Зазор между проводниками = f (максимальное напряжение), Про оптимальные зазоры Опции

[igorenja]

Доброе время суток, господа форумчане!
Интересуют две вещи:
1. Существуют ли какие либо рекомендации по выбору оптимального зазора между проводниками, если известно максимальное приложенное к ним напряжение.
2. Исходя из требований электробезопасности какой минимальный зазор допустим между проводником с потенциалом корпуса и проводником с потенциалом питающей сети.

Уже давно развожу платы так U<=15B d=0.3мм, U<=80B d=0.8мм, U=220B d=1.5....2мм. Вот и хотелось бы узнать, оптимален ли мой выбор.

[bigor]

1. Существуют ли какие либо рекомендации по выбору оптимального зазора между проводниками, если известно максимальное приложенное к ним напряжение.
2. Исходя из требований электробезопасности какой минимальный зазор допустим между проводником с потенциалом корпуса и проводником с потенциалом питающей сети.

Смотрите ГОСТы.
Например: 23751-86, еще 23752-79 и 23752.1-92.
Скачать их из сети не проблема.

P.S. Для 15В минимальный зазор нужен в 0,1мм. Зазора в 0,3мм хватит для 100В. Зазор в 0,7мм выдержит 300В. Все это амплитудные значения, для стеклотекстолита естественно, при повышенной влажности и температуре.
Для гетинакса цифры будут гдето на треть ниже.
При нормальных атмосферных условиях значения амплитуд максимальных напряжений при указанных зазорах несколько выше.

[igorenja]

Смотрите ГОСТы.
Например: 23751-86, еще 23752-79 и 23752.1-92.
Скачать их из сети не проблема.

P.S. Для 15В минимальный зазор нужен в 0,1мм. Зазора в 0,3мм хватит для 100В. Зазор в 0,7мм выдержит 300В. Все это амплитудные значения, для стеклотекстолита естественно, при повышенной влажности и температуре.
Для гетинакса цифры будут гдето на треть ниже.
При нормальных атмосферных условиях значения амплитуд максимальных напряжений при указанных зазорах несколько выше.

Спасибо.
Ещё есть вопрос: Я при разводке обычно расчитываю ширину дорожки 1мм на 1А при толщине фольги 35мкм. Далеко ли это значение от оптимума?

ПыСы Мои изделия чаще всего работают нормально. Просто хочется не стрелять из пушки по воробьям...

[Uree]

Ориентировочно можно принять 3А/мм при такой фольге.

[bigor]

Ещё есть вопрос: Я при разводке обычно расчитываю ширину дорожки 1мм на 1А при толщине фольги 35мкм. Далеко ли это значение от оптимума?

Смотрите в тех же ГОСТах. Там и методики расчета приведены.
P.S. Цитата:
Допустимую токовую нагрузку на элементы проводящего рисунка в зависимости от допустимого превышения температуры проводника относительно температуры окружающей среды выбирают для:
фольги — от 100*106 до 250*106 А/м2 (от 100 до 250 А/мм2);
гальванической меди — от 60*106 до 100*106 А/м2 (от 60 до100 А/мм2)

[Vic]

Доброе время суток, господа форумчане!
Интересуют две вещи:
1. Существуют ли какие либо рекомендации по выбору оптимального зазора между проводниками, если известно максимальное приложенное к ним напряжение.
2. Исходя из требований электробезопасности какой минимальный зазор допустим между проводником с потенциалом корпуса и проводником с потенциалом питающей сети.

Уже давно развожу платы так U<=15B d=0.3мм, U<=80B d=0.8мм, U=220B d=1.5....2мм. Вот и хотелось бы узнать, оптимален ли мой выбор.

Если Вы делаете для себя можете делать как душе угодно, а если надеетесь пройти электробезопасность, то тут возможны варианты. Для промышленных изделий, для бытовых, для медицинских и.т.д., у всех свои (правда похожие) требования по электробезопасности.
По Вашему вопросу, если например это бытовая аппаратура, то ответ может быть только один (все остальное от лукавого), внимательно читайте ГОСТ Р 52161.1-2004(МЭК 60335-1:2001), особенно внимательно раздел 29: Воздушные зазоры, пути утечки и непрерывная изоляция.
Еще надо почитать МЭК 60664-1 Координация изоляции для оборудования в низковольтных системах. Часть 1. Принципы, требования и испытания, так как ГОСТ Р 52161.1-2004(МЭК 60335-1:2001) по части вопросов ссылается на этот стандарт.

