Tegangan Listrik pada Papan Strip

10

Saya perlu membuat prototipe sesuatu dengan cepat sebagai bukti konsep. Apakah aman menggunakan listrik (UK 230V) di papan luncur ? Itu akan pergi ke transformator sehingga saya dapat mengontrol beberapa alat. Atau haruskah saya mendesain PCB khusus untuk melakukan ini?

Dekan
sumber
1
Anda mungkin tidak seharusnya, itu dikatakan, saya sudah melakukannya dalam keadaan darurat dan itu berhasil. Berhati-hatilah, trek yang terbuka tampaknya selalu menyentuh permukaan konduktif untuk beberapa alasan.
s3c

Jawaban:

11

"Apakah ini aman?" tidak dapat dijawab karena Anda belum memberikan informasi yang cukup tentang penggunaan dan desain sirkuit, atau tingkat keamanan yang ingin Anda hormati.

Jadi sebagai gantinya saya akan menjawab pertanyaan:

Bagaimana cara aman membuat prototipe sirkuit 230VAC di stripboard?

Dengan prototipe, saya berasumsi bahwa proyek ini hanya akan digunakan untuk periode durasi terbatas di bawah pengamatan ketat untuk pengujian dan bukti konsep, dan tidak dimaksudkan, pada tahap ini dan dalam keadaan ini, untuk diberikan kepada orang awam untuk digunakan.

Anda ingin melindungi:

  • Pengguna (s)
  • Peralatan yang terpasang
  • Saluran listrik
  • Sirkuit itu sendiri

Beberapa hal yang Anda ingin lindungi adalah:

  • Sirkuit pendek
  • Atas kondisi saat ini
  • Bahaya kejutan
  • Bahaya kebakaran
  • Kerusakan pada sirkuit dan perangkat lain yang terhubung

Anda sudah terlindung dari sebagian besar celana pendek, dari kondisi saat ini, dan bahaya kebakaran dengan menggunakan sekering yang terpasang pada colokan yang kemungkinan akan Anda gunakan di lokasi Anda. Jika tidak, pastikan Anda memiliki nilai sekering yang sesuai dalam catu daya Anda. Karena Anda telah memberikan informasi terbatas tentang sirkuit itu sendiri dan apa hubungannya, saya tidak bisa menawarkan banyak saran tentang melindungi sirkuit dan perangkat yang terhubung dengannya. Lebih lanjut, tidak ada yang dipengaruhi oleh penggunaan stripboard atau custom PCB. Mereka lebih banyak berhubungan dengan desain dan penggunaan sirkuit daripada metode pembuatannya.

Masalah utama di sini tampaknya adalah apakah penggunaan stripboard aman untuk tegangan tinggi.

Singkatnya, ya, tidak apa-apa - terutama untuk keperluan prototyping seperti dijelaskan di atas.

Panjang:

Tegangan gangguan untuk udara sekitar 3 megavolt per meter. Garis 230VAC diberikan dalam tegangan RMS. Puncak ke tegangan puncak sebenarnya sekitar 325V. Pada breakdwn 3MV / m, 325V dapat menjembatani kesenjangan sekitar 0,1mm. Ini berarti bahwa dalam kondisi operasi umum, celah antara strip yang berdekatan di stripboard lebih dari cukup untuk mempertahankan potensi tanpa korslet atau percikan.

Jika prototipe dimaksudkan untuk lulus pengujian HI-POT, yang diperlukan oleh CE dan UL, maka Anda harus menjaga terhadap lonjakan daya 3kV atau 4kV juga. Ini berarti Anda membutuhkan celah 1mm hingga 1.4mm antara strip yang berdekatan - beberapa stripboards memiliki celah yang cukup, beberapa tidak. Anda harus memeriksa papan itu sendiri dan spesifikasinya untuk mengetahui apakah memenuhi persyaratan itu. Sebagai alternatif, Anda dapat menggunakan epoxy isolasi di atas trek dan di mana saja garis-garis ini saling berdekatan selama epoksi adalah laju untuk tegangan gangguan yang lebih besar daripada udara.

Jika pengguna melakukan kontak dengan sirkuit atau tombol, casing, atau bagian yang terpasang, pengguna harus lebih terisolasi dari saluran AC. Sebagian besar perangkat hanya menggunakan plastik dan tidak pernah mengizinkan pengguna melakukan kontak dengan bagian logam apa pun. Setiap bagian logam yang terbuka umumnya dibumikan, dan tergantung pada persyaratan perangkat dengan bagian logam yang terbuka mungkin diperlukan untuk memiliki GFCI sesuai dengan kabel listrik.

