इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन में विद्युत सुरक्षा मूल बातें

नमस्कार, हेब्र!

मेरी पिछली पोस्ट द्वारा उठाई गई लहर के बाद , एक काफी ध्यान देने योग्य संख्या में लोगों ने मुझसे (फेसबुक पर, पीएम आदि में) पूछा कि क्या ध्यान देना है, ताकि एक आर्डिनो पर स्मार्ट सॉकेट के बजाय, आपको एक और कटोरा-इच्छामृत्यु नहीं मिले।


विषय बड़ा और जटिल है, लेकिन मैं मुख्य बिंदुओं को उजागर करने की कोशिश करूंगा - कम से कम उन त्रुटियों के आधार पर जो मैंने सभी प्रकार के वास्तविक उपकरणों और परियोजनाओं में देखीं, जिनमें हबेरा पर प्रकाशित किए गए थे। मैं लंबे और थकाऊ समय के लिए GOSTs को सूचीबद्ध नहीं करूंगा, लेकिन मैं उन बुनियादी चीजों को सूचीबद्ध करूंगा, जिन्हें आपको समझने और निरीक्षण करने की आवश्यकता है ताकि आप कम से कम खुद को मार न सकें (यदि आप अपने आसपास के लोगों को भी नहीं मारने की योजना बनाते हैं, तो इस लेख को पूरा करने के बाद प्रासंगिक GOSTs के माध्यम से स्क्रॉल करने के लिए आलसी न हों)।

तो, आप एक ऐसा उपकरण बनाने जा रहे हैं, जिसके कम से कम एक छोर आउटलेट में प्लग होते हैं।

संभावित खतरे की डिग्री निर्धारित करें।

सभी डिवाइस समान रूप से खतरनाक नहीं हैं - इसके अलावा, एक ही उद्देश्य वाले डिवाइस उनके उपयोग के मॉडल के आधार पर कम या ज्यादा खतरनाक हो सकते हैं। खतरनाक कारकों में शामिल हो सकते हैं:

1. प्रवाहकीय भागों के साथ मानव संपर्क में आसानी - उदाहरण के लिए, क्या यह संपर्क घरेलू वातावरण में संभव है या इसे प्राप्त करने के लिए विशेष कार्रवाई की जानी चाहिए (उदाहरण के लिए, एक विद्युत पैनल में मिलें)
2. उन लोगों की योग्यता जिनके लिए उपकरण का उद्देश्य है - यह बच्चे, वयस्क गैर-पेशेवर या वयस्क पेशेवर हो सकते हैं। बिजली के झटके के खतरे को समझना केवल बाद वाले से ही उम्मीद की जा सकती है - डिवाइस को तोड़ने के लिए लक्षित कार्रवाई की अधिकतम कमी।
3. मानव शरीर के साथ निरंतर विद्युत संपर्क की उपस्थिति या इस तरह के संपर्क की संभावना है कि व्यक्ति को छुटकारा नहीं मिल सकता है - पहले में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, पहनने योग्य इलेक्ट्रोड के साथ सभी चिकित्सा उपकरण, दूसरा - उदाहरण के लिए, बहुत सीमित स्थान पर स्थापना जिसमें व्यक्ति गलती से पकड़ लेता है वोल्टेज के तहत एक इलेक्ट्रोड के लिए, यह खुद को मुक्त करने में सक्षम नहीं होगा।
4. पास में अन्य ग्राउंडेड डिवाइसों की उपस्थिति, या, इसके विपरीत, लाइव डिवाइसेस - कहते हैं, मामला इलेक्ट्रिकल पैनल पर आधारित है, इसलिए एक हाथ से दरवाजे पर पकड़ और दूसरे हाथ के साथ लाइव वायर पकड़कर, यह विशेष रूप से पूर्वजों के लिए जाना आसान है। दूसरी ओर, गैर-पेशेवरों को ढाल के अंदर बिल्कुल भी नहीं चढ़ना चाहिए, और इसके आवास की ग्राउंडिंग दूसरों को उस पर खतरनाक वोल्टेज की उपस्थिति से बचाती है, उदाहरण के लिए, जब एक चरण तार ढाल के अंदर टूट जाता है और ढाल गलती से ढाल आवास को अंदर से छूता है।
5. कारक जो ब्रेकडाउन वोल्टेज को काफी कम करते हैं - सबसे पहले, उच्च आर्द्रता, विशेष रूप से संक्षेपण के साथ, और दूसरी बात - कम हवा का दबाव (2000-3000 मीटर से अधिक की ऊंचाई पर उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के लिए, प्रवाहकीय भागों के बीच सुरक्षात्मक वायु अंतराल की आवश्यकताएं तेजी से बढ़ने लगती हैं। )।

