230V PCB "Clearance"

bprosman

Golden Member

Wat ik uit een oud Elektuur "veiligheids" bericht haal was dat er 230V een bepaalde afstand moet zijn tussen Fase-Nul en ook tussen 230V / Laagspanning.

Nu was ik naar een BTA16 Triac aan het kijken, die komt in een TO-220 behuizing waar de spoortjes (pennen) maar Max 2.54 mm uit elkaar staan, is dat niet krap ?

Wat snap ik niet ?

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Ik zet ze altijd (voor de zekerheid) in een driehoekje: middelste pootje een stapje naar voren.
En de eilandjes zo smal mogelijk maken...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Maar... zelfs "inline" gaat het goed. Toen ik mijn print met deze triac ontwierp kon ik nog niet "footprints aanpassen". Dus ik heb gewoon de standaard TO220 pinout genomen. Maar Zo snel mogelijk ga ik altijd toch wel meer afstand nemen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Ik plooi de buitenste pennen zodat het 5,08 wordt ipv 2,54

bprosman

Golden Member

Dank voor de tips. Ik ga ze op 5.08 zetten.
//Edit , ik hang er een TOP-3 aan en buig de pootjes uit.

[Bericht gewijzigd door bprosman op 31 maart 2023 21:42:51 (41%)

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Technisch gezien staat er ook geen fase en nul op... ;)
(als dat wel zo was, dan was 'ie na 1 keer gebruik al kapot...)

Ergste wat er kan gebeuren is dat de geschakelde verbruiker in de aan of uit stand blijft.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Volgens mij gaat het over de veiligheid van aanraakbare delen. Te krappe ruimte tussen sporen is een technisch probleem, maar hoeft geen gevaar op te leveren voor de mens. De ruimte tussen "live" en aanraakbare delen moet wel aan de gestelde normen voldoen. Halfgeleiders die zowel verbinding hebben met een (net-)spanningsvoerend gedeelte en een aanraakbaar laagspannings gedeelte, hebben dan ook de juiste specificaties wat doorslag betreft etc. Een voorbeeld daarvan is de optokoppelaar, die gebruikt wordt om een veilig primair gedeelte te koppelen met het netspanningsvoerend gedeelte. De juiste opto's hebben een doorslagspanning van soms wel meerdere KV.
Ook de smps trafo's voldoen aan strenge doorslag eisen.

PE9SMS

Golden Member

De IPC norm zegt 2,5 mm minimale clearance bij 325 V op een buitenlaag van een print. Dus dat gaat precies met die BTA16 triac. Op een binnenlaag mag de clearance 10x kleiner.

Link naar IPC clearance calculator

Deze norm gaat over technische veiligheid, dus om overslag/doorslag te voorkomen.

[Bericht gewijzigd door PE9SMS op 31 maart 2023 22:24:18 (11%)

This signature is intentionally left blank.
bprosman

Golden Member

Op 31 maart 2023 22:18:54 schreef PE9SMS:
De IPC norm zegt 2,5 mm minimale clearance bij 325 V op een buitenlaag van een print. Dus dat gaat precies met die BTA16 triac. Op een binnenlaag mag de clearance 10x kleiner.

Link naar IPC clearance calculator

Deze norm gaat over technische veiligheid, dus om overslag/doorslag te voorkomen.

Die 2.5mm haal je net niet want de pennen staan 2.54mm uit elkaar, maar dat is hart-op-hart , daar gaan de gaten en eilandjes nog van af.

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.
Hoeben

Golden Member

Het gaat bij een triac niet om veiligheid. Die staat gewoon het apparaat te besturen, het maakt niet uit of de pootjes kortgesloten zijn, er kan niets meer gebeuren dan dat de last ingeschakeld wordt.

Als een last gevaar op kan leveren mag je geen triac gebruiken, maar hoort ergens een veiligheidrelais te zitten.

Dus die afstand is niet belangrijk, zolang het apparaat maar werkt.

PE9SMS

Golden Member

Op 31 maart 2023 22:36:33 schreef bprosman:
[...]

Die 2.5mm haal je net niet want de pennen staan 2.54mm uit elkaar, maar dat is hart-op-hart , daar gaan de gaten en eilandjes nog van af.

Ja, uiteraard. 8)7 My bad. Maar ik begrijp dat het hier niet relevant is want geen fase en nul naast elkaar...

