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一、PCB安規(guī)設(shè)計概述

 

PCB（印刷電路板）的安規(guī)設(shè)計是確保電路板在操作過程中是安全的，符合相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)電擊、火災(zāi)或其他安全隱患。以下是一些關(guān)鍵的安規(guī)設(shè)計考慮：

 

1. 電氣間隙和爬電距離

電氣間隙（Clearance）： 兩個導(dǎo)電部分之間通過空氣的最短距離。確保足夠的間隙以防止電弧。

 

爬電距離（Creepage Distance）： 沿絕緣表面兩個導(dǎo)電部分之間的最短距離。適當(dāng)?shù)呐离娋嚯x可以避免漏電或短路。

 

2. 絕緣材料

選擇適合的絕緣材料和涂層，以確保在高電壓下不會發(fā)生擊穿或漏電。常用的絕緣材料包括FR-4、聚酰亞胺等。

 

3. 接地設(shè)計

單點接地： 降低地環(huán)路和噪聲干擾，確保所有接地點都匯聚到一個公共點。

 

多點接地： 在高頻應(yīng)用中減少電磁干擾（EMI）。

 

4. 過流保護(hù)

使用熔斷器或斷路器保護(hù)電路防止過流。

 

添加電流限制電阻、熱敏電阻或PTC元件以提供額外保護(hù)。

 

5. 熱管理

適當(dāng)?shù)臒嵩O(shè)計，包括使用散熱器、導(dǎo)熱填料、銅箔增加等方法，確保電路板不會過熱。

 

布局時將高功率元件遠(yuǎn)離敏感電路，以減少熱干擾。

 

6. EMC（電磁兼容性）設(shè)計

添加濾波器、電感、屏蔽等措施，減少電磁干擾。

 

使用地平面和電源平面，減少信號回路面積，避免形成天線效應(yīng)。

 

7. 焊盤和過孔設(shè)計

避免焊盤之間距離過近，防止焊接短路。

 

確保過孔和焊盤的機(jī)械強(qiáng)度，避免焊接時的熱應(yīng)力導(dǎo)致開裂。

 

8. 機(jī)械強(qiáng)度

根據(jù)應(yīng)用場景設(shè)計適當(dāng)?shù)陌搴窈椭?，防止在使用過程中發(fā)生變形或斷裂。

 

使用固定孔和加強(qiáng)筋提高機(jī)械穩(wěn)定

 

9. 標(biāo)識和標(biāo)記

安全標(biāo)識：在電路板上標(biāo)注高壓警示標(biāo)志和安全提示。

 

追溯標(biāo)記：確保每塊電路板都有唯一的標(biāo)識碼，方便追溯和管理。

 

10. 符合標(biāo)準(zhǔn)

國際標(biāo)準(zhǔn)：確保設(shè)計符合國際安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)如UL（美國保險商實驗室）、IEC（國際電工委員會）等。

 

本地法規(guī)：遵守所在國家或地區(qū)的安全法規(guī)和認(rèn)證要求。

常見標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證

UL 60950：信息技術(shù)設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)。

 

IEC 61010：測量、控制和實驗室用電設(shè)備的安全要求。

 

ISO 13485：醫(yī)療器械質(zhì)量管理體系。

 

11. 測試和驗證

電氣安全測試：包括耐壓測試、絕緣電阻測試等。

 

環(huán)境測試：包括溫濕度測試、振動測試等。

 

EMC測試：確保電路板的電磁兼容性符合標(biāo)準(zhǔn)。

 

PCB的安規(guī)設(shè)計是確保電子產(chǎn)品安全運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要綜合考慮電氣性能、機(jī)械強(qiáng)度、環(huán)境適應(yīng)性等多方面因素。設(shè)計過程中應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并進(jìn)行充分的測試和驗證，確保產(chǎn)品在各種條件下的安全性和可靠性。

 

二、PCB安規(guī)設(shè)計中涉及的定義

 