[Daniil anim]

По поводу 35мкм...
На двусторонней плате слои подвергаются дополнительной металлизации (отверстий). Поэтому реально будет больше 35мкм.
Короче завтра принесу с работу клёвую программу, которая в соответствии со стандартом IPC (см. график зависимости ширины дорожки от тока) рассчитывает необходимую ширину дорожки.

[NightWish]

Ещё есть вопрос: Я при разводке обычно расчитываю ширину дорожки 1мм на 1А при толщине фольги 35мкм. Далеко ли это значение от оптимума?

ПыСы Мои изделия чаще всего работают нормально. Просто хочется не стрелять из пушки по воробьям...

См. картинку

[AlexRayne]

К вышесказаному поясните плизз:
1) каково допустимое напряжение слоя текстолита (FR4?) - тобиш у паралельных проводников в разных слоях.
2) позволяет ли наличие маски повысить допустимое напряжене зазора?
3) позволяет ли лакировка или покрытие силиконом повысить допустимое напряжене зазора?
4) дает ли какойто эффект подрезание текстолита (скрайбирование) в зазоре?
5) в ГОСТах на которые даны ссылки для заданного напряжения указан диапазон мин-макс зазора, прокатывает ли использование минимального зазора для указаного допустимого напряжения?

[dinam]

1.5 мм не достаточно для 220В - пробивает при перенапряжениях. Сделал 2 мм стало всё ок.

[insector]

А почему никто не вспоминает про паяльную маску ? Она ведь увеличивает пробивное напряжение. Или лаковые покрытия потом. Дополнительно повышается стабильность зазоров из-за отсутствия влагонакапливания под защитой, пыли и т.п.
Правда маска бывает разная, сухая и жидкостная

Также покрытия увеличивают емкость ,т.к. имеют свой E, больший чем у воздуха. Но это уже не в тему.

[AlexRayne]

собсно потому и задал свои вопросы я.
кроме чисто улучшения качеств поверхности лаковое покрытие еще позволит исключить натягивание влаги текстолитом, ибо именно нето напытывание влагой насколько я понимаю и застваляет делат такие серьезные зазоры
имхо, такие запасы расчитаны на дешевый ширпотреб, который по своей дешевизне не может себе позволить лакирование или другую защиту.

[RaaV]

Паяльная маска наверняка увеличивает пробивное напряжение, но эта величина не нормируется производителями паяльной маски. Поэтому при расчетах наличие паяльной маски не увеличивает пробивное напряжение.

[insector]

Паяльная маска наверняка увеличивает пробивное напряжение, но эта величина не нормируется производителями паяльной маски. Поэтому при расчетах наличие паяльной маски не увеличивает пробивное напряжение.

В принципе Вы правы, но не совсем. Да, самые остойные маски действительно, выполняют свою функцию, защищают от припоя где надо, все остальное - мех. прочность, электрическая - от лукавого. Но существую и более приличные маски комбинированного действия (что логично).
Например вот: http://www.ostec-materials.ru/equipment/prod/20.html
Внизу как раз есть НОРМИРУЕМАЯ электрическая прочность. Кстати, маска жидкая, затечет аккуратненько в зазор ...
А также, эпсилон, отличный от 1 Это так, к слову, при расчете емкостных связей ...
Остек - фирма солидная ...

[Kenav]

Я делал по таблице

Эскизы прикрепленных изображений

 

[AlexRayne]

Я делал по таблице

выше уже было отвечено что по таблице некатит: на 350В надо 2мм. возможно с учетом маски эти зазоры пойдут.
резонит делает маску на своих платах с пробоем 30мкм*40В/мкм = 1200В. по крайней мере так хвалятся.

