PCB LAYOUT安规设计注意事项.docx

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1、PCB LAYOUT安规设计注意事项 安规设计注意事项 1.零件选用 (1)在零件选用方面,要求掌握: a .安规零件有哪些?(见三.安规零件介绍) b.安规零件要求 安规零件的要求就是要取得安规机构的认证或是符合相关安规标准; c.安规零件额定值 任何零件均必须依MANUFACTURE规定的额定值使用; I 额定电压; II 额定电流; III 温度额定值; (2). 零件的温升限制 a. 一般电子零件: 依零件规格之额定温度值,决定其温度上限 b. 线圈类: 依其绝缘系统耐温决定 Class A T75 Class E T90 Class B T95 Class F T115 Class

2、H T140 c. 人造橡胶或PVC被覆之线材及电源线类: 有标示耐温值T者T(T-25) 无标示耐温值T者T50 d. Bobbin类: 无一定值,但须做125球压测试; e. 端子类: T60 f. 温升限值 I. 如果有规定待测物的耐温值(Tmax),则: TTmax-Tmra II. 如果有规定待测物的温升限值(Tmax),则: TTmax+25-Tmra 其中Tmra=制造商所规定的设备允许操作室温或是25 (3).使用耐然零件: a.PCB: V-1以上; b.FBT, CRT, YOKE :V-2以上; c.WIRING HARNESS:V-2以上; d.CORD ANONORA

3、GE: HB以上; e.其它所有零件: V-2以上或HF-2以上; f.例外情形: 下述零件与电子零件(限会在失误状况下,因温度过高而引燃的电子零件)若相隔13mm以上,或是相互间以至少V-1等级之障碍物隔开,则其耐燃等级要求如下: I.小型的齿轮,凸轮,皮带,轴承及其它小零件,不须防火证明; II.空气载液的导管,粉状物容器及发泡塑料零件,防火等级为HB以上或HBF以上 g.下述件不须防火证明: I.胶带; II.已获认证零件; III.密封于无开孔且体积小于0.06m 金属壳内之零件; IV.仪表壳,仪表面,指示灯或宝石,置于至少V-1等级的PCB上的IC,晶体管,光耦合器及其它小零件的外

4、壳. 2.整体配置 (1)安全距离(沿面距离和空间距离) 如果知道了工作电压及绝缘等级,就可决定所需之安全距离. 表一: 绝缘等级及各式绝缘适用情形 *工作电压的决定: *量测dc电压时,任何重叠涟波之峰值应包括在内; *非重复性的突波不予考虑; *在决定空间距离及电气强度测试电压时,ELV或SELV电路的电压应视为零,但在决定沿面距离时,则须按实际电压计算; *可触及的未接地导体零件应视为接地; *若变压器之绕组或其它部份为浮接,则视为接地,并因此获得最大的工作电压; *在双重绝缘处,横跨基本绝级的工作电压值,应先将补充绝缘处短路视之,而得出电压值,反之亦然.变压器绕组间的绝缘,则先将其中一

5、个绝缘短路,而在其它绝缘上有最高工作电压产生; *变压器两绕组间的绝缘,其工作电压应取两绕组内任2点的最大电压值,可能连接至此绕组之外加电压,亦应包括在内; *变压器绕组与其它零件间的绝缘,其工作电压应取此绕组内任一点至其它零件之最 大电压值; *可取外电源的额定值. 表二: 安全距离的位置及要求 注意: I. 量测时中性线,地线及二次侧RETURN须连接在一起,在连接前,请先确定电源 输入端中性线及火线是否正确,以免造成中性线及火线短路发生. II. 一次侧与二次侧间所量测出来的电压若低于电源输入电压,则以电源输入电压为准. III. 沿面距离空间距离,沿面距离若小于空间距离,则以空间距离为

6、准. 安全距离见表三,表四,表五,表六,电路板设计见下页图集: 结构设计 a.稳定度 稳定度指终端系统设备不可失衡而导致使用者或维修者危险; b.机械强度 机械强度指内外壳的承受力如铁球撞击测试,落地测试,推力测试, TEST FINGER 测试，7小时烤箱测试等; c.尖锐角 尖锐角指在防止不当的设计导致人员的伤害及绝缘破坏; (3) 接地方法： a.接地方式 I.机械式固定： 不可经由塑料连接,且须有防止松动作用(如WASHER)的产品; II.防腐蚀： 指两种以上不同金属连接其电化学电位差不能0.6V; III.接地线： 至少18AWG之绿滚黄线,如果LINE/NEUTRAL18AWG,

7、则须使用与其同等 号线之线材(AWG: AMERICA WIRE GAUGE 美国线规) ; IV. 接地螺丝螺栓的要求： 至少NO.6或M3.5 V.接地螺丝螺栓之金属固定物厚度要求： 螺丝直接锁在金属板上,则金属板必须有最小倍的螺丝螺纹的厚度,若使用 NUT方式固定则无厚度要求; VI.接地螺丝螺栓的固定扭力： 最小1.3牛顿米; b.接地确认测试 25A或30A接地电流测试,时间为2分钟 附注: I. 接地螺丝不可用自攻螺丝; II. 若有其它的地线,欲锁于同一螺柱上,则须用另一螺母分开固定之. (4) 开孔方式 a.顶部（带有危险电压裸露组件正上方），符合下列任一要求即可: I.任何一