कृपया ध्यान दें कि पूरी तरह से सामान्य रहने की स्थिति में आप एक ही बार में कई कारकों का संयोजन प्राप्त कर सकते हैं - उदाहरण के लिए, बाथरूम में स्मार्टफोन चार्ज करके लोगों को मारने के ज्ञात मामले। सबसे पहले, संक्षेपण के साथ बहुत अधिक आर्द्रता - चार्जर के अंदर होने से, नम हवा प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट के बीच इन्सुलेशन की विद्युत शक्ति को काफी कम कर देती है, जिसके परिणामस्वरूप यूएसबी चार्ज कनेक्टर पर 230 V का टूटना संभावना से अधिक हो जाता है (और चीनी लेखों में) पूरी तरह से गारंटी)। दूसरे, धातु के बाथटब और पानी की आपूर्ति पाइप को यह सुनिश्चित करने के लिए तैयार किया जाना चाहिए कि उन पर कोई जीवन-खतरा क्षमता नहीं है - और विशेष रूप से उनके साथ। तीसरा, स्नान में बैठे एक व्यक्ति के पास न केवल इसके साथ बहुत अच्छा विद्युत संपर्क है, लेकिन एक संपर्क जिसे वह अभी भी जल्दी से छुटकारा नहीं पा सकता है।

इनमें से किसी भी परिस्थिति को घटाएं - और अपने पसंदीदा iPhone को चार्ज करने की प्रक्रिया फिर से पूरी तरह से सुरक्षित है।

सामान्य तौर पर, यदि आपका डिवाइस कम से कम जोखिम वाले क्षेत्र के लिए किसी कारण से संबंधित है - तो ऐसा न करना सबसे अच्छा है, क्योंकि इस तरह की परिस्थितियों के लिए डिवाइस को ठीक से कैसे बनाया जाए, यह समझने में काफी सहज है और इसके लिए उपयुक्त अनुभव की आवश्यकता होती है।

हम किस चीज से अलग-थलग हैं?

यह सवाल तुच्छ लगता है, लेकिन ज्यादातर शिल्प इसमें आते हैं।

तुच्छ उत्तर: हम उन सर्किटों को अलग करते हैं, जिन्हें उपयोगकर्ता (तथाकथित माध्यमिक सर्किट) (प्लग इन तथाकथित प्राथमिक सर्किट) से स्पर्श कर सकते हैं।

थोड़ा कम तुच्छ प्रश्न इस सवाल का जवाब है कि हम किस वोल्टेज से अलग-थलग हैं। एक तरफ, हमारे पास आउटलेट में 230 V rms वोल्टेज है, कुल 324 V rms - ठीक है, मान लीजिए, भले ही हम शून्य के समान जल के परिणामस्वरूप 380 V rms प्राप्त करते हैं, यह "केवल" 536 Vms होगा।

फिर भी, 600-800 वी को समझने के लिए इन्सुलेशन बनाना पर्याप्त नहीं है ।

समस्या यह है कि नेटवर्क पर यह दुर्लभ है, लेकिन सटीक रूप से, काफी बड़े आकार के फटने से हो सकता है - इसके अलावा, वे चरण में हो सकते हैं (उदाहरण के लिए, एक करीबी बिजली हड़ताल के साथ), अर्थात्। एक साथ तटस्थ और चरण तारों में प्रेरित। इस मामले में, वोल्टेज "सॉकेट में" सामान्य 230 V के सापेक्ष काफी नहीं बदलता है, लेकिन सॉकेट और किसी अन्य "ग्राउंड" के बीच का वोल्टेज कई बार इन 230 V से अधिक हो सकता है।