一次電路 primary circuit

 

直接與AC電網(wǎng)電源連接的電路。例如：與AC電網(wǎng)電源連接的裝置，變壓器、電動機(jī)、其它負(fù)載裝置初級繞組，以及與電網(wǎng)連接的各種裝置。

 

二次電路 secondary circuit

 

不與一次電路直接連接，而是由變壓器、變換器或等效的隔離裝置供電或只用電池供電的一種電路。

 

危險電壓  hazardous voltage

 

存在于既不符合限流電路全部要求也不符合TNV電路全部要求的電路中，其交流峰值超過42.4V或直流值超過60V的電壓。

 

注：不論電壓高低，一次電路都是危險電壓電路。

 

特低電壓電路  extra -low voltage (ELV)circuit

 

在正常工作條件下，在電路的任意兩個導(dǎo)體之間或任一導(dǎo)體與地之間電壓的交流峰值不超過42.4V或直流值不超過60V的二次電路；至少使用基本絕緣與危險電壓隔離，但它既不符合SELV電路的全部要求，也不符合限流電路(見3.18)的全部要求。

 

安全特低電壓電路  safety extra-low voltage (SELV)circuit

 

適當(dāng)?shù)脑O(shè)計和保護(hù)的二次電路，使得在正常條件下和單一故障條件下，任意兩個可觸及的導(dǎo)體之間的電壓值均不會超過安全值。

功能絕緣 functional insulation

 

僅為設(shè)備正常工作所需的絕緣。

 

注：所定義的功能絕緣并不起防電擊的作用。但是，它可以用來減小引燃和著火的危險的可能性。

 

基本絕緣 basic insulation

 

對防電擊提供基本保護(hù)的絕緣。

 

附加絕緣 supplementary insulation

 

除基本絕緣以外施加的獨(dú)立的絕緣，用以在基本絕緣一旦失效時仍能防止電擊。

 

雙重絕緣 double insulation

 

由基本絕緣加上附加絕緣組合構(gòu)成的絕緣。

 

加強(qiáng)絕緣 reinforced insulation

 

一種單一的絕緣結(jié)構(gòu)，在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，其所提供的防電擊的保護(hù)相當(dāng)于雙重絕緣。

 

電氣間隙 clearance

 

在兩個導(dǎo)電零部件之間或?qū)щ娏悴考c設(shè)備界面之間測得的最短空間距離。

 

爬電距離 creepage distance

 

沿絕緣表面測得的兩個導(dǎo)電零部件之間或?qū)щ娏悴考c設(shè)備界面之間的最短距離。

 

絕緣穿透距離 distances through insulation

 

在兩個導(dǎo)電零部件之間或?qū)щ娏悴考c設(shè)備界面之間的絕緣材料的最小厚度

 

保護(hù)接地導(dǎo)體  protective earthing conductor

 

用來把設(shè)備的電源保護(hù)接地端子，同建筑物安裝接地點連接起來的建筑物安裝布線或電源中的導(dǎo)線。

 

保護(hù)連接導(dǎo)體  protective bonding conductor

 

用來把電源的保護(hù)接地端子同設(shè)備中為安全目的而需要接地的部分連接起來的設(shè)備中的導(dǎo)線或設(shè)備中的一個導(dǎo)電零部件的組合。

 

污染等級 pollution degree    

污染等級 1	污染等級  2	污染等級 3
密封環(huán)境或類似	辦公環(huán)境或類似	工廠環(huán)境或類似

     

材料組別 material group

Ⅰ組材料	Ⅱ組材料	Ⅲa組材料	Ⅲb組材料
CTI≥600	600＞CTI≥400	400＞CTI≥175	175＞CTI≥100

 

注：CTI是材料相比漏電起痕指數(shù)，一般由材料生產(chǎn)商提供，不能確知時按Ⅲb考慮。

 

安裝類別(過電壓等級) installation category

 

