Odległość wspinania-W projekcie PCB wymagania dotyczące bezpieczeństwa sprzętu, takie jak przerwa elektryczna i odległość wspinania, są kluczowe Te czynniki ułatwiają płynne działanie, potencjalne usterki i inne warunki środowiskowe, które wpływają na urządzenia elektroniczne Te warunki to zanieczyszczenie, wysokość, wilgotność i temperatura Dlatego te standardy bezpieczeństwa PCB mają przepisy i wyraźne oświadczenia W rezultacie użytkownicy końcowi otrzymują największe korzyści z produktów wysokiej jakości
Ponadto dowiesz się więcej o wszystkich tych standardach bezpieczeństwa Głównym celem jest ograniczenie szkodliwości elektrowstrząsów dla ludzi Ponadto zostaną przedstawione najlepsze metody izolacji produktów elektrycznych, idealne materiały izolacyjne oraz szczeliny elektryczne i odległości wspinania się
Co to jest luz elektryczny i odległość wspinania
Co to jest" przerwa"
Odstęp elektryczny to najkrótsza odległość powietrza między dwoma materiałami przewodzącymi Zapewnia wystarczającą izolację napięcia uderzeniowego Nazywa się to również przejściowym przepięciem
Wymagania dotyczące odległości wspinania się i luzu elektrycznego są związane z napięciem roboczym izolatora, ponieważ gromadzenie i przenoszenie ładunku może spowodować powstanie łuku Taka sytuacja występuje na powierzchni urządzenia po długiej pracy przy wysokim napięciu roboczym Przykłady dużych odstępów w obwodach napięcia obejmują drgania i działanie siły
(Przejściowe przepięcie)
Co to jest" odległość wspinania się"
W międzyczasie odległość wspinania PCB jest najkrótszą odległością wzdłuż przewodzącego końca materiału izolacyjnego Oblicza długoterminowe napięcie prądu zmiennego w płycie napięcia, aby określić odległość wspinania się PCB Dla niektórych jest to podstawowy napięcie robocze w obwodzie napięcia Dla innych to napięcie izolacyjne
Zazwyczaj wymagania dotyczące odległości wspinania wskazują, że nie jest mniejszy niż odpowiedni luz Wymagany odstęp jest równy minimalnej odległości wspinania się Ponadto minimalna odległość wspinania się jest bezpośrednio związana z minimalną odległością luzu w powietrzu
Dlaczego obliczamy odstęp elektryczny i odległość wspinania
Oprócz izolacji dla bezpieczeństwa operatora obliczanie odległości wspinania się i luzu elektrycznego jest również ważną zasadą projektowania
Pomaga zwiększyć ogólne bezpieczeństwo projektowania produktów i komponentów mechanicznych i elektrycznych W związku z tym przemysł motoryzacyjny, lotniczy, obrony i elektroniki zaawansowanej technologicznie chroni się przed ryzykiem uderzenia
Ponadto zapobiega uszkodzeniom całego obwodu spowodowanym uszkodzeniem łuku i niebezpiecznym napięciem
Proces projektowania można zoptymalizować za pomocą dodatkowych metod bezpieczeństwa elektromechanicznego, takich jak przerwy elektryczne Creo i przedłużenie odległości wspinania się
Podobnie pomaga automatycznie przeprowadzać bezpośrednią analizę modelu cyfrowego i otrzymywać wizualne informacje zwrotne
Zmniejsza to liczbę błędów produkcyjnych i zwrotów do pracy
Poza tym oszczędza to czas i koszty prototypów
Pomaga to również zmniejszyć straty zwrotów produktów i roszczeń gwarancyjnych
Oprócz izolacji dla bezpieczeństwa operatora obliczanie odległości wspinania się i luzu elektrycznego jest również ważną zasadą projektowania
Kategoria urządzeń zapobiegających porażeniu prądem elektrycznym
Przygotowanie pierwszego poziomu
Obok ochrony podstawowej daje pionową barierę dla dodatkowej osłony. Ten izolator napięcia przewodzi niebezpieczne napięcie przebicia w dół do ziemi. W takim przypadku przewody zewnętrzne łączą się z uziemieniem ochronnym przewodnika w przypadku awarii izolacji tablicy.
(Izolacyjny obwód uziemienia elektrycznego pokazujący znak uziemienia)
Urządzenia klasy II
Działa jako bariera arkuszowa dla ochrony przed porażeniem elektrycznym, jak sprzęt klasy I. Nie posiada jednak ochrony uziemienia. Zamiast tego zapewnia wzmocnioną izolację przed porażeniem elektrycznym.
Urządzenia klasy III
W tym aspekcie nie ma niebezpiecznych napięć, ponieważ materiał PCB posiada bariery izolacyjne. Dlatego energia nie powoduje ani obrażeń, ani bólu.