आपको इस तरह की पल्स की कमी पर भरोसा नहीं करना चाहिए - यदि यह आपके डिवाइस के इन्सुलेशन के माध्यम से टूट जाता है, तो एक वर्तमान भी कम वोल्टेज पर ब्रेकडाउन पथ के साथ प्रवाह कर सकता है। यहां विकल्प केवल इन्सुलेशन के भौतिक विनाश से लेकर निर्वहन के प्रज्वलन तक हैं - जैसे कि एक फ्लोरोसेंट लैंप में, जिसमें स्टार्टर से एक 800-वोल्ट पल्स द्वारा एक चमक निर्वहन शुरू होता है, और फिर यह एक असीमित समय के लिए सामान्य 230 V AC से जलता है।

इस कारण से, घरेलू उपकरणों के प्राथमिक और द्वितीयक सर्किट के बीच के इन्सुलेशन की गणना 2.5 केवी के वोल्टेज पर की जाती है ।

गीतात्मक विषयांतर: आप इसके बारे में महान विस्तार से पढ़ सकते हैं, उदाहरण के लिए, GOST IEC 60950-1-2014 या GOST IEC 60065-2013 में , जिसे मौलिक दस्तावेज द्वारा संदर्भित किया जाता है - सीमा शुल्क संघ (TR CU) 004/2011 "कम वोल्टेज वाले उपकरणों की सुरक्षा पर तकनीकी विनियमन" । विशेष रूप से, दोनों दस्तावेज 300 वी तक के ऑपरेटिंग वोल्टेज के साथ 2500 वी तक के संभावित क्षणिक वोल्टेज वाले बिजली आपूर्ति नेटवर्क के लिए संकेत करते हैं। इसी तरह के दस्तावेजों के अनुसार, सिद्धांत रूप में, पूरी दुनिया GOST, IEC या UL 60950 नामों के तहत रहती है।



आईईसी 60950 से लेबल। सामान्य तौर पर, उपयोगकर्ता सुरक्षा की गणना करते समय, मानक अनुशंसा करता है कि सभी मेन को श्रेणी II में सौंपा जाए।

एक महत्वपूर्ण बिंदु: इन्सुलेशन की उपस्थिति का मतलब यह नहीं है कि डिवाइस के प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट के बीच कोई भी प्रवाह नहीं हो सकता है। कुछ मामलों में, इस तरह के वर्तमान से बचने के लिए असंभव या अनुचित है - उदाहरण के लिए, बिजली की आपूर्ति को स्विच करने में, हस्तक्षेप को कम करने के लिए प्राथमिक और माध्यमिक के बीच एक छोटा संधारित्र स्थापित किया जाता है। इस मामले में, डिवाइस को डिज़ाइन किया जाना चाहिए ताकि प्राथमिक और माध्यमिक के बीच रिसाव चालू किसी भी परिस्थिति में सुरक्षित सीमा से अधिक न हो (घरेलू स्थिर उपकरण के लिए 3.5 mA, पोर्टेबल उपकरणों के लिए 0.25-0.75 mA; चिकित्सा उपकरणों के लिए; मानदंड, वे उपकरणों के प्रकार के आधार पर 10-100 गुना कठिन हैं, यहां आप आवश्यकताओं में अंतर के बारे में प्रस्तुति देख सकते हैं )।

तो, हमारी न्यूनतम आवश्यकताएं प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट के बीच 2.5 kV की ताकत के साथ इन्सुलेशन हैं, जो कि 3.5 mA से अधिक नहीं की सामान्य परिस्थितियों में लीकेज करंट के साथ होती हैं।

हम इसे कैसे अलग करते हैं?

