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開關(guān)電源“爬電距離”與“電氣間隙”

來源:網(wǎng)絡(luò)整理2021-04-26

  爬電距離: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)備防護界面之間的最短路徑。

  電氣間隙:在兩個導(dǎo)電零部件之間或?qū)щ娏悴考c設(shè)備防護界面之間測得的最短空間距離。即在保證電氣性能穩(wěn)定和安全的情況下,通過空氣能實現(xiàn)絕緣的最短距離。

  一般來說,爬電距離要求的數(shù)值比電氣間隙要求的數(shù)值要大,布線時須同時滿足這兩者的要求(即要考慮表面的距離,還要考慮空間的距離),開槽(槽寬應(yīng)大于1mm)只能增加表面距離即爬電距離而不能增加電氣間隙,所以當(dāng)電氣間隙不夠時,開槽是不能解決這個問題的,開槽時要注意槽的位置、長短是否合適,以滿足爬電距離的要求。

  元件及PCB 的電氣隔離距離:(電氣隔離距離指電氣間隙和爬電距離的綜合考慮)對于Ⅰ類設(shè)備的開關(guān)電源(●一類設(shè)備:采用基本絕緣和保護接地來進行防電擊保護的設(shè)備。(外殼接地的開關(guān)電源屬于此類設(shè)備);●二類設(shè)備:采用不僅僅依靠基本絕緣的其它方式(如采用雙重絕緣或加強絕緣)來進行防電擊保護的設(shè)備;●三類設(shè)備:不會產(chǎn)生電擊的危險的設(shè)備),在元件及PCB 板上的隔離距離如下:(下列數(shù)值未包括裕量)。

  a、對于AC—DC 電源(以不含有PFC 電路及輸入額定電壓范圍為100-240V~為例)

 開關(guān)電源“爬電距離”與“電氣間隙”

  b、對于AC—DC 電源(以含有PFC 電路及輸入額定電壓范圍為100-240V~為例)

 開關(guān)電源“爬電距離”與“電氣間隙”

  c、對于DC—DC 電源(以輸入額定電壓范圍為36-76V 為例)

 開關(guān)電源“爬電距離”與“電氣間隙”

  一、變壓器內(nèi)部的電氣隔離距離:

  變壓器內(nèi)部的電氣隔離距離是指變壓器兩邊的擋墻寬度的總和,如果變壓器擋墻的寬度為3mm,那么變壓器的電氣隔離距離值為6mm(兩邊的擋墻寬度相同)。如果變壓器沒有擋墻,那么變壓器的隔離距離就等于所用膠紙的厚度。另外,對于AC-DC 電源,變壓器初、次間繞組應(yīng)用三層膠紙隔離,DC-DC 電源,可只用二層膠紙隔離。下列數(shù)值未包括裕量:

 開關(guān)電源“爬電距離”與“電氣間隙”

  注:變壓器的引腳如果沒有套上絕緣套管,那么在引腳處的隔離距離可能也僅為膠紙加擋墻的厚度,所以變壓器的引腳需要套上絕緣套管且套管要穿過擋墻。

  空間距離(Creepage distance):在兩個導(dǎo)電組件之間或是導(dǎo)電組件與物體界面之間經(jīng)由空氣分離測得最短直線距離;

  沿面距離(clearance):沿絕緣表面測得兩個導(dǎo)電組件之間或是導(dǎo)電組件與物體界面之間的最短距離.

  沿面距離(clearance)不滿足標(biāo)準要求距離時:PCB 板上可采取兩個導(dǎo)電組件之間開槽的方法,導(dǎo)電組件與外殼、可觸及部分之間距離不夠,則可將導(dǎo)電組件用絕緣材料包住。

  將導(dǎo)電組件用絕緣材料包住既解決了空間距離(Creepage distance)也解決了沿面距離(clearance)問題,此方法一般用在電源板上變壓器和周邊組件之間距離不夠時,將變壓器包住。

  另外可在不影響產(chǎn)品功能的情況下適當(dāng)降低兩導(dǎo)體之間的電壓差。

  二、電氣間隙的決定:

  根據(jù)測量的工作電壓及絕緣等級,即可決定距離

  一次側(cè)線路之電氣間隙尺寸要求,見表3 及表4

  二次側(cè)線路之電氣間隙尺寸要求通常:一次側(cè)交流部分:保險絲前L—N≥2.5mm,L.N PE(大地)≥2.5mm,保險絲裝置之后可不做要求,但盡可能保持一定距離以避免發(fā)生短路損壞電源。

  一次側(cè)交流對直流部分≥2.0mm

  一次側(cè)直流地對大地≥2.5mm (一次側(cè)浮接地對大地)

  一次側(cè)部分對二次側(cè)部分≥4.0mm,跨接于一二次側(cè)之間之元器件

  二次側(cè)部分之電隙間隙≥0.5mm 即可

  二次側(cè)地對大地≥1.0mm 即可

  附注:決定是否符合要求前,內(nèi)部零件應(yīng)先施于10N 力,外殼施以30N 力,以減少其距離,使確認為最糟情況下,空間距離仍符合規(guī)定。

  三、爬電距離的決定:

  通常:

  (1)、一次側(cè)交流部分:保險絲前L—N≥2.5mm,L.N 大地≥2.5mm,保險絲之后可不做要求,但盡量保持一定距離以避免短路損壞電源。

  (2)、一次側(cè)交流對直流部分≥2.0mm

  (3)、一次側(cè)直流地對地≥4.0mm 如一次側(cè)地對大地

  (4)、一次側(cè)對二次側(cè)≥6.4mm,如光耦、Y 電容等元器零件腳間距≤6.4mm 要開槽。

  (5)、二次側(cè)部分之間≥0.5mm 即可

  (6)、二次側(cè)地對大地≥2.0mm 以上

  (7)、變壓器兩級間≥8.0mm 以上

  四、絕緣穿透距離:

  應(yīng)根據(jù)工作電壓和絕緣應(yīng)用場合符合下列規(guī)定:

  ——對工作電壓不超過50V(71V 交流峰值或直流值),無厚度要求;

  ——附加絕緣最小厚度應(yīng)為0.4mm;

  ——當(dāng)加強絕緣不承受在正常溫度下可能會導(dǎo)致該絕緣材料變形或性能降低的任何機械應(yīng)力時的,則該加強絕緣的最小厚度應(yīng)為0.4mm。