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            PCB設(shè)計公司詳解:PCB Layout中爬電距離、電氣間隙的確定方法

            發(fā)布時間 :2025-07-16 18:04 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責任編輯 :深圳宏力捷PCB設(shè)計部
            一、爬電距離與電氣間隙是什么?
            在做PCB設(shè)計時,經(jīng)常會聽到“爬電距離”和“電氣間隙”這兩個詞,它們是電氣安全中最關(guān)鍵的兩個概念,尤其是在高壓、高功率、強電隔離等電路中。
            - 爬電距離(Creepage Distance):指的是沿著絕緣表面兩個導電部分之間的最短路徑。打個比方,就是電會“爬”著絕緣表面走。
            - 電氣間隙(Clearance Distance):是指穿越空氣兩個導電部分之間的最短距離,也就是電會“跳”過去的最短路徑。
             
            PCB Layout中爬電距離、電氣間隙的確定方法
             
            二、爬電距離和電氣間隙為什么重要?
            這兩個參數(shù)直接關(guān)系到PCB板的電氣安全性和可靠性。如果距離不足,就可能發(fā)生電擊、擊穿甚至起火等嚴重后果,尤其在下列場景中更要特別注意:
            - 電源管理、高壓系統(tǒng)、通信設(shè)備、變頻器、充電樁等;
            - 安規(guī)類產(chǎn)品需通過如UL、CE認證;
            - 需要長期在潮濕、多塵、污染環(huán)境中工作的電路板。
             
            三、爬電距離和電氣間隙的確定方法
            1. 按照工作電壓等級分類
            IEC 60664-1 把電壓等級與所需爬電距離、電氣間隙做了明確規(guī)定:
            | 額定電壓(Vrms) | 最小電氣間隙(mm) | 最小爬電距離(mm) |
            | ≤ 50V      | 0.2        | 0.2        |
            | 125V       | 0.8        | 1.25       |
            | 250V       | 1.5        | 2.5        |
            | 400V       | 3.0        | 5.0        |
            | 600V       | 5.0        | 8.0        |
            注意:具體值還要考慮使用的絕緣材料、污染等級(Pollution Degree)以及過電壓類別(Overvoltage Category)。
             
            2. 污染等級與材料組別
            - 污染等級:
              - 等級1:無污染或僅干燥的非導電污染
              - 等級2:正常家電環(huán)境,偶爾電導污染
              - 等級3:工業(yè)環(huán)境,頻繁潮濕、導電污染
            - 材料組別(Material Group):
              - I:CTI ≥ 600(高耐漏電性)
              - II:400 ≤ CTI < 600
              - IIIa/b:100 ≤ CTI < 400(常見FR4)
            > CTI即耐漏電起痕指數(shù),參考IEC 60112。
             
            四、PCB Layout中如何實際應(yīng)用?
            作為一家有著20余年經(jīng)驗的PCB設(shè)計公司,我們在實際Layout時,會結(jié)合以下幾個方面來進行設(shè)置:
            1. 用設(shè)計規(guī)則設(shè)定最小距離(DRC)
            大多數(shù)EDA軟件(如Allegro、Altium Designer、PADS等)都可以根據(jù)項目電壓等級,設(shè)置“Minimum Clearance Rules”來防止布線過程中的短路風險。
             
            2. 區(qū)分高壓與低壓區(qū)域
            比如在電源模塊設(shè)計中,會將AC輸入?yún)^(qū)域與DC輸出區(qū)域物理隔離,保持至少6mm以上的爬電與電氣間隙。
             
            3. 增加隔離槽或開窗
            有時即使距離不夠,我們也會在PCB板上開槽或打孔,以拉長爬電路徑,這種方法在高壓產(chǎn)品中非常常見。
             
            4. 符合UL 796與UL 60950標準
            為了客戶后續(xù)安規(guī)認證順利,我們在設(shè)計時默認參考UL要求進行最小安全距離布線。
             
            五、合理設(shè)計爬電距離與電氣間隙,讓PCB更安全可靠
            爬電距離和電氣間隙的設(shè)定,表面看是PCB上的一個參數(shù),實則是產(chǎn)品是否安全的重要門檻。宏力捷電子作為專業(yè)PCB設(shè)計公司,支持BGA封裝、盲埋孔設(shè)計、多層板布線優(yōu)化等復雜需求,并嚴格按照國際標準為客戶設(shè)置電氣安全距離,助您項目一次過審,放心生產(chǎn)。


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