Jadi pastikan prototipe tertutup dengan benar, dan setiap antarmuka pengguna atau bagian yang dapat diakses diisolasi dari saluran listrik.

Terakhir, jika sirkuit Anda memiliki bagian daya rendah terisolasi (misalnya kontrol mikrokontroler, dll) maka Anda harus memiliki kesenjangan pemisahan yang sama antara sirkuit terisolasi dan sirkuit daya. Sekali lagi, 1mm mungkin tampak kecil, jadi seharusnya tidak menjadi masalah, tapi saya lebih suka isolasi yang lebih besar dalam prototipe hanya supaya pengujian dan debugging lebih mudah dan lebih aman.

Jika memungkinkan, gunakan transformator isolasi selama semua pengujian - ini akan menghemat banyak sakit kepala, dan beberapa bahaya.

Adam Davis
sumber
Ah, itu saja - jarak HI-POT adalah apa yang saya pikirkan. Terima kasih telah melangkah ;-)
carveone
Saya memiliki beberapa stripboard yang menendang yang hanya memiliki setiap strip lainnya berlapis / dengan lubang - kepadatan rendah tetapi akan berguna untuk ini. Ada juga beberapa tata letak beberapa strip yang dipisahkan oleh celah yang lebih besar.
Chris H.
@carveone Yap. Meskipun jarak dan peraturan lebih ditentukan jika Anda ingin memiliki sesuatu yang terdaftar di UL atau memenuhi standar CE.
Adam Davis
3

Jawaban sederhana adalah tidak. Anda harus melakukan PCB khusus dan memeriksa kriteria desain dengan cermat.

Ada jarak aman minimum yang harus dipertahankan antara lintasan papan sirkuit untuk tegangan tertentu. Ingatlah bahwa 230V memiliki tegangan puncak dari 325V puncak ke puncak. Jika ingatanku, jarak lintasan seharusnya 3mm atau lebih. Orang harus memeriksa itu sebagai perkiraan. Jarak minimum antara trek di papan luncur jauh lebih kecil dari 3mm! Ini sekitar 1 / 2mm.

(Tahu seseorang pasti sudah melakukan ini): Jarak rambat untuk PCB yang menangani tegangan saluran AC?

mengukir
sumber
Apakah Anda merekomendasikan papan modul relay ?
Dekan
Saya harus menunjukkan bahwa saya menemukan spesifikasi UL dan IPC asli membingungkan untuk sedikitnya dan 3mm di kepala saya berasal dari stackexchange. Dalam hal itu jawaban saya tidak terlalu bagus :-) Saya tidak ragu Anda bisa lebih dekat dari jumlah itu tetapi saya tidak tahu seberapa dekat.
carveone
1
Re: papan relay. Tentu! Yang dirancang dengan baik akan memiliki optoisolation antara level logika 3-5V dan listrik. Saya bisa melihatnya di gambar. Saya telah menggunakan itu sebelumnya dan mereka jauh lebih aman.
carveone
Berbagai info salah diberikan di sini, seperti jarak. Jika Anda pernah melihat ke dalam catu daya ATX, trek untuk pin switcher TO-220 HV memiliki kurang dari 1mm antara tempat TO-220 dicolokkan. Dan jutaan catu daya ATX dijual! Dan melewati persetujuan peraturan juga.
Fizz
3

Jika Anda melepas strip untuk memberikan batas antara sirkuit tegangan rendah dan tegangan tinggi (dan antara hidup dan netral), perkuat kabel listrik utama, dan gunakan sekering yang benar, mungkin akan baik-baik saja.

Gunakan relai yang memiliki terminal koil di satu ujung dan semua terminal kontak sakelar di ujung lainnya (misalnya, seri Panasonic JW1).

Jasen
sumber
2

Saya telah berhasil menggunakan tegangan listrik AC Amerika Utara (120 Vac) pada stripboard (kami menyebutnya "Veroboard"). Saya menganggap aman untuk melakukannya jika Anda memiliki setidaknya satu strip yang tidak digunakan antara setiap strip AC dan DUA ATAU LEBIH strip yang tidak terpakai antara salah satu strip AC dan sirkuit lainnya.

Perhatikan bahwa kondisi ini memenuhi jarak minimum yang ditentukan untuk pembersihan. Menerapkan mantel konformal memungkinkannya memenuhi jarak rambat minimum.

Dalam praktiknya, tampaknya berhasil dengan baik. Kami menggunakan blok terminal tipe-sekrup dengan jarak pin 0,2 ". Ini secara otomatis memberi Anda strip yang tidak digunakan di antara pin.