1. प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट को जोड़ने वाले सभी घटकों को कम से कम 2.5 केवी के इन्सुलेशन वोल्टेज के लिए मूल्यांकन किया जाना चाहिए। एक स्विचिंग बिजली की आपूर्ति में, यह आमतौर पर एक ट्रांसफॉर्मर, एक फीडबैक ऑप्टोकॉपलर और एक शोर दमन कैपेसिटर है।
2. प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट का कोई सीधा संबंध नहीं होना चाहिए।
3. प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट को जोड़ने वाले शोर दबाने वाले कैपेसिटर को आधिकारिक तौर पर कम से कम Y2 ( सुरक्षा रेटेड Y2 कैपेसिटर ) के एक वर्ग के लिए प्रमाणित किया जाना चाहिए - ये और केवल ऐसे कैपेसिटर का उपयोग सर्किट में किया जा सकता है जहां एक संधारित्र विफलता खतरनाक है। वर्ग Y2 के कैपेसिटर को प्रभावी एसी वोल्टेज में चिह्नित किया जाता है, जिसके लिए उन्हें डिज़ाइन किया गया है ("250VAC"), जबकि वे 5 केवी तक के वोल्टेज के साथ एकल दालों के प्रतिरोध की गारंटी देते हैं। कोई अन्य कैपेसिटर, जिनमें 3 केवी और उससे अधिक के लेबल शामिल हैं, लेकिन सुरक्षा वर्ग नहीं है, का उपयोग ऐसे सर्किट में नहीं किया जाना चाहिए । एक विशिष्ट उदाहरण मुराटा डी 2 श्रृंखला कैपेसिटर है । प्रबलित इन्सुलेशन (नीचे देखें) के लिए, क्लास Y1 के कैपेसिटर, उदाहरण के लिए, मुराता DE1 , का उपयोग किया जाना चाहिए।
4. एक मुद्रित सर्किट बोर्ड को डिजाइन करते समय, कंडक्टर, भागों और डिवाइस बॉडी के बीच अंतराल को कम से कम 2.5V के ब्रेकडाउन वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

बेशक, सबसे दिलचस्प हिस्सा मुद्रित सर्किट बोर्डों के डिजाइन से शुरू होता है। तथ्य यह है कि "वे वोल्टेज से कम नहीं के लिए रेट किए गए हैं" - यह कुछ भी नहीं के बारे में एक ऐसा वाक्यांश है; वास्तविक परिचालन स्थितियों के तहत, विभिन्न कारक एक भूमिका निभा सकते हैं, जैसे कि वोल्टेज एक्सपोज़र की अवधि, बोर्ड की सतह की स्थिति, हवा की नमी, नमी संक्षेपण की उपस्थिति या अनुपस्थिति ... उनसे निपटने के लिए, आईईसी 60950 इन कारकों को वर्गीकृत करने के लिए विभिन्न तरीकों का परिचय देता है, और इन्सुलेशन ताकत का संकेत नहीं दिया जाता है। वोल्ट्स, और न्यूनतम आवश्यक निकासी के मिलीमीटर में - इस अंतर के टूटने की संभावना और इसके परिणाम के बारे में ध्यान रखना। नतीजतन, श्रेणी II आपूर्ति नेटवर्क में समान 2.5 केवी आकस्मिक वृद्धि के खिलाफ सुरक्षा पूरी तरह से अलग दिखेगी, जो इस सुरक्षा की विफलता आपको मार सकती है या नहीं।

सबसे पहले, IEC 60950 अपने उद्देश्य के आधार पर इन्सुलेशन के चार वर्गों का परिचय देता है और, तदनुसार, आवश्यक विश्वसनीयता (अधिक सटीक रूप से, इस विफलता के परिणामों से गुणा की विफलता की संभावना):

1. कार्यात्मक - डिवाइस के स्वयं के कामकाज के लिए आवश्यक है, लेकिन उपयोगकर्ता सुरक्षा प्रदान नहीं करता है।
2. बेसिक - उपयोगकर्ता सुरक्षा का एक प्रारंभिक स्तर प्रदान करना, लेकिन एक विश्वसनीय सुरक्षात्मक बाधा के बिना ऐसा करने के लिए पर्याप्त विश्वसनीय नहीं है।
3. अनुपूरक दूसरा सुरक्षात्मक अवरोध है। इसमें बेसिक की तरह ही ताकत है।
4. प्रबलित - बढ़ी हुई ताकत का इन्सुलेशन, जो एक दूसरे सुरक्षात्मक बाधा के बिना उपयोग किया जा सकता है। इसमें बेसिक से दोगुनी ताकत है।

इसके अलावा, इन्सुलेशन के कार्यान्वयन के लिए विभिन्न विकल्पों के बारे में बहुत कुछ लिखा गया है (आईईसी मानकों का भुगतान किया जाता है, लेकिन हम समझते हैं कि यैंडेक्स में सब कुछ है ?), घरेलू उपकरणों में मुद्रित सर्किट बोर्ड की आवश्यकताओं पर डवेल ।

