Trong thiết kế PCB, các yêu cầu an toàn thiết bị như khoảng cách điện và khoảng cách leo lên là quan trọng. Những điều này có thể ảnh hưởng đến các điều kiện hoạt động ổn định, sự cố có thể và các điều kiện môi trường khác ảnh hưởng đến thiết bị điện tử. đó là ô nhiễm, độ cao, độ ẩm và nhiệt độ. Do vậy, các tiêu chuẩn an toàn PCB này có các quy định và các thông báo rõ ràng kèm theo. vì vậy, cuối cùng, người dùng cuối cùng có thể được lợi ích tốt nhất từ các sản phẩm chất lượng của họ.
ngoài ra, bạn biết tất cả các tiêu chuẩn an toàn. mục đích chính là hạn chế tác hại của sốc điện. Ngoài ra, bạn cũng sẽ tìm hiểu cách cách cách nhiệt tốt nhất cho các sản phẩm điện tử, các vật liệu cách ly lý tưởng, các khoảng cách điện và điện.
nội dung
khoảng cách điện và khoảng cách leo lên là gì?
tại sao chúng ta tính toán khoảng cách điện và khoảng cách?
các loại thiết bị ngăn chặn sống
yếu tố quyết định khoảng cách
4.1 Loại cách điện
ví dụ về việc tính toán khoảng cách
đo khoảng cách và khoảng cách điện
hướng dẫn thiết kế cho các vấn đề về khoảng cách điện tử và điện tử
các tiêu chuẩn về khoảng cách điện tử và điện tử là gì?
kết luận
khoảng cách điện và khoảng cách leo lên là gì?
Khoảng cách là gì?
khe hở điện là khoảng cách không khí ngắn nhất giữa hai vật liệu điện. nó có thể tách điện xung ra. nó còn được gọi là quá tải tạm thời.
Các yêu cầu về khoảng cách và khe hở điện liên quan đến điện áp hoạt động của bộ tách bởi việc tích lũy và chuyển điện có thể tạo ra các cung điện. điều này có thể xảy ra trên bề mặt của thiết bị sau khi làm việc trong thời gian dài ở điện áp hoạt động cao. các ví dụ về các khe hở lớn trong mạch điện áp bao gồm các rung và các lực tác động.
kết quả của quá tải tạm thời.
khoảng cách leo lên là gì?
đồng thời, khoảng cách leo lên PCB là khoảng cách ngắn nhất của đầu dẫn điện của vật liệu cách điện rắn. tính toán điện áp xoay chiều dài hiện có trong bảng điện áp để xác định khoảng cách bộ điều khiển. với một số người, nó là điện áp cơ bản trong mạch điện. đối với những người khác, nó là điện áp cách nhiệt.
thông thường, các yêu cầu của khoảng cách leo lên cho thấy nó không phải là thấp hơn so với khoảng cách tương ứng. khoảng cách cần thiết bằng khoảng cách tối thiểu. ngoài ra, có một mối quan hệ trực tiếp giữa khoảng cách điện tử tối thiểu và khoảng cách khe hở tối thiểu trong không khí.
tại sao chúng ta tính toán khoảng cách điện và khoảng cách?
Ngoài cách ly cho sự an toàn của người vận hành, tính toán khoảng cách leo lên và khoảng cách điện cũng là một quy tắc thiết kế quan trọng.
nó giúp cải thiện việc thiết kế sản phẩm và bảo mật toàn bộ các bộ phận điện tử. Vì vậy, các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ, quốc phòng và điện tử công nghệ cao có thể được bảo vệ khỏi rủi ro va chạm.
Hơn nữa, nó ngăn chặn toàn bộ mạch bị hư hỏng do lỗi cung và điện áp nguy hiểm.
Bạn có thể tối ưu hóa quy trình thiết kế với các phương pháp an toàn cơ khí bổ sung như các kẽ hở điện tử Creo và kéo dài khoảng cách leo lên.
Tương tự, nó giúp bạn tự động phân tích mô hình số trực tiếp và nhận được phản hồi trực quan.
nó làm giảm lỗi sản xuất và làm lại.
ngoài ra, nó cũng tiết kiệm thời gian và chi phí nguyên mẫu.
nó cũng giúp giảm thiểu thiệt hại do thu hồi sản phẩm và yêu cầu bảo hành.
Ngoài cách ly cho sự an toàn của người vận hành, tính toán khoảng cách leo lên và khoảng cách điện cũng là một quy tắc thiết kế quan trọng.
các loại thiết bị ngăn chặn sống
thiết bị cấp 1
ngoài việc bảo vệ cơ bản, nó cũng cung cấp một rào cản dọc cho các tấm chắn bảo vệ bổ sung. loại điện áp này sẽ truyền điện áp nguy hiểm lên mặt đất. Trong trường hợp này, khi bảng điện được cách ly, các dây bên ngoài được nối vào điện đất bảo vệ của dấu điện.
