แหล่งจ่ายไฟหลักบนบอร์ดสตริป

ฉันจำเป็นต้องสร้างต้นแบบบางอย่างรวดเร็วเพื่อพิสูจน์แนวคิด การใช้ไฟเมน (สหราชอาณาจักร 230V) ปลอดภัยสำหรับแถบไฟหรือไม่? มันจะไปที่หม้อแปลงเพื่อที่ฉันจะสามารถควบคุมอุปกรณ์บางอย่างได้ หรือฉันควรออกแบบ PCB แบบกำหนดเองเพื่อทำสิ่งนี้?

"ปลอดภัยหรือไม่" ไม่สามารถตอบได้เนื่องจากคุณยังไม่ได้ให้ข้อมูลเพียงพอเกี่ยวกับการใช้งานและการออกแบบวงจรหรือระดับความปลอดภัยที่คุณต้องการเคารพ

ดังนั้นฉันจะตอบคำถามแทน:

ฉันจะสร้างวงจร 230VAC อย่างปลอดภัยบน Stripboard ได้อย่างไร

โดยต้นแบบฉันสมมติว่าโครงการจะใช้ในช่วงระยะเวลาที่ จำกัด ภายใต้การสังเกตอย่างเคร่งครัดสำหรับการทดสอบและพิสูจน์แนวคิดและไม่ได้มีวัตถุประสงค์ในขั้นตอนนี้และในรัฐนี้เพื่อมอบให้กับบุคคลทั่วไปเพื่อใช้งาน

คุณต้องการที่จะปกป้อง:

• ผู้ใช้
• อุปกรณ์ที่จะติดตั้ง
• สายไฟ
• วงจรนั้นเอง

บางสิ่งที่คุณต้องการป้องกันคือ:

• ลัดวงจร
• เหนือสภาวะปัจจุบัน
• อันตรายจากการกระแทก
• อันตรายจากไฟไหม้
• ความเสียหายต่อวงจรและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออื่น ๆ

คุณได้รับการปกป้องจากกางเกงขาสั้นส่วนใหญ่สภาพปัจจุบันและอันตรายจากไฟไหม้ด้วยการใช้ฟิวชั่นในปลั๊กที่คุณมีแนวโน้มที่จะใช้ในสถานที่ของคุณ หากไม่แน่ใจว่าคุณได้จัดอันดับฟิวส์อย่างเหมาะสมในแหล่งจ่ายไฟของคุณ เมื่อคุณได้รับข้อมูลที่ จำกัด เกี่ยวกับวงจรและสิ่งที่เชื่อมต่อฉันไม่สามารถให้คำแนะนำมากมายในการปกป้องวงจรและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ นอกจากนี้สิ่งเหล่านี้ไม่ได้รับผลกระทบจากการใช้งานของแผ่นแถบหรือ PCB แบบกำหนดเอง พวกเขามีส่วนเกี่ยวข้องกับการออกแบบและการใช้วงจรมากกว่าวิธีการผลิต

ปัญหาหลักที่นี่น่าจะเป็นที่ว่าการใช้งานของแผ่นแถบมีความปลอดภัยสำหรับแรงดันไฟฟ้าสูง

ในระยะสั้นใช่มันเป็นเรื่องดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัตถุประสงค์ในการสร้างต้นแบบตามที่อธิบายไว้ข้างต้น

ในระยะยาว:

แรงดันพังทลายของอากาศประมาณ 3 เมกะโวลต์ต่อเมตร บรรทัด 230VAC ถูกกำหนดในแรงดัน RMS แรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึงสูงสุดคือประมาณ 325V ที่ 3MV / m breakdwn, 325V อาจเชื่อมช่องว่างประมาณ 0.1 มม. ซึ่งหมายความว่าภายใต้สภาพการใช้งานทั่วไปช่องว่างระหว่างแถบที่อยู่ติดกันในระแนงบอร์ดนั้นมีมากเกินพอที่จะรักษาศักยภาพไว้ได้โดยไม่ต้องลัดวงจรหรือเกิดประกายไฟ

หากต้นแบบนั้นมีไว้เพื่อให้ผ่านการทดสอบ HI-POT ซึ่ง CE และ UL ต้องการคุณก็จะต้องป้องกันไฟกระชากแบบ 3kV หรือ 4kV เช่นกัน ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องมีช่องว่าง 1 มม. ถึง 1.4 มม. ระหว่างแถบที่อยู่ติดกัน - บางแผ่นมีช่องว่างที่เพียงพอ แต่บางคนไม่ได้ คุณจะต้องตรวจสอบบอร์ดและข้อมูลจำเพาะของบอร์ดเพื่อดูว่าเป็นไปตามข้อกำหนดนั้นหรือไม่ อีกวิธีหนึ่งคุณสามารถใช้ฉนวนอีพ๊อกซี่บนรางรถไฟและทุก ๆ เส้นเหล่านี้เข้ามาใกล้กันตราบใดที่อีพ็อกซี่มีอัตราการแตกหักแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าอากาศ

