Зазор между проводниками на печатной плате vs Максимально допустимое напряжение

По роду работы периодически приходится мастерить сетевые и/или высоковольтные источники питания. Когда только начинал этим заниматься, постоянно вставал вопрос о минимальном зазоре между элементами токопроводящего рисунка печатной платы в критичных местах источника. В итоге нашел ГОСТ 23751-86, в котором этот вопрос освещен. Ну и по итогам прочтения сего документа сделал для себя экселовский файл с картинками, чтобы было удобнее определять минимальный зазор для того или иного напряжения.



В файле есть три закладки, две из которых («Стеклотекстолит фольгированный» и «Гетинакс фольгированный») являются рабочими, а одна («Таблицы параметров») – служебной. В каждой из двух рабочих закладок можно выбрать один из четырех типов внешних факторов:

— нормальные условия;
— относительная влажность (93+/-3)% при температуре (40+/-2)*С в течение 48 часов;
— пониженное атмосферное давление (400 мм рт. ст.);
— пониженное атмосферное давление (5 мм рт. ст.).

Тип внешних факторов выбирается в каждой закладке в ячейке, помеченной зеленым цветом.

Для удобства отображения данных каждый график Зазор vs Напряжение разбит на две части. В правой части изображены графики зависимости для значений зазора не более 10мм, в левой – для значений от 10 до 15мм.

Отмеченные точки на графиках – это значения, взятые из Таблицы 8 ГОСТ 23751-86 (именно на эти значения нужно ориентироваться). Для наглядности данные точки соединены отрезками. Ну а поскольку графики, сформированные этими отрезками, получаются достаточно корявыми, для справки в том же окне построена их аппроксимация полиномом второй степени (как говорят наши математики – в экселе в большинстве случаев наиболее удачная).

UPD: Для проектирования неэкзотических вариантов импульсников — человеческий линейный (а не тупорылый логарифмический) вид графика для напряжений до 1кВ:



А в конце заметки — экселовский файл, из которого сделан этот скриншот (на файлообменник лить не стал — там какой-то ужоснах сегодня, ни хера не загружается)
./UPD

Вроде всё:) Данный файл обнаружил на локальном диске Д как всегда внезапно. По работе давно уже пользуюсь распечатанными версиями этих графиков для нормальных условий, а тут стал шариться на винте – бах, файл нашелся! Ну и подумал – вдруг кому пригодится.

P.S. Я так понимаю, что ГОСТ 23751-86 рассматривает печатные платы без паяльной маски, тем паче, что разных советских плат с маской 80-х годов мне попадалось от силы полтора-два десятка

Содержание архивов (архивы также прилеплены к заметке):

Gap_vs_Voltage.zip:
Зазоры между проводниками vs Напряжение.xls – экселовский файл с графиками.

GOST_23751-86.zip:
ГОСТ 23751-86_Платы_печатные_Основные_параметры_конструкции.pdf – довольно говенный скан ГОСТ 23751-86.

Комментарии (53)

RSS свернуть / развернуть
Первый архив битый…
0
странно. только что специально проверил — всё нормально скачалось, всё открылось. давай на мыло вышлю, какой файл интересует.
0
7-Zip 9.04 beta  Copyright (C) 1999-2009 Igor Pavlov  2009-05-30
p7zip Version 9.04 (locale=ru_RU.utf8,Utf16=on,HugeFiles=on,4 CPUs)
Processing archive: /tmp/Gap_vs_Voltage-1.zip
Extracting  Зазоры между проводниками vs Напряжение.xls     Unsupported Method
Sub items Errors: 1


Первый файл «Зазоры между проводниками vs Напряжение.xls».
Если можно на ploopgm-собака-gmail.com
0
ушло на ploopgm@gmail.com. может придти сразу два письма — в первый раз яндыкс, по-ходу, че-та начудил:)

там исходник+архив. глянь, может с открыванием именно архива чего-то
0
дошло ли письмо? яндыкс опять говорит — не доставлено:

К сожалению, мы вынуждены сообщить Вам о том, что Ваше письмо не может
быть отправлено одному или нескольким адресатам. Причины указаны ниже.

Пожалуйста, не отвечайте на это сообщение.

**********

This is the mail system at host yandex.ru.

I'm sorry to have to inform you that your message could not
be delivered to one or more recipients. It's attached below.

Please, do not reply to this message.