根據(jù)設(shè)備在電力系統(tǒng)中的分布位置（即過電壓條件）劃分的，分為以下四類：

 

安裝類別Ⅳ：初級電源水平級。如：架空線、電纜系統(tǒng)、配電母線、戶外電力線上的                           電動機(jī)等；

 

安裝類別Ⅲ：配電及控制水平級。如：直接接到配電干線、裝入配電箱中的電器；

 

安裝類別Ⅱ：負(fù)載水平級。如：控制、啟動、切斷電動機(jī)用電器，螺線管電磁閥，耗能電器（電燈、電熱器、家用電器、便攜式設(shè)備）；

 

安裝類別Ⅰ：信號水平級。如：安裝在電力系統(tǒng)末端的特殊設(shè)備類別，低壓電子邏輯系統(tǒng)、電信、遙控、小功率信號電路中的設(shè)備。

 

三、安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)

 

UL1950，GB4943，EN60950

 

UL 1950是一個已經(jīng)被廢止的標(biāo)準(zhǔn)，它主要針對信息技術(shù)設(shè)備（ITE）的安全性。該標(biāo)準(zhǔn)由美國保險商實驗室（Underwriters Laboratories，UL）制定，用于評估和認(rèn)證計算機(jī)及相關(guān)設(shè)備的安全性能。UL 1950的內(nèi)容覆蓋了設(shè)備的電氣安全、機(jī)械安全、火災(zāi)安全和環(huán)境耐受性等方面。盡管UL 1950現(xiàn)在已經(jīng)被更現(xiàn)代的標(biāo)準(zhǔn)（如UL 60950-1和最新的IEC 62368-1）所取代，但了解其內(nèi)容對于理解信息技術(shù)設(shè)備的安全設(shè)計仍然有參考價值。

 

UL 1950的主要內(nèi)容

1. 電氣安全

電氣絕緣：確保設(shè)備在正常和故障情況下的絕緣性能，防止觸電風(fēng)險。

 

耐壓測試：驗證設(shè)備在高壓條件下的絕緣強(qiáng)度。

 

漏電流限制：控制漏電流在安全范圍內(nèi)，防止對用戶造成傷害。

 

2. 機(jī)械安全

結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：設(shè)備應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以承受正常使用和意外碰撞。

 

穩(wěn)定性和跌落測試：確保設(shè)備在合理的跌落和傾斜條件下不易損壞。

 

防護(hù)裝置：在可能接觸到危險部位的地方設(shè)置保護(hù)屏障或外殼。

 

3. 火災(zāi)安全

材料阻燃性：使用阻燃材料，防止設(shè)備內(nèi)部起火并蔓延。

 

過載保護(hù)：在電路中設(shè)計過載保護(hù)機(jī)制，如保險絲或斷路器，防止電路過熱引發(fā)火災(zāi)。

 

4. 環(huán)境耐受性

溫度和濕度測試：驗證設(shè)備在極端溫度和濕度條件下的可靠性。

 

抗污染能力：確保設(shè)備在多塵、潮濕等惡劣環(huán)境中能正常工作。

 

UL 1950與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

UL 1950已經(jīng)被UL 60950-1替代，后者同樣涵蓋了信息技術(shù)設(shè)備的安全性，但做了更加詳細(xì)和現(xiàn)代的規(guī)范。最新的IEC 62368-1標(biāo)準(zhǔn)更進(jìn)一步，整合了音視頻和信息技術(shù)設(shè)備的安全要求，采用基于危害的安全工程方法。

 

GB 4943

GB 4943是中國國家標(biāo)準(zhǔn)，針對信息技術(shù)設(shè)備（包括電氣商務(wù)設(shè)備）的安全性進(jìn)行規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用了國際電工委員會（IEC）發(fā)布的IEC 60950-1標(biāo)準(zhǔn)，因此，GB 4943的內(nèi)容和要求與UL 60950-1具有高度相似性。GB 4943旨在確保信息技術(shù)設(shè)備在使用過程中，保護(hù)用戶免受電氣、機(jī)械和火災(zāi)等潛在危險的傷害。下面是GB 4943標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容和設(shè)計要求：

