Question:
Comment dissimuler les traces de circuits imprimés haute tension exposées?
tgun926
2014-07-27 03:47:54 UTC
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Voici mon PCB:

enter image description here

Les lignes épaisses devraient pouvoir y faire passer un signal haute tension (230VAC). La carte sera conservée dans une boîte fermée.

Dans mon cas, le signal sur la carte n'est qu'une polarité, donc à moins que quelqu'un essaie délibérément de se suicider, je pense que c'est relativement sûr. Cependant, ma question est toujours d'actualité: comment dissimuler les signaux exposés?

Ces traces se trouvent sur la couche inférieure et il n'est pas possible de les prendre en sandwich entre les deux.

S'il est entièrement enfermé dans une boîte, les * traces * ne devraient pas (directement) être un problème.Est-ce en fait partiellement fermé?
@SpehroPefhany Non, le PCB entier sera enfermé dans la boîte, avec un connecteur modulaire à l'extérieur de celui-ci.Je suis plus préoccupé par disons 5 ans sur la piste, quelqu'un décide d'ouvrir la boîte pour y jeter un œil et touche les traces en direct.Ce scénario est-il quelque chose que je devrais considérer en tant que designer?
J'ai vu beaucoup d'alimentations électriques commerciales qui avaient HV exposé sur le PCB, à l'intérieur de la boîte.Je ne m'inquiéterais pas vraiment trop si c'était pratiquement impossible de les toucher accidentellement.
Huit réponses:
#1
+10
Michael Karas
2014-07-27 06:07:24 UTC
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Vous voudrez peut-être envisager de trouver un relais qui a une meilleure construction afin que le fil du commutateur de charge CA ne passe pas entre les fils de bobine. Cela conduira à une meilleure isolation du côté commande basse tension au côté CA.

Si vous avez arrangé toutes les connexions sur le côté inférieur de la carte, puis monté la carte dans le boîtier avec le bas de la carte face à la base du boîtier, cela laisse les choses à peu près aussi sûres que vous pouvez obtenir sans autres mesures excessives. Avec cette configuration, je pense que vous êtes prêt à partir après avoir fourni un étiquetage de sécurité approprié à l'extérieur.

La connexion AC semble que vous planifiez une affaire de type connexion rapide avec borne à vis. Cela signifie-t-il que les utilisateurs vont ouvrir la boîte pour attacher les fils CA? Cela pourrait poser des problèmes de sécurité car il n'y a pas de bon moyen de réglementer la façon dont la fixation est effectuée et la façon dont le fil d'alimentation est protégé (c.-à-d. est un soulagement de traction et une protection contre l'abrasion du fil fournis).

### Mise à jour après la discussion des commentaires ###

J'ai déjà conçu et déployé un AC similaire dispositif de type à commutation de charge. Il m'est arrivé d'utiliser un SSR (relais à semi-conducteurs) à la place du relais, mais cela n'a pas besoin d'être fait. Pour simplifier considérablement le câblage d'alimentation CA pour l'utilisateur, j'ai fourni le boîtier de mon produit avec une fiche d'entrée CA et une fiche de sortie CA. Pour l ' entrée AC, le connecteur de type CEI suivant a été utilisé:

enter image description here

Pour le côté de charge AC commuté, le type CEI C13 suivant le connecteur a été utilisé:

enter image description here

Ce schéma permet d'alimenter le boîtier de commutation avec l'un des nombreux cordons d'alimentation CA disponibles une fiche spécifique au pays appropriée à une extrémité et l'extrémité de style CEI qui se branche sur le côté entrée du boîtier de commutation.

Le connecteur côté sortie peut être pris en charge par des fiches côté charge facilement disponibles qui ont CEI C13 et C14 type de fiches à chaque extrémité comme ce câble:

enter image description here

Ce schéma présente également plusieurs avantages supplémentaires:

  1. La terre de sécurité peut être connectée à l'intérieur de l'armoire.
  2. La sécurité La masse peut être entièrement connectée au dispositif de charge commutée.
  3. Le boîtier peut contenir une charge interne supplémentaire sur l'entrée CA pour alimenter l'électronique interne à partir d'un petit bloc d'alimentation monté sur PC.