<ploopgm@gmail.com>: host gmail-smtp-in.l.google.com[2a00:1450:4010:c03::1b]
said: 552-5.7.0 Our system detected an illegal attachment on your message.
Please 552-5.7.0 visit
support.google.com/mail/bin/answer.py?answer=6590 to 552 5.7.0
review our attachment guidelines. m7si3787149lbl.47 (in reply to end of
DATA command)
0
Жесть. Письма нет :)
Our system detected an illegal attachment on your message. — может скрипты какие в файле? Попробуй заархивировать с паролем.
0
Вот тут про это написано support.google.com/mail/bin/answer.py?hl=ru&answer=6590
0
Получил, спасибо!
0
[утирает пот] ну наконец-та:)
0
а можно мне тоже первый архив? а то сервис говорит Archive Download Blocked
мыло madmazy сцобако яндекс ру

или, может, перезалейте его куда-нибудь?

И спасибо, конечно же, за такую полезность. Мне сейчас как раз очень в тему, тоже высоковольтники.
0
может, просто файл *.xls залить? он маленький, заархивировал я его только потому, что к заметке xls не прилепишь
0
А ты откуда качаешь? Архивы залиты на MediaFire и на WE.EE. Если один не работает — можно попробовать другой. Лично я скачал с WE.EE и у меня все работает.
0
О, слона-то я и не приметил. С ЕЕ всё скачалось, спасибо:)
0
Это потому, что этот слон ну оооочень карликовый. Хрен заметишь, если специально не искать.
0
добавил упоминание о слоне жырными подчеркнутыми буквами перед описанием содержания архивов:)
0
Я бы все же жирноту, подчеркивание (особенно подчеркивание, Тёма вообще не рекомендует использовать подчеркивание в вебе, и в этом я с ним согласен) и восклицательные знаки убрал.
0
ну так их и не было сначала:) результат — в камментах:)

зы. что за Тёма?
0
Лебедев.
0
понял
0
Ну вот и я не разглядел, что он к статье приложен.
0
А у меня с MediaFire всё скачалось. Необходимость скачивать отсюда появится тогда, когда файлообменник грохнет эти файлы за давностью времени… :)
0
добавил ссылку на экселовский файл (в описании архивов файл «Зазоры между проводниками vs Напряжение.xls» можно напрямую, без архивов, скачать с MediaFire.com)
+1
спасибо!
0
В этом же файле было бы удобно реализовать «ток vs ширина дорожки»
0
да мне как-то не надо было:)
0
Если планируется большой срок службы оборудования, например, как в энергетике от 20 лет, то в разы увеличивают зазоры. Так на печатных платах для напряжений >180В постоянки используют напряженность не более 60В/мм. Связано это со старением диэлектрика, ростом проводящих «дендритов» на поверхности диэлектрика при продолжительном действии напряжения. Такие проводнички растут из дефектов диэлектрика (органические диэлектрики содержат углерод)и пыли, бывает и электропроводной. И поэтому делают прорези на платах даже тогда, когда расстояние в разы больше, чем по ГОСТ 23751.
Все это не относится к залитым лаком устройствам.
P.S. Сам я еще с таким старением не сталкивался, это мне Сэнсэ́й наставление давал.
+1
  • avatar
  • ISK
  • 12 ноября 2012, 21:14
Все это не относится к залитым лаком устройствам.

потому на советских платах (которые не ширпотреб, а, скажем так, немассового производства) такой слой УР-231, что стоваттный паяльник не сразу берет:)
0
Блин, ну вот в который раз пытаюсь поставить кому-то «плюсик» за полезную информацию-а оно мне «у вас не хватает силы и рейтинга»… Мне, что, для чтобы «спасибо» сказать, теперь в тренажёрный зал ходить, что ли? :-\

За статью спасибо, очень полезная информация!
+1
Напишите интересную статью — и рейтинг полезет вверх :-)
+1
Ага! Спасибо огромное за разъяснение! Надо будет над статейкой подумать…
А то у меня, как и у многих-есть что вспомнить, но нечего детям рассказать… :)
0
Мне, что, для чтобы «спасибо» сказать, теперь в тренажёрный зал ходить, что ли? :-\
Угу. Сперва было можно спасибку выдать и с нулевым рейтингом, но кто-то практически сразу же воспользовался этим для коврового говнометания.
0
кто-то практически сразу же воспользовался этим для коврового говнометания

