PCB电气电压安全间距计算器

IPC-2221是一种通用PCB设计标准，定义了不同电压下内部导体、外部导体和涂覆导体之间所需的最小间距。而IPC-9592B则是专门为电源转换设备制定的标准，对导体间距提出了更高的要求。

IPC-2221B 导体间距表

电压范围 (V)	外部导体间距 (mm)	内部导体间距 (mm)	涂覆导体间距 (mm)
0-30	0.1	0.1	0.1
31-50	0.6	0.1	0.1
51-100	0.6	0.1	0.1
101-150	0.6	0.6	0.6
151-300	1.25	0.6	0.6
301-500	2.5	1.25	1.25
>500	额外每伏特0.005mm	额外每伏特0.0025mm	额外每伏特0.0025mm

IPC-9592B 导体间距表

电压范围 (V)	最小导体间距 (mm)
0-14	0.13
15-29	0.25
30-99	0.1 + (0.01 × 电压)
≥100	0.6 + (0.005 × 电压)

在PCB设计中，电气间距不足可能导致几种金属转移失效问题，其中最常见的是枝晶生长（Dendrite Growth）：

• 枝晶生长: 当两个带电导体之间的电压足够高时，在潮湿环境下可能发生电化学迁移，形成金属枝晶结构，最终导致短路。这种现象在有离子污染物存在的环境中尤为常见。
• 电晕放电: 在高压下，当电场强度超过空气的击穿强度时，会发生电晕放电，产生蓝紫色的可见光，长期存在会导致绝缘材料老化。
• 电弧放电: 当电场强度进一步增大，可能发生电弧放电，这种高能量放电会立即损害PCB。

高压PCB设计建议

为避免这些问题，设计高压PCB时应遵循以下原则:

• 严格遵守IPC标准中的电气间距要求
• 使用适当的表面处理和涂层技术，如三防漆
• 设计良好的走线拓扑，避免平行长距离的高压走线
• 高压区域采用挖空设计增加爬电距离
• 考虑环境因素，如海拔高度、污染程度和湿度
• 使用合适的元器件封装，确保足够的引脚间距

注意: IPC标准是自愿性标准。但对于建筑和电气规范中定义的安全标准所涵盖的产品，相关UL或IEC标准中的爬电距离和电气间距要求可能会成为强制性要求。例如，在IEC 62368-1标准（已取代IEC 60950-1标准）中，可以找到有关使用交流电源和电池电源的IT和电信产品的一组相关安全要求。