[Bericht gewijzigd door PE9SMS op 1 april 2023 00:04:56 (14%)

This signature is intentionally left blank.

Voor de veiligheid is een steek afstand van 0.3" te kort. Dus de typische optocouplers in voedingen voor de prim-sec scheiding zijn onvoldoende gespaced.

Daarom zie je ook vaak optos die 0.4" steek hebben of mechanisch uit elkaar gebogen zijn zodat tussen de eilanden (koper-koper) een minimale afstand van 7.5 mm zit.

Inwendig hebben optos meestal 2 of 2.5 kV doorslagspanning. Die eigelijk praktisch niet haalbaar zonder speciale voorzieningen zoals inpotten oid.

Henri's Law 1: De wet van behoud van ellende. Law 2: Ellende komt nooit alleen.

Wanneer een triac niet geleidt kan er afhankelijk van de schakeling waarin deze zich bevindt er wel degelijk fase en nul tussen A1 en A2 staan.

Een veel toegepaste manier om de isolatie afstand te vergroten (hoe meer afstand hoe beter, zeker in een vochtige omgeving) is om een triac in TO-220 behuizing te nemen waarvan de mounting-base intern is doorverbonden met de middelste pin van de triac (meestal pin-A2) en de mounting-base te gebruiken als aansluiting-A2 en de middelste pin-A2 weg te knippen.

maartenbakker

Special Member

Bij mijn weten hoeft er geen 7,5mm tussen de eilandjes te zitten. Het is natuurlijk wel heel goed.

De regel voor dubbelgeïsoleerde apparatuur is 5kV of 5mm (handig omrekenen, 1kV = 1mm) tussen net en aanraakbaar.

Op 1 april 2023 00:37:29 schreef Bobosje:
Wanneer een triac niet geleidt kan er afhankelijk van de schakeling waarin deze zich bevindt er wel degelijk fase en nul tussen A1 en A2 staan.

Nooit rechtstreeks, en dan telt het niet. Overigens zijn de normen van 2,5 en 5mm ook alleen maar van net naar aanraakbaar, van net naar net kun je in principe met minder volstaan tenzij het om een dubbelpolige afschakeling gaat die veilig moet zijn.

Een veel toegepaste manier om de isolatie afstand te vergroten (hoe meer afstand hoe beter, zeker in een vochtige omgeving) is om een triac in TO-220 behuizing te nemen waarvan de mounting-base intern is doorverbonden met de middelste pin van de triac (meestal pin-A2) en de mounting-base te gebruiken als aansluiting-A2 en de middelste pin-A2 weg te knippen.

Het wegknippen van de middelste pen van een TO220 huisje laat nog gewoon een kruipspoor langs de behuizing achter. Er zijn van UL keurmerk voorziene types die een extra stuk behuizing rond de middelste pen hebben.

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Toeternietoe

Dubbelge´soleerd

Op 31 maart 2023 21:11:14 schreef bprosman:
Wat ik uit een oud Elektuur "veiligheids" bericht haal was dat er 230V een bepaalde afstand moet zijn tussen Fase-Nul en ook tussen 230V / Laagspanning.

Nu was ik naar een BTA16 Triac aan het kijken, die komt in een TO-220 behuizing waar de spoortjes (pennen) maar Max 2.54 mm uit elkaar staan, is dat niet krap ?

Wat snap ik niet ?

Je hebt de klok wel horen luiden maar weet niet waard de klepel hangt......

Alhoewel het helemaal niets met het veiligheidsverhaal te maken heeft,
Een Triac (of een Thyristor etc) geeft geen Fase en Nul aansluiting.

Daar waar een schakeling rookt, vloeit de meeste stroom (1e hoofdwet van Toeternietoe)
bprosman

Golden Member

Op 1 april 2023 11:49:31 schreef Toeternietoe:
[...]
Je hebt de klok wel horen luiden maar weet niet waard de klepel hangt......

Alhoewel het helemaal niets met het veiligheidsverhaal te maken heeft,
Een Triac (of een Thyristor etc) geeft geen Fase en Nul aansluiting.

Wat Bobosje ook zegt, afhankelijk van de schakeling kan er tussen A1 en A2 wel een Fase/Nul staan.

"De regel voor dubbelgeïsoleerde apparatuur is 5kV of 5mm (handig omrekenen, 1kV = 1mm) tussen net en aanraakbaar." Inmiddels weet ik hierdoor dat voor 230V 1mm (ruim) voldoende zou moeten zijn.

