Maximale gelijkspanning printmateriaal (Techniek Radio/TV)

door MarcelvdG @, 22.06.2014, 19:50 (3810 dagen geleden)

Hallo allemaal,

Ik zit erover te denken om een schakeling (een DAC, om precies te zijn) die gedeeltelijk uit IC's en gedeeltelijk uit buizen bestaat op een vierlaagsprint te zetten. Het gevolg is dan wel dat er 300 V gelijkspanning tussen twee lagen kan komen te staan, en daar zit maar een paar honderd micrometer printmateriaal (epoxyprint, FR4) tussen.

Volgens wat ik her en der op internet lees levert dat nog lang geen dielektrische doorslag op, maar zijn er nog andere effecten waar ik rekening mee moet houden? Of is 300 V over een paar honderd micrometer geen enkel probleem, ook niet na jaren gebruik?

Met vriendelijke groeten,
Marcel

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door Ouwe Schipper @, Sassenheim, 23.06.2014, 01:18 (3810 dagen geleden) @ MarcelvdG

Mogelijk dat de doorslagwaarde voor DC voldoende is
Maar twee printsporen met een laagje isolatie ertussen vormt een condensator. De capaciteit kan ongewenste effecten geven
Nico

--
een kinderhand
is ook weer gauw leeg

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door soundman2 @, Wouw, 23.06.2014, 05:11 (3809 dagen geleden) @ MarcelvdG

De spanning tussen twee lagen of twee sporen?
Ook bij vierlaags printen, die overigens moeilijk zijn te realiseren op niet industrie;e basis zit volgens mij al meer dan de aangegeven dikte printmateriaal, vaak meer dan 0,25mm. dat slaat niet zomaar door.
De kruipweg tussen printsporen is wel belangrijk, omdat invloeden van buitenaf meespelen, zoals luchtvochtigheid, stof en vuil, condens, etc. Daar zijn wel richtlijnen voor.
In elk geval moet je bij sporen met een hoge spanning zorgen dat er geen scherpe hoeken in het patroon zitten. Een spoor wat haaks afbuigt is beter af met een afgeronde bocht, dan met een scherpe hoek. De scherpe punt heeft eerder neiging tot sproeien naar andere sporen.

Soundman2

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door kris @, Gent België, 23.06.2014, 07:24 (3809 dagen geleden) @ MarcelvdG

beste Marcel,
Niet doen, tenzij men je 100% homogeniteit van de middenstof kan garanderen. (wat meestal niet het geval is, tenzij in speciale producties). Gevolg is dat de veldsterkte van punt tot punt sterk kan verschillen met lokale ionisatie tot gevolg. Uiteindelijk leidt dat tot doorslag. Kan lang duren, maar het is een tijdbom.

groeten

Kris

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 23.06.2014, 07:57 (3809 dagen geleden) @ MarcelvdG

Er is een fabrikant van moederborden geweest die je is voorgegaan, maar die gebruikte een lagere hoogspanning, en ik weet niet hoe hun printontwerp er uitzag. Hun toepassing was een buis in de signaalweg van de audio-uitgang van een computer.

Ik sluit me aan bij Kris dat het me een riskante onderneming lijkt. Zou je het toch proberen, dan lijkt het me verstandig om ter hoogte van de hoogspanning de beide binnenste printlagen te onderbreken zodat je effectief een dubbelzijdige print hebt met minstens 1mm afstand tot het vierzijdige gedeelte.

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door Ben ⌂ @, Waddinxveen, 23.06.2014, 07:59 (3809 dagen geleden) @ MarcelvdG

Marcel als je op Google de tekst 'doorslagspanning epoxy' intikt dan kom je het precies te weten en neem dan nog iets meer afstand op de print. Het betreft hier de groene epoxy. Groet, Ben

--
Onkruid is net als reclame, irritant en het blijft zich herhalen.

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door Maarten Bakker ⌂ @, Haarlem / Delft, 23.06.2014, 08:08 (3809 dagen geleden) @ Ben
Bewerkt door Maarten Bakker, 23.06.2014, 08:16

Naar welke tabellen je verwijst kan ik helaas zo snel niet vinden (waarom niet gewoon een link erbij? Dat is een algemene opmerking, want heel veel mensen doen het zo - maar daar is het internet te groot en google te onbetrouwbaar voor)

Wat ik vond is dit: http://desmitprintservice.nl/nl/faq/52-printplaat/62-isolatie-afstand op basis van de Amerikaanse IPC-2221 tabel.