никак нимагу найти для ФР4 пробойное напряжение между слоями. резонит дал даташит от Holly Xinsheng
http://www.fr4.ru/download/base/Xinsheng_FR4_specs.pdf
они там пишут:
Dielectric breakdown(parallel laminations) D-48/50+D-0.5/23 KV ≥40
что бы ето значило?

Сообщение отредактировал AlexRayne - Feb 17 2009, 13:07

[SM]

D-48/50+D-0.5/23 KV ≥40
что бы ето значило?

Это значит, что "перед тем, как", его вымочили в течении 48 часов в дистиллированной воде при 50 градусах цельсия, а потом полчаса при 23-х градусах. И только после этой экзекуции хорошенико токнули напряжением и оно выдержало 40 киловольт.

[AlexRayne]

Это значит, что "перед тем, как", его вымочили в течении 48 часов в дистиллированной воде при 50 градусах цельсия, а потом полчаса при 23-х градусах. И только после этой экзекуции хорошенико токнули напряжением и оно выдержало 40 киловольт.

и чего оно таки от толщины листа независит? или ето какаието удельные киловольты?

[bigor]

и чего оно таки от толщины листа независит? или ето какаието удельные киловольты?

Зависит от однородности электрического поля. Чем выше степень однородности поля, тем большее напряжение пробоя.
В однородном поле электрическая прочность электротехнического стеклотестолита порядка 60кВ/мм, при испытаниях переменным напряжением промышленной частоты.
P.S. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ - минимальная напряженность однородного электрического поля, при которой наступает пробой диэлектриков

[KA_ru]

1.5 мм не достаточно для 220В - пробивает при перенапряжениях. Сделал 2 мм стало всё ок.

2mm мало. Смотрите нормы безопасности и телефонные нормы на изолязую.
делаю не мене 5мм. Проблем с Nemko и другими ни разу не было.

[dinam]

Если исходить из моего опыта, то достаточно. Проверено на паре сотен тысяч плат.

[KA_ru]

опыт тут не причем!!!!
есть нормы и их надо удовлетворить. Иначе прибор не получит сертификат.
Потом окажется что продать в Канаде нельзя так как зазор маленький.

[HARMHARM]

Была уже похожая тема.

[dinam]

опыт тут не причем!!!!
есть нормы и их надо удовлетворить. Иначе прибор не получит сертификат.
Потом окажется что продать в Канаде нельзя так как зазор маленький.

Я говорю не об гальванической развязке с её требования по ГОСТАм. А об зазорах между высоковольтной части схемы и низковольтной, которые "гальванически связаны". И тут опыт выходит на первое место.

Была уже похожая тема.

А количество плат всё увеличивается

[KA_ru]

dinam напомните в какие страны вы продаете!!!!

[dinam]

Россия, про другие страны не знаю. Да и не работаю я там уже...

[=AK=]

2mm мало. Смотрите нормы безопасности и телефонные нормы на изолязую.
делаю не мене 5мм. Проблем с Nemko и другими ни разу не было.

Чтобы соответствовало европейским стандартам (CE), зазор по поверхности ПП между сетевыми цепями и цепями, которых может коснуться человек, должен быть не менее 6 мм. Испытательное напряжение для таких цепей 3750 В в течении минуты. В телефонии нормы жестче, поскольку в телефонную линию может попасть молния. И в медицине тоже жестче.

[Skywolf]

Все обсуждают зазоры между проводниками в наружных слоях или иногда во внутренних, а меня интересует электрическая прочность между слоями. Есть два варианта толщины стеклотекстолита это 1.79мм и 0.51мм сколько напряжения можно прикладывать к этим зазорам в вольтах.

У меня напряжение 300в и в некоторых участках напряжение импульсное 300в меандр с фронтами 30-50нс

[bigor]

Все обсуждают зазоры между проводниками в наружных слоях или иногда во внутренних, а меня интересует электрическая прочность между слоями. Есть два варианта толщины стеклотекстолита это 1.79мм и 0.51мм сколько напряжения можно прикладывать к этим зазорам в вольтах.