หากผู้ใช้สัมผัสกับวงจรหรือปุ่มใด ๆ ตัวเรือนหรือชิ้นส่วนที่ต่ออยู่ผู้ใช้จะต้องได้รับการหุ้มฉนวนเพิ่มเติมจากสาย AC อุปกรณ์ส่วนใหญ่ใช้พลาสติกและไม่อนุญาตให้ผู้ใช้สัมผัสกับชิ้นส่วนโลหะใด ๆ โดยทั่วไปชิ้นส่วนโลหะที่สัมผัสถูกต่อลงดินและขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่มีชิ้นส่วนโลหะที่สัมผัสอาจจำเป็นต้องมี GFCI ในแนวเดียวกันกับสายไฟ

ดังนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าต้นแบบนั้นถูกปิดไว้อย่างเหมาะสมและผู้ใช้ที่เชื่อมต่อหรือชิ้นส่วนที่เข้าถึงได้นั้นจะหุ้มฉนวนจากสายไฟ

สุดท้ายหากวงจรของคุณมีส่วนที่แยกพลังงานต่ำ (เช่นการควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ ฯลฯ ) คุณควรมีช่องว่างการแยกที่คล้ายกันระหว่างวงจรที่แยกและวงจรพลังงาน อีกครั้ง 1 มม. อาจดูเล็กดังนั้นมันไม่น่าจะมีปัญหา แต่ฉันชอบการแยกตัวที่ใหญ่กว่าในต้นแบบเพื่อทดสอบและแก้ไขข้อบกพร่องได้ง่ายและปลอดภัยยิ่งขึ้น

หากเป็นไปได้ให้ใช้หม้อแปลงแยกในระหว่างการทดสอบทั้งหมด - มันจะช่วยให้คุณปวดหัวมากและอันตรายเล็กน้อย

คำตอบง่ายๆคือไม่ คุณควรทำ PCB แบบกำหนดเองและตรวจสอบเกณฑ์การออกแบบอย่างรอบคอบ

มีระยะทางที่ปลอดภัยขั้นต่ำที่จะรักษาระหว่างแทร็กแผงวงจรสำหรับแรงดันไฟฟ้าใด ๆ โปรดจำไว้ว่า 230V มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ 325V ถึงสูงสุด หากหน่วยความจำของฉันทำหน้าที่ระยะการติดตามควรจะเป็น 3 มม. หรือมากกว่านั้น หนึ่งควรตรวจสอบว่าเป็นประมาณ ระยะทางที่น้อยที่สุดระหว่างแทร็กบนสตริปบอร์ดนั้นน้อยกว่า 3mm มาก! ประมาณ 1/2 มม.

(มีคนรู้ว่าจะทำเช่นนี้ไปแล้ว): ระยะ Creepage สำหรับ PCBs จัดการกับแรงดันไฟฟ้า AC?

หากคุณลอกแถบออกเพื่อให้มีขอบเขตระหว่างแรงดันไฟฟ้าต่ำและวงจรไฟฟ้าแรงสูง (และระหว่างกระแสที่มีชีวิตและเป็นกลาง) เสริมการเดินสายไฟหลักและใช้ฟิวส์ที่ถูกต้องอาจเป็นไปได้

ใช้รีเลย์ที่มีขั้วขดลวดที่ปลายด้านหนึ่งและขั้วต่อสวิตช์ทั้งหมดที่ปลายอีกด้าน (ตัวอย่างเช่นซีรีย์ JW1 ของพานาโซนิค)

ฉันใช้แรงดันไฟ AC ของอเมริกาเหนือ (120 Vac) ในแถบสตริปเรียบร้อยแล้ว (เราเรียกมันว่า "Veroboard") ฉันคิดว่ามันปลอดภัยที่จะทำเช่นนั้นหากคุณมีแถบที่ไม่ได้ใช้อย่างน้อยหนึ่งแถบระหว่างแถบไฟ AC แต่ละแถบและแถบที่ไม่ได้ใช้อีกสองแถบหรือมากกว่านั้นระหว่างแถบไฟเมน AC และวงจรอื่น ๆ