La conception du produit que j'ai développée et déployée comportait en fait deux circuits de commutation prenant en charge deux fiches d'entrée CA et deux fiches de sortie CA. Les circuits de commutation étaient également câblés à travers des disjoncteurs thermiques évalués à 15A. L'électronique interne du microprocesseur était alimentée par la première entrée CA. Voici une image du panneau arrière de l'unité.

enter image description here

Je prévois de mettre une entrée de connecteur modulaire sur le boîtier, ce qui signifie que l'utilisateur final n'aurait pas à se mêler de quoi que ce soit à l'intérieur.Je n'ai pas encore examiné la question, mais ce sera probablement un trou traversant pour PCB, qui éliminerait le bornier actuel.
@tgun926 - Lorsque vous dites «connecteur modulaire», faites-vous référence au type de connecteur RJ11 à 6 broches ou RJ45 à 8 broches?Si tel est le cas, je vous déconseille fortement de les utiliser pour une application de commutation de tension alternative.De plus, pour des raisons de sécurité, j'espère que vous ne mettez pas les entrées de signal de commande sur le même connecteur que les connexions de l'interrupteur CA.
Définitivement pas.Je pensais à molex pour les entrées basse tension et à quelque chose comme CEI 60320 (C7) pour la tension alternative, mais je ne veux pas que quiconque confond la connexion avec une connexion d'entrée d'alimentation, ce qui conduirait à des choses horribles.Avez-vous des suggestions?
J'ai modifié ma réponse pour afficher une suggestion ajoutée pour un connecteur à utiliser pour la charge CA.
Je suis d'accord que le relais sélectionné pourrait être amélioré.Il peut avoir la tension nominale requise mais la disposition des bornes n'est pas optimisée pour l'isolation.Si vous avez un boîtier en plastique et que des outils sont nécessaires pour ouvrir le boîtier et soulever le PCB, les traces sur le fond peuvent être considérées comme protégées si vous ne travaillez pas avec beaucoup de copeaux de métal à proximité.Le revêtement conforme est une protection supplémentaire contre la pénétration de particules ou d'humidité.
#2
+5
Gustavo Litovsky
2014-07-27 08:28:55 UTC
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Je suis surpris que personne ne semble avoir mentionné le revêtement conforme, qui est généralement la façon dont le problème des arcs électriques et de la sécurité est traité.

Le vernis à ongles a été mentionné, et c'est le revêtement conforme du pauvre homme.Donc, cela a été mentionné d'une certaine manière.Le revêtement conforme est une proposition assez coûteuse, par rapport, par exemple, à un boîtier en plastique avec une étiquette d'avertissement.
Vous avez raison, mais vous pouvez acheter des produits chimiques et le faire vous-même.Tout dépend si le boîtier peut se détacher.
#3
+3
Spehro Pefhany
2014-07-27 04:15:04 UTC
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En supposant que les dégagements des circuits imprimés (distances de fuite) et les approbations de relais sont acceptables pour votre juridiction. Je pense que si vous rendez un peu plus difficile l'accès à la boîte, tout ira bien.

"Aucune pièce réparable par l'utilisateur à l'intérieur" est un marquage courant (par exemple, sur un autocollant recouvrant une ou plusieurs vis), tout comme le collage ou l'utilisation de vis inviolables pour maintenir le couvercle sur le

Une fois qu'ils ont mis leurs pattes sales dans l'appareil, il est difficile d'éviter de se blesser s'ils touchent les connexions soudées sur le relais, par exemple.

Pourquoi mettriez-vous les traces sur le côté supérieur (composant)? Sauf si vous avez utilisé des trous plaqués, ils seront impossibles à souder (et plus difficiles à réparer car s'il y a un court-circuit dans la sortie, cela vaporisera la trace sur la carte et le relais finira par s'user).

À propos, en plus de la ligne de fuite, vous devez soit utiliser le fil de la prise modulaire pour la pleine tension du secteur, soit gainer les fils avec une fibre de verre approuvée ou un autre manchon conçu pour la tension du secteur. Vous ne voulez pas qu'un fil errant provoque l'apparition de tensions dangereuses sur la prise.