8、方向量测，尺寸不超过5mm; II.宽度在1mm内，长度不限； III.尺寸大小不限，但须确保外物不会直接掉入孔内而碰触到具危险电压零件 b.侧面，符合下列任一项要求即可 I.任何方向尺寸必需5mm II.宽度在1mm内，长度则不限 III结构上采用百叶窗结构或类似的限制结构，可使外来的垂直掉落物向外偏离 以避免触及产品内部裸露组件； IV.开孔位置适当，并在其投影5度角范围内，无具危险电压零件存在 C. 下方，符合下列任一项要求即可 I.无任何开孔 II.开孔大小不限，但须在下列物品下方： i.PVC ,TFE ,PTFE, TEP 及NEOPRENE 做成绝缘导体及连接头； ii.具阻抗保

9、护或过热保护的马达； iii.符合防火外壳要求的内部屏障或是细目金属纲或是其余类似物； III.若有40mm以下的开孔，但须在防火等级V-1以上的零件之下； IV.孔大小不限，但开孔上方须设遮蔽板； V.若为金属底壳，开孔大小及孔距均应符合相关要求； VI.以细目金属纲做屏蔽，其纲目大小不超过mm*2mm,且织纲金属线之直径不小于0.45mm; 总之: 外壳开孔,固然千变万化,但是以TEST PIN测试时,不可碰触到具危险电压裸露零件 3.标示方式 (1)标示种类 a.电源接口标示： 设备外表应有的额定电力标示，标示内容应包括： I.额定电压或额定电压范围，单位为V; II.输入电流为直流，则

10、需加上“- ”的符号； III.额定频率或额定频率范围，单位为Hz; IV.若该设备须连接至多相电力系统，则须另外标示相数，如2,3等； V.额定电流,单位为A或mA; VI.制造商名称或商标符号或辩识符号; VII.设备型号; VIII.若设备为class II,则须加上“”的符号; b.电源输出端 插座旁须有清楚标示注明其所能承受最大负载； c. 电压切换开关 应在使用手册中详细述明其用途及使用方法； d. 保险丝 I.额定电流； II.额定电压； III.熔断特性（FAST 标示为“F”, SLOW或TIME LAG标示为“T”）; IV.防爆特性（LOW-BREAKING 标示为“L”

11、,HIGH-BREAKING 标示为“H”）; 范例：T2.5AL,250V或F3.15AH,250V e. 端子 I.接地保护端子旁，应有“”标示； II.水线（中性线）端子旁，应有“N”标示； 总之:可以有额外的标示,但先决条件是不可造成误导或混淆. (2)标示要求: I.标示不可置于可取下的物品上； II.上述标示种类之各种标示,经过酒精,汽油等有机溶剂及水测试后,须依然清晰可 见，且为恒久标示 4. 设计中的EMC问题 (1)EMC介绍 EMC(ELECTRO-MAGNETIC COMPATIBILITY)即电磁兼容性，乃指产品在优良的设计下不干扰别的产品，也能忍受外界电磁干扰的能力，

12、EMC包括 EMI(ELECTRO-MAGNETIC INTERFERENCE)和EMC(ELECTRO-MAGNETIC SUSCEPTIBILITY).EMI即电磁干扰,指含有电子电机零件的仪器,装置整组设备 或整套系统因动作而产生的一种电磁波噪声,或装置本身不需要的信号,经由辐 射或传导路径影响其它装置,造成其它装置不正常或失真.EMS即电磁耐受性,也 就是仪器,装置整组或整套系统本身具有抗拒外面噪声, 免除被外界噪声干扰的 能力. (2)EMI/EMC管制: 目前,世界上很多国家或地区对于电子信息产品的EMI/EMS均有严格的管制措施,如美国FCC,欧盟的CE,日本的VCCI及电气用品

13、取缔法,澳洲的SMA,加拿大,韩国等国家或地区均有专司EMI/EMS管制法规条文,对于销往这些国家或地 区的产品都须先经过测试合格,方可合法的运送及销售.(见下页) 其中: 增益(dB)=10log10输出功率/输入功率=20log10输出电压/输入电压或损失(dB)=10log10输入功率/输出功率=20log10输入电压/输出电压 电压(dBV)=20log10该点以V计之电压/标准强度(1V) 此电压是在50阻抗上测得: 以跨在50阻抗上之负载,1V均方根电压所产生功率为参考标准. 或dBV=20log10(50阻抗上电压,单位为V) dBV表示高出1V多少个dB,也就是以dB表示高出1V/50标准强度有多少 (3)THE IEC 801-2 TEST STANDARD FOR ESD(静电放电试验) A.耦合方式 I.直接ESD i. 针对待测物之导体部分采用接触式放电: ii. 针对待测物之非导体部分采用空气式放电: II.间接ESD 均采用接触式放电处理 i.水平耦合板(HCP)