Domanda:
Come si coprono le tracce esposte del circuito stampato ad alta tensione?
tgun926
2014-07-27 03:47:54 UTC
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Questo è il mio PCB:

enter image description here

Le linee spesse dovrebbero essere in grado di far passare un segnale ad alta tensione (230 V CA) attraverso di esso. La scheda sarà tenuta all'interno di una scatola chiusa.

Nel mio caso, il segnale sulla scheda è solo una polarità, quindi a meno che qualcuno non stia intenzionalmente cercando di uccidersi, penso che sia relativamente sicuro. Tuttavia, la mia domanda è ancora valida: quali sono alcuni modi per coprire i segnali esposti?

Queste tracce si trovano sullo strato inferiore e non è possibile inserirle nel mezzo.

Se è interamente racchiuso in un riquadro, le * tracce * non dovrebbero (direttamente) essere un problema.In realtà è solo parzialmente racchiuso?
@SpehroPefhany No, l'intero PCB sarà racchiuso nella scatola, con un connettore modulare all'esterno.Mi interessa di più dire che 5 anni dopo, qualcuno decide di aprire la scatola per dare un'occhiata e tocca le tracce dal vivo.Questo scenario è qualcosa che dovrei considerare come designer?
Ho visto molti alimentatori commerciali che avevano HV esposto sul PCB, all'interno della scatola.Non me ne preoccuperei troppo se fosse praticamente impossibile toccarli accidentalmente.
Otto risposte:
Michael Karas
2014-07-27 06:07:24 UTC
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Potresti prendere in considerazione l'idea di trovare un relè che abbia una struttura migliore in modo tale che il cavo dell'interruttore di carico CA non passi tra i cavi della bobina. Ciò porterà a un migliore isolamento dal lato di controllo a bassa tensione al lato CA.

Se hai disposto tutti i collegamenti sul lato inferiore della scheda e poi hai montato la scheda nell'armadio con la parte inferiore della scheda rivolta verso la base dell'armadio, questo lascia le cose al sicuro quanto si possono ottenere senza eccessive altre misure. Con questa configurazione penso che tu sia a posto dopo aver fornito un'etichettatura di sicurezza appropriata all'esterno.

La connessione CA sembra che tu stia progettando un tipo di affare di connessione rapida con terminale a vite. Ciò significa che gli utenti apriranno la scatola per collegare i cavi CA? Potrebbero sorgere problemi di sicurezza perché non esiste un buon modo per regolare il modo in cui viene eseguito il collegamento e il modo in cui è protetto il cavo in entrata (ovvero come è fornito di scarico della trazione e protezione dall'abrasione del filo).

### Aggiornamento dopo la discussione dei commenti ###

Ho precedentemente progettato e implementato un AC simile dispositivo di commutazione del carico. Mi è capitato di utilizzare un SSR (relè a stato solido) al posto del relè, ma non è necessario. Per semplificare notevolmente il cablaggio di alimentazione CA per l'utente, ho fornito l'involucro del mio prodotto con una spina di ingresso CA e una spina di uscita CA. Per l ' ingresso CA è stato utilizzato il seguente connettore di tipo IEC:

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Per il lato di carico CA commutato il seguente tipo di IEC C13 connettore è stato utilizzato:

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Questo schema consente di fornire l'alimentazione alla scatola di commutazione con uno qualsiasi dei numerosi cavi di alimentazione CA prontamente disponibili che hanno una spina specifica del paese appropriata su un'estremità e l'estremità in stile IEC che si collega al lato di ingresso della scatola di commutazione.

Il connettore sul lato di uscita può essere supportato da spine sul lato di carico prontamente disponibili che hanno IEC C13 e C14 digitare spine a ciascuna estremità come questo cavo:

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Questo schema presenta anche numerosi vantaggi aggiuntivi:

  1. La messa a terra di sicurezza può essere collegata all'interno della custodia.
  2. La sicurezza la messa a terra può essere collegata completamente al dispositivo di carico commutato.
  3. La custodia potrebbe contenere un carico interno aggiuntivo sull'ingresso CA per alimentare l'elettronica interna da un piccolo alimentatore montato su PC.

