Výpočet vzdialenosti medzi stopami na PCB pre rôzne úrovne napätia

Výpočet vzdialenosti medzi stopami na PCB pre rôzne úrovne napätia
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  118 zobrazení
3
 0
Kalkulačky
   

Podľa noriem  pre napätie a rozstupy je minimálna voľná vzdialenosť na doske plošných spojov (v skutočnosti voľná vzdialenosť medzi akýmikoľvek dvoma vodičmi) 0,1 mm pre zariadenia na všeobecné použitie alebo 4 milimetre. Pre zariadenia na konverziu energie je táto minimálna stopa na PCB s a rozstupom 0,13 mm alebo 5,1 milimetra. Tieto dosky by sa sotva mohli považovať za "vysokonapäťové" a vzdialenosť vodičov v týchto doskách začína hraničiť s režimom HDI.

Ďalšou normou je norma IPC-9592, ktorá bola prvýkrát vydaná v roku 2008, stanovuje požiadavky na zariadenia na konverziu energie (PCD) v počítačovom a telekomunikačnom priemysle vrátane návrhu na spoľahlivosť, testovania kvalifikácie návrhu, testovania zhody výroby a procesov kvality. Nová revízia A dokumentu poskytuje dodávateľom a koncovým používateľom PCD rozšírené usmernenie pre testovanie kvalifikácie návrhu a nové pokrytie úrovní citlivosti na vlhkosť (MSL) a korózie PCD.

Norma IPC-9592 pre obvody na konverziu energie pôvodne stanovovala požiadavky na lineárne funkčné rozstupy: Rozstup (mm) = 0,6+Vpeak × 0,005. Lineárna funkcia má samozrejme väčší zmysel. Vo väčšine prípadov však vyššie uvedený vzorec viedol k ešte väčším rozostupom a k hrubému predimenzovaniu dosiek plošných spojov. Neskoršie revízie tohto dokumentu sa vrátili k akejsi skokovej funkcii a zmiernili požiadavky na dolnom konci: 0,13 mm pre V<15V, 0,25 mm pre 15V≤V<30V a 0,1+V×0,01 pre 30V≤V<100V (pre neizolované vodiče).

Pri týchto napätiach môžete pracovať s digitálnymi signálmi, nízkofrekvenčnými analógovými signálmi alebo jednoducho s jednosmerným prúdom pri miernom prúde. Pri digitálnych signáloch je typickým pravidlom jednoducho dodržiavať pravidlo "3W", kde je vzdialenosť medzi stopami trojnásobok šírky stopy. Pre typický mikropásik s riadenou impedanciou 50 ohmov bude šírka vašej stopy ~ 20 milimetrov, preto je odporúčaná vzdialenosť medzi stopami na doske plošných spojov 60 milimetrov. S týmito stopami ste stále v rámci požiadaviek IPC 2221 a vaše hlavné zameranie by malo byť efektívne smerovanie a DFM. Dokonca aj v režime HDI, kde možno budete musieť viesť trasu medzi podložkami s jemnou roztečou v BGA, sa nebudete musieť obávať týchto požiadaviek na napätie, pretože vo všeobecnosti pracujete s napätím 3,3 V alebo ~ 1 V.

Vysoké napätie (>15 V)

Pri vysokom jednosmernom napätí je hlavným záujmom pri výbere hodnoty voľného priestoru na doske plošných spojov zabránenie vzniku ESD a rastu dendritov medzi exponovanými vodičmi. Pri vysokom striedavom napätí alebo pri spínanom regulátore, ktorý vyvádza vysoký prúd, sa teraz musíte obávať presluchov, ako aj ESD a dendritického rastu. Smernice na potlačenie presluchov stále nadmieru špecifikujú požadovanú vzdialenosť medzi napätím na doske plošných spojov alebo vzdialenosť medzi vodičmi, kým sa nedostanete k veľmi vysokým napätiam.

Aby ste videli, ako môžete potrebovať nájsť rovnováhu medzi IPC 2221 a potlačením presluchov, zvážte nasledujúcu hypotetickú situáciu. Predpokladajme, že máte mikropásik s riadenou impedanciou (široký 20 mil) v blízkosti vysokonapäťového striedavého vedenia alebo v blízkosti stôp vedúcich do/z vysokonapäťového jednosmerného regulátora. Ak sa budete riadiť pravidlom "3W", vzdialenosť medzi paralelnými mikropásikmi a blízkym vysokonapäťovým vedením by mala byť 1,5 mm alebo ~ 60 mils. To je viac než dostatočné na splnenie požiadaviek normy IPC 2221, kým úroveň vysokého napätia nedosiahne 180 V v prípade zariadení na konverziu energie alebo 340 V v prípade iných vysokonapäťových výrobkov.

Pri vysokom napätí nie je problémom ani tak rýchlosť digitálnych hrán, ako skôr frekvencia vysokonapäťového striedavého vedenia. Akýkoľvek oscilujúci signál môže vyvolať presluchový signál v blízkej stope, ak sú stopy blízko seba; to je známy problém šumu pri vysokonapäťových regulátoroch jednosmerného prúdu a ich nadväzujúcich signálových vedeniach. Pri vysokých výstupných prúdoch môžu takéto presluchy vyvolať neúmyselné spínanie vysokorýchlostných digitálnych komponentov. Najlepšie je zvoliť väčší odstup medzi vysokonapäťovým striedavým vedením a blízkymi jednosmernými alebo digitálnymi vedeniami.

 

Informácia : Hľadáte kvalitného no cenovo výhodného dodávateľa dosiek plošných spojov? Skúste PCBWay

Informácia : Našli ste chybu, respektíve kalkulačka nepracuje správne? Dajte nám vedieť a chybu opravíme. Ďakujeme


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

       

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vaša reklama na tomto mieste

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo

ourpcb Promo

PCBWay Promo

ourpcb Promo

PCBWay Promo

ourpcb Promo


Webwiki Button