Comprender la causa del arco eléctrico en el circuito del filtro de CA

Tengo una placa de inducción que un día apagó un fusible en mi panel de distribución al enchufarlo. (Con el humo obligatorio del dispositivo, por supuesto)

En la inspección visual, solo la PCB del filtro de CA muestra daños obvios:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

(Nota: R1 también puede ser de 51kOhm (los códigos de color están dañados), L1 y L2 son 20.5 vueltas en un núcleo amarillo de 1 pulgada).

Descripción del daño:

• El PCB entre el terminal derecho de L1 (punto A en el esquema) y en algún lugar de L2 (puntos B o C alternativamente, difícil de decir con un torroid) está severamente erosionado por el arco.
• El material de la carcasa de la resistencia R1 está agrietado y ligeramente ennegrecido, pero la resistencia no está "explotada" como cabría esperar de una resistencia sobrecargada. Parece posible que R1 estuviera simplemente en la trayectoria del arco entre las dos inductancias.
• Dicho esto, los terminales de R1 también están ennegrecidos. (¿Tal vez debido a un arco "errante"?)

Fotografía de PCB: la parte inferior de PCB es prístina.

Preguntas:

1. ¿Tengo razón al suponer que R1 no tiene otra función que no sea proporcionar una ruta de descarga segura para C1, por ejemplo, cuando está desconectado?
2. Si es así, ¿por qué R1 no es directamente paralelo a C1? Parece una elección de diseño extraña ejecutar la descarga a través de L1 ...
3. ¿Alguna idea de qué causó el arco (presumiblemente entre los dos terminales del inductor)?

Mi reacción intestinal:

Mi reacción instintiva es que no hay un problema real con el PCB del filtro en sí, sino que un problema de abajo en la línea solo se manifiesta aquí.

Dado que las placas de inducción funcionan con alta frecuencia, ¿es razonable pensar que una falla en la parte de HF envía a HF de vuelta a la línea? Si es así, con HF bloqueado por L1 y L2, salta entre los puntos A y C.

Sin embargo, me sorprende que se pueda salvar un espacio de aproximadamente 10 mm, lo que parece sugerir un voltaje inesperadamente alto.

(Nota: abajo de la línea se usa un condensador de 1200V (sin daños visuales) en la parte de HF de la placa caliente, lo que sugiere que el voltaje máximo que debería ocurrir es el circuito ...)

Creo que lo que sucedió fue una combinación del sobrecalentamiento de la resistencia (debido a la RF reflejada), lo que provocó que el aire entre los inductores se ionizara más fácilmente, lo que provocó que la RF se arqueara a través de los inductores, calentando la resistencia aún más y el ciclo se repite hasta que algo "da".

Durante el período de arco en el tablero de distribución, la inductancia y la capacitancia del circuito activo crea el pulso de alto voltaje con alta frecuencia (f = 1 / t) f = frecuencia del pulso, t = tiempo para el cambio de corriente (Debido para arco y operación de conmutación IGBT). Este pulso de alto voltaje está afectando la resistencia R1. La brecha entre la resistencia R1 es de alrededor de 10 mm, solo esta área tiene la menor resistencia dieléctrica en comparación con otros lugares en la PCB (debido al montaje a través del orificio de los componentes, la resistencia dieléctrica de la PCB se reduce), por lo tanto, la descomposición del dieléctrico sólido (PCB) ha pend. La resistencia R1 no solo se utiliza para descargar C1, sino que también actúa como una resistencia de amortiguación para tensiones transitorias.