Daaruit blijkt dat je met 0,25mm afstand tussen sporen in de middelste laag kunt volstaan. Ik neem voor het gemak aan dat die vuistregel ook verticaal en diagonaal gebruikt mag worden (*), zodat je precies weet wat je in welke laag kunt leggen.

In elk geval geeft het al wat meer ruimte dan de conservatieve 1mm die ik uit de losse pols in mijn vorige bericht schreef. Ik zou zelf alsnog wel doen wat ik eerder schreef en de binnenste lagen deels weglaten.

(*) Of dat mag zal afhangen van het productieproces van de print. Als tussen de lagen dezelfde materiaalkwaliteit wordt gehaald als binnen 1 laag, dus zonder luchtbellen en insluitingen, dan lijkt me dat het mag.

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door Otto Tuil ⌂ @, Drenthe, 23.06.2014, 09:13 (3809 dagen geleden) @ Maarten Bakker

Wat hierbij belangrijk is, is de dikte van de epoxy (prepreg) tussen de eerste en tweede laag, resp. derde en vierde laag:

[image]

Deze is soms 0,25 mm (zoals in bovenstaande voorbeeld), maar ik heb ze ook gezien van 0,009 inch (ca. 0,23 mm) en 0,008 inch (ca.0,20 mm). Je voldoet dan net wel, resp. net niet aan de tabel. Navragen bij de printleverancier naar hun "PCB stackup", is een must. Ik zou sowieso nog wat extra marge nemen...

Otto

--
Ohm sweet Ohm...
[image]

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door Ben ⌂ @, Waddinxveen, 23.06.2014, 09:36 (3809 dagen geleden) @ Maarten Bakker

Ja Maarten, dit is wat ik heb bedoeld en daar komt nog bij dat als je buizen of andere componenten met 'hete' pootjes wil plaatsen de buitenste eilanden wat groter moeten zijn, daarnaast heb ik al vaker multilayers gezien die intern geblakerd waren door een te kleine kruipafstand. Maar waarom zou je een dure multilayer laten maken als het met een bilayer ook zou kunnen? of moet het een complex gebeuren worden. Groet, Ben

--
Onkruid is net als reclame, irritant en het blijft zich herhalen.

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door kris @, Gent België, 23.06.2014, 10:00 (3809 dagen geleden) @ Ben

Marcel vroeg vooral naar de langetermijn effecten.

Ik meen daaronder te verstaan dat hij naar onze ervaringen vraagt en niet naar de tabellen die je bijeen kan googelen. :-)

De ervaring is duidelijk en Marcel zeker niet ongekend. HS ofte grote veldsterktes en dichte afstanden in gesloten medium ontwijk je. De minste onregelatigheid in de middenstof zorgt op lange termijn voor problemen. Een niet onaardig voorbeeld zijn HS foliecondensatoren, die nu toch al meer dan 50 jaar gemaakt worden. Die geven nog steeds problemen... ok, niet allemaal, er zijn goede exemplaren op de markt, maar zelfs de senseo's worden er stil van :-)
En een print wordt niet zo nauwkeurig gemaakt als een folie C betreffende het vermijden van insluitels..

groeten

Kris

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door Ben ⌂ @, Waddinxveen, 23.06.2014, 10:22 (3809 dagen geleden) @ kris

Kris, Marcel gaat een print ontwerpen gedeeltelijk met buizen en IC's op een multilayer. Hij leest op internet dat er geen dielectrische doorslag optreed bij een paar honderd uM printmateriaal. Vervolgens vraagt hij om ervaringen (effecten) waar hij rekening mee moet houden. Deze ervaringen en adviezen zijn vervolgens beantwoord, ontwerp, kruipwegen, warmte. Een condensator erbij halen valt buiten dit topic. Groet, Ben

--
Onkruid is net als reclame, irritant en het blijft zich herhalen.

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door kris @, Gent België, 23.06.2014, 10:41 (3809 dagen geleden) @ Ben

Kris, Marcel gaat een print ontwerpen gedeeltelijk met buizen en IC's op een multilayer. Hij leest op internet dat er geen dielectrische doorslag optreed bij een paar honderd uM printmateriaal. Vervolgens vraagt hij om ervaringen (effecten) waar hij rekening mee moet houden. Deze ervaringen en adviezen zijn vervolgens beantwoord, ontwerp, kruipwegen, warmte. Een condensator erbij halen valt buiten dit topic. Groet, Ben

best Ben, ik haal die condensator erbij 3 redenen:

- 2 banen gescheiden door een dun laagje isolatie vormen een condensator.
- Al 50 jaar wordt beweerd (in de spec sheet)dat dit soort problemen niet meer optreed bij die condensatoren...
- Marcel heeft ervaring met die C-s die zeer gelijken kwa gedrag opeen multilayer.

