PCB-Layout - Designkritik erwünscht

Ich habe mich gefragt, ob ich Kritik an meinem ersten PCB-Layout bekommen könnte.

Ich habe versucht, die 240-V-Seite so gut wie möglich von der 3,3-V-Seite zu isolieren.

Das einzige, was mich wirklich beschäftigt, ist, ob ich genug Abstand zwischen meinen Gleisen auf der 240-V-Seite habe und ob die Spurbreiten ausreichen?

Ich versuche, die Platine so kompakt wie möglich zu halten. Im Moment misst es etwa 46 mm x 39 mm.

Obere PCB-Schicht

Untere Spuren

Die Platine dient zur drahtlosen Steuerung von Lichtern mit einem normalen Lichtschalter als Eingang, 240 V, die mit dem IRM-02-3.3 verbunden sind, wobei die 3,3 V dann den ESP8266-01 mit Strom versorgen.

Habe einen Optokoppler und einen Triac drin, um die leichte Last zu schalten.

Schema:

Schema

Gedanken und Feedback sehr geschätzt :)

AKTUALISIERTE LEITERPLATTE:

Aktualisierte Platine

(1) Was ist das graue Kästchen unter dem MOC? (2) Normalerweise würden wir die Komponentenbezeichnungen (R1 usw.) auf der Leiterplatte anstelle der Komponentenwerte anbringen. (3) R2 beeinträchtigt die Kriechstrecke unnötigerweise. Bewegen Sie es nach rechts. (4) Die Erdung um die Optostifte verringert auch die Kriechstrecke. Ist es erforderlich?
@Transistor 1) Das graue Kästchen ist ein Ausschnitt der Leiterplatte zur Isolierung. 2) Ich füge stattdessen die Bezeichner hinzu. 3) Ist 3,5 mm genug Abstand? 4) Nein, nicht erforderlich Ich kann es bei Bedarf entfernen. Habe die Platine im Originalbeitrag unten aktualisiert.
Ein 2-mm-Ausschnitt, der sich über AC ~ DC-Knoten hinaus erstreckt, dient zum Schutz vor 3-kV-Transienten mit 1,5 kV / mm für Luft
Wie ist das ESP-01-Modul physisch über der Platine positioniert? Hängt es links (von der Platine) oder rechts (über dem Optokoppler) ab?
@duskwuff Über den Optokoppler
Erfüllen Sie die Kriechstreckenanforderungen zwischen R1 und R2? Dasselbe gilt für die Pins der eingehenden 240 V. Wie hoch ist die Kriechstrecke zwischen den Pads?
@winny Ich habe es anhand von Kommentaren ein wenig modifiziert, sodass es 3,1 mm zwischen R1 und R2 mit einer Schlitzlücke darin ist. Der Abstand zwischen den Pads der Schraubklemme beträgt 1,5 mm
Das ist zu wenig für Verschmutzungsgrad II und Stoffgruppe 3. Wie hoch ist der CTI für die PCB?
@winny Kann eigentlich keine Daten auf ihrer Website sehen. Wollte es unter jlcpcb.com/capabilities/Capabilities erledigen
Nur ein Hinweis: In den Vereinigten Staaten (ich kenne Ihren Standort nicht) sind 240 V tatsächlich zwei Phasen von 110 kombiniert. Ich erwähne dies, weil dieses Design in den Vereinigten Staaten immer die halbe Spannung eingeschaltet lassen würde.
Fragen Sie oder nehmen Sie CTI=175 (Materialgruppe 3) an.
@JhnnyNthing hätte ich wahrscheinlich erwähnen sollen! Ich bin in Großbritannien.
Hallo, danke, dass du das gepostet hast. Auch aus den Antworten lernen. Können Sie mir sagen, wie Sie in EasyEDA nach den Netzklemmen für die Klemmen mit der Bezeichnung J1 Mains und J2 Load gesucht haben?

Antworten (4)

Das Überhängen des ESP8266-Moduls über den Optoisolator verstößt gegen die Isolationsgrenze. Erwägen Sie, das Modul so zu drehen, dass es über den (derzeit ungenutzten) Platz auf der linken Seite der Platine hinausragt.

Durch die Verwendung von oberflächenmontierten Widerständen für Pullups sparen Sie erheblich Platz auf der Platine. (Der Durchgangswiderstand auf der HV-Seite ist in Ordnung.)