У меня напряжение 300в и в некоторых участках напряжение импульсное 300в меандр с фронтами 30-50нс

Кроме толщины текстолита, необходимо знать еще и его марку или тип. Кто производитель. Поскольку электрическая прочность разных типов материалов разная.
Например: Isola, Duraver DE-117 - Dielectric Breakdown, minimum 48kV для ламинатов толщиной более 0,50мм.
Это означает, что электрический пробой в листе такого материала, толщиной в 1мм, может возникнуть при приложенном постоянном напряжении не менее 48кВ.

Лист ламината, толщиной в 0,51мм, из материала DE-117 должен гарантировано выдержать постоянное напряжение в 24кВ, а толщиной 1,79мм - 85кВ.
Формула для расчета очень проста: U=E_пр*h, где: U-приложенное напряжение , при котором происходит пробой (в вольтах, инокда в киловольтах); E_пр-электрическая плочность (в вольтах/миллиметр, иногда в каловольтах/сантиметр), h-толщина материала (в миллиметрах, иногда в сантиметрах).

Для ITEQ Laminate/ Prepreg : IT-180TC / IT-180BS электрическая прочность составляет 45кВ/мм.
Для Nelco N4000-13 and N4000-13 SI электрическая прочность составляет более 50кВ/мм.
Для Shengyi S1170 электрическая прочность составляет более 62кВ/мм.
Для материалов NAN YA PLASTICS электрическая прочность составляет более 60кВ/мм.

Все эти цифры есть в даташитах. Определитесь с типом Вашего материала и посмотрите на него справочную информацию.

[stells]

Формула для расчета очень проста

это точно? я где-то вычитал, что там логарифмическая зависимость

[gte]

это точно? я где-то вычитал, что там логарифмическая зависимость

Логарифмическая или нет, но сильно нелинейная при увеличении напряжения и толщины. В тонких слоях некоторые пленки держат и 200 кВ/мм.

[=AK=]

это точно? я где-то вычитал, что там логарифмическая зависимость

Это намного ближе к истине, чем безосновательные утверждения, будто бы зависимость линейная. На самом деле пробивное зависит от толщины как корень квадратный. Пробивное для диэлектриков нормируется для толщины 1 мм. Если написано, что материал держит 48 кВ/мм, то 2 мм толщины будет держать всего 67.7 кВ, зато 0.25 мм - 24 кВ, а 0.0625 мм - 12 кВ. Поэтому несколько слоев тонкого материала намного лучше, чем один слой толстого.

[gte]

Поэтому несколько слоев тонкого материала намного лучше, чем один слой толстого.

Странный вывод, так же как и попытка вывести универсальную формулу для уменьшения пробивного напряжения от толщины изоляции.
Намотав тот же слой пленкой из того же материала, дополнительно, получите прослойки из другого материала имеющего другую диэлектрическую проницаемость. В результате - перераспределение напряженности и уменьшение пробивного напряжения. Много слоев может быть лучше чем один, если есть проблемы с дефектами, которые при наличии нескольких слоев не перекрываются.

[UK_style]

Добрый день коллеги.
Возвращаясь к извечному вопросу.
Програмка для расчета данных по печатным платам показывает явно не ГОСТовские 100А/мм2
В чем причина?


И что такое Plating Thickness ?

Сообщение отредактировал UK_style - Mar 5 2010, 15:13

[Aleksey Roubtsov]

Добрый день коллеги.
Возвращаясь к извечному вопросу.
Програмка для расчета данных по печатным платам показывает явно не ГОСТовские 100А/мм2
В чем причина?


И что такое Plating Thickness ?

Максимальный ток же зависит от многих параметров. 100А это поди для холоднокатанной меди на низких частотах, или нет?
Какой номер ГОСТа? (для ликбеза)

Plating-судя по всему слой гальванически осажденной меди.

[UK_style]

ГОСТ 23751-86 - Платы печатные. Основные параметры конструкции

2.4.4. Допустимую токовую нагрузку на элементы проводящего рисунка в зависимости от допустимого превышения температуры проводника относительно температуры окружающей среды выбирают для:

фольги — от 100*106 до 250*106 А/м2 (от 100 до 250 А/мм2);

гальванической меди — от 60*106 до 100*106 А/м2 (от 60 до100 А/мм2)