(một mạch điện để đất điện cho biểu tượng mặt đất)
loại thiết bị thứ hai
như các thiết bị hạng i, nó đóng vai trò như một rào cản với việc bảo vệ bắt điện. tuy nhiên, nó không được bảo vệ. thay vào đó, nó cung cấp sự cách điện tăng cường.
loại thiết bị thứ ba
Về mặt này, không có điện áp nguy hiểm do vật liệu PCB có rào cản cách. vì vậy năng lượng không gây tổn thương hay đau đớn.
những yếu tố quyết định khoảng cách
các yếu tố chính ảnh hưởng đến khoảng cách và khoảng cách điện
vật liệu cách điện.
điện áp nhập.
nhóm vật liệu.
hạng áp lực quá mức.
sự ô nhiễm.
độ cao.
4.1 Loại cách điện
ngoài ra, kiểu cách ly phụ thuộc vào các mục đích khác nhau. Những tiêu chuẩn này là
cách điện cơ bản.
nó cung cấp cho người sử dụng một mức cách để ngăn chặn sự cố và sự cố.
cách điện gấp đôi
cung cấp những lợi ích cách điện cơ bản và bổ sung.
cách nhiệt chức năng
nó chỉ cung cấp cách điện tại điểm dẫn điện của thiết bị.
Tăng cường cách nhiệt
nó là một loại cách ly đơn, cung cấp hiệu năng bảo vệ cổng kép.
cách điện phụ trợ
Cùng với mức bảo vệ thứ hai, nó cũng bảo vệ người dùng khỏi những sự cố cố khắc cơ bản.
vật liệu cách điện trong mạch điện tử, chủ yếu là
FR-2:
mạch tích hợp này có khả năng chống cháy thấp; vì vậy, nó được gọi là chất chống cháy 2. nó được làm từ vật liệu phenol và giấy. nó di động và thường đáng tin cậy cho nhiều mục đích. ngoài ra, nó là vật liệu cách điện không halogen. tuy nhiên, nó rất phổ biến trong các sản phẩm điện tử tiêu dùng vì nó rẻ.
FR-4:
fr 4 là lớp chống cháy cao hơn. nó tương đối được ưa chuộng hơn fr2, nhưng giá cả phải chăng. nó được sử dụng phổ biến nhất cho các bộ điều khiển và các bộ điều khiển đa lớp. Trong các ứng dụng thiết kế áp suất cao, FR4 cũng rất xuất sắc khi nói đến nhiệt độ cao.
tần số vô tuyến:
vật liệu cách điện này là vật liệu chính cho lò vi sóng, thiết bị điện tử quân sự, thiết bị y tế v. v. mạch điện sóng vô tuyến sử dụng nhựa điện thấp như một rào cản cách điện.
độ linh hoạt:
các vật liệu cách cực được sử dụng cho các ứng dụng linh hoạt như các mạch linh hoạt. những mạch điện này dựa vào những miếng nhựa mềm để cách điện.
kim loại:
Thật xấu hổ khi nhắc đến thuật ngữ” cách điện kim loại” trong trường hợp này, nó hoạt động như một máy dò. Do vậy, khi một số điện dẫn bất ngờ xuất hiện trên một PCB, kim loại sẽ tan chảy. dẫn đến việc mở đường và làm cho mạch điện bị cách điện.
4.2 nhóm vật liệu
để phân biệt các nhóm vật liệu khác nhau, bạn cần một chỉ số theo dõi. Họ là..
nhóm vật liệu 1: 600 ≤ cti
nhóm vật liệu 2: 400 ≤ cti” 600.
nhóm vật liệu 3 a: 175 ≤ cti” 400.
nhóm vật liệu 3 b: 100 ≤ cti” 175.
nhóm vật liệu 3 b thường là một nhóm vật liệu chưa được biết.
mức độ ô nhiễm
theo iec 62368, có nhiều mức độ ô nhiễm.
mức ô nhiễm 1
mức độ ô nhiễm này là khô và không dẫn điện. Nó bao gồm độ ẩm và bụi vào trong bao bì kín của các bộ phận, linh kiện và thiết bị.
mức độ ô nhiễm 2
ở đây, nếu không có sự đông lạnh, sự ô nhiễm không dẫn điện sẽ xảy ra. thông thường, nó rất phổ biến trong phòng thí nghiệm và văn phòng thông thường.
mức độ ô nhiễm 3
loại này liên quan đến ô nhiễm dẫn điện. nếu không, sự đông lạnh dự kiến sẽ dẫn đến ô nhiễm không dẫn truyền. Nó xảy ra trong các thiết bị nhà máy.
4.4 Loại áp lực
Trước khi kết nối một nguồn điện, rất quan trọng để biết loại điện áp quá tải của thiết bị. ngoài ra, xác định điện áp tạm thời ở đầu vào của thiết bị.
Loại áp lực quá mức 1:
loại đầu tiên giúp hạn chế sự thay đổi năng lượng.