Saya akan sering menyertakan Bumi di blok terminal. Urutan pin kemudian menjadi: (paling dekat dengan tepi papan) Live, Netral, Bumi, hal-hal lain, (sekarang menuju tengah papan).

Perhatikan bahwa strip tembaga pada stripboard TIDAK cocok untuk membawa arus yang signifikan. Tidak apa-apa untuk hal-hal seperti AC zero-cross sampling dan pengukuran voltase tetapi TIDAK oke untuk menangani beban 15A.

Dwayne Reid
sumber
"Veroboard" hanyalah nama merek tertentu untuk papan tulis, meskipun cenderung terbiasa dengan papan nama generik juga.
psmears
1

Karena Anda berada di Inggris, jika Anda tidak ingin mengetsa PCB, Anda dapat mencoba produk ini dari Maplin tua yang baik:

http://www.maplin.co.uk/p/veroboard-copper-dil-stripboard-381x2146mm-fl17t

Sedikit lebih murah di RS, tapi jangan lupa menambahkan PPN:

http://uk.rs-online.com/web/p/stripboards/1595420/

Saya percaya pabrikan menyebutnya Verostrip (berbeda dengan nama Veroboard untuk stripboard reguler mereka.)

Ini pada dasarnya adalah stripboard dengan panjang lintasan hanya 15 lubang, dengan setiap lintasan patah di tengah, memberi Anda pasang lintasan masing-masing hanya 7 lubang. Idenya adalah bahwa Anda dapat memasang DIL IC di atasnya, atau mentransfer sirkuit langsung dari papan tempat memotong roti.

Kesenjangan 2,54mm di tengah harus memberi Anda pemisahan yang wajar antara hidup dan netral. Tentu lebih mudah daripada merobek seluruh trek dari papan tulis biasa seperti yang disarankan orang lain.

Panjang trek pendek mengurangi risiko menyentuh trek langsung, tetapi seperti yang dikatakan orang lain, berhati-hatilah untuk memastikan mereka tidak dapat disentuh saat digunakan.

Level River St
sumber
1

Jika ini hanya peretasan cepat dan tidak memiliki banyak komponen, pertimbangkan untuk menggunakan blok terminal. Kurang berisiko daripada memiliki sedikit solder menyatu menjembatani stripboard.

Graham
sumber
0

Saya tidak akan khawatir tentang celah di antara trek - jika papan Anda kering dan bersih, sesedikit 1mm adalah celah yang cukup, jadi menyalakan dua trek dengan 2-3 trek yang tidak digunakan di antara mereka akan baik-baik saja.

Bahaya sebenarnya di sini adalah memiliki 230V di seluruh papan tanpa isolasi. Kemungkinan sesuatu menyentuh kabel konduktif meningkat dengan panjangnya, pastikan untuk memilih garis terpendek yang diperlukan untuk bagian 230V. Anda harus menyolder dengan sangat hati-hati, terutama di dekat wilayah 230V, dan menggunakan kabel berinsulasi untuk koneksi lama. Juga, saya tidak akan meletakkan tangan saya di dekat benda ini ketika sedang bertenaga.

PS. Oh, dan jangan lupa menggunakan sekering untuk berjaga-jaga! (Untuk hasil terbaik, sekring harus ada sebelum papan, misalnya dalam power chord).

Dmitry Grigoryev
sumber
2
Saya pergi dengan asumsi bahwa trek yang berdekatan akan Live dan Netral yang bisa melengkung. Ditambah pengalaman saya dari stripboard adalah tidak pernah bersih <grin>. Saya akan menyarankan agar Anda bisa merobek trek perantara dalam hal ini akan baik-baik saja. Ketika saya berusia 18 atau 19 tahun saya biasa menggambar trek pada PCB yang sudah dibor dengan Sharpy dan etsa. Seringkali lebih mudah daripada stripboard dalam kasus seperti ini - bergabunglah dengan titik!
carveone
Mengapa Live dan Netral harus berdekatan? Saran saya adalah untuk meninggalkan 2-3 trek NC di sebelah yang membawa 230V. Tentu saja merobek trek NC itu akan lebih baik.
Dmitry Grigoryev
@DmitryGrigoryev Apakah Anda yakin meninggalkan trek NC di antaranya secara efektif meningkatkan jarak rambat? Dalam pikiran saya, itu tidak berhasil.
Dzarda
Kenapa tidak? Jarak gap adalah jumlah aditif.
Dmitry Grigoryev
1
sekering akan datang sebelum papan, Inggris memiliki sekering di steker.
Jasen