条板上的电源电压

电器工程 电路板 安全 剥离板
2022-02-02 00:03:05

我需要快速制作原型作为概念证明。在剥离板上使用电源(英国 230V)是否安全它将用于变压器,因此我可以控制一些设备。或者我应该设计一个定制的 PCB 来做到这一点?

4个回答

“安全吗?” 无法回答,因为您没有提供有关电路使用和设计的足够信息,也没有提供您打算尊重的安全级别。

所以我要回答这个问题:

如何在剥离板上安全地制作 230VAC 电路原型?

通过原型,我假设该项目将仅在严格观察下用于测试和概念验证的有限持续时间内,并且不打算在此阶段和此状态下提供给外行使用。

你想保护:

  • 用户
  • 它所连接的设备
  • 电源线
  • 电路本身

您需要防范的一些事情是:

  • 短路
  • 过电流条件
  • 电击危险
  • 火灾隐患
  • 损坏电路和其他连接的设备

通过使用您可能在您所在位置使用的插头中内置的保险丝,您已经可以避免大多数短路、过电流条件和火灾危险。如果没有,请确保您的电源中有适当额定的保险丝。由于您提供的有关电路本身及其连接对象的信息有限,因此我无法就保护所连接的电路和设备提供太多建议。此外,这些都不受使用条形板或定制 PCB 的影响。它们更多地与电路的设计和使用有关,而不是制造方法。

这里的主要问题似乎是使用剥离板对高压是否安全。

简而言之,是的,这很好 - 特别是对于如上所述的原型制作目的。

长篇:

空气的击穿电压约为每米 3 兆伏。230VAC 线路以 RMS 电压给出。峰峰值电压实际上约为 325V。在 3MV/m 击穿时,325V 可以桥接大约 0.1mm 的间隙。这意味着在一般操作条件下,条板中相邻条之间的间隙足以保持电位而不发生短路或火花。

如果原型旨在通过 CE 和 UL 要求的 HI-POT 测试,那么您还需要防范 3kV 或 4kV 功率尖峰。这意味着相邻条之间需要 1 毫米到 1.4 毫米的间隙 - 有些条板有足够的间隙,有些则没有。您必须检查电路板本身及其规格,以确定它是否符合该要求。或者,您可以在轨道上以及这些线路彼此靠近的任何地方使用绝缘环氧树脂,只要环氧树脂的击穿电压比空气更高。

如果用户要接触电路或任何按钮、外壳或附件,用户必须进一步与交流线路绝缘。大多数设备仅使用塑料,绝不允许用户接触任何金属部件。任何裸露的金属部件通常都会接地,并且根据要求,带有裸露金属部件的设备可能需要在电源线中插入 GFCI。

因此,请确保原型被适当地封闭,并且任何用户接口或可访问的部件都与电源线绝缘。

最后,如果您的电路有一个隔离的低功率部分(例如微控制器控制等),那么您应该在隔离电路和电源电路之间有类似的分离间隙。同样,1mm 可能看起来很小,所以应该不是问题,但我更喜欢原型中更大的隔离,这样测试和调试就更容易和更安全了。

如果可能,在所有测试过程中使用隔离变压器 - 它会为您省去很多麻烦和一些危险。

如果您剥去条带以在低压和高压电路之间(以及火线和中性线之间)提供边界,加强电源线,并使用正确的保险丝,它可能会没问题。

使用一端为线圈端子,另一端为所有开关触点端子的继电器(例如 Panasonic JW1 系列)。

简单的答案是否定的。您应该做一个定制的 PCB 并仔细检查设计标准。

对于任何特定电压,电路板轨道之间都需要保持最小安全距离。请记住,230V 的峰值电压为 325V 峰峰值。如果我没记错的话,轨道距离应该是 3 毫米左右。应该检查一下,因为这是一个估计值。条形板上的轨道之间的最小距离远小于 3 毫米!大约为 1/2 毫米。

(知道有人已经这样做了):PCB 处理线电压 AC 的爬电距离?

我已经成功地在剥离板(我们称之为“Veroboard”)上使用了北美交流电源电压(120 Vac)。如果您在每个交流电源条之间至少有一个未使用的条,并且在任一交流电源条和任何其他电路之间有两个或更多未使用的条,我认为这样做是安全的。

请注意,这些条件满足为间隙指定的最小间距。应用保形涂层使其能够满足最小爬电距离。

在实践中,它似乎效果很好。我们使用具有 0.2" 引脚间距的螺钉型接线端子。这会自动为您提供引脚之间未使用的条带。

我经常在接线端子上包括接地。然后引脚顺序变为:(最接近电路板边缘)Live,Neutral,Earth,其他东西,(现在朝向电路板中间)。

请注意,剥离板上的铜条不适合承载大量电流。对于交流过零采样和电压测量之类的东西可以,但对于处理 15A 负载则不行。