Mindestabstand zwischen zwei Steckverbindern in einem Hochspannungs-PCB-Design

Meine Anwendung wird Niederstromleitungen (mA), aber Hochspannungsleitungen haben. Hochspannung wird von einer externen Quelle über Bananenbuchsen am Gehäuse ankommen.

Ich suche nach einem Beispiel, in dem jemand PCB-Steckverbinder (dh Klemmenblöcke) verwendet, die Hochspannung führen (z. B. 5 kV). Aber ich habe keinen Erfolg.

Ich habe keinen Stecker mit mehr als 2,5kV Spannungsfestigkeit gefunden. Aber ich muss ein externes 5-kV-Signal an einen Anschluss und 0 V an den anderen legen, wenn dies auf derselben Platine möglich ist.

Ich würde gerne wissen, wie der Abstand zwischen zwei (getrennten) Anschlüssen berechnet werden kann, die eine Durchbruchspannung von 2,5 kV haben, aber eine größere Spannungsdifferenz zwischen Anschluss 1 und Anschluss 2 unterstützen müssen: 5 kV.

  • Anschluss 1: VCC+ (5KV)
  • Stecker 2: VSS- (0V)

Bei BV = 2,5KV ist für mich klar, dass das Material bricht, wenn man die beiden Stecker so nahe aneinander bringt. Vielleicht bin ich falsch.

Ich kenne die Kriech- und Abstandstechniken, aber wenn ich es gut verstanden habe, bezieht es sich auf das Blechmaterial und das Kupfer darüber, das eine eigene Durchbruchspannung / mil hat. Aber was ist mit Verbindungsmaterial? Ich dachte, dass das E-Feld zwischen zwei Anschlüssen konstant sein wird, aber die Spannung wird die Äquipotentiallinien verringern.

  1. Könnte ich also einen Abstand zwischen beiden Anschlüssen finden, in dem der VCC+-Anschluss und der VSS-Anschluss vor einem Ausfall geschützt sind?

  2. Während die Literatur zu Leiterbahn- und Pad-Abständen für bestimmte Materialarten vorschlägt, nKV/30 cm zu teilen, um einen Sicherheitsabstand zwischen Pads oder Leiterbahnen mit hohen Spannungsunterschieden zu erhalten, was kann auf den Abstand von Steckverbindern angewendet werden? Wie erhält man den Mindestabstand zwischen zwei Steckverbindern mit einem höheren Spannungspegel als seiner Durchbruchspannung? Ich muss sicher sein, in welchem ​​​​Mindestabstand ich sie ohne Beschädigung in eine Platine einlöten kann.

Berücksichtigen Sie, dass ich nicht von Verbindungspads (Kupfer) zu einem anderen gedruckten Pad/Spurabstand spreche. Ich weiß, wie man die Mindestluft- und Kriechstrecke berechnet.

Ich versuche zu sagen, dass ich 2 getrennte Anschlüsse verwenden werde, einen für V+ und einen für V-, soweit sie voneinander entfernt sind. Aber wie kann man die Parameterbegrenzung des Herstellers (1 kV) mit dem Abstand in Beziehung setzen, der für 5 kV (oder was auch immer) zwischen ihnen benötigt wird? Das ist der Sinn der Frage. Wenn der dielektrische Parameter des Steckers vernachlässigbar ist, lassen Sie es mich bitte jetzt wissen.

Antworten (2)

Könnte ich also einen Abstand zwischen beiden Anschlüssen finden, in dem der VCC+-Anschluss und der VSS-Anschluss vor einem Ausfall geschützt sind?

Ja, aber es wurde bereits in den IPC-Spezifikationen für Sie erledigt, die folgende Tabelle zeigt dies. Es ist möglicherweise am besten, zwei separate 1-Leiter-Steckverbinder zu verwenden, anstatt einen zu finden, der beide hat (obwohl der Steckverbinder nicht auf Polarität kodiert wäre). Hier ist eine Aufschlüsselung zur Berechnung des Abstands zwischen Leiterbahnen :

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
Quelle: http://www.smpspowersupply.com/ipc2221pcbclearance.html

