen, dass R1 keine andere Funktion hat, als einen sicheren Entladepfad für C1 bereitzustellen, z. B. wenn der Stecker gezogen ist?
2. Wenn ja, warum ist R1 nicht direkt parallel zu C1? Es scheint eine seltsame Wahl zu sein, die Entladung durch L1 zu leiten ...
3. Irgendeine Idee, was den Lichtbogen verursacht hat (vermutlich zwischen den beiden Induktoranschlüssen)?

Meine Bauchreaktion:

Meine Bauchreaktion ist, dass es kein wirkliches Problem mit der Filterplatine selbst gibt, sondern dass sich ein Problem von unten nur hier manifestiert.

Ist es vernünftig zu glauben, dass ein Fehler im HF-Teil HF zurück in die Leitung schickt, da Induktionskochplatten mit Hochfrequenz arbeiten? Wenn dies der Fall ist und HF durch L1 und L2 blockiert wird, springt es zwischen den Punkten A und C.

Ich bin jedoch überrascht, dass ein Spalt von etwa 10 mm überbrückt werden kann, was auf eine unerwartet hohe Spannung hindeutet.

(Hinweis: Auf der ganzen Linie wird im HF-Teil der Heizplatte ein 1200 V (visuell unbeschädigter) Kondensator verwendet, der darauf hinweist, dass die maximale Spannung, die auftreten sollte, die Schaltung ist ...)

Ich glaube, was passiert ist, war eine Kombination aus einer Überhitzung des Widerstands (aufgrund reflektierter HF), die dazu führte, dass die Luft zwischen den Induktoren leichter ionisiert wurde, was dazu führte, dass die HF über die Induktoren bog, den Widerstand noch mehr erwärmte und den Zyklus wiederholt, bis etwas "gibt".

Während der Lichtbogenperiode in der Verteilerplatte erzeugen die Induktivität und die Kapazität des aktiven Schaltkreises den Hochspannungsimpuls mit der Hochfrequenz (f = 1 / t) f = Frequenz des Impulses, t = Zeit für die Stromänderung (Due Lichtbogen und Betrieb der IGBT-Umschaltung). Dieser Hochspannungsimpuls wirkt sich auf den Widerstand R1 aus. Der Abstand zwischen dem R1-Widerstand beträgt etwa 10 mm, nur dieser Bereich weist im Vergleich zu anderen Stellen auf der Leiterplatte eine geringere Durchschlagfestigkeit auf (aufgrund der Durchgangslochmontage von Bauteilen verringert sich die Durchschlagfestigkeit der Leiterplatte). ha pend. Der Widerstand R1 wird nicht nur zum Entladen von C1 verwendet, sondern wirkt auch als Dämpfungswiderstand für transiente Spannungen.