 

GB 4943的主要內(nèi)容

1. 電氣安全

絕緣要求：設(shè)備必須在正常使用和單一故障條件下保持足夠的絕緣性能，以防止觸電。

 

漏電流和保護(hù)導(dǎo)體電流：控制設(shè)備在正常和故障條件下的漏電流和保護(hù)導(dǎo)體電流，確保不會對用戶造成危害。

 

電氣間隙和爬電距離：確保電氣間隙和爬電距離滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以防止電弧和電擊。

 

2. 機(jī)械安全

結(jié)構(gòu)設(shè)計：設(shè)備應(yīng)具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度，能夠承受正常使用和非正常使用情況下的機(jī)械應(yīng)力。

 

防護(hù)裝置：在可能存在機(jī)械危險的部位，應(yīng)設(shè)置防護(hù)裝置，如護(hù)罩或隔離屏。

 

穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度測試：設(shè)備應(yīng)經(jīng)過穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度測試，確保不會因傾倒或撞擊而損壞或?qū)τ脩粼斐蓚Α?/span>

 

3. 火災(zāi)安全

材料阻燃性：設(shè)備所用材料應(yīng)具有足夠的阻燃性能，以防止火災(zāi)的發(fā)生和蔓延。

 

溫升測試：確保設(shè)備在工作狀態(tài)下的溫升在安全范圍內(nèi)，防止過熱引發(fā)火災(zāi)。

 

過電流保護(hù)：設(shè)備應(yīng)設(shè)置過電流保護(hù)裝置，如保險絲或斷路器，防止電氣過載引發(fā)火災(zāi)。

 

4. 環(huán)境適應(yīng)性

溫濕度適應(yīng)性：設(shè)備應(yīng)能夠在規(guī)定的溫濕度范圍內(nèi)正常工作。

 

防塵和防水能力：對于特定環(huán)境使用的設(shè)備，應(yīng)具備相應(yīng)的防塵和防水能力，確?？煽啃浴?/span>

 

認(rèn)證和測試

符合GB 4943標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備需要通過一系列測試，包括但不限于：

 

電氣強(qiáng)度測試

 

漏電流測試

 

溫升測試

 

機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性測試

 

阻燃測試

 

GB 4943與國際標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

GB 4943等同采用了IEC 60950-1，且與UL 60950-1在很多方面是一致的。這意味著在設(shè)計和生產(chǎn)過程中，遵循GB 4943標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備在國際市場上更容易獲得相應(yīng)的認(rèn)證和接受。

 

過渡到GB 4943.1/IEC 62368-1

隨著技術(shù)的發(fā)展，GB 4943正在逐步被GB 4943.1取代，后者等同采用了IEC 62368-1標(biāo)準(zhǔn)。IEC 62368-1標(biāo)準(zhǔn)采用了基于危險的工程方法，更加注重設(shè)備的風(fēng)險評估和管理，是信息技術(shù)設(shè)備和音視頻設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)的整合與更新。

 

GB 4943是中國針對信息技術(shù)設(shè)備安全性的國家標(biāo)準(zhǔn)，與國際標(biāo)準(zhǔn)高度一致。設(shè)備設(shè)計者和制造商應(yīng)遵循GB 4943的要求，確保產(chǎn)品在電氣、機(jī)械和火災(zāi)等方面的安全性。此外，關(guān)注GB 4943.1/IEC 62368-1等新標(biāo)準(zhǔn)的動向，及時更新設(shè)計和認(rèn)證流程，以適應(yīng)全球市場的需求和技術(shù)發(fā)展。

 

EN60950

 

