電路板上兩線間電壓差5000VDC,需間隔多少mm

在電路板上，兩導(dǎo)線間承受5000VDC電壓時(shí)，所需的電氣間隙（Clearance）需綜合考慮以下因素：

1. 關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)參考

• IPC-2221（通用PCB設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）建議根據(jù)電壓和污染等級(jí)計(jì)算間距。對(duì)于高壓應(yīng)用，可采用公式：

  • 外部非涂層導(dǎo)體：間距（mm）≥ 0.8 × 電壓（kV）
    示例：0.8 × 5kV = 4.0mm（基礎(chǔ)值，需結(jié)合其他條件調(diào)整）。

  • 內(nèi)部或涂層導(dǎo)體：間距可適當(dāng)減小，但仍需留足安全余量。

• IEC 60664-1（絕緣配合標(biāo)準(zhǔn)）考慮污染等級(jí)、材料組別和過電壓類別。例如：

  • 污染等級(jí)2（普通環(huán)境）、過電壓類別II時(shí)，5000VDC可能需 6-8mm 以上的間距。

• 空氣擊穿強(qiáng)度：空氣介電強(qiáng)度約3kV/mm（理想條件），理論最小間距為5000V / 3000V/mm ≈ 1.67mm，但實(shí)際需增加安全系數(shù)（通常2-3倍），即 3.3-5mm。

2. 實(shí)際設(shè)計(jì)建議

• 基礎(chǔ)推薦值：在污染等級(jí)2、正常海拔條件下，建議間距至少 5-8mm。

• 高可靠性場(chǎng)景（如醫(yī)療、工業(yè)設(shè)備）：增加至 8-10mm 或更高，并考慮以下因素：

  • 海拔高度：海拔每升高1000米，擊穿電壓下降約10%，需額外增加間距。

  • 污染環(huán)境（如粉塵、濕度）：按污染等級(jí)3設(shè)計(jì)，間距需加倍。

  • 涂層保護(hù)：使用三防漆（Conformal Coating）可減少間距需求，但仍需測(cè)試驗(yàn)證。

3. 驗(yàn)證與測(cè)試

• 耐壓測(cè)試：建議對(duì)實(shí)際PCB進(jìn)行耐壓測(cè)試（如5000V耐壓1分鐘無(wú)擊穿）。

• 標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)：根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域（如UL、IEC、GB），查閱具體安全標(biāo)準(zhǔn)中的電氣間隙表格。

結(jié)論

• 最小安全間距：建議 5mm（基礎(chǔ)設(shè)計(jì)），高可靠性場(chǎng)景擴(kuò)展至 8-10mm。

• 最終決策：需結(jié)合具體標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境條件和測(cè)試結(jié)果綜合確定。