技术资料
搜索
立即计价
您的位置:首页技术资料PCB知识储能系统高压 PCB 击穿防控(含 EMC 优化)

储能系统高压 PCB 击穿防控(含 EMC 优化)

来源:捷配 时间: 2025/11/20 09:50:55 阅读: 21

1. 引言

储能系统高压PCB(电压800V~2000V,用于电池簇管理、PCS变流)需同时应对“高压击穿风险”与“高频EMC干扰”——某储能电站曾因PCB击穿导致电池簇起火,同时EMC超标干扰通信系统,造成200万元损失。储能PCB需符合**IEC 62933(储能系统安全标准)第6.3条款**(击穿防护)与**EN 55032(EMC限值标准)**(辐射骚扰≤54dBμV/m),但两者设计常存在冲突(如EMC屏蔽需接地,可能缩短爬电距离)。捷配服务储能客户60+家,累计交付32万+片高压储能PCB,击穿+EMC故障率≤0.15%,本文拆解击穿防控与EMC优化的平衡方案,助力储能企业解决双重风险。

 

2. 核心技术解析

储能系统高压 PCB 击穿与 EMC 协同设计需突破 “三大冲突点”,且需符合IPC-2221 储能高压附录(第 10.1 条款):一是爬电距离与 EMC 接地的冲突,EMC 接地需缩短接地路径,但会减少高压爬电距离 —— 解决方案是 “分区接地”:高压接地与低压接地分离,接地铜箔与高压铜箔爬电距离≥1.2 倍基准值(如 800V 基准 12mm,接地区域需 14.4mm),符合IEC 60664-1;二是绝缘层与 EMC 屏蔽的冲突,EMC 屏蔽罩可能导致局部电场集中,需在屏蔽罩与 PCB 间加 0.5mm 厚聚酰亚胺绝缘垫片(耐电压强度 40kV/mm),按IEC 61558(电源设备标准)第 5.2 条款;三是载流铜箔与 EMC 滤波的冲突,大电流铜箔易产生磁场干扰,需在铜箔两侧布置铁氧体磁珠(阻抗≥100Ω@100MHz),同时铜箔宽度需满足载流(如 2000V/30A 需 4oz 铜厚 + 6mm 线宽),符合IPC-2221 载流要求。主流材料中,生益 S1155 基材(耐电压强度 30kV/mm,介电常数 4.5±0.05)适配 800V~1500V 储能,罗杰斯 RO4835 基材(耐电压强度 35kV/mm,损耗因子 0.0038@10GHz)适用于 2000V + 超高压,两者 EMC 稳定性均通过捷配测试(辐射骚扰≤50dBμV/m)。

 

 

3. 实操方案

3.1 击穿 + EMC 协同设计(操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料)

  1. 分区布局:将 PCB 划分为 “高压功率区(800V~2000V)、EMC 滤波区、低压控制区”,高压区与 EMC 区间距≥20mm,EMC 区与低压区间距≥15mm,用捷配布局规划工具(JPE-HV-EMC 2.0)生成方案;
  2. 击穿防控:2000V PCB 爬电距离≥20mm(含环境补偿),绝缘层用 “罗杰斯 RO4835 芯板(1.0mm)+ 罗杰斯 2116 半固化片(0.5mm)”,总厚度 1.5mm(耐电压强度 35kV/mm×1.5mm=52.5kV≥1.5×2000V=3000V);
  3. EMC 优化:在高压输入端口串联TDK 共模电感(ACM7060-102-2P,阻抗 100Ω@100MHz),并联 1000pF/2500V 陶瓷电容(村田 GRM31CR71H102KA01L);高压铜箔两侧贴铁氧体磁珠(TDK BLM18PG601SN1,阻抗 600Ω@100MHz),降低磁场干扰。

 

3.2 双重验证与管控(操作要点 + 数据标准 + 工具 / 材料)

  1. 击穿测试:按IEC 62933 第 8.2 条款,1.5 倍额定电压下耐压 1min(2000V 机型测 3000V),击穿率≤0.1%,用捷配高压测试仪 JPE-HV-2000;
  2. EMC 测试:按EN 55032 Class B,辐射骚扰(30MHz~1GHz)≤54dBμV/m,传导骚扰(150kHz~30MHz)≤60dBμV,用捷配 EMC 暗室(JPE-EMC-Chamber-10)测试;
  3. 量产管控:每批次抽检 10% PCB 同时做击穿与 EMC 测试,双重合格率≥99.5%;高压材料需提供 COC 报告,确保耐电压与 EMC 参数达标。

 

 

储能高压 PCB 需通过 “分区布局化解冲突、材料升级强化基础、元件搭配优化 EMC” 实现双重防控,核心是避免 “单一设计忽视另一风险”。捷配可提供 “储能高压 PCB 全方案”:击穿 - EMC 协同仿真(HyperLynx+ANSYS EMC)、高压 EMC 材料库、双重测试验证,确保双重达标。

版权声明:部分文章信息来源于网络以及网友投稿,本网站只负责对文章进行整理、排版、编辑,是出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如本站文章和转稿涉及版权等问题,请作者及时联系本站,我们会尽快处理。

网址:https://wwwjiepei.com/design/5446.html

评论
登录后可评论,请注册
发布
加载更多评论
相关推荐