Il progetto del prodotto che ho sviluppato e implementato prevedeva in realtà due circuiti di commutazione che supportavano due connettori di ingresso CA e due connettori di uscita CA. I circuiti di commutazione sono stati anche cablati tramite interruttori termici da 15A. L'elettronica interna del microprocessore è stata alimentata dal primo ingresso AC. Ecco un'immagine del pannello posteriore dell'unità.

enter image description here

Ho intenzione di inserire un connettore di ingresso modulare sull'involucro, il che significa che l'utente finale non dovrà interferire con nulla al suo interno.Non l'ho ancora esaminato, ma probabilmente sarà un foro passante per PCB, che eliminerebbe l'attuale morsettiera.
@tgun926 - Quando dici "connettore modulare" ti riferisci allo stile di connettore RJ11 a 6 pin o RJ45 a 8 pin?In tal caso, ti sconsiglio vivamente di utilizzarli per un'applicazione di commutazione della tensione CA.Inoltre, per motivi di sicurezza, spero che non si inseriscano gli ingressi del segnale di controllo sullo stesso connettore dei collegamenti dell'interruttore CA.
Assolutamente no.Stavo pensando a molex per gli ingressi a bassa tensione e qualcosa come IEC 60320 (C7) per la tensione CA, ma non voglio che nessuno confonda la connessione con una connessione di ingresso di alimentazione, che porterebbe a cose orribili.Hai qualche suggerimento?
Ho modificato la mia risposta per mostrare un suggerimento aggiunto per un connettore da utilizzare per il carico CA.
Sono d'accordo che la staffetta selezionata potrebbe essere migliorata.Potrebbe avere la tensione nominale richiesta ma la disposizione dei terminali non è ottimizzata per l'isolamento.Se si dispone di una custodia in plastica e sono necessari strumenti per aprire la custodia e sollevare il PCB, le tracce sul fondo possono essere considerate protette se non si lavora con molti trucioli metallici sciolti nelle vicinanze.Il rivestimento conforme è una protezione aggiuntiva per l'ingresso di particolato o umidità.
Gustavo Litovsky
2014-07-27 08:28:55 UTC
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Sono sorpreso che nessuno sembri aver menzionato il rivestimento conforme, che in genere è il modo in cui viene affrontato il problema dell'arco e della sicurezza.

È stato menzionato lo smalto per unghie, ed è il rivestimento conforme dei poveri.Quindi, è stato menzionato in un modo.Il rivestimento protettivo è una proposta piuttosto costosa, rispetto, ad esempio, a un involucro di plastica con un'etichetta di avvertenza.
Hai ragione ma puoi comprare prodotti chimici e farlo da solo.Tutto dipende se la custodia può staccarsi.
Spehro Pefhany
2014-07-27 04:15:04 UTC
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Supponendo che le distanze PCB (distanze di dispersione) e le approvazioni dei relè siano a posto per la tua giurisdizione .. Penso che se rendi un po 'più difficile entrare nella scatola starai bene.

"Nessuna parte interna riparabile dall'utente" è un contrassegno comune (ad esempio, su un adesivo che copre una o più viti), così come l'incollaggio o l'utilizzo di viti a prova di manomissione per tenere il coperchio sul scatola.

Una volta che hanno le zampe sporche nel dispositivo, è difficile evitare di ferirsi se toccano le connessioni saldate sul relè, per esempio.

Perché dovresti mettere le tracce sul lato superiore (componente)? A meno che tu non abbia usato fori passanti placcati, saranno impossibili da saldare (e più difficili da riparare poiché se c'è un corto nell'uscita vaporizzerà la traccia sulla scheda e il relè alla fine si consumerà).

A proposito, a parte la distanza di dispersione, è necessario utilizzare il cavo per il jack modulare classificato per la piena tensione di rete o rivestire i cavi con una fibra di vetro approvata o un altro manicotto classificato per la tensione di rete. Non vuoi che un filo errante causi la comparsa di tensioni pericolose sul jack.