ну оно ж очевидно:) если статьи могут оценивать совершенно левые люди — по другому и быть не может:)
0
А, ну тогда понятно, что к чему. А может, есть смысл новичкам разрешить только спасибо ставить? ковровые говнометатели идут лесом, а кто поблагодарить хочет-то всегда пожалуйста?
0
Плюсование повышает рейтинг. Регаем N акков, плюсуем каждый из них остальными и дальше имея у каждого положительный рейтинг у каждого акка идем на ковровое говнометание. Поэтому так сделано для того, чтобы нельзя было самого себя прокачать.
+1
Тьфу ты. От же ж кому-то делать нефиг, блин… :(
Спасибо за пояснения.
0
А кикад разве неправильные данные дает?
0
а я им не пользуюсь:)
0
Добавил нормальный (линейный) график для напряжений до 1000В. Как я раньше этой логарифмической херотой пользовался — понимать отказываюсь:)
0
Спасибо за статью и таблички. Весьма полезная штука (особенно мне сейчас).
0
Кстати, есть информация о том, как наличие маски влияет на требуемый зазор? Понятно, что маска держит лучше, чем воздух, но все-таки интересно было бы узнать насколько.
0
интересно было бы узнать насколько

про это нигде никогда не читал, и опытов специальных тоже не проводил. щас глянул несколько старых прожэктов обратноходовиков — зазоры везде 2,54мм — 0,25мм = 2,29мм. платы все с «маской», но про мою маску из фоторезиста сам понимаешь — тема отдельная:) но нигде никогда ничего не прошибало.
0
Раз уж пост всплыл, спрошу. А почему при пониженном давлении падает допустимое напряжение при том же расстоянии?
0
  • avatar
  • ACE
  • 08 марта 2014, 00:27
Видимо легче пробивается воздух. Вон лампы тлеющего разряда имеют очень низкое давление и пробиваются при довольно малой напряженности поля.
0
«Почему» — это сложный вопрос, проще ответить «как».
Закон Пашена, кривая Пашена.
+2
Несколько удивляет тот момент, что с какого-то момента уменьшение расстояния между электродами повышает напряжение пробоя.
0
Я бы даже сказал, это весьма удивляет. С другой же стороны, ясно, что вакуум — наилучший изолятор. Должно же при каком-то понижении давления начать расти пробивное напряжение?
Но рост напряжения будет или при малых давлениях, или при достаточно малых зазорах. Например, для азота минимум расположен около 1‒1,5 торр·см, что при атмосферном давлении даст зазор около 0,02 мм для плоских электродов. Маловероятно встретить такие зазоры в практической электронике, но сам факт интересен.
0
С другой стороны, вакуум и проводник вполне неплохой. При условии инжектирования туда носителей заряда.
Хотя да, возможно рост напряжения связан с тем, что носители заряда достигают электрода раньше, чем успеют ионизировать другие атомы.
0
При условии инжектирования туда носителей заряда.
Нууу… это уже не вакуум.
Строго говоря, абсолютный вакуум недостижим, это такая же физическая идеализация, как абсолютно чёрное тело или абсолютный ноль термодинамической температуры. Всегда какая-нибудь бяка найдётся типа пролетающей космической частицы сверхвысокой энергии. :-)
Современная физика вообще считает, что в вакууме спонтанно рождаются пары частица-античастица и тут же аннигилируют, этакий шум, из которого могла спонтанно образоваться наша вселенная. :-)
0
Фигасе, как всё запутанно.
Благодарю.
0
Мы имеем зависимость Ubr=f(pd), где Ubr — пробивное напряжение, p — давление, d — расстояние между электродами (плоскими!).
Если всё разделить на d (расстояние), то получим зависимость Ebr=f(p), где Ebr — пробивная напряжённость электрического поля. Теперь имеем более наглядную зависимость только от давления. Теперь график можно качественно интерпретировать так: правее минимума можно считать напряженность пробоя примерно пропорциональной давлению, а левее минимума напряженность резко возрастает, это уже как бы область вакуума.
Только нужно учитывать ещё, что напряжённость поля зависит от конфигурации электродов. Чем острее электроды, тем выше напряжённость, тем ниже будет напряжение пробоя.
0
Дополнительный прикол еще в том, что на малых расстояниях закон Пашена перестает работать. Ну и не работает если расстояние между электродами больше их линейных размеров.
0
Да-да, в википедии это упомянуто.
Ещё парадоксальное следствие из этого закона:

Electrical Discharges
0
Да, занятно. Просто раньше про этот закон не слышал, почему-то казалось что с повышением давления проводимость и пробиваемость воздуха будут расти.
Меня больше прикололо что совсем низкое давление можно компенсировать увеличением расстояния. Т.е. в почти вакууме минимальное напряжение пробоя сдвигается в область бОльших расстояний. Жаль электроды большие должны быть, а то так и электричество с Луны передавать можно.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.