EN 60950 是一項歐洲標(biāo)準(zhǔn)，針對信息技術(shù)設(shè)備（包括電氣商務(wù)設(shè)備）的安全性進(jìn)行規(guī)范。這一標(biāo)準(zhǔn)等同采用了國際電工委員會（IEC）發(fā)布的 IEC 60950-1 標(biāo)準(zhǔn)，因此，EN 60950 的內(nèi)容和要求與 UL 60950-1 以及 GB 4943 高度相似。EN 60950 旨在確保信息技術(shù)設(shè)備在使用過程中保護(hù)用戶免受電氣、機(jī)械和火災(zāi)等潛在危險的傷害。

 

IEC 62368-1

 

IEC 62368-1 是國際電工委員會（IEC）制定的標(biāo)準(zhǔn)，旨在為音頻/視頻、信息和通信技術(shù)設(shè)備的安全性提供指導(dǎo)。該標(biāo)準(zhǔn)采用了一種基于危害的工程方法，取代了先前的 IEC 60950-1（信息技術(shù)設(shè)備的安全）和 IEC 60065（音頻、視頻和類似電子設(shè)備的安全）標(biāo)準(zhǔn)。IEC 62368-1 的主要目的是通過考慮設(shè)備可能帶來的危害和風(fēng)險，來保護(hù)用戶免受電氣、機(jī)械、火災(zāi)和熱能等各種潛在危害。

 

IEC 62368-1 的主要特點

1. 基于危害的工程方法

IEC 62368-1 與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別在于它采用了基于危害的工程方法，而不是基于具體設(shè)備類型的規(guī)定。此方法的核心是識別潛在的危害，并設(shè)計防護(hù)措施來減輕這些危害。

 

2. 適用范圍廣

該標(biāo)準(zhǔn)適用于廣泛的音頻/視頻、信息和通信技術(shù)設(shè)備，包括但不限于計算機(jī)、顯示器、電視、音響設(shè)備、電話、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。

 

IEC 62368-1 的主要內(nèi)容

1. 電氣安全

電氣絕緣：確保設(shè)備的絕緣性能，以防止觸電。包括基本絕緣、附加絕緣和強(qiáng)化絕緣。

 

漏電流和觸電保護(hù)：限制漏電流和觸電電流，以保護(hù)用戶和服務(wù)人員的安全。

 

電氣間隙和爬電距離：根據(jù)工作電壓和污染等級，規(guī)定了最小的電氣間隙和爬電距離。

 

2. 機(jī)械安全

機(jī)械強(qiáng)度：設(shè)備應(yīng)具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度，能夠承受正常使用和預(yù)期的誤用。

 

防護(hù)裝置：在可能存在機(jī)械危害的部位，設(shè)置適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝置，如護(hù)罩、蓋板等。

 

3. 熱安全和火災(zāi)安全

溫升限制：規(guī)定了設(shè)備在正常使用和單一故障條件下的最高溫升，以防止過熱。

 

防火材料：要求使用具備阻燃性能的材料，防止火災(zāi)的發(fā)生和蔓延。

 

過電流保護(hù)：設(shè)置過電流保護(hù)裝置，如保險絲或斷路器，防止電氣過載引發(fā)火災(zāi)。

 

4. 環(huán)境適應(yīng)性

環(huán)境條件：設(shè)備應(yīng)能夠在規(guī)定的溫度、濕度和污染等級范圍內(nèi)正常工作。

 

抗污染能力：對于在多塵、潮濕等惡劣環(huán)境中使用的設(shè)備，要求具備相應(yīng)的防塵和防水能力。

 

認(rèn)證和測試

符合 IEC 62368-1 標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備需要通過一系列測試，以確保其安全性。這些測試包括但不限于：

 

電氣強(qiáng)度測試

 

漏電流測試

 

溫升測試

 

機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性測試

 

阻燃測試

 

過渡期和實施

IEC 62368-1 已經(jīng)成為信息技術(shù)和音頻/視頻設(shè)備新的安全標(biāo)準(zhǔn)，各國和地區(qū)也在逐步采用該標(biāo)準(zhǔn)來替代之前的 IEC 60950-1 和 IEC 60065 標(biāo)準(zhǔn)。在歐洲，這一標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的EN版本為EN 62368-1。