Mon erreur, ils sont sur la couche inférieure - édité mon message.
Ecrire "aucune pièce réparable par l'utilisateur à l'intérieur" est une manière inutilement oblique d'écrire "Si vous l'ouvrez alors qu'il est allumé, vous pourriez vous blesser ou vous tuer."À tout le moins, vous voulez quelque chose comme "Parties sous tension exposées à l'intérieur. Ne pas utiliser avec le couvercle retiré."
#4
+2
EM Fields
2014-07-27 04:03:58 UTC
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Avez-vous oublié le masque de soudure? Le vernis à ongles transparent fonctionne plutôt bien.

Pourriez-vous élaborer sur le vernis à ongles?Est-ce fait après avoir soudé les composants ou avant?Dans ce dernier cas, comment gérez-vous l'exposition des pastilles de soudure?
Après avoir soudé et nettoyé la carte.
#5
+2
Dan
2014-07-27 22:57:32 UTC
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Personnellement, je pense que tous les conducteurs à haute tension exposés devraient être couverts autant que possible s'il y a une possibilité que l'on puisse ouvrir le boîtier et déboguer le circuit. Ce n'est peut-être pas un problème pour les consommateurs de ne pas le faire, mais pour tout ce que je fais (instrumentation), je devrai travailler sur l'équipement sous tension plus souvent que prévu. Ou un étudiant inexpérimenté pourrait l'ouvrir seul au milieu de la nuit.

Voici ce que je fais:

  1. Utilisez autant que possible des modules d'entrée prêts à l'emploi, pour éviter les fils et les fusibles exposés.
  2. Placez un tube thermorétractable autour des connexions de soudure aux modules d'entrée
  3. Utilisez des fils bien isolés à l'intérieur
  4. Couvrez les fils avec un tube transparent
  5. Séparez clairement la haute tension du côté basse tension. Mettez une barrière entre les deux parties. Le FR4 est parfait pour cela.
  6. Pour masquer les traces, j'ai découpé du plastique transparent à la bonne forme. Pour des tensions plus faibles, quelques feuilles suspendues empilées peuvent éviter de toucher accidentellement une trace.
  7. Assurez-vous que rien ne peut tomber sur les fils. Une clé Allen tombée sur un conducteur pourrait revenir directement sur vous sous la forme de gouttes d'acier blanc chaud en fusion.

Une petite histoire connexe: un jour, je travaillais sur une alimentation à interrupteur 230V . J'ai collé une feuille de plastique sur le PCB en utilisant 5 min d'époxy. Quand j'ai rebranché le bloc d'alimentation, il a explosé avec un gros flash. D'une manière ou d'une autre, l'époxy n'aimait pas la tension. La feuille de plastique a gardé tous les débris loin de mon visage. Portez toujours des lunettes de sécurité lorsque vous travaillez sur des équipements sous tension.

#6
+1
ScottMcP-MVP
2014-07-27 04:19:15 UTC
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Dans les situations où les traces de haute tension sont exposées lorsque le couvercle est retiré pour maintenance, j'ai ajouté un couvercle en plexiglas sur la carte de circuit imprimé (imprimé avec DANGER - HAUTE TENSION dessus en rouge).

#7
  0
Greg d'Eon
2014-07-27 05:01:45 UTC
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Je ne pense pas que vous ayez besoin de cacher quoi que ce soit. C'est essentiellement la raison pour laquelle les gens éteignent les choses et les déconnectent avant d'essayer des réparations: il n'y a aucune raison de s'exposer à de telles tensions alors qu'ils pourraient facilement être mis hors tension. Je ne changerais rien.

#8
  0
user49674
2014-07-27 21:25:00 UTC
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Je suis tout à fait d'accord avec la suggestion EM Fields. Le vernis à ongles m'a bien servi pendant de nombreuses années.Parfois, la réponse est si évidente, vous ne pouvez pas voir le bois pour les arbres.Si vous vous inquiétez de la force contre-électromotrice, utilisez une laque anti-corona, elle est évaluée à 45 ou 50 kv / mm, et vous pouvez souder à travers pour les réparations.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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