Hij vroeg duidelijk naar ons advies, ik versta daaronder "alles wat je niet bij elkaar kan googelen op het net" alsook het effect op lange termijn. ik heb genoeg doorgeslagen printen gezien,het proces is hetzelfde als in een foliecondesator en deze laatste sluit het beste aan bij dit forum en past alsvoorbeeld perfect binnen dit topic.

viewfinders met buis (die nog steeds gemaakt worden )hebben een heel specifiek ontwerp om te hoge veldsterkte te vermijden, maar daar hangt ene prijskaartje aan...

groeten

Kris

Maximale gelijkspanning printmateriaal

door Piet van der Pol @, Alblasserdam, 23.06.2014, 15:37 (3809 dagen geleden) @ MarcelvdG

Hallo Marcel,

Het groene epoxy Printmateriaal kan 1000V/mil verdragen, prepreg 500V/mil, waarbij 1 mil = 0,0254 mm. Voor de lucht en kruipweg aan de buitenzijde, zie de tabellen.
Voor binnengebruik pollution degree 2 aanhouden. Voor werkspanning, bij voorkeur Basis isolatie aanhouden. Heb je minder ruimte, dan mag ook functioneel. Je komt dan op kleinere afstanden, maar je moet dan veiligheidstesten uitvoeren. Voor een veiligheidsscheiding (tussen de netspanning en je lichaam) moet minimaal 0,4 mm dik printmateriaal gebruikt worden. Twee of drie lagen prepreg mag ook, maar dat is voor de hobby niet aan te raden, want dan moet je ook extra veiligheidstesten uitvoeren.
Aan de buitenzijde van de print moet voor een veiligheidsscheiding de afstand volgend de tabel bepaald worden.
Ik heb heel wat schakelende voedingen en andere vermogenselektronica ontwikkeld, met spanningen tot 1000V, en goedgekeurd voor CE/Kema/UL. Je kunt dus gewoon een print gebruiken, mits je de juiste afstanden toepast. De tabellen zijn gebaseerd op de IEC60950 norm.

Piet

[image]

Maximale gelijkspanning printmateriaal: bedankt allemaal!

door MarcelvdG @, 24.06.2014, 02:58 (3808 dagen geleden) @ Piet van der Pol

Hallo allemaal,

Bedankt voor jullie bijdragen!

Wat betreft de reden om te overwegen naar een vierlaagsprint te gaan: het idee is om een sigma-deltamodulaat op te wekken en dat dan door een enkelbits DAC gemaakt van buizen in analoog formaat te laten omzetten, zodat het analoge deel van het signaalpad geen enkele transistor bevat. Ik doe dat vooral omdat ik het leuk vind, maar er zijn vast audiofielen die het straks graag willen nabouwen omdat ze een hekel aan transistoren hebben.

De narigheid is nu dat elke overspraak van het modulaat op de referentie of de klok meteen de ruisvloer verprutst. Ik heb de enkelbits DAC opgebouwd met losse bedrading op een ongeetste print die als chassis gebruikt wordt, en dat werkt wel, maar het ruist flink. Pak ik de coaxkabel vast waar het sigma-deltamodulaat door wordt aangevoerd, dan hoor ik de ruis meteen een decibel of tien toenemen. (Het sigma-deltamodulaat komt nu nog uit een analoge sigma-deltamodulator, het digitale deel moet ik nog helemaal uitwerken.)

Met een print en vooral met een meerlaagsprint heb je veel meer mogelijkheden om alles goed afgeschermd van elkaar te houden, bovendien is alles dan ook meteen reproduceerbaar. Ik wil dan de binnenste lagen als aard- en voedingsvlak gebruiken en de buitenste lagen gebruiken voor de signaalsporen, signalen die elkaar niet mogen zien kunnen dan op tegenovergestelde kanten van de print komen. Maar ja, dan moet die print natuurlijk wel heel blijven. Het nadeel van een print is natuurlijk wel weer dat het lastig is om even wat te veranderen.

Dat van die print is allemaal nog maar een vaag idee. Misschien kan ik hem wel goed krijgen met losse bedrading en wat slim geplaatste afschermblikjes, of maak ik straks een som over hoeveel bedradingscapaciteit ik krijg op een print en blijkt dat helemaal niet te kunnen werken. In ieder geval bedankt allemaal!

Met vriendelijke groeten,
Marcel

RSS Feed van deze thread
powered by my little forum