Errore mio, sono sul livello inferiore - ho modificato il mio post.
Scrivere "nessuna parte interna riparabile dall'utente" è un modo inutilmente obliquo di scrivere "Se lo apri mentre è acceso, potresti ferirti o ucciderti".Per lo meno, si desidera qualcosa del tipo "Parti in tensione esposte all'interno. Non utilizzare con il coperchio rimosso".
EM Fields
2014-07-27 04:03:58 UTC
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Hai dimenticato la maschera per saldatura? Lo smalto trasparente per unghie funziona abbastanza bene.

Potresti approfondire lo smalto per unghie?Viene fatto dopo aver saldato i componenti o prima?In quest'ultimo caso, come gestisci l'esposizione delle piazzole di saldatura?
Dopo aver saldato e pulito la scheda.
Dan
2014-07-27 22:57:32 UTC
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Personalmente penso che tutti i conduttori ad alta tensione esposti dovrebbero essere coperti il ​​più possibile se c'è la possibilità che si possa aprire la custodia ed eseguire il debug del circuito. Potrebbe andar bene per i consumatori non farlo, ma per qualsiasi cosa io faccia (strumentazione), dovrò lavorare sull'attrezzatura sotto tensione più spesso del previsto. Oppure uno studente inesperto potrebbe aprirlo da solo nel cuore della notte.

Quello che faccio è il seguente:

  1. Usa il più possibile moduli di ingresso già pronti, per evitare fili e fusibili esposti.
  2. Metti un tubo termorestringente intorno alle connessioni di saldatura ai moduli di ingresso
  3. Utilizza fili ben isolati all'interno
  4. Copri i fili con tubi trasparenti
  5. Separare chiaramente l'alta tensione dal lato bassa tensione. Metti una barriera tra le due parti. FR4 è ottimo per questo.
  6. Per coprire le tracce, ho tagliato il cartoncino di plastica trasparente nella forma giusta. Per tensioni inferiori un paio di fogli sopraelevati impilati potrebbero impedire il contatto accidentale con una traccia.
  7. Assicurati che nulla possa cadere sui fili. Una chiave a brugola lasciata cadere su un conduttore potrebbe tornare verso di te sotto forma di blocchi di acciaio incandescente bianco fuso.

Una piccola storia correlata: un giorno stavo lavorando a un alimentatore a 230 V . Ho incollato un foglio di plastica al PCB usando 5 minuti di resina epossidica. Quando ho ricollegato l'alimentatore, è esploso con un grande lampo. In qualche modo alla resina epossidica non piaceva il voltaggio. Il telo di plastica ha tenuto tutti i detriti lontani dalla mia faccia. Indossare sempre occhiali protettivi quando si lavora su apparecchiature sotto tensione.

ScottMcP-MVP
2014-07-27 04:19:15 UTC
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In situazioni in cui le tracce di alta tensione sono esposte quando il coperchio viene rimosso per manutenzione, ho aggiunto un coperchio in plexiglass sulla scheda PC (stampato con PERICOLO - ALTA TENSIONE su di esso in rosso).

Greg d'Eon
2014-07-27 05:01:45 UTC
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Non credo che tu debba coprire nulla. Questo è essenzialmente il motivo per cui le persone spengono le cose e le disconnettono prima di provare qualsiasi riparazione: non c'è motivo di esporsi a tensioni elevate come questa quando potrebbero essere facilmente spente. Non cambierei nulla.

user49674
2014-07-27 21:25:00 UTC
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Sono totalmente d'accordo con il suggerimento di EM Fields. Lo smalto per unghie mi ha servito bene per molti anni.A volte la risposta è così ovvia, non puoi vedere il legno per gli alberi.Se sei preoccupato per il back emf, usa la vernice anti-corona, è valutato a 45 o 50 kv / mm e puoi saldare attraverso di essa per le riparazioni.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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