विभिन्न सामग्रियों की ढांकता हुआ क्षमताओं का आकलन करने के लिए, IEC 60950 उन्हें CTI (तुलनात्मक ट्रैकिंग सूचकांक) पैरामीटर के अनुसार समूहों में विभाजित करता है - CTI जितना अधिक होगा, सामग्री के बेहतर इन्सुलेट गुण:

• समूह IIIb - 100 <CTI <175
• समूह IIIa - 175 <CTI <400
• समूह II - 400 <CTI <600
• समूह I - सीटीआई> 600

पारंपरिक फाइबरग्लास FR4 में CTI = 175 है, यानी यह समूह III के अंतर्गत आता है, उपसमूह IIIa और IIIb के बीच की सीमाओं के लिए।

इसके अलावा, सामग्री के ढांकता हुआ गुण, एक निर्वहन जिसमें इसकी सतह (एक मुद्रित सर्किट बोर्ड का मामला) हो सकता है, इस सतह के संदूषण के स्तर पर निर्भर करता है, इसलिए IEC 60950 प्रदूषण के कई सामान्यीकृत वर्गों का परिचय देता है (मानक अधिक औपचारिक परिभाषाओं में, नीचे मैं उन्हें परिचालन स्थितियों से संलग्न करूंगा) ):

• स्तर I - प्रदूषण जो इन्सुलेशन की विद्युत शक्ति को ख़राब नहीं करता है। केवल साफ कमरे में या सील किए गए बाड़ों में उपकरण लगाए जाते हैं जो घर के प्रदूषकों के प्रवेश को रोकते हैं।
• स्तर 2 - कार्यालय या घरेलू वातावरण, संभव प्रदूषक आमतौर पर वर्तमान का संचालन नहीं करते हैं, लेकिन दुर्लभ मामलों में, जब संघनित होता है, तो प्रवाहकीय हो सकता है।
• स्तर 3 - औद्योगिक वातावरण, कृषि उद्यम, विशेष रूप से बिना गरम परिसर। प्रदूषण कंडेनसेशन के मामले में, और इसके बिना, दोनों का संचालन कर सकता है।
• स्तर 4 - बाहरी वातावरण से सुरक्षा के बिना उपयोग, पानी या बर्फ के लिए नियमित रूप से जोखिम।

मैं ध्यान देता हूं कि सुरक्षा के वांछित स्तर को पर्याप्त बाहरी बाड़ों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है - उदाहरण के लिए, स्तर 2 के साथ एक डिवाइस को सील किए गए बाड़े का उपयोग करते समय बाहर से संचालित किया जा सकता है।

अंत में, IEC 60950 एक इन्सुलेट गैप बनाने की दूरी को मापने के दो तरीकों का उपयोग करता है - निकासी और लता।

• क्लीयरेंस - कंडक्टरों के बीच सबसे कम दूरी।
• क्रीपेज - मुद्रित सर्किट बोर्ड की सतह पर कंडक्टरों के बीच की दूरी।

हमारे मामले में, सॉकेट में 230 V in 10% के रेटेड वोल्टेज के लिए, 300 V rms वोल्टेज तक के नेटवर्क में इन्सुलेशन आवश्यकताओं पर ध्यान केंद्रित करना आवश्यक है, 420 V आयाम तक और संक्रमण के दौरान 2500 V surge तक।

इन्सुलेशन के प्रकार के आधार पर (हम कार्यात्मक अलगाव पर विचार नहीं करते हैं, क्योंकि हम उपयोगकर्ता सुरक्षा के बारे में बात कर रहे हैं), मुद्रित सर्किट बोर्ड पर न्यूनतम आवश्यक दूरी होगी:

• मूल: 3.0 मिमी अगर डिवाइस में अतिरिक्त इन्सुलेशन है
• प्रबलित: 6.0 मिमी अगर डिवाइस में अतिरिक्त इन्सुलेशन नहीं है

हालांकि, यदि हम ऊपर उल्लिखित वाई-कैपेसिटर पर लौटते हैं, तो हम आसानी से नोटिस कर सकते हैं कि डेटाशीट पर इसके पैरों के बीच की अधिकतम दूरी 7.5 मिमी है।



जैसा कि आप देख सकते हैं, संपर्क पैडों को ध्यान में रखते हुए, 6.0 मिमी के कंडक्टरों के बीच दूरी प्राप्त करना हमारे लिए समस्याग्रस्त होगा, अगर हम मैन्युअल रूप से पैरों को अलग करना शुरू नहीं करते हैं।