 

IEC 62368-1 通過采用基于危害的工程方法，為音頻/視頻和信息通信技術(shù)設(shè)備的設(shè)計和制造提供了現(xiàn)代化的安全框架。設(shè)備設(shè)計者和制造商應(yīng)遵循該標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品在各種條件下的安全性。此外，及時了解和適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的最新變化，對于確保產(chǎn)品在全球市場上的合規(guī)性和競爭力至關(guān)重要。

 

四、關(guān)于安規(guī)的PCB設(shè)計

 

選擇PCB材料

 

FR4 是一種常用的印刷電路板（PCB）基材，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、絕緣性能和耐熱性能。FR4 中的“FR”代表“Flame Retardant”，即阻燃的意思。FR4 的阻燃等級主要基于其符合 UL 94 標(biāo)準(zhǔn)，這是評估塑料材料燃燒特性的一個標(biāo)準(zhǔn)。

 

UL 94 阻燃等級

UL 94 標(biāo)準(zhǔn)定義了不同材料在燃燒條件下的表現(xiàn)，主要包括以下幾個等級：

 

UL 94 V-0：在樣品被垂直點燃后，火焰在10秒內(nèi)熄滅，且沒有滴落的熔融物點燃棉紗。

 

UL 94 V-1：在樣品被垂直點燃后，火焰在30秒內(nèi)熄滅，且沒有滴落的熔融物點燃棉紗。

 

UL 94 V-2：在樣品被垂直點燃后，火焰在30秒內(nèi)熄滅，但滴落的熔融物可能點燃棉紗。

 

UL 94 HB（Horizontal Burning）：材料在水平位置被點燃時，燃燒速度小于一定值。

 

FR4 的阻燃等級

FR4 材料通常符合 UL 94 V-0 等級，這意味著它在被垂直點燃后的10秒內(nèi)火焰會熄滅，并且不會滴落熔融物引燃其他材料。這使得 FR4 成為一種安全、可靠的PCB基材，適用于各種電子產(chǎn)品，特別是對防火要求較高的應(yīng)用場景。

 

FR4 材料的特點

高絕緣性：FR4 具有優(yōu)異的絕緣性能，適用于高電壓和高頻電路。

 

機(jī)械強(qiáng)度：FR4 板材具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和韌性。

 

耐熱性：FR4 材料能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的物理和電氣性能。

 

低吸濕性：FR4 對水分的吸收較低，因此適用于潮濕環(huán)境。

 

應(yīng)用領(lǐng)域

由于其阻燃特性和優(yōu)異的綜合性能，F(xiàn)R4 廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

 

消費(fèi)電子：如計算機(jī)、手機(jī)、家用電器等。

 

工業(yè)控制：自動化控制系統(tǒng)、傳感器等。

 

電信設(shè)備：路由器、交換機(jī)、基站等。

 

醫(yī)療設(shè)備：心電圖儀、監(jiān)護(hù)儀等高安全性要求的設(shè)備。

 

結(jié)論

FR4 材料的 UL 94 V-0 阻燃等級使其成為一種非常安全可靠的PCB基材，適用于對防火要求嚴(yán)格的應(yīng)用。其高絕緣性、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和低吸濕性等優(yōu)良性能，使得 FR4 成為電子制造業(yè)中不可或缺的重要材料。在進(jìn)行PCB設(shè)計和制造時，選擇符合阻燃等級要求的材料，如 FR4，可以顯著提高產(chǎn)品的安全

 

正常狀態(tài)下，若某點可得功率超過15W或工作電壓超過50V，則阻燃等級需V-1以上；若某點在工作電壓超過400V的情況下可得功率超過15W，則阻燃等級需V-0；

 