Loại áp lực quá mức 2:
thể loại này thực hiện các thiết bị cắm an toàn với các thiết bị cấu nối bộ xây dựng.
Loại áp lực 3:
thiết bị và các thiết bị và các thiết bị thiết bị thiết kế cần thiết để biết các loại điện áp ở đây.
Loại áp lực quá mức 4:
ở đây, nguồn điện chính trong tòa nhà kết nối trực tiếp với thiết bị.
4.5 độ cao
độ cao lý tưởng để làm sạch các thiết bị là 2 km dưới mực nước biển. Nếu không, bạn phải nhân các hệ số hiệu chỉnh chiều cao khác nhau để có được chiều cao trống được.
Xem bảng IEC 62368-1 để biết các hệ số cơ bản về khoảng cách bơi và khoảng cách điện tử của một PCB.
ví dụ về việc tính toán khoảng cách
các bộ chuyển đổi nguồn điện là các khoảng cách cách cơ bản khác nhau ở các mặt đầu tiên và phụ. Một ví dụ điều khiển là một bộ chuyển đổi AC/ DC với điện áp đầu vào là 100-240 VAC. Bảng dưới đây có thể giúp bạn tính toán đường dẫn ngắn nhất cho các khoảng cách cách cách ly và khoảng cách khe hở.
đo khoảng cách và khoảng cách điện
có rất nhiều ví dụ về khoảng cách leo lên và khoảng cách điện. thông thường, bạn sẽ so sánh giá trị x với mức độ ô nhiễm. Tuy nhiên, nếu chiều rộng khe hoặc khe hở nhỏ hơn X mm, nó sẽ bị bỏ qua. Tuy nhiên, nếu nó bằng hoặc lớn hơn Xmm, khoảng cách leo dọc theo mặt cắt rãnh được đo.
(PCB với mặt cắt rãnh V).
bảng tiêu chuẩn iec 62368-1
hướng dẫn thiết kế cho các vấn đề về khoảng cách điện tử
Giải pháp phổ biến nhất cho các vấn đề khe hở PCB và các khoảng cách leo lên là mở rộng khoảng cách giữa các dẫn hoặc các cấu phần. Tuy nhiên, do sự phổ biến của PCB mật độ cao và kích cỡ ngoại vi bị thu hẹp, nó nhanh chóng trở nên không quan trọng. tuy nhiên, các nguyên tắc cụ thể hơn là
Khoảng cách-Thêm một rào cản để ngăn cách khoảng cách không khí giữa các nút hoặc các dẫn. trên các bảng hai mặt, đặt các bộ phận áp cao và áp thấp ở phía trên và phía dưới. nói chung, làm cho tấm pcb được cách nhiệt là một ý tưởng tốt.
khoảng cách leo thang-một cách hiệu quả để giải quyết vấn đề khoảng cách leo thang là tạo ra một thung lũng giữa các nút. Ngoài ra, việc cắt một lỗ hoặc rãnh trên một mặt phẳng PCB cũng rất hữu ích. một phương pháp khác hữu ích cho việc cắt các dây chuyển điện hoặc các khe cắm dọc theo độ dài của một dây cách điện.
vật liệu-lựa chọn vật liệu cách ly cũng liên quan đến các vấn đề về khoảng cách. điện áp thường tạo ra một đường dẫn điện trên bề mặt cách. Do vậy, CTI của một vật liệu càng thấp nhất thì rất dễ bị lỗi, và ngược lại.
Giống như các điều khiển, các bề mặt đường biên, khe hở và khoảng cách leo thang cũng là các thuộc tính của vỏ PCB. Do vậy, điều này rất quan trọng khi bạn thiết kế một PCB với các kỹ sư cơ khí.
các tiêu chuẩn về khoảng cách điện tử và điện tử là gì?
có một vài tiêu chuẩn khoảng cách hữu ích và các yêu cầu khoảng cách. Tuy nhiên, chứng nhận IPC 2221 và IEC 60601 là hai chứng nhận chính. Các yêu cầu về khoảng cách và khoảng cách điện tử giúp xác định khoảng cách giữa các dẫn điện trong các khung cảnh và điện áp khác nhau.
Hầu hết các trường hợp, các dịch vụ thử nghiệm tốt nhất cho các yêu cầu khoảng cách điện và leo lên là các phòng thí nghiệm bảo hiểm (UL). UL61010-1: Thiết bị điện là một ví dụ.
kết luận
Tóm lại, các sản phẩm điện tử cần một khoảng cách được đặt để bảo vệ sản phẩm khỏi tác động và hư hỏng. Nhiều yếu tố như môi trường, vị trí sản phẩm và loại vật liệu có thể ảnh hưởng đến việc thiết kế các sản phẩm điện tử này.
Do vậy, bạn cần một nhà sản xuất chất lượng cao cung cấp các tiêu chuẩn thiết kế chất lượng cao nhất cho dự án của bạn. Vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn cần giải quyết một sự cố thông thường về kẽ hở điện và khoảng cách leo lên.