Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leiterbahnabstände und HV-Widerstände


von Mirco K. (superfreak)


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Moin,

ich habe mir gerade folgenden Artikel durchgelesen bezüglich der 
Leiterbahnabstände:

https://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnabst%C3%A4nde#Mindestkriechstrecken_bei_Leiterplatten

Nun habe ich dazu eine Frage. Ich würde gerne einen HV WIderstand 
verwenden z.b. aus der Serie CHV2512 von Bourns, die bis 3kV 
spezifiziert sind

http://www.farnell.com/datasheets/1889918.pdf

Der Padabstand der Baugröße ist ca : 2,54 mm

Schaue ich nun in der Kategorie Leiterbahnabstände "Mindestabstände nach 
MIL Std 275 B" finde ich z.b. bei der Kategorie Ib den Abstand 
0,0152mm/Volt .

3kV * 0,0152/Volt = 45,6mm

Wie kann das möglich sein, dass der Abstand nach der Norm 45,6mm ist und 
der Abstand der Bauteile nur 2,54mm.
Das heißt der reine Luftabstand ist nicht Norm komform. Wieso kann ich 
diesen WIderstand dennoch bis 3kV einsetzen ? Wo ist mein Denkfehler ?

von Falