PCB安规设计规范(原创-绝对经典全面-玩转高压PCB设计)总结.pdf

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1、PCB安规设计规范高压电子产品,PCB设计技巧和安规设计规范(原创总结)在电子产品的PCB布线时，导线之间合适的电气间隙的设置是一件非常重要的工作，合适的线间间距的设置可以防止产品工作中的各有关导体之间发生闪烙和击穿，并能顺利通过有关产品安全标准的审核。在各种产品工业标准和安全标准中，根据工作电压和不同的应用场合以及其他因素，对导体间的电气间隙和爬电距离有着不同的规定，PCB布线工程师往往对此莫衷一是，无所适从。接下来就帮大家解决这一难题.首先了解下基本概念.安规常用术语1)工作绝缘（或功能绝缘）functionalinsulation仅为设备正常工作所需的绝缘。所

2、定义的功能绝缘并不起防电击的作用。2)基本绝缘basicinsulation对防电击提供基本保护的绝缘。3)附加绝缘supplementaryinsulation除基本绝缘以外施加的独立的绝缘，用以在基本绝缘一旦失效时仍能防止电击。4)双重绝缘doubleinsulation由基本绝缘加上附加绝缘组合构成的绝缘。5)加强绝缘reinforcedinsulation一种单一的绝缘结构，在本标准规定的条件下，其所提供的防电击的保护相当于双重绝缘。6)一次电路primarycircuit直接与AC电网电源连接的电路。例如：与AC电网电源连接的装置，变压器、电动机、其它负载

3、装置初级绕组，以及与电网连接的各种装置。7)二次电路secondarycircuit不与一次电路直接连接，而是由变压器、变换器或等效的隔离装置供电或只用电池供电的一种电路。8)电气间隙clearance在两个导电零部件之间或导电零部件与设备界面之间测得的最短空间距离。9)爬电距离creepagedistance沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备界面之间的最短距离见下图抽象说明.10)海拔高度altitude设备工作所在位置相对海平面的落差。在IEC60950-1中，默认的设备工作的最大海拔高度为2000m，如果设计要求设备工作的最大海拔高度高于20

4、00m，则设计电气间隙的时候要在2000m下要求的最小电击间隙的基础上乘以一个系数，不同海拔对应的系数关系如下表11)污染等级Pollutiondegree设备运行时，由于灰尘等物质在设备表面或内部积累的程度，一般分为3级；污染等级1污染等级2污染等级3密封环境或类办公环境或类似工厂环境或类似似12)材料类别Materialgroup根据材料的CTI的大小，对材料进行的分类，具体分类可见下表Ⅰ组材料Ⅱ组材料Ⅲa组材料Ⅲb组材料CTI≥600600＞400＞175＞CTI≥400CTI≥175CTI≥100基于标准的安全要求如果我们设计的产品必须要得到某个安全认证机构

5、的承认，那么我们首先要考虑产品需要符合相应安全认证机构颁布的有关标准中所规定的绝缘和隔离要求。在这种情况下，我们就能够直接根据有关标准的要求进行PCB布线的间距定义。例如，有的要按照UL60950,有的要求IPC9592等等.对于常见的交流电供电或电池供电的信息技术设备，大都依从IEC/EN/UL60950这一标准，那么其PCB导线之间允许的最小的电气间隙和爬电距离的要求将可以直接从IEC/EN/UL60950－1标准的表2K，2L和表2N中查到。附2K,2L,2N表格实际上，电气间隙和爬电距离的设置是和工作电压，绝缘等级，污染等级，PCB材料等级，甚至和产品工作的

6、海拔高度等等相关。查表时，我们首先要搞清上述因素的界定。1:如何确定工作电压？根据60950的解释，我们在定义电气间隙时，应该使用峰值电压和可能出现的外部瞬态过电压。而定义爬电距离时，则使用均方根值电压。2:如何确定绝缘等级？60950的表2H有详细的定义。见下述图示.简单地说来，在大多数应用中，我们可以凭借以下简单的分析来进行绝缘等级的定义：�如果在绝缘被破坏的情况下，会对人体易接触未接地的部件产生危险电压的，绝缘等级应该设置为加强绝缘。�对于有连接保护地的导体，我们可以设置为基本绝缘。基于这个观点，在PE，金属外壳，金属固定件周围，我们一般都需要设置为基本绝缘。

7、3:如何确定污染等级？首先根据产品定义，大多数情况下定义为II级。可参考前污染等级概念.044:如何定义PCB的材料等级。可根据PCB的CTI指数，用60950的2.10.4.2进行定义。但大多数情况下，材料等级可以列为IIIa和IIIb。5：如何定义双重绝缘或加强绝缘的爬电距离？60950的表2N对爬电距离的定义仅适用于功能绝缘，基本绝缘以及增补绝缘。对于双重绝缘何加强绝缘，应该把表中查到的值乘以2。6:海拔高度对电气间隙的影响？海拔高度只对电气间隙有影响，和爬电距离无关。对于IEC61010的产品，要乘上基本概念TableA.2表的系数。对适用于其他标准的产