Перейти к содержанию

Нужно ли увеличивать зазоры на плате для работы на большой высоте?

Обновлено Редакция GAW

Таблица 6-1 стандарта IPC-2221 различает наружные непокрытые проводники на двух диапазонах высоты: столбец B2 — от уровня моря до 3050 м, столбец B3 — выше 3050 м. Чем ниже давление, тем легче воздух пробивается, и при высоких напряжениях разница огромна.

Сравнение столбцов B2 и B3

Напряжение (амплитуда)B2, до 3050 мB3, выше 3050 мB4, под покрытием, любая высота
31–50 В0,6 мм0,6 мм0,13 мм
51–100 В0,6 мм1,5 мм0,13 мм
101–150 В0,6 мм3,2 мм0,4 мм
171–250 В1,25 мм6,4 мм0,4 мм
301–500 В (сеть 230 В, 325 В)2,5 мм12,5 мм0,8 мм

До 50 В высота на зазоры не влияет, а для сетевого напряжения непокрытый зазор вырастает в пять раз. Поэтому для высокогорья плату выгодно покрыть: под постоянным полимерным покрытием столбец один для любой высоты. Все столбцы и пересчёт выше 500 В — в калькуляторе зазоров; значения для низких напряжений — в ответе «Какой зазор между дорожками нужен для 12, 24 и 48 В?».

Поправка для изоляции безопасности

IPC-2221 описывает функциональные зазоры. Для изоляции, защищающей человека от сети, действует IEC 60664-1: по SLUP419 её таблицы воздушных зазоров даны для высот до 2000 м, а выше применяют множитель из таблицы A.2. Пример TI: на 5000 м множитель 1,48, и зазор 3,6 мм превращается в 5,33 мм. Как высота связана с давлением воздуха, объясняет статья о барометрической высоте, а разница между воздушным зазором и путём по поверхности — статья о пути утечки.

Расстояния в сетевых цепях изделия для высокогорья рассчитывает и проверяет разработчик по стандарту на изделие; самостоятельные переделки сетевых плат опасны пробоем и поражением током.

Похожие вопросы

Почему высота влияет на воздушный зазор?

Электрическая прочность воздуха падает вместе с давлением: при меньшей плотности газа разряду легче развиться на том же расстоянии. Поэтому стандарты задают зазоры для определённой высоты и дают поправку для разрежённого воздуха.

Влияет ли высота на путь утечки по поверхности?

Путь утечки определяется загрязнением и материалом платы, а поправку на высоту SLUP419 описывает для воздушных зазоров. Покрытие лаком защищает и поверхность, поэтому столбец B4 IPC-2221 одинаков для любой высоты.

Что делать, если плата уже разведена по столбцу B2?

Для функциональных зазоров IPC-2221 — покрыть плату постоянным полимерным покрытием: столбец B4 одинаков для любой высоты и меньше B2. Для выводов компонентов под покрытием действует столбец A7. Изоляцию безопасности при этом пересчитывают отдельно, по стандарту на изделие.

Источники

  1. IPC-2221B. Generic Standard on Printed Board Design, 2012 — табл. 6-1: B2 — наружные непокрытые проводники от уровня моря до 3050 м, B3 — выше 3050 м, B4 — под постоянным полимерным покрытием на любой высоте, B1 — внутренние слои на любой высоте, A7 — выводы компонентов под покрытием на любой высоте; B2 / B3: 31–50 В — 0,6 / 0,6 мм, 51–100 В — 0,6 / 1,5 мм, 101–150 В — 0,6 / 3,2 мм, 171–250 В — 1,25 / 6,4 мм, 251–300 В — 1,25 / 12,5 мм, 301–500 В — 2,5 / 12,5 мм; выше 500 В — 0,005 и 0,025 мм/В; значения сверены с редакцией IPC-2221 (февраль 1998)
  2. Texas Instruments. SLUP419: Demystifying Clearance and Creepage Distance for High-Voltage End Equipment, Power Supply Design Seminar, March 2024 — воздушные зазоры по IEC 60664-1 даны для высот до 2000 м, выше применяют множитель из табл. A.2 IEC 60664-1; пример: для 5000 м множитель 1,48, зазор 3,6 мм · 1,48 = 5,33 мм

Нашли ошибку?

Смотрите также