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Als een triac een load met een (zeer) lage impedantie aan/uit schakelt tussen fase en nul dan zou ik er voor kiezen om de isolatie afstand toch zo groot en veilig mogelijk te maken tussen A1 en A2 omdat over A1 en A2 (indirect via de lage load impedantie) fase en nul komen te staan wanneer de triac niet geleidt.

En zeker, er blijft altijd een klein kruipspoor mogelijk daar waar de pennen de TO-220 behuizing in gaan.

Ik heb dit ook altijd vreemd gevonden, zeker bij de behuizing is de afstand erg klein, en dan heeft het buigen van pootjes weinig zin, zolang de afstand op de print naar groter is dan op de behuizing zal dat niet de beperkende factor zijn.

Of 1mm genoeg is (voor plaatsen waar het niet om veiligheid gaat), ligt ook aan de mate van vervuiling die je verwacht.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 1 april 2023 12:33:43 schreef SparkyGSX:
Of 1mm genoeg is (voor plaatsen waar het niet om veiligheid gaat), ligt ook aan de mate van vervuiling die je verwacht.

Exact!

Kijk een op deze calculator: www.creepage.com

De vereiste of toegestane afstand hangt van vele factoren af. Deze zijn in de calculator te kiezen. Kort samengevat, als het om de aanraakveiligheid gaat (tussen gevaarlijke spanning en persoon) dan moeten de vereiste afstanden altijd gehaald worden. Als het om functionele veiligheid gaat (je wil dat het product niet defect gaat), dan zijn de eisen minder zwaar. Als je in het functionele geval de eisen nog niet kan halen, (bijvoorbeeld tussen 2 pootje) dan mogen deze nog verder gereduceerd worden. Maar bij de veiligheidstesten moeten dan deze pootjes bij een werkend product kortgesloten worden, en dan mag er geen onveilige situatie ontstaan (brand, explosie enz.). Het product mag defect gaan, maar zonder schade aan de omgeving aan te richten. Omdat in het laatste geval de veiligheidskeuring veel producten "kost", streven fabrikanten er altijd naar om de afstanden wel te halen.

Piet

(Hier nog een afbeelding van de calculator.)

maartenbakker

Special Member

Op 1 april 2023 11:52:29 schreef bprosman:
[...]

"De regel voor dubbelgeïsoleerde apparatuur is 5kV of 5mm (handig omrekenen, 1kV = 1mm) tussen net en aanraakbaar." Inmiddels weet ik hierdoor dat voor 230V 1mm (ruim) voldoende zou moeten zijn.

In principe komt het daarop neer. Normaalgesproken is 1mm inderdaad ruim voldoende, maar een triac kan inductieve lasten schakelen waardoor de spanning pieken kan vertonen (al vangt de snubber de piek op, en de triac zelf is ook vaak maar voor 600V gespecificeerd) en er kan vuil tussen komen. Het versprongen monteren van pootjes of uitfrezen van de print is dus alsnog wel een realistische maatregel als er zware omstandigheden worden verwacht.

Schakelende voedingen in televisies e.d. zien er van onder soms uit alsof er een bus siliconen onder ontploft is (toen dat een hype was heb ik het woord bukkake ook wel eens gebezigd). Dat is specifiek om kruipsporen en vervuiling te voorkomen, niet alleen hier maar vooral ook in de tropen. De piekspanning kan in zulke voedingen ook net wat hoger zijn dan bij een triac die gebruikt wordt om de netspanning te schakelen.

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 1 april 2023 11:52:29 schreef bprosman:
[...]
Wat Bobosje ook zegt, afhankelijk van de schakeling kan er tussen A1 en A2 wel een Fase/Nul staan.

Dat kan nooit voorkomen, het zou de triac opblazen zo gauw hij gaat geleiden.
(er staat wel een pool van de te schakelen verbruiker op, maar da's heel wat anders)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
maartenbakker

Special Member

Dat is dezelfde redenatie als bij een seriecondensatorvoeding. De seriecondensator moet X2 zijn want hij hangt over het net. Nee, hij hangt niet over het net.

Verschil is wel dat de triac de zekering er veilig uitblaast als hij door een defect elders in de schakeling over het net komt te hangen en schakelt, maar de seriecondensator gewoon doet wat hij gewend is te doen (hoe heet dat eigenlijk, condenseren? :+) )

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."