A szigetelési távolság méretezése

Írta: Kategória: Tudásbázis Dátum: 2015-02-26 még nincs hozzászólás

 

Esetenként (vagy akár állandóan :D ) előfordulhat, hogy helyhiánnyal küzdünk, és az áramkört muszáj egy adott méretbe belezsúfolni. Ilyenkor általában le kell mondanunk a “szellős design”-ról, és minél közelebb kell egymás mellett és az alkatrészek között elvinnünk a vezetősávokat. Ebben a cikkben az IPC-2221A szabvány által ajánlott értékeket mutatom be.

A szabvány a vezetők NYÁK-on való elhelyezkedésétől, szigetelésétől és a használat tengerszint feletti magasságától függően hét osztályba sorolja a lehetséges eseteket az alábbi táblázat szerint.

 

B1 – Belső vezetők

Többrétegű NYÁK-okban a belső rétegeken levő vezetők és via-k közötti minimális szigetelési távolság.

B2 – Külső, nem bevont vezetők, 3050m tengerszint feletti magasságig

Lötstop vagy egyéb bevonat nélküli vezetők minimális szigetelési távolsága. Ez általában sokkal nagyobb, mint a bevonattal rendelkező esetben.

B3 – Külső, nem bevont vezetők, 3050m tengerszint feletti magasság felett

Lötstop vagy egyéb bevonat nélküli vezetők minimális szigetelési távolsága. Ez általában még nagyobb, mint a B2-es esetben.

B4 – Külső, bevont vezetők, bármely tengerszint feletti magasságon

A lötstop (polimer) réteggel bevont vezetők közötti minimális szigetelési távolság. Ebbe nem értendők bele a forrasztásgátló lakkréteggel nem bevont forrszemek. Azok között az A6-os kategóriában megadott távolságokat kell alkalmazni.

A B4 kategóriába tartoznak a különböző háztartási gépek, számítógépek és irodai eszközök, de nem tartoznak ide a durva, párás vagy szennyezett (akár ipari) környezetben működő panelek.

A5 – Külső, teljesen bevont vezetők, bármely tengerszint feletti magasságon

A beültetés után általában akril, szilikon vagy poliuretán alapú anyaggal bevont áramkört jelenti (alakkövető bevonat). A bevonat a beültetett alkatrészeket is lefedi, tehát nem csak a vezetősávoknak, hanem a teljes panelnak védelmet nyújt. Ilyen paneleket általában ipari környezetben és katonai felhasználásra gyártanak. Ha az alakkövető bevonat mellett lötstoppot is használunk, akkor érdemes figyelembe venni a két anyag kompatibilitását (pl. az alakkövető bevonat oldószere nem oldja-e a lötstop réteget?).

A6 – Külső rétegeken elhelyezkedő alkatrészek nem bevonatolt lábai, kivezetései, 3050m tengerszint feletti magasságig

Azok az alkatrészek, amelyek forrasztási pontjai semmilyen formában nem bevonatoltak. A panel a lötstop réteg mellett további bevonatot is hordoz részben vagy egészben. A kereskedelemben a B4/A6 kombináció a legelterjedtebb. Olyan paneleken alkalmazzák, ahol várhatóan nem szükséges javítást végezni, mert az alakkövető bevonat eltávolítása nehézkes lenne vagy károsítaná az alkatrészeket.

A7 – Külső rétegeken elhelyezkedő alkatrészek bevonatolt lábai, kivezetései, bármely tengerszint feletti magasságig

A beültetés után alakkövető bevonattal ellátott alkatrész kivezetések.

A vezetők és az alkatrészek kivezetései között levő távolságot alapesetben – az ésszerűség határain belül – a lehető legnagyobbra érdemes választani, hogy a fellépő szivárgóáramokat minimálisra csökkentsük. A táblázatban levő értékek nem csak a vezetők, hanem a vezető rétegek, és az egyéb vezető tulajdonságú szerelvények (pl. hűtőborda, doboz, előlap) közötti távolságra is érvényesek.

 

Gyakorlati példa

Az 500V-os feszültségekig a megfelelő kategória oszlopából könnyen kiválasztható, hogy egy adott esetre milyen minimális értéket ajánl a szabvány.
Az 500V feletti feszültségek esetén azonban nem biztos, hogy mindenki számára egyértelmű a táblázat használata. Ilyenkor a táblázat utolsó sorában szereplő értéket kell hozzáadni a “301-500V” jelölésű sor megfelelő eleméhez. Tehát, ha pl. 1200V-ra szeretnénk méretezni a szigetelési távolságot egy olyan panelen, amely a B4 kategóriába tartozik, akkor azt az alábbiak szerint kell számolni.

1200V – 500V = 700V

0,8mm + (700V * 0,00305mm) = 2,935mm [116mil]

Ez azt jelenti, hogy egy olyan panelon, ahol a vezetők között 1200V-os csúcsfeszültség léphet fel, minimum 2,935mm az ajánlott szigetelési távolság a vezetősávok között.