PCB-materialen en ontwerp voor hoogspanning

Bij het maken van een PCB voor hoogspannings-DC-bias, worden normen en voorzorgsmaatregelen veel strenger. Hoogspannings-PCB-materialen en een ontwerp voor boogpreventie zorgen ervoor dat het eindproduct veilig en functioneel is. Vermijd hogere kosten en gevaren door deze PCB-materialen en ontwerptips in gedachten te houden.

PCB-materialen voor hoogspanning

Materialen die worden gebruikt in het ontwerp van hoogspannings-PCB's moeten topprestaties blijven leveren, zowel in normale omgevingen als in overspanningsgebeurtenissen naarmate ze ouder worden. Overweeg de volgende materialen voor de belangrijkste componenten van uw PCB:

• Bordmateriaal: Bij het kiezen van materialen voor uw PCB moet u prioriteit geven aan het bord zelf. Het vormt een basis voor de rest van de functionaliteit van de printplaat, dus weeg alle factoren in uw ontwerp af voordat u het materiaal bestelt. FR4-laminaat biedt een zeer hoge diëlektrische doorslag, maar heeft ook een zwakke randstructuur en kwetsbaarheid voor vervuiling. BT epoxy biedt overal een goede weerstand, maar is vanwege de sterke zijwanden alleen geschikt voor bepaalde toepassingen. Hoogspanningslaminaten hebben zeer hoge prestaties, maar ook hoge prijzen.
• Koper: Het koper dat wordt gebruikt om de via's van uw PCB te maken, moet voldoende zwaar zijn om hoge stromen en mechanische belasting te weerstaan. De PCB moet zware (4-10 oz) of extreme (10-50 oz) koperen circuits en materialen bevatten.
• Hars en glas: Hoewel het technisch gezien geen belangrijk PCB-onderdeel is, zullen de hars- en glasniveaus in uw bord de duurzaamheid ervan in situaties met hoog voltage beïnvloeden. Een bord met een hoog harsgehalte en een kleine glasstijl bieden de beste diëlektrische eigenschappen.

Onderzoek de Comparative Tracking Index (CTI) om te bepalen of een materiaal voldoende isolatie biedt om een ​​hoogspannings-DC-bias te overleven. De CTI van een materiaal geeft de spanning aan waarbij het begint af te breken in een gestandaardiseerde test. Bedrijven die PCB-laminaten produceren, delen de CTI-cijfers voor hun producten op de datasheets. CTI-nummers zijn er in zes categorieën van 0 (>600 V) tot 5 (<100 V), waarbij categorie 5 het laagste isolatieniveau uitdrukt. Industriestandaarden zoals IEC-60950-1 en IPC-2221 vermelden ook aanbevolen materialen voor hoogspannings-PCB's.

Onthoud dat u naast het gebruik van materiaal dat geschikt is voor omgevingen met hoge spanning, een optie moet vinden die bestand is tegen andere omgevingsfactoren. Een PCB met hoge isolatienormen kan ook materialen vereisen die slagen in toepassingen onder hoge druk of onder hoge druk.

Hoogspanning PCB-ontwerptips

Nadat u de materialen van uw PCB hebt gekozen, moet uw fabrikant ontwerpprincipes volgen die de geschiktheid voor hoogspannings-DC-bias vergroten, zoals:

• Een gladde oppervlakteafwerking creëren om de kans op bogen te minimaliseren
• Volgende veiligheidsnormen voor afstand
• Verminderen van bramen aan boordranden na het frezen
• Het vermijden van scherpe hoeken in de lay-out van sporen en pads

Opruiming versus kruip in PCB's

PCB's hebben kleine afstandsvereisten, gemeten in kruip en speling. In hoogspanningsomgevingen kan gemakkelijk een boog ontstaan ​​tussen twee van de geleidende elementen van de printplaat. Door componenten op de juiste afstand te plaatsen, verkleint u het risico op het ontstaan ​​van een boog. Vrije ruimte en kruip bepalen deze afstand. Vrije ruimte verwijst naar de afstand door de lucht tussen twee geleiders. Als twee geleidende elementen niet voldoende speling hebben, kan een overspanningsgebeurtenis een boog tussen hen veroorzaken. Creepage vertegenwoordigt ook de afstand tussen twee geleiders, maar dan aan het oppervlak van het materiaal in plaats van door de lucht. Een goede kruipgang zorgt ervoor dat de componenten van het bord niet te vol worden.

Hoogspanningstoepassingen

Meer industrieën dan u misschien denkt, hebben PCB's nodig die bestand zijn tegen hoge spanning. Omstandigheden zoals een lage luchtdruk zorgen ervoor dat spanningen sneller vonken, dus sommige toepassingen die niet meteen een hoge stroom gebruiken, hebben toch een PCB met een goed ontwerp nodig. Klanten hebben deze PCB's nodig voor toepassingen met:

• Ruimtevaartuigen en andere ruimteapparatuur
• Vliegtuigen op grote hoogte
• Hightech lasers
• Voedingen voor deeltjesversnellers

PCB's die functioneren in hoogspanningstoepassingen, voeden de meest innovatieve technologieën die momenteel beschikbaar zijn. Ingenieurs, wetenschappers en onderzoekers gebruiken deze technologie om ons begrip van de manier waarop de wereld werkt te vergroten en om nog geavanceerdere technologie te ontwikkelen. Wanneer u een product maakt met een hoogspannings-PCB, draagt ​​u bij aan de allernieuwste STEM-velden.

Meer informatie over PCB's

Neem online contact met ons op voor meer informatie over de materialen die worden gebruikt om PCB's te maken. Onze teamleden begrijpen de processen achter de productie en levering van PCB's en kunnen u doorverwijzen naar het product of de dienst die u nodig heeft voor uw project. Ook leveren wij printplaten in een breed scala aan materialen voor tal van toepassingen. Bel 717-558-5975 om met ons klantenserviceteam te praten over elk PCB-gerelateerd onderwerp.