Sie müssen nur dicke Leiterbahnen für Netze verwenden, die viel Strom führen. Sie können sicher dünnere Leiterbahnen für den Optokoppler und den Spannungsregler verwenden, da beide nicht viel Strom führen sollten.

Wenn Sie den BT136 um 180 ° drehen, können Sie den Optokoppler nach oben und den Widerstand nach unten bewegen, wodurch Sie etwas Leiterbahnlänge sparen.

Das Hinzufügen einer Sicherung am Line-Eingang könnte eine gute Idee sein.

Ich bin ein bisschen verwirrt darüber, warum dies nicht von Anfang an ein reines SMD-Design war. Sie können immer noch geschnittene SMD-Teile für eine Isolationsbarriere stecken. Alles in allem denke ich, dass dies eines der ersten Board-Layouts des OP war. +1
@ Sparky256 Es ist mein erster Board-Layout-Versuch. Ich habe überlegt, SMD zu machen, habe mich aber gefragt, ob es mehr abbeißt, als ich für meinen ersten Versuch kauen kann! Vielleicht kann ich V2 SMD machen.

Ihre Fragen scheinen zu sein: Ist der Schlitz ausreichend isoliert? Sind die Gleise ausreichend getrennt? Sind die Tracks umfangreich genug?

Erstens gibt es keine offensichtliche Sicherheitserdung auf dem Brett. Wenn Sie Netzspannungen verwenden, kann der Neutralleiter nicht als Masse gezählt werden. Sie scheinen einen Druckknopf auf diesem Board zu haben, aber überhaupt keine Erdung. Ich bin ganz für Experimente, aber das hat mich dazu gebracht, ein Stackexchange-Konto zu erstellen, nur um darauf zu antworten – bitte beheben Sie das.

Ihre Auswahl an Leitungs- und Lastanschlüssen scheint der begrenzende Faktor dafür zu sein, wie viel Trennung Sie erreichen können. Betrachten Sie auch Ihre Durchgangskabel - ich kann nicht sagen, ob Komponenten auf der roten oder blauen Seite montiert sind. Berücksichtigen Sie bei der Überprüfung Ihrer Trennungen auch die Zugabe von Lötzinn. Überprüfen Sie auch das Material und die Dicke Ihrer Platine auf Nennspannung.

Bezüglich Leiterbahnbreiten müssen Sie diese anhand des aufgenommenen Laststroms und der Kupferdicke (Gewicht) auf der Leiterplatte berechnen.

Ich würde Ihnen empfehlen, zu recherchieren, wie viel Trennung tatsächlich erforderlich ist, ein PCB-Softwarepaket zu verwenden, das über Designregeln für die Trennung von Leitern verfügt, und sie auf diesen Wert einzustellen, damit Sie feststellen können, ob Verstöße vorliegen. Fügen Sie eine Sicherheitserdung hinzu und seien Sie bitte vorsichtig.

Ich habe den Druckknopf bereits entfernt, da er auf der endgültigen Platine nicht benötigt wird. Das Ganze befindet sich in einem Gehäuse und ist daher nach der Installation nicht mehr anfassbar. Ich könnte einen anderen Live- und Lastanschluss verwenden. Das waren nur die ersten, denen ich begegnet bin. Das Plattenmaterial ist FR-4 und 1,6 mm. Haben Sie eine empfohlene PCB-Design-Software, da ich eine kostenlose Software verwendet habe, die diese Funktionalität nicht bietet.
das hört sich so an, als ob es ein ausreichend dickes Board sein sollte - electronic.stackexchange.com/questions/211025/…
Ok - wollte nur nicht, dass Sie ein heißes Gehäuse oder einen heißen Knopf haben. Es sieht so aus, als hätten Sie 1,5-2 mm BTW-Anschlusspads, die diese Spannung möglicherweise nicht verarbeiten. Das klingt so, als ob es ein ausreichend dickes Brett sein sollte - Link 'siehe auch'. Ein Tool, das kostenlos ist und Trace-Trace-DRC-Regeln zu haben scheint, ist PCB123 von einem der PCB-Hersteller, aber iirc könnten sie versuchen, Sie in ihr Boardhouse einzusperren. Es gibt auch Eagle, das anscheinend jetzt monatliche Lizenzen anbietet. (Entschuldigung, wenn ich Produkte nicht erwähnen soll - ich bin neu hier).

Normalerweise kann ein Plattenhaus Schlitzschnitte mit einer Breite von bis zu 31 mil oder 2 mm ausführen. Ihr Schlitzschnitt muss nicht breiter sein, aber er sollte sich bis zur violetten Linie erstrecken, von der ich annehme, dass sie Ihr 50-mil-Umfangsabstand ist.

