안녕하세요. 연면 거리 관련해서 질문 드리려고 합니다.
검색을 해본 결과 트레이스 또한 도체로 연면거리를 만족해야 된다고 알고 있는데 이때, 집적회로에 대해서는 필수 간격이 적용되지 않는다고 규정에 나와있습니다. 이때 집적회로로 연결되는 트레이스들 간의 거리 또한 무시되는 것으로 받아들여도 되는것인지 질문 드립니다. 1번사진은 포토 커플러이고 2번사진은 레귤레이터입니다.
집적회로의 정의상 그것 또한 하나의 PCB이기 때문에 집적회로안에 있는 PCB기판은 해당 규정의 적용을 받지 않는다는 뜻입니다.
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첫 번째 사진은 1, 2번 패드 사이가 연면거리를 지켜야 하는 전압이 걸리는 건가요? 저라면 1번 패드에서 나오는 트레이스가 커플러 아래쪽으로 들어오면서, 절연되는 반대측인 3, 4번 패드와 거리를 지키지 못하는걸 신경쓸 것 같아요.
두 번째 사진은 1번 패드 트레이스만 3번 패드처럼 나오게 만들어주면 괜찮지 않을까 싶네요.
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먼저 답변 감사합니다.
첫번째 사진의 포토커플러 1번핀은 HV+전압이 2번핀은 HV-전압이 들어와서 전압차이가 큽니다. 그리고 신경쓰라고 해주신 3, 4번 패드와의 거리는 사이에 공극을 두어 만족하였습니다.
답변 감사합니다.
그렇다면 집적회로 핀사이의 거리는 무시되나 연결부 인접부가 아닌 부분은 연면거리를 띄우는것으로 이해했습니다. 이렇게 이해해도 되는지 질문드립니다.
1,2번 핀은 내부 LED의 양 단으로, HV+와 -와 같이 큰 전위차가 날 수 없습니다.
핀 사이 간격은 패드 가장자리 기준으로 최단거리를 보는 것이 맞고, 이는 실제로 존재할 수 있는 전위차를 고려해야 합니다.
1,2번 핀 사이의 전위차는 실제 동작 시 1~3V 사이가 될 겁니다.
- 질문 중 HV+와 HV- 를 인가한다는 언급이 있어서 회로가 정상적으로 설계되었는지 걱정이 됩니다.
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전위차가 많이 나는 트레이스의 경우 트레이스 사이의 방전을 막기 위해 연면거리와 공간거리를 충분히 띄워야 합니다.
관련 표준으로 IPC2221, IEC60662등이 있으며, KiCad의 계산기 기능에서 이를 계산해볼 수 있습니다.
포토커플러 등 갈바닉분리를 제공하는 IC는 분리된 양측 사이의 방전을 방지하기위해 폭이 넓은 패키지를 사용합니다만, 그럼에도 불구하고 해당 패키지가 연면거리/공간거리를 만족하지 못하는 경우가 있습니다.
이런 경우, 해당 IC의 갈바닉 분리 스펙이 충분하다면 분리 양측의 연면거리와 공간거리가 기준에 만족하지 않더라도 안전하다고 인정한다는 것이 규정의 요지라고 생각됩니다.
이 경우 연결되는 트레이스 역시 이 예외에 포함되지만, 가능한 한 거리를 충족하지 못하는 부분을 지나는 트레이스를 최소화하는 것이 좋습니다.
포토커플레의 1번 핀과 2번 핀에 연결된 트레이스는 갈바닉 분리의 반대측인 아래쪽으로 쭉 뺀 다음, 공간거리와 연면거리를 충족하는 위치에서 나머지 라우팅을 하는 것을 권장드립니다.
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레귤레이터의 경우, 어떤 IC가 어떻게 사용되었는지 모르니 다른 예시를 들어보겠습니다.
TO-247패키지의 MOSFET으로 500V를 스위칭하는 경우를 생각해보겠습니다.
이 경우 ON일 때 드레인-소스 사이는 Rdson인 저항으로 연결되며(사실상 short) OFF일 때 500V 전위차가 생기게 됩니다.
따라서 드레인-소스 사이의 최대 전위차는 500V입니다.
3개 핀은 보통 G-D-S 순으로 배열되어있고, 핀 간격은 5.44mm이므로 핀의 폭과 패드 크기를 고려했을 때 명백히 연면거리와 공간거리를 만족하지 못합니다.
그러나 소자의 스펙이 만족한다면 패키지로 인한 부분은 해당 제한에서 예외로 두고, 나머지 트레이스는 거리 조건을 만족하지 못하는 부분을 최소화 하는 한 사용할 수 있다는 것입니다.
다만, 규정에서 이번에 TS 내부 거리 규정이 추가되었는데, IC관련 언급은 변경이 없습니다.
여기서 문제가 될 수 있는 부분이, 이전에 TS와 LV사이의 거리 규정만 있었을 때는 IC가 TS와 LV 사이의 갈바닉 분리된 신호 전달에 사용되는 경우밖에 없으니 "photo-coupler와 같은 집적회로는 사용될 수 있으며 이때 필수 간격은 적용되지 않는다."라는 문장이 갈바닉 분리 IC에 한정시켜서 생각할 수 있었는데, 추가된 "동일한 회로 보드(PCB)에서 구동시스템(TS)들 사이도 필수 간격에 의해 분리되어야 한다."라는 부분에 도 확장시켜서 갈바닉 분리와 관련없는 소자에도 적용되는 것인지 모호한 부분이 있습니다.
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답변 정말 감사드립니다!!