ACフィルター回路のアークの原因を理解する

ある日、配電盤のプラグを差し込んだときにヒューズが飛んだ誘導ホットプレートがあります（もちろん、デバイスからの強制的な煙がある場合）。

目視検査では、ACフィルターPCBのみが明らかな損傷を示しています。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

（注：R1も51kOhmである可能性があります（カラーコードが破損しています）、L1とL2は1インチの黄色のコアで20.5ターンです。）

ダメージの説明：

• L1の右側の端子（回路図のポイントA）とL2のどこか（代わりにポイントBまたはC、トロイドとは言い難い）の間のPCBは、アーク放電によって著しく侵食されています。
• 抵抗器R1のケース材料には亀裂があり、わずかに黒化していますが、抵抗器は過負荷抵抗器から予想されるように「爆発」していません。R1が2つのインダクタンス間のアークパスにある可能性があります。
• とはいえ、R1の端子も黒くなっています。（たぶん「放浪」弧が原因ですか？）

PCBの写真：PCBの 底は自然のままです。

質問：

1. たとえば、プラグが抜かれたときに、R1にはC1の安全な放電経路を提供する以外の機能がないと私は思いますか？
2. もしそうなら、なぜR1はC1に直接平行ではないのですか？L1を通して放電を実行するのは奇妙な設計選択のようです...
3. （おそらく2つのインダクタ端子間で）アーキングが発生した原因は何ですか？

私の腸の反応：

私の直感的な反応は、フィルターPCB自体には実際の問題はないということですが、将来の問題はここに現れるだけです。

誘導ホットプレートは高周波で動作するので、HF部品の故障がHFをラインに戻すと考えるのは理にかなっていますか？その場合、HFはL1とL2によってブロックされ、ポイントAとCの間でジャンプします。

しかし、驚いたことに、10 mm程度のギャップを埋めることができ、これは予想外に高い電圧を示唆しているようです。

（注意：1200V（視覚的に損傷していない）コンデンサがホットプレートのHF部分で使用されているため、発生する最大電圧は回路であることがわかります...）

起こったのは、（反射したRFによる）抵抗器の過熱により、インダクター間の空気がよりイオン化しやすくなり、RFがインダクターを横切ってアークを発生させ、抵抗器をさらに加熱し、そしてサイクルの組み合わせであったと思います何かが「与える」まで繰り返す。

配電盤のアーク期間中、アクティブ回路のインダクタンスとキャパシタンスにより、高周波数の高電圧パルスが生成されます（f = 1 / t）f =パルスの周波数、t =電流の変化の時間（Due IGBTスイッチングのアークと動作に）。この高電圧パルスはR1抵抗に影響を与えています。R1抵抗間のギャップは約10mmで、この領域のみがPCBの他の場所と比較して絶縁耐力が低くなっています（コンポーネントのスルーホールマウントにより、PCBの絶縁耐力が低下するため）。したがって、固体絶縁（PCB）の破壊ハペンド。R1抵抗はC1の放電に使用されるだけでなく、過渡電圧のダンピング抵抗としても機能します。