Auf diese Weise isolieren Sie R2 von R1 in Bezug auf die Crepage. 240 VAC ist nicht so hoch, aber selbst bei 600 VAC (Kanada) tötet ein Schlitzschnitt jede Chance auf Kriechen oder Kriechen plus Lichtbögen.

Auf die Spitze getrieben könnten Sie dünne Glimmerblätter in die Schlitze einführen, falls der Triac oder SCR heftig durchbrennt. Glimmer stoppt plasmaheiße Trümmer für etwa eine Sekunde, Zeit, bis eine vorgeschaltete Sicherung durchbrennt.

Sie könnten den Schlitzschnitt direkt hinter dem ringförmigen R2-Ring stoppen. Schlitzschnitte können über die Kante einer Platine hinausgehen, aber es sieht klebrig aus, es sei denn, es wird eine robuste Isolationsbarriere benötigt.

Beachten Sie, dass alle Schlitzschnitte abgerundete Ecken haben, die dem Radius des Bohrers entsprechen, der den Schnitt durchführt. Da Sie dem Boardhouse genaue Abmessungen geben müssen, verwechseln Sie sie nicht mit rechteckigen Ecken, da sie diese nicht herstellen können. Geben Sie für Schlitzschnittabmessungen die Länge und Breite abzüglich des Radius des verwendeten Bits an. Verringern Sie bei 2-mm-Bits die dokumentierten Abmessungen um 1 mm usw.

Die violette Linie ist die Leiterplattenkante. Ich kann den Schlitz zwischen R1 und R2 verlängern
Sie könnten den Schlitzschnitt direkt hinter dem ringförmigen R2-Ring stoppen. Schlitzschnitte können über die Kante einer Platine hinausgehen, aber es sieht klebrig aus, es sei denn, es wird eine robuste Isolationsbarriere benötigt.
Ja das habe ich jetzt gemacht. Nur eine kleine Lücke am Rand der Platine gelassen, aber über das R2-Pad hinaus verlängert. :) Vielen Dank
Wenn diese violette Linie Ihre Platinenkante ist und Sie Altium verwenden, müssen Sie sie festlegen. Wählen Sie die Kantenlinien der Platine aus und gehen Sie dann (glaube ich) zu Bearbeiten-> Platinenform-> Aus ausgewählten Objekten definieren
@Daniel Es wurde in EasyEDA gemacht.
@Hartnäckig. Ich habe diesen Slot-Schnitt zu meiner Antwort hinzugefügt, da Kommentare nicht immer archiviert werden, Fragen und überprüfte / akzeptierte Antworten jedoch.
@Hartnäckig. Wenn Ihre Rastergröße 100 mil beträgt, haben Sie dort einige winzige Löcher! Daniel bemerkte einige wichtige Dinge.

Wenn diese violette Linie Ihre Platinenkante ist und Sie Altium verwenden, müssen Sie sie festlegen. Wählen Sie die Kantenlinien der Platine aus und gehen Sie dann (glaube ich) zu Bearbeiten-> Platinenform-> Aus ausgewählten Objekten definieren

(Anscheinend ist dies EasyEDA, nicht Altium. Wow, sie wollten wirklich 'diesen Altium-Look'!!)

Ich weiß nicht, wie Ihr Teil mit diesem ESP8266-Fußabdruck aussieht, aber die Löcher sind WINZIG.

Typischerweise ist Stift 1 bei einem DIP-Teil quadratisch und die anderen sind kreisförmig oder gestreckt kreisförmig

R3 und Switch Pad (U2?) sind meiner Meinung nach zu nah beieinander. Wenn Sie dies wellenartig löten, besteht eine gute Chance auf Brückenbildung, und es kann einfach ärgerlich sein, so nahe Leitungen zu haben, die nicht verbunden sind.

Typischerweise werden ICs mit "U" bezeichnet. Schalter/Tasten sind „SW“ „S“ „PB“.

Hinweis: Ich behaupte oder kommentiere die Sicherheit dieses Designs nicht.

Du hast Recht, ich hatte gar nicht bemerkt, wie klein die Löcher geworden waren. Das war, dass ich herumgespielt habe, um den Umriss des ESP-01 zu entfernen, da es auf dem Siebdruck etwas zu viel war. Ja, Sie haben wahrscheinlich Recht mit R3 und dem Switch. Werde das etwas abändern.
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