सौभाग्य से, एक सरल तरीका है - जैसा कि आप ऊपर की तस्वीर में देख सकते हैं, पाठ्यपुस्तक में कटौती करके क्रीप को बढ़ाया जा सकता है। एफआर 4 की तुलना में हवा में उच्च ढांकता हुआ ताकत है - इसके लिए, ब्रेकडाउन वोल्टेज 3 केवी / मिमी तक पहुंचता है, और सुरक्षा कारणों से इसे आमतौर पर 1-1.5 केवी / मिमी माना जाता है। IEC 60950 को सर्किट के लिए 300 V तक की एयर गैप के लिए बुनियादी इन्सुलेशन के लिए 2.0 मिमी की चौड़ाई और प्रबलित के लिए 4.0 मिमी की आवश्यकता होती है (यदि उत्पादन में गुणवत्ता नियंत्रण कार्यक्रम है जो मानक की आवश्यकताओं को पूरा करता है, तो चौड़ाई 1.5 मिमी तक कम हो सकती है और 3.0 मिमी, लेकिन अब यह हमारा मामला नहीं है)।

यही है, हम 4 मिमी हवा या 6 मिमी मुद्रित सर्किट बोर्ड के साथ आवश्यक इन्सुलेशन प्रदान कर सकते हैं।

समस्या की जटिलता के कारण, मानक हवा और एक मुद्रित सर्किट बोर्ड के संयोजन पर विचार नहीं करता है, लेकिन व्यवहार में यह ऐसा संयोजन है जो ज्यादातर मामलों में उपयोग किया जाता है - प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट के बीच एक कटौती की जाती है:



इस मामले में, कटआउट को 2 मिमी चौड़ा और मिट्टी के खेतों की चौड़ाई से थोड़ा अधिक लंबा बनाते हुए, हमें 6.48 मिमी का न्यूनतम रेंगना मिला, जो प्रबलित इन्सुलेशन के लिए आवश्यकता को पूरा करता है, और कट के पार, अगर "माथे में गिना जाता है" - पीसीबी का 3.7 मिमी। और 2.0 मिमी हवा, प्रत्येक मान एक बुनियादी इन्सुलेशन परत की आवश्यकता से मेल खाती है, ताकि कुल में उन्हें पर्याप्त माना जा सके।

अब आप इसके साथ रह सकते हैं।

मैं ध्यान देता हूं कि बोर्ड का सही डिजाइन घटकों के स्थान के साथ समस्याओं से छूट नहीं देता है: प्राथमिक और माध्यमिक के किसी भी प्रवाहकीय भागों के बीच, कम से कम 2 मिमी हवा होनी चाहिए, और एक अनियंत्रित मामले में, मानक को प्रबलित इन्सुलेशन और प्राथमिक के बीच 10 मिमी हवा की आवश्यकता होती है।

PS निष्पक्षता में, मैं जोड़ता हूं कि प्रबलित इन्सुलेशन वर्ग Y1 के कैपेसिटर हैं, जो आमतौर पर 10 मिमी के पैरों के बीच की दूरी है। हालांकि, यह पीसीबी में स्लॉट्स की आवश्यकता को समाप्त नहीं करता है जहां विभिन्न कारणों से कम से कम 6 मिमी के अंतराल को बनाए रखना संभव नहीं है - तंग स्थापना के कारण, टर्मिनलों के बीच अपर्याप्त निकासी के साथ अन्य घटक आदि। इसके अलावा, यहां तक ​​कि अगर आप Y2- कैपेसिटर का उपयोग करते हैं और केवल मूल इन्सुलेशन की गारंटी देते हैं, तो पीसीबी के डिजाइन सहित अन्य सभी घटकों को बिछाने, निश्चित रूप से एक सुरक्षा मार्जिन के साथ अतिरेक नहीं होगा।

इसके अलावा, मुद्रित सर्किट बोर्ड में स्लॉट्स के कुछ और सकारात्मक पक्ष हैं - उदाहरण के लिए, इस सतह की अनुपस्थिति के कारण गंदगी उनकी सतह पर जमा नहीं होती है, और हाइग्रोस्कोपिसिटी के साथ वे ठीक हैं। फिर भी, अपने आप में स्लॉट की उपस्थिति डिजाइन की सुरक्षा के साथ-साथ उनकी अनुपस्थिति के बारे में कुछ भी नहीं कहती है - इसकी असुरक्षा के बारे में।