正常狀態(tài)下，若某點在工作電壓超過50V,小于等于400V時，可得功率超過15W，則阻燃等級需V-1以上；

 

若某點在工作電壓超過400V的情況下可得功率超過15W，則阻燃等級需V-0（EN60065標(biāo)準(zhǔn)）。

 

分析電路特性，確定PCB隔離

 

1、判定PCB中哪些是與最終可觸及件有電氣聯(lián)系；

 

2、確定產(chǎn)品輸入，輸出，接地，及用戶可觸及端口；

 

3、如果輸入輸出是要求隔離的，則需分析電路圖，找出跨接輸入輸出的器件，如變壓器，光耦，電容器，并繪制草圖，確定隔離帶。

 

4、如果是帶有隔離輔助電源的，也要找出跨接輸入輸出的器件，繪制草圖，并標(biāo)注和主電路的連接關(guān)系，確定隔離帶；

 

分析電路類型，確定絕緣類型

 

1、針對用戶可觸及電路的特點，確定可行的保護(hù)方法；對于需要采取雙重保護(hù)的電路可以采用：基本絕緣＋保護(hù)接地，雙重絕緣，加強(qiáng)絕緣等三種方式構(gòu)成。

 

2、根據(jù)絕緣跨接的電路類型，查表2確定絕緣類型；

 

估計工作電壓，確定絕緣距離(估計只作設(shè)計參考，判定合格需經(jīng)測試確定)

 

1、根據(jù)電路特性，估計絕緣跨接的兩電路之間的最大可能工作電壓(有效值和峰值)，

 

推薦工作電壓有效值保守估計方法為:

 

通常無PFC等升壓電路的一次、二次電路之間按輸入最大電壓估計，隔離變壓器原副邊電壓按原邊電壓最大值加上副邊最大值估計

 

 

對有PFC或類似升壓電路的一次、二次電路之間，PFC前端按無PFC一樣估計，PFC后端按PFC輸出電壓估計，PFC后端隔離變壓器原副邊電壓按原邊電壓最大值加上副邊最大值估計。

 

2、根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用條件，對照污染等級、安裝類別定義，確定絕緣距離應(yīng)查的表格，再根據(jù)絕緣類型和估計的工作電壓，查對應(yīng)的表格，判定絕緣距離。

3、多層PCB板同一層面上的絕緣距離確定方法與上述方法相同，PCB層間厚度也與絕緣等級密切相關(guān)，工作絕緣、基本絕緣沒有厚度要求(只有耐壓要求)；附加絕緣、加強(qiáng)絕緣要求厚度至少為0.4mm，同時滿足耐壓要求。

 

4、推薦按照下列步驟進(jìn)行：

 

Step1：確定過電壓等級

 

Step2：估算工作電壓的峰值，重復(fù)峰值

 

Step3：查表確定電氣間隙；并且根據(jù)絕緣類型確定最終距離：     

 

Step4：估算工作電壓的有效值；

 

Step5：估計污染等級和材料的CTI值；

 

Step6：查表6確定爬電距離，根據(jù)絕緣類型確定最終爬電距離：    

 

Step7：如果爬電距離小于電氣間隙，則選取電氣間隙的數(shù)值為爬電距離；

 

5、一般額定輸入電壓為220V設(shè)備，則一次電路與SELV之間應(yīng)大于5mm；SELV對保護(hù)地應(yīng)大于2mm；輸入對保護(hù)地應(yīng)大于3.2mm，考慮到防雷推薦為4mm；

 

滿足絕緣距離的判定

 

絕緣距離是否符合要求，對于不同的絕緣類型判定方法不同。

 

1 工作絕緣的判定

 

       工作絕緣是保證設(shè)備正常工作的絕緣，一般不涉及產(chǎn)品的安全性能，因而要求相對寬松，滿足下列條件之一，即符合要求：

 

1、電氣間隙和爬電距離符合規(guī)范的要求；

 