โปรดทราบว่าเงื่อนไขเหล่านี้ตรงกับระยะห่างขั้นต่ำที่ระบุสำหรับการกวาดล้าง การใช้งานเสื้อโค้ตมาตราส่วนช่วยให้มันสามารถตอบสนองระยะทางคืบหน้าขั้นต่ำ

ในทางปฏิบัติดูเหมือนว่าจะทำงานได้ดี เราใช้เทอร์มินัลบล็อกชนิดสกรูที่มีระยะห่างพิน 0.2 "ซึ่งจะช่วยให้คุณมีแถบที่ไม่ได้ใช้ระหว่างพินโดยอัตโนมัติ

ฉันมักจะรวมพื้นดินบนบล็อกเทอร์มินัล ลำดับการปักหมุดจะกลายเป็น: (ใกล้กับขอบกระดานมากที่สุด) สด, เป็นกลาง, โลก, สิ่งอื่น ๆ (หันไปทางกึ่งกลางกระดาน)

โปรดทราบว่าแถบทองแดงบนแผ่นแถบไม่เหมาะสำหรับการพกกระแสไฟฟ้าจำนวนมาก มันไม่เป็นไรสำหรับสิ่งต่าง ๆ เช่นการสุ่มตัวอย่างแบบ AC zero-cross และการวัดแรงดัน แต่ไม่โอเคสำหรับการจัดการโหลด 15A

ในขณะที่คุณอยู่ในสหราชอาณาจักรหากคุณไม่ต้องการกัด PCB คุณสามารถลองใช้ผลิตภัณฑ์นี้จาก Maplin อันเก่าแก่:

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

ถูกกว่าเล็กน้อยที่ RS แต่อย่าลืมเพิ่ม VAT:

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

ฉันเชื่อว่าผู้ผลิตเรียกมันว่าVerostrip (ตรงข้ามกับชื่อ Veroboard สำหรับแถบเครื่องมือปกติ)

โดยทั่วไปจะเป็นระแนงบอร์ดที่มีความยาวแทร็กเพียง 15 หลุมโดยที่ทุกแทร็คเสียตรงกลางทำให้คุณมีแทร็กคู่ 7 รูต่อแต่ละรู แนวคิดก็คือคุณสามารถติดตั้ง DIL IC บนมันหรือถ่ายโอนวงจรโดยตรงจากเขียงหั่นขนม

ช่องว่าง 2.54 มม. ที่อยู่ตรงกลางควรให้การแยกที่เหมาะสมระหว่างการแสดงสดและแบบเป็นกลาง แน่นอนว่าง่ายกว่าการริพแทร็กทั้งหมดออกจากสตริปบอร์ดทั่วไปตามที่คนอื่น ๆ แนะนำ

ความยาวแทร็กแบบสั้นช่วยลดความเสี่ยงในการสัมผัสแทร็กแบบสด แต่อย่างที่คนอื่นพูดต้องระวังเพื่อให้แน่ใจว่าไม่สามารถสัมผัสได้เมื่อใช้งาน

หากเป็นการแฮ็คที่รวดเร็วและไม่มีส่วนประกอบมากมายให้ลองใช้เทอร์มินัลบล็อก มีความเสี่ยงน้อยกว่าการมีการประสานบิตจรจัดเชื่อมโยงระแนงบอร์ด

ฉันจะไม่กังวลเกี่ยวกับช่องว่างระหว่างแทร็ก - ถ้าบอร์ดของคุณแห้งและสะอาดเพียง 1 มม. เป็นช่องว่างที่เพียงพอดังนั้นการเปิดสองแทร็กที่มี 2-3 แทร็กที่ไม่ได้ใช้ระหว่างสองแทร็ก

อันตรายที่แท้จริงที่นี่คือมีทั้งหมด 230V ทั่วกระดานโดยไม่มีฉนวน ความน่าจะเป็นของบางสิ่งบางอย่างที่สื่อกระแสไฟฟ้าสัมผัสกับสายไฟเพิ่มขึ้นตามความยาวตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกเส้นที่สั้นที่สุดที่จำเป็นสำหรับส่วน 230V คุณจะต้องประสานอย่างระมัดระวังโดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้ภูมิภาค 230V และใช้สายฉนวนสำหรับการเชื่อมต่อที่ยาวนาน นอกจากนี้ฉันจะไม่ยื่นมือเข้าไปใกล้สิ่งนี้เมื่อมันขับเคลื่อน

PS โอ้และอย่าลืมใช้ฟิวส์ในกรณี! (เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดฟิวส์ควรนำมาต่อหน้าบอร์ดเช่นใน power chord)