Hallo @laptop2d, danke für die Informationen. Ich frage nicht nach dem Abstand zwischen den Leiterbahnen an Bord. Ich kannte diesen Tisch. Ich bitte darum, Steckverbinder mit einer geringeren Durchbruchspannung (vielleicht 1 kV) zu verwenden, als sie tragen müssen (5 kV). Wollen Sie damit sagen, dass ein Leiterplattensteckverbinder als beschichteter Leiter betrachtet werden könnte? Es könnte in Ordnung sein, aber ich bin mir nicht sicher, ob diese Tabelle berücksichtigt, dass jede Art von Steckverbinder eine unterschiedliche Durchschlagsfestigkeit haben kann. Vielleicht ... ist dieser Herstellerparameter vernachlässigbar?
Die Tabelle behandelt auch externe Steckverbinder. Wenn Sie blankes Kupfer hätten, wäre dies ein unbeschichteter Steckverbinder. Ein PCB-Steckverbinder mit Isolierung wäre ein beschichteter Steckverbinder (den Sie mit HV-Isolierung verwenden sollten). Dies sind die für die Regulierung erforderlichen Mindestabstände. Ich würde wahrscheinlich ein wenig mehr hinzufügen, wenn Ihr Platz nicht begrenzt ist. Die Tabelle umfasst blanke Leiter, Steckverbinder und Leiterplatten
Also spielt die Spannungsfestigkeit des Steckers keine Rolle?
@EugeniaSuarez Das spielt auch eine Rolle, denn wenn die Spannungsfestigkeit nicht hoch genug ist, wird auch Ihr Steckermaterial leitfähig. Eine Sache, die ich vergessen habe zu erwähnen, ist der Verschmutzungsgrad. Wenn sich die Steckverbinder in einer schmutzigen oder feuchten Umgebung befinden, kann dies ebenfalls zu Lichtbögen führen
Wie wenden Sie diese 1-kV-Stärke des Steckverbinders auf Ihre vorherige Tabelle an? Wenn die Leiterplatte einen Stecker mit 0 V und den anderen mit 5 kV hat. Ich versuche, die Trennung zwischen 0-V- und 5-kV-Anschlüssen zu finden, da ich weiß, dass der Anschluss eine Stärke von 1 kV hat. Ich habe den Link gelesen, aber ich kann nicht sehen, wie die Werte für die Außenleiterbeschichtung berechnet werden. Ich kann nicht sehen, wie die Verbindungsstärke dort beteiligt ist.

Wenn Sie verstehen, dass Kriechen der ionische Zusammenbruch eines guten Isolators aufgrund der Ansammlung von Staub und Feuchtigkeit ist, dann werden Sie verstehen, warum ein Luftspalt gut ist. Möglicherweise benötigen Sie 2 Anschlüsse.

Saubere Luft liegt bei etwa 5 kV/mm zwischen glatten parallelen Oberflächen. Kunststoff kann >10kV/mm betragen.

Der höchste Kontaminationsgrad in Innenräumen durch feuchten Hausstaub auf dem besten Dielektrikum reduziert sich auf etwa 0,3 kV/mm, sodass 0,2 kV/mm zum Standard wurden.

Dazwischen gibt es verschiedene Werte von Staub und relativer Luftfeuchtigkeit gegenüber der Spannungsfestigkeit. Dünne Polymerbeschichtungen wie Lötstoppmasken verbessern sich nur geringfügig. (50 %) Ein dicker Schutz verbessert vieles, z. B. konforme Beschichtung oder Verguss.

Also, wenn der Hersteller "1kV" sagt, was bedeutet das eigentlich mit diesem Wert? ist kein dielektrischer Widerstand zwischen Stecker und anderem Punkt mit unterschiedlicher Spannung?
Wenn 1 kV die Spannungsfestigkeit ist, erwarte ich, dass der Oberflächenabstand zwischen Leitern und Lötpads diese Spannung für einen bestimmten Verschmutzungsgrad begrenzt.
Hallo, danke @Sunnyskyguy EE75, wie wäre es mit Drahtverbindern auf der Seite eines PCB-Metallgehäuses und einigen Leitern als Kupferbahnen oder mehr Verbindern auf der PCB-Oberfläche? Woher wissen Sie, welcher Abstand zwischen zwei Metallgehäuseanschlüssen erforderlich ist (bei V + vs. 0 V)? und zwischen Metallgehäusestecker und PCB-Stecker oder Leiterbahn in dem Wissen, dass Schutzlack und Kapton auf die Platine aufgebracht werden?
Mindestabstand zwischen zwei Steckverbindern in einem Hochspannungs-PCB-Design
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v