2、短路該絕緣跨接的兩電路部分，沒有著火、電擊等危險情況；

 

3、能承受相應(yīng)的抗電強(qiáng)度；

 

2 基本絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣的判定

 

基本絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣是保證設(shè)備的安全性能的絕緣，要求嚴(yán)格，必須滿足距離要求，并且滿足耐壓要求(詳見GB4943表18)

 

PCB標(biāo)識與注意事項

 

1、保險絲附近是否有6項完整的標(biāo)識，包括保險絲序號，熔斷特性，額定電流值，防爆特性，額定電壓值，英文警告標(biāo)識，如F101 F3.15AH,250Vac,“CAUTION: For Continued Protection Against Risk ofFire, Replace Only With Same Type and Rating of Fuse”。

 

保險絲額定值需標(biāo)注在保險絲座旁邊，格式例如“T315mA L125V”。

 

2、交流輸入標(biāo)識L、N以及保護(hù)接地標(biāo)識

 

3、接線端標(biāo)識應(yīng)是唯一的，且不易引起混淆、誤解。

 

4、同一設(shè)備不同單板之間元器件參考位最好是唯一的，且單板應(yīng)有可區(qū)分的名稱標(biāo)識；單板應(yīng)預(yù)留適當(dāng)?shù)目瘴?，以便貼上條碼(或等效識別標(biāo)識)，不跨接除工作絕緣以外的絕緣，不遮擋其他絲印或標(biāo)識，也不被遮擋、破壞。

 

5、PCB板設(shè)計時應(yīng)充分考慮安裝應(yīng)用條件，留出足夠的板邊距，以滿足安裝后與外殼或其他元器件電氣間隙和爬電距離要求，并防止標(biāo)識被遮擋、破壞。

 

6、外形對稱元器件PCB設(shè)計時應(yīng)考慮防呆，如IC的第一腳位為方孔，變壓器原副邊腳位不對稱，貼片IC的第一腳加一圓點(或等效標(biāo)識),單板不對稱安裝或虛開一防呆孔。

 

7、PCB絲印應(yīng)包含其版本信息，PCB設(shè)計更改，版本應(yīng)作相應(yīng)的更改。

 

8、隔離帶用白色絲印作為劃分標(biāo)識；

 

9、電擊危險的標(biāo)識見ISO 3864，編號5036；

 

PCB設(shè)計更改控制

 

1、PCB更換新廠家或新材料，必須提供材料及其阻燃等級UL認(rèn)證證書給安規(guī)室備案；

 

2、對實行安規(guī)控制的量產(chǎn)產(chǎn)品，含正在做和已做完安規(guī)認(rèn)證產(chǎn)品的PCB設(shè)計更改(含更換新廠家或新材料)，應(yīng)有詳細(xì)記錄，詳細(xì)記錄應(yīng)包含更改原因、更改詳細(xì)描述、更改設(shè)計人、日期、版本等，并報安規(guī)室認(rèn)可備案，未經(jīng)安規(guī)室認(rèn)可，不得在量產(chǎn)產(chǎn)品上使用認(rèn)證標(biāo)記;

 

3、PCB人員設(shè)計時執(zhí)行規(guī)范，工藝人員負(fù)責(zé)審核PCB安規(guī)設(shè)計是否符合規(guī)范，保證本規(guī)范范圍內(nèi)產(chǎn)品PCB安規(guī)設(shè)計符合規(guī)范；安規(guī)人員負(fù)責(zé)整機(jī)產(chǎn)品的安規(guī)審查，并監(jiān)督本規(guī)范執(zhí)行情況；

 

4、對量產(chǎn)產(chǎn)品PCB設(shè)計更改，工藝審核符合規(guī)范后，工藝部門知會安規(guī)人員，安規(guī)部門負(fù)責(zé)報認(rèn)證公司認(rèn)可，認(rèn)證公司認(rèn)可后量產(chǎn)產(chǎn)品才能使用認(rèn)證標(biāo)識。