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絶縁モールドされた部品の電位についての疑問
2023/09/06 22:02
- 絶縁モールドされた部品が取り付けられたヒートシンクの電位について疑問が生じました。導電性のヒートシンクに絶縁モールドされた部品を取り付けることは可能でしょうか？規格やメーカー独自の技法があるのか、電源回路の設計者として知りたいです。
- 電源回路での絶縁モールドされた部品の取り付け方について疑問があります。例えば、絶縁モールドされたトライアックをヒートシンクにネジで取り付けた場合、ヒートシンクの電位はどのように考えれば良いのでしょうか？沿面距離や空間距離についても悩んでいます。
- 回路全体が一次側で絶縁されており、絶縁モールドされたトライアックをヒートシンクにネジで直接取り付けた場合、ヒートシンクの傍のパターンについても疑問があります。沿面距離の設定について理解が求められます。詳しい知識を持つ方に教えていただきたいです。
絶縁モールドされた部品が取付られたヒートシンクの…
2007/05/19 21:51
絶縁モールドされた部品が取付られたヒートシンクの電位
導電性のヒートシンクに(絶縁モールドされていても)電位の異なる
２つの部品を取り付けることは不可と聞いたことがあります。
ヨーロッパの安全規格の話だったような記憶ですが。
確かに電源などでは１次側のＦＥＴと２次側のダイオードは共に
絶縁モールドされていても
ＦＥＴはヒートシンクに直にネジ止めですが
ダイオードは絶縁チューブで包んだうえにスプリングでヒートシンクに
押し付けられています。
１次側と２次側は絶縁が重要なのでしょうが
どういう規格でこうしているのでしょうか？
それとも(規格はなくて)メーカの独自の技法なのでしょうか？
私自身は電源の設計者ではありませんが
１次側と２次側にわたる回路の設計をすることがあるので
教えてください。
また１次側のみの場合で、
絶縁モールドされているトライアックをヒートシンクにネジで
直に取付た場合このヒートシンクの電位はどのように
考えればよいのでしょうか？
・・・というのもヒートシンクと他のプリント板の
パターンとの沿面距離や空間距離をどのように
すべきか悩んでいます。
トライアックが絶縁モールドされているのでヒートシンクは
完全にフローティングであるとすれば先の電源の場合との整合性
がないように感じます。
ご教授願います。
皆様のおかげで電源の例については理解できました。
ただ後者の例
回路全体が一次側で(絶縁された電源を使用していない）
絶縁モールドされているトライアックをヒートシンクにネジで直付け
した場合、ヒートシンクの傍のパターンはヒートシンクに対して
沿面距離をどうするべきか？
・・・については、まだよくわかりません。
ご教授願います。
質問者が選んだベストアンサー
原則的には１次２次間のスペーシング（空間距離と沿面距離）と耐圧があれば良いのですが、安全規格（代表的なものとしてＥＮ６０９５０[europe}やＵＬ６０９５０{america}やＣＳＡＣ２２－２{canada}や電気用品安全法{japan}など）のテストします。そのとき１次・ヒートシンク間の耐圧とヒートシンク・２次ダイオード間の耐圧の合計の加算の耐圧で安全規格を申請すると、ヒートシンクと他の部品に何かの力がかかったとき接触したり近付かないかなどの時間がかかる試験をしたり、２次側のダイオードもケースのモールド材がその耐圧に持つのかなど、また製造不良で耐圧が持たない状況が出るのではないかとか時間がかかる試験をします。また製品の出荷試験も１次素子・ヒートシンク間と２次素子・ヒートシンク間の耐圧試験を別々に要求されることもあります。（管理上当然？）
そこでヒートシンクと１次素子の間だけで安全規格の耐圧とスペースを持たせた方が最終的に低コストになることの方がずっと多いため、最近の電源ではみなこの方式になっています。
こうすることによって１次・ヒートシンク間の耐圧とスペーシングのテストだけで安全規格をパスすることが出来ます。
ということで、ＭＯＳＦＥＴやトライアックをヒートシンクにねじ止めをしたときは、耐圧が８００Ｖから１２００Ｖ程度しか取れないのでヒートシンクを１次側部品としてスペーシングや耐圧をとるのが一般的です。
ＭＯＳＦＥＴやトライアックのネジ止めの耐圧証明をするのは大変で、モルード材やモールドの厚み管理、ネジのトルク管理などが要求されます。このためコストの安いＭＯＳＦＥＴやトライアックがあっても簡単に変更できなくなり、安全規格の取り直しになります。
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その他の回答 （4件中 1～4件目)
一次側が二次側に対して相当高い電位でしたら、それは、
一次側に従うべきでしょう。
また、お見受けする限りでは、ＳＷＲのような回路で、
ピーク電圧も給電電圧の二倍程度になると見込まれます。
その電圧に対する安全規格を参照してください。
ＡＣ＊＊Ｖ以上：＊＊mmとか書いてあります。
また、漏洩電流は＊＊mAとか書いてありますので、この
値を超えないような配慮も必要でしょう（実際は、この
部分だけで漏洩電流が決まるわけではありませんが）。
電源ラインノイズや電源線からの輻射に対しても、一次
、二次間の結合が大切です。
この辺のことをよく理解しておけば、電源コードを振って
も、不要輻射が変化するようなことはありません。
実際に電源回路の設計はないもので、この辺でご勘弁を。
お礼
2007/05/24 10:22
回答ありがとうございます。
いつもお世話になっております。
本来の安全規格は、どのような状況に陥っても、
その時勢の技術で対応しうる最低限度のことを
規定しています。
そのため、改版は毎年のように行われています。
よって、現行の対応では来年からは製造できない
などの問題が発生します。
そのような状況にならない手段として、上記の手
法が構築されているのだと思います。
沿面距離や空間距離が規定値を満足していれば、
それで問題なしと考える会社は、当然、被服を
被せるなどしないでしょう。フェライトコアが
金属という認識でも、割れないと判断すれば、束
帯で縛らなくてもいいでしょう。
このような経験から上記のアイディアが生まれた
のではないでしょうか。参考まで。
補足
2007/05/21 08:46
回答ありがとうございます。
>沿面距離や空間距離が規定値を満足していれば、
ということは、
まずヒートシンクの電位をどのように考えるべきか
ということになっていくと思いますが・・・。
毎度JOです。
絶縁モールドされていても「浮遊容量」があります、高圧電圧を扱う回路では漏れ電流が大きくなる可能性があります。
パワー素子の場合、故障などで素子の発熱から絶縁モールドが割れる事も考慮しなければなりません、
上記発熱が更に進むと絶縁モールドの「炭化」が発生して、絶縁では無くなる事もあります、
お礼
2007/05/21 08:41
回答ありがとうございます。
お礼
2007/05/24 10:19
回答ありがとうございます。
>接触したり近付かないかなどの時間がかかる試験をしたり
>そこでヒートシンクと１次素子の間だけで安全規格の耐圧とスペースを持た>せた方が最終的に低コストになることの方がずっと多いため、最近の電源で>はみなこの方式になっています。
>ＭＯＳＦＥＴやトライアックのネジ止めの耐圧証明をするのは大変で、
現実的な対処の仕方として非常に参考になりました。