在高壓PCB設(shè)計(jì)也就是開關(guān)電源PCB設(shè)計(jì)中比較重要的需要確定電氣間隙和爬電距離,,如果電氣間隙和爬電間距過小的話,,需要注意漏電的一個(gè)情況,。 爬電間距與電氣間隙的定義 電氣間隙:可導(dǎo)電部件之間最最短的空間的距離。 爬電距離:可導(dǎo)電部件之間沿絕緣材料表面的最短距離,。 電氣間隙,、爬電間距圖解 在設(shè)計(jì)高壓PCB過程中,很多同學(xué)對(duì)電氣間隙與爬電間距的值把握不住,,當(dāng)然電氣間隙與爬電間距的值不是空穴來風(fēng)的,,是需要經(jīng)過一系列的參數(shù)來確定,其中包括絕緣類型,、絕緣材料,、過電壓以及污染等級(jí)這種參數(shù)因素來確定。 其中絕緣類型的等級(jí)介紹 ◆ 功能絕緣:導(dǎo)電部分之間的絕緣,,且僅是保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,。 ◆ 基本絕緣:導(dǎo)電部分之間的絕緣,用來防止雷擊,。 ◆ 補(bǔ)充絕緣:除基本絕緣之外的一種絕緣方式,如果基本絕緣失敗的話用來進(jìn)一步防止點(diǎn)擊,。 ◆ 雙絕緣:基本絕緣和補(bǔ)充絕緣的組合,。 ◆ 增強(qiáng)絕緣:一個(gè)單絕緣系統(tǒng),通過決定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),,提供防止點(diǎn)擊的保護(hù),,等效于雙絕緣。 ◆ 安全絕緣:指導(dǎo)電部分的距離,,包括雙絕緣或者增強(qiáng)絕緣,。 絕緣材料等級(jí)介紹 ◆ 材料組1:CTI≥600 ◆ 材料組2:400≤CTI<400 ◆ 材料組3a:175≤CTI<400 ◆ 材料組3b:100≤CTI<170 CTI:相對(duì)漏電起痕指數(shù),材料表面能經(jīng)受住50滴電解液(0.1%氯化氨水溶液)而形成漏電痕跡的最高電壓值,,單位為V,。 開關(guān)電源材料組通常按照材料組3a,少數(shù)在材料組2,,高壓模組一般是材料組1. 過電壓等級(jí)介紹 ◆ 過電壓等級(jí)1:只連接到電源的系統(tǒng),,且已經(jīng)采取措施來限制電壓浪涌,使浪涌電壓足夠低,。 ◆ 過電壓等級(jí)2:應(yīng)用于連接到一個(gè)固定電源的系統(tǒng),,包括家用設(shè)備和便攜式設(shè)備。 ◆ 過電壓等級(jí)3:應(yīng)用于連接到固定電源的系統(tǒng),,但是對(duì)于可靠性和可用性有特殊的要 求,,如工業(yè)系統(tǒng) ◆ 過電壓等級(jí)4:應(yīng)用于如連接電表的現(xiàn)場(chǎng)供電系統(tǒng) 開關(guān)電源通常按照過電壓等級(jí)2(如消費(fèi)類產(chǎn)品),少數(shù)按照過電壓等級(jí)3(如工業(yè)類應(yīng)用),。 污染等級(jí)介紹 ◆ 污染等級(jí)1:沒有或者只有干燥不導(dǎo)電的污染物出現(xiàn),,它們對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行沒有影響。 ◆ 污染等級(jí)2:在正常狀況下,只出現(xiàn)不導(dǎo)電的污染物,。如果元件沒有在運(yùn)行狀態(tài)下,,露水會(huì)導(dǎo)致輕微的導(dǎo)電性。 ◆ 污染等級(jí)3:允許可導(dǎo)電的污染物出現(xiàn),,例如,,當(dāng)出現(xiàn)露水時(shí),通過正常狀況下干 燥的,、不導(dǎo)電的污染物進(jìn)行導(dǎo)電,。 ◆ 污染等級(jí)4:允許出現(xiàn)持續(xù)的污染物,如導(dǎo)電的粉塵,、雨水和雪,。 ◆ 開關(guān)電源:通常按照污染等級(jí)2,極少數(shù)按照污染等級(jí)3,。 假設(shè)當(dāng)前系統(tǒng)電壓為220V這個(gè)時(shí)候就可以去查表,,通過下面的表格可以的得出脈沖的電壓(Impulse voltage)這個(gè)值,以及這個(gè)過電壓的等級(jí)(通過之前的描述可以得出,,開關(guān)電源的過電壓等級(jí)推薦過電壓等級(jí)2) 那根據(jù)已知系統(tǒng)電壓值,,以及過電壓值可以得到脈沖電壓值為2500V。在看下面這張表,,即可以直接得到電氣間隙,。 由上表可以直接得出電氣間隙的值為1.5mm。 相對(duì)于爬電間距也是一樣的,,爬電間距則是看下面這個(gè)表,。確定其爬電間距之前還需要知道工作電壓以及前文提到的污染等級(jí)以及絕緣材料組,根據(jù)這幾個(gè)值去確認(rèn)高壓設(shè)計(jì)中的爬電間距,。假設(shè)當(dāng)前工作電壓為220V,,通過前文可以知道開關(guān)電源以及消費(fèi)類板子中的常用的污染等級(jí)和高壓模塊材料組,一般是參考污染等級(jí)2以及絕緣材料組3a,,再通過下面這張表格去查找則可以得出其爬電間距的值為2.5mm,。 通過上文介紹基本可以大概了解爬電間距以及電氣間隙,那在PCB中如何進(jìn)行處理呢,,可以看到下面整張圖,,電氣間隙的間距再PCB中布局來調(diào)整器件焊盤到焊盤的間距,而爬電間距有時(shí)候假如PCB板上的空間比較緊張的時(shí)候則可以通過挖槽增加爬電間距,。 在PCB中的設(shè)計(jì)方法 下圖中是220V的一個(gè)爬電間距,,讓其爬電間距保證大于2.5mm即可。 如果遇到一些地方無法滿足爬電間距的地方,,則可以進(jìn)行開槽,。其開槽寬度最小滿足1mm的寬度,。防止漏電的風(fēng)險(xiǎn)。 聲明: |
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