Ważne czynniki przy określaniu odległości
Główne czynniki, które wpływają na odległość upływu i odstępu to
Izolacja.
Napięcie wejściowe.
Grupa materiałowa.
Kategoria przepięcia.
Stopień zanieczyszczenia.
Wysokość nad poziomem morza.
4.1. Rodzaj izolacji
Dalej, rodzaje izolacji zależą od ich różnych celów. Standardy to.
Izolacja podstawowa.
Zapewnia ona jednowarstwową izolację użytkowników przed porażeniem prądem i awariami elektrycznymi.
Izolacja podwójna
Zapewnia podstawowe i uzupełniające korzyści z izolacji.
Izolacja funkcjonalna.
Zapewnia izolację tylko w punktach przewodzących urządzenia.
Izolacja wzmocniona
Jest to typ izolacji jednowarstwowej, która zapewnia podwójne właściwości ochronne izolacji.
Izolacja uzupełniająca
Oprócz ochrony drugiej warstwy, chroni użytkownika przed awarią izolacji podstawowej.
Jeśli chodzi o materiały izolacyjne w układach elektronicznych, główne z nich to.
FR-2:
To podłoże IC jest izolacją o niskiej klasie odporności na płomień; stąd jego nazwa - ognioodporny 2. Jest zbudowany z materiału fenolowego i papieru. Jest przenośny i ogólnie niezawodny do wielu celów. Ponadto jest to bezhalogenowy materiał izolacyjny. Jest jednak popularny wśród elektroniki użytkowej, ponieważ jest tani.
FR-4:
FR4 jest wyższą klasą laminatu ognioodpornego. Jest stosunkowo bardziej popularny niż FR2, a jednocześnie niedrogi. Jest najczęściej stosowany w dwukrotnych PCB i wielowarstwowych płytkach drukowanych. FR4 jest również świetny w wytrzymywaniu wysokich temperatur w aplikacjach projektowych o wysokim napięciu.
RF:
Ten materiał izolacyjny podłoża jest ostoją w kuchenkach mikrofalowych, wojskowych urządzeniach elektronicznych, urządzeniach medycznych itp. Obwody RF wykorzystują plastik o niskiej dielektryczności jako barierę izolacyjną.
Flex:
Jak sama nazwa wskazuje, materiał izolacyjny jest przeznaczony do zastosowań elastycznych, takich jak obwody flex. Obwody te polegają na małych elastycznych tworzywach sztucznych do izolacji.
Metal:
Niezręcznie jest wspominać termin "izolatory metalowe". Jednak w tym przypadku działa on jako detektor. Jako taki, metal topi się, gdy na Twojej płytce PCB znajdują się nieoczekiwane ładunki przewodzące. Dlatego też, powodując sytuację otwartego obwodu i izolując obwód w procesie.
4.2. Odległość wspinania-Grupa materiałów
Aby rozróżnić różne grupy materiałów, potrzebny jest wskaźnik porównawczy. Są to
Grupa materiałowa 1: 600 ≤ CTI
Grupa materiałowa 2：400 ≤ CTI < 600.
Odległość wspinania-Grupa materiałowa 3a：175 ≤ CTI < 400.
Grupa materiałowa 3b：100 ≤ CTI < 175.
Grupa materiałowa 3b, ogólnie rzecz biorąc, jest grupą nieznanych materiałów.
4.3.Odległość wspinania-Stopień zanieczyszczenia
Zgodnie z IEC 62368, istnieją różne stopnie zanieczyszczenia.
Stopień zanieczyszczenia 1
Ten stopień zanieczyszczenia jest suchy i nieprzewodzący. Obejmują one wilgoć i pył, które wchodzą przez szczelne opakowania podzespołów, komponentów i sprzętu.
Stopień zanieczyszczenia 2
Tutaj dochodzi do nieprzewodzących zanieczyszczeń, o ile nie występuje kondensacja. Często występuje w laboratoriach ogólnych i środowiskach biurowych.
Stopień zanieczyszczenia 3
Ten typ obejmuje zanieczyszczenia przewodzące. W przeciwnym razie spodziewana kondensacja wywołuje zanieczyszczenie nieprzewodzące. Zdarza się to wśród wyposażenia fabrycznego.
4.4. Odległość wspinania-Kategoria przepięciowa
Znajomość kategorii przepięciowej urządzenia jest ważna przed podłączeniem do zasilania. Ponadto należy określić napięcie przemijające urządzenia w połączeniu z jego zaciskami wejściowymi.
Kategoria przepięciowa 1:
Pierwsza kategoria pomaga ograniczyć stany przejściowe zasilania.
