Método de espaçamento do condutor PCB
O espaçamento entre condutores de PCB é selecionado a partir da faixa de tensão e da categoria de construção. A tensão da IPC é CC ou o valor de pico CA, pelo que o valor eficaz CA introduzido é convertido antes da consulta.
Vpeak = √2 × VrmsVlookup = VDC or Vpeakd = dtable for Vlookup ≤ 500 Vd = d500 + k × (Vlookup − 500) for Vlookup > 500 Vddesign = d × (1 + margin)em que:
- Vpico
- Valor máximo de uma diferença de tensão CA[V]
- Vrms
- valor eficaz da diferença de tensão CA[V]
- dtable
- Espaçamento segundo a tabela histórica para a faixa de tensão e a categoria de condutor selecionadas[mm]
- d500
- Espaçamento na banda 301–500 V[mm]
- k
- Espaçamento adicional por volt acima de 500 V[mm/V]
- ddesign
- Espaçamento após a margem de projeto inserida pelo utilizador[mm]
A consulta constitui uma referência de disposição para PCB baseada em valores IPC-2221B verificáveis publicamente. Confirme a IPC-2221C e a norma de segurança do produto aplicável antes da aprovação do projeto.
Como usar a calculadora de espaçamento do condutor PCB
Escolha se deve calcular o espaçamento mínimo da tensão ou inverter um espaçamento entre bordas disponível numa tensão de referência. Selecione o ambiente condutor cuidadosamente porque um traço interno, um traço externo exposto, um condutor revestido de polímero e um condutor de componente usam diferentes colunas de pesquisa.
- Escolha o modo tensão-para-espaçamento ou espaçamento-para-tensão.
- Introduza tensão CC, CA ou valor eficaz CA entre condutores adjacentes.
- Selecione o PCB ou ambiente condutor de montagem.
- Introduza uma margem de fabrico e de projeto.
- Reveja os valores em milímetros e em mils e, em seguida, confirme a edição atual da IPC e a norma de produto aplicável.
Categorias de condutores PCB IPC
A categoria de construção faz parte do cálculo e não é uma etiqueta cosmética. As categorias revestidas só devem ser utilizadas quando o material e o processo concluído cumpram a definição de construção exigida.
| Categoria | Condição do condutor | Interpretação típica |
|---|---|---|
| B1 | Condutores internos | Características de cobre separadas dentro do dielétrico PCB |
| B2 | Externo, não revestido, até 3050 m | Condutores de camada exterior expostos a altitude normal e moderada |
| B3 | Exteriores, não revestidos, acima de 3050 m | Condutores de camada exterior expostos em altitude superior |
| B4 | Revestimento permanente de polímeros | Condutor PCB externo com revestimento de polímero permanente qualificado |
| A5 | Conjunto com revestimento conformal | Condutor externo no conjunto revestido completo |
| A6 | Condutor de componente, não revestido | condutor ou terminação de componentes expostos |
| A7 | Condutor de componente, revestido conforme | condutor ou terminação de componentes revestidos |
Base de tensão: CC, CA pico e valor eficaz CA
A tabela histórica de espaçamento IPC é indexada pela tensão CC ou pela tensão de pico CA entre condutores. Quando apenas é conhecido o valor eficaz de uma tensão CA sinusoidal, a calculadora utiliza Vpico = √2 × Veficaz. Por exemplo, 230 V eficazes correspondem a cerca de 325 V de pico e situam-se, por isso, na faixa de consulta de 301–500 V.
230 V valor eficaz CA → pico de aproximadamente 325 V
400 V valor eficaz CA → aproximadamente 566 V pico
Utilizar a tensão máxima transitória repetitiva ou aplicável exigida pelo método de projeto de regulação
Espaçamento acima de 500 volts
Para tensões superiores a 500 V, o método histórico acrescenta uma distância específica da categoria por cada volt acima de 500 V. A calculadora apresenta separadamente o valor da tabela antes da margem e o espaçamento final de projeto, para que a origem do resultado continue visível.
| Categoria | Espaçamento a 500 V | Espaçamento adicional acima de 500 V |
|---|---|---|
| B1 | 0,25 mm | 0,0025 mm/ V |
| B2 | 2,50 mm | 0,0050 mm/V |
| B3 | 12,50 mm | 0,0250 mm/ V |
| B4 | 0,80 mm | 0,00305 mm/ V |
| A5 | 0,80 mm | 0,00305 mm/ V |
| A6 | 1,50 mm | 0,00305 mm/ V |
| A7 | 0,80 mm | 0,00305 mm/ V |
Espaçamento PCB versus folga e linha de fuga
O espaçamento do condutor PCB é uma referência de disposição e fabrico. A folga de segurança é o caminho mais curto através do ar, enquanto a linha de fuga é o caminho mais curto ao longo de uma superfície isolante. As normas de equipamento também podem exigir grau de poluição, grupo de materiais, categoria de sobretensão, correção de altitude, isolamento reforçado, fendas, barreiras ou testes dielétricos.
Continuar com: Calculadora de distâncias de isolamento e linhas de fuga
Controlos de conceção e fabrico de PCB
O valor obtido com uma calculadora de espaçamento não constitui automaticamente a regra CAD a libertar. Acrescente as tolerâncias de posição dos condutores e de gravação do fabricante da placa e inspecione as pastilhas, vias, terminais dos componentes, pontos de teste, bordos da placa, ranhuras, ferragens de montagem e zonas interditas ao revestimento.
- Medir o espaçamento entre as bordas do condutor, não as linhas centrais.
- Usar classes líquidas e verificação de regras de projeto para cada domínio de tensão relevante.
- Não presuma que uma máscara de solda comum constitui isolamento de segurança certificado.
- Reveja humidade, contaminação, condensação, altitude e capacidade de processo de revestimento.
- Aplique a norma de segurança aplicável ao produto, IEC, UL ou outra, quando o isolamento protege utilizadores ou circuitos acessíveis.
Pressupostos
- Tensão é o valor CC ou a diferença de pico CA entre condutores adjacentes
- Espaçamento é medida de borda a borda
- Os valores de consulta reproduzem as categorias de condutores da Tabela 6-1 da IPC-2221B, verificáveis publicamente
- A margem opcional é aplicada após a consulta da tabela
Avisos importantes
- IPC-2221C é a edição em vigor e deve ser verificada para o projeto final; esta calculadora identifica de forma transparente sua base de dados da tabela de legados.
- O espaçamento de condutores IPC não substitui a folga, linha de fuga, resistência dieléctrica ou requisitos de isolamento reforçados na norma IEC, UL, equipamento ou produto aplicável.
- A máscara de solda e o revestimento conformal pertencem a categorias construtivas diferentes; a eficácia do revestimento depende do material, do processo, da cobertura obtida, da qualificação, da contaminação, da humidade e da vida útil.