Yüksek Gerilim PCB Tasarımı

Aşağıdaki voltaj seviyelerine sahip 4 katmanlı bir PCB tasarlamak istiyorum. GND, 5V, 3.3V ve 80V. Devrede 3.3V ve MOSFET anahtarı 80V ile tahrik edilen bazı MOSFET'ler vardır (gerekli akım çok düşük uA seviyesidir). Pcb üzerinde genel yapan, birbirine yakın 80V ve 3.3V sinyalleri vardır (Bazı yerlerde 20 milin altında).

Koruma için alt katta 80V tuttum. Ve diğer voltaj seviyeleri ve sinyalleri üst ve ikinci kattadır. Ve üçüncü katmanı tamamen topraklı tutuyorum.

Tasarımı aşağıdaki basit resim ile göstermeye çalıştım.

Şimdi PCB'mizin bir yerinde DC arıza voltajından endişe ediyorum. Farklı bir yüksek ve alçak gerilimin kullanıldığı böyle bir devre için fazla deneyimim yok. Yapım hakkında yeterince emin değilim, yeterince güvenli mi? Bu konuyla ilgili bazı yararlı bilgiler bulabileceğim bir makale veya kaynak var mı? Böyle bir PCB tasarımı için tavsiyeniz var mı? Soru için gerekli bilgi eksikliği varsa lütfen sorun.

Yüksek voltaj açıklığı karmaşık bir konudur. Dikkate alınacak çok fazla faktör ve standart var.

Sizin durumunuzda IPC-2221A "Basılı Devre Kartında Genel Standart" ı izlerdim. Tabloya göre 6-1. İletkenler arasındaki 80V fark için "Elektrik İletken Aralığı" var:

İç katmanlar -> 0,1 mm (3,9 mil)

Dış katmanlar kaplanmamış -> 0.6mm (24 mil)

Dış katmanlar kaplanmış -> 0,13 mm (5 mil)

IPC-2221A tescilli bir standarttır ve tüm tabloyu burada yeniden oluşturamıyorum.

Bu sayılar zorunlu değildir, sadece asgari bir boşluk belirtmişlerdir. Daha büyük sayılar kullanırdım.

Daha önce de belirtildiği gibi, yüksek güçlü viaslara dikkat edin. Boşluğu "düşük voltaj" tarafında tutmalıdırlar.

Yığın bana oldukça mantıklı geliyor, ancak Yüksek güçlü THT bileşenlerindeki pimleri unutmayın. Açıklığı korumalılar.

80V ile diğer düşük voltaj sinyalleri veya GND arasında 20 mil ayırma yeterli boşluk değildir. Kısa bir süre önce 84V güç rayına sahip bazı PCB tasarım çalışmaları yaptım. Herhangi bir 84V net ve diğer sinyaller arasındaki açıklıkların 47 milin üzerinde ve tercihen daha fazla olmasını sağlamak zorunda kaldım. Bu açıklık miktarı hakkında bazı destekleyici bilgilere başvurabilirim, ancak şu anda bu bilgilere erişemiyorum. (Yarın tekrar gelip güncelleyeceğim).

Benim durumumda da tüm 84V katman ve iz bağlantılarını bir iç katmana koymak için harekete geçtim. Bunu yapmanın nedeni, lehim maskesinin oldukça ince olması ve kolayca çizilebilmesi ve dış katmanlarda yüksek gerilimi potansiyel şortlara maruz bırakabilmesidir. Bu konuda biraz daha endişelenmem gerekiyordu çünkü bu tasarımdaki 84V ray, uA'nın aksine AMPS'yi desteklemeli.

Düzenle

PCB temizleme yönergeleri hakkında söz verdiğim bilgiler . Bu sayfada, önerilen iz açıklıklarına yardımcı olan kaygan bir küçük hesap makinesi bulunmaktadır.

FR4'ün kırılma gerilimi 300V / mil'den fazla. Özellikle PCB kötü bir ortamda (örneğin toz + nem veya küf) olabiliyorsa, sızıntı (yüzey boşlukları) daha önemli olabilir.

Mümkünse, bir yüzeye bitişik olmaları gerekiyorsa, topraklı "koruyucu" iletkenleri 80V izleri ile 3.3V izleri arasına yerleştirin ve yakın izler veya diğer bakır-bakır boşlukları olmadan önce 80V hattı üzerindeki akımı sınırlamaya çalışın .

İyi bir astar var burada üzerinde orta gerilim ve yüksek gerilim (Başvurunuz çoktan dolduran olsa PCB tasarımı düşük voltajlı doğrudan uygulanamaz yani, menzil). Örneğin, korona hakkında unutabilirsiniz.