Kategoria przepięciowa 2:
Ta kategoria umożliwia bezpieczne podłączenie urządzeń poprzez okablowanie budynku.
Kategoria przepięciowa 3:
Urządzenia i okablowanie budynku są kluczowe dla poznania kategorii przepięciowej w tym miejscu.
Kategoria przepięciowa 4:
Tutaj główne zasilanie w budynku łączy bezpośrednio ścieżki przewodzące z urządzeniami.
4.5. Odległość wspinania-Wysokość
Idealne wymagania dotyczące wysokości nad poziomem morza dla urządzeń są poniżej 2KM nad poziomem morza. W przeciwnym razie należy pomnożyć różne współczynniki korekcyjne wysokości przez uzyskane prześwity.
Patrz tabela IEC 62368-1 zawierająca współczynniki bazowe pełzania i prześwitu PCB.
Odległość wspinania-Przykład obliczania odległości
Podstawowa odległość izolacyjna różni się pomiędzy stroną pierwotną i wtórną konwerterów mocy. Dobrym przykładem jest konwerter AC/DC o napięciu wejściowym 100-240Vac. Poniższa tabela pomaga obliczyć najkrótszą ścieżkę dla odległości pełzania i prześwitu dla izolacji.
Odległość wspinania-Pomiar odległości upływowych i odstępów izolacyjnych
Istnieje wiele przykładów pomiarów odległości pełzania i prześwitu. Zwykle porównuje się wartość X do stopnia zanieczyszczenia. Ale ignoruje się szerokość rowka lub szczeliny, jeśli jest ona mniejsza niż X mm. Jeśli jednak jest równa lub przekracza Xmm, zmierz odległość pełzania wzdłuż konturu rowka.
(PCB z konturem rowka V).
Tabela z normy IEC 62368-1
Wytyczne projektowe dotyczące kwestii odstępu pełzającego i luzu na płytce drukowanej
Najczęstszym rozwiązaniem problemu luzu na płytce drukowanej i problemów z pełzaniem jest zwiększenie odległości pomiędzy przewodnikami lub elementami. Jednak szybko traci to na znaczeniu ze względu na popularność płytek PCB o dużej gęstości i kurczący się współczynnik kształtu. Jednakże bardziej szczegółowe wytyczne obejmują
Prześwit - Dodaj barierę pomiędzy węzłami lub przewodnikami, aby zaizolować odległość powietrzną. W przypadku płyty dwustronnej, komponenty o wysokim i niskim napięciu umieszcza się odpowiednio na górze i na dole. Ogólnie rzecz biorąc, izolacja podłoża PCB to świetny pomysł.
Pełzanie - Ważną metodą radzenia sobie z problemem pełzania jest stworzenie doliny pomiędzy szczytami węzłów. Ponadto warto wyciąć koryto lub rowek w podłożu PCB. Podobnie jak w przypadku izolatorów linii energetycznych, inną przydatną metodą jest wycięcie grzbietów lub szczelin na całej długości izolatora.
Materiał - wybór materiału izolacyjnego ma również znaczenie w kwestiach związanych z pełzaniem. Napięcia często tworzą ścieżki przewodzące wzdłuż powierzchni izolatora. Dlatego niższy współczynnik CTI w materiale jest bardziej podatny na ten błąd pełzania i odwrotnie.
Powierzchnia wiążąca - Podobnie jak w przypadku przewodników, prześwit i pełzanie są właściwościami obudowy płytki PCB. Dlatego ważne jest, aby wziąć pod uwagę ten czynnik podczas projektowania płytki PCB z inżynierem mechanikiem.
Jakie są normy dla płyt PCB w zakresie pełzania i prześwitu?
Istnieje kilka pomocnych norm dotyczących prześwitu i wymagań dotyczących pełzania. Jednak certyfikaty IPC 2221 i IEC 60601 to dwa główne z nich. Te wymagania dotyczące pełzania i prześwitu pomagają określić odstępy między przewodnikami dla różnych scenariuszy i napięć.
W większości przypadków najlepszą usługą testową wymaganą do przerw elektrycznych i odległości wspinania się jest najlepsza praca w laboratorium ubezpieczeniowym (UL) UL61010-1 to przykład Sprzęt elektryczny
Na koniec
W skrócie, elektronika wymaga ustawionej odległości wspinania się i odstępu elektrycznego, aby chronić ją przed uderzeniami i uszkodzeniami Wiele czynników, takich jak środowisko, położenie produktu i typ materiału, ma wpływ na konstrukcję tych produktów elektronicznych
Dlatego niezależnie od projektu potrzebny jest wysokiej jakości producent, który zapewnia najwyższą jakość standardów projektowych PCB Aby rozwiązać typowe problemy z przerwami elektrycznymi i odległością wspinania się, skontaktuj się z nami