क्लासिक त्रुटियां

एक स्पष्ट रूप से घातक गलती है, निश्चित रूप से सुरक्षा आवश्यकताओं के लिए एक पूर्ण अवहेलना और 0.5-1 मिमी पैमाने के प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट के बीच अंतराल को बनाए रखना, सिद्धांत के अनुसार "जब आप पहली बार किसी को नहीं मारते हैं - तो इसका मतलब है कि सब कुछ क्रम में है।" यहाँ, उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट शौकिया जर्मन डॉक्यूमेंट्री फिल्म है , जिसमें मुख्य कंडक्टरों के बीच कार्यात्मक अलगाव के सुंदर स्लॉट्स दिए गए हैं, लेकिन साथ ही 230 V इनपुट और द्वितीयक ग्राउंड के बीच एक मिलीमीटर गैप, जिस पर USB कनेक्टर स्वतंत्र रूप से उपयोगकर्ता के लिए सुलभ है, इस डिज़ाइन को 230 V में शामिल करता है। यह केवल जीवन के लिए खतरा है।

घातक त्रुटियों की गारंटी के अलावा, संभावित घातक त्रुटियां नियमित रूप से होती हैं।

सबसे पहले, अनुभवहीन डेवलपर्स सहज रूप से 230 वी नेटवर्क के दो तारों के बीच एक उच्च वोल्टेज के रूप में अनुभव करते हैं, लेकिन प्राथमिक और माध्यमिक के बीच नहीं - और उनके बीच स्लॉट्स बिछाते हैं। यह बिना अर्थ के नहीं है अगर नेटवर्क ट्रैक एक दूसरे के करीब बोर्ड पर जाते हैं, और यह कार्यात्मक अलगाव प्रदान करने से संबंधित होगा, लेकिन सीधे सुरक्षा से संबंधित नहीं है - अंत में, इन तारों के बीच मानक सर्किटरी में आपके पास एक वैरिस्टर होना चाहिए ऑपरेटिंग वोल्टेज लगभग 430 V है, इसलिए वहां बहुत अधिक नहीं होगा। इसके अलावा, यदि कोई हाई-वोल्टेज कॉमन-मोड पल्स आपके पास आता है, तो नेटवर्क तारों के बीच विशेष रूप से दिलचस्प कुछ भी नहीं होगा।

लेकिन प्राथमिक और माध्यमिक के बीच - फिर भी यह कैसे होगा।

दूसरे, अनुभवहीन डेवलपर्स द्वारा बोर्ड में स्लॉट को या तो कुछ सजावटी के रूप में माना जाता है, या एक चांदी की गोली के रूप में और एक बार में सभी बीमारियों का इलाज।उदाहरण के लिए, बहुत बिट्रोनिक्स लैब ने अपने यूएसबी जंक्शन की तस्वीरें पोस्ट कीं, जो वे एक खतरनाक किट के सभी खरीदारों को मुफ्त में देने का वादा करते हैं, और घमंड करते हैं कि इसे 5 kV के मार्जिन के साथ बनाया गया था:



गणना में आसानी के लिए, मैं घटकों के नाम के लाभ के लिए इसे जल्दी से डिप्रेस में स्केच करूंगा। ज्ञात हैं, और स्लिट्स के आयामों को आसानी से चित्र से गणना की जा सकती है - चौड़ाई 2 मिमी है, लंबाई घटकों की चौड़ाई से आगे नहीं जाती है। हम नहीं जानते कि बोर्ड पृथ्वी से कैसे भरा है, लेकिन हम यह मान लेंगे कि बहुभुज घटक पैरों की सीमाओं से परे नहीं हैं।



कुल: ADuM4160 - पीसीबी 5.4 मिमी 2 मिमी के लिए निकासी 5.4 मिमी, 2.पेज * 2.73 * 2 + 2 = 7.46 मिमी; एएम 2 डी - पीसीबी + 2 मिमी हवा के लिए निकासी 4.12 मिमी, रेंगना 6.75 मिमी। मान अनुमानित हैं, चूंकि साइटों का आकार भिन्न हो सकता है, लेकिन here 0.1 मिमी यहां हम स्पष्ट रूप से परवाह नहीं करते हैं।

यह ध्यान रखना आसान है कि प्रबलित इन्सुलेशन के मामले में 2500 V तक उत्सर्जन के साथ 300 V नेटवर्क के लिए IEC 60950 की वास्तविक मापदंडों की आवश्यकताएं थोड़ी अधिक होती हैं - और चूंकि बिट्रोनिक्स लैब के मामले में हम अनिवार्य रूप से मानव शरीर के साथ सीधे संपर्क के लिए चिकित्सा उपकरणों के बारे में बात कर रहे हैं, संरक्षण के उच्चतम संभव स्तर के लिए इसे डिजाइन करना उचित है।

संपूर्ण संरचना की वास्तविक गारंटीकृत इन्सुलेशन शक्ति 3 kV से अधिक नहीं होगी। इस बोर्ड के साथ 5 केवी के बारे में कथन किसी भी सॉस के तहत अनुपयुक्त हैं - यह इस स्तर की सुरक्षा के लिए नहीं बनाया गया है। इस मामले में, मुद्रित सर्किट बोर्ड के आयामों को बढ़ाए बिना भी संभव था, इन्सुलेटर और डीसी / डीसी को एक दूसरे के करीब ले जाने और उनके नीचे एक एकल स्लॉट बनाने के लिए, घटकों के ऊपर और नीचे से कम से कम एक मिलीमीटर का विस्तार।

मैं ध्यान देता हूं कि उच्च वोल्टेज पर - 5 केवी और उच्चतर से - कंडक्टरों का आकार भी एक भूमिका निभाना शुरू कर देता है: क्षेत्र की ताकत और, तदनुसार, टूटने की संभावना इंगित भागों पर अधिक होती है।

किसी मौजूदा डिवाइस की जांच कैसे करें?

यद्यपि अधिकांश शौकीनों के लिए GOST विधियों के अनुसार प्रयोगशाला परीक्षण असंभव हैं, छोटी कंपनियों के लिए वे अपनी लागत और अवधि में अप्रिय हैं, बिक्री पर ऐसे उपकरण हैं जो आपको मोटे तौर पर उपकरणों की सुरक्षा का आकलन करने की अनुमति देते हैं - ये उच्च वोल्टेज इन्सुलेशन प्रतिरोध मीटर हैं ।

वास्तव में, ये गाइगोहमेटर्स (10-20 GΩ की ऊपरी सीमा के साथ) हैं, जब मापा जाता है, तो वे जांच को उच्च वोल्टेज की आपूर्ति करते हैं - कम लागत वाले मॉडल के लिए 1000 V और उन लोगों के लिए 2500 V जो अधिक महंगे हैं।

यदि आप प्लग-इन डिवाइस विकसित कर रहे हैं या चीनी उत्पादों की सुरक्षा में रुचि रखते हैं, तो मैं UT-502A की तरह कम से कम कुछ खरीदने की सलाह देता हूं (यह चिप-डिप में भी उपलब्ध है, लेकिन महंगा है)।

यदि आपका डिवाइस इसके द्वारा आपूर्ति की गई 2500 वी के वोल्टेज के तहत 10 सेकंड पीछे हट गया, तो सब कुछ पूरी तरह से निराशाजनक नहीं है। इस तरह के परीक्षण मानकों के अनुपालन में डिवाइस पर विचार करने के लिए आधार नहीं हैं - जैसा कि यह देखना आसान है, सामान्य तौर पर, यहां तक ​​कि इस तरह के तनावों को झेलने के लिए पहले से ही कार्यात्मक इन्सुलेशन की एक परत की आवश्यकता होती है, हालांकि उपयोगकर्ता की सुरक्षा के लिए इसके टूटने की संभावना बहुत अधिक माना जाता है।

5 केवी के वोल्टेज पल्स के साथ उपकरणों का परीक्षण अधिक सूचक होगा, लेकिन, अफसोस, ऐसे उपकरण पहले से ही अन्य पैसे के लायक हैं।

दूसरी ओर, भले ही 2.5 kV पर आपके डिवाइस ने gigaohmmeter की ऊपरी सीमा से कुछ अलग दिखाया हो, अब आप जानते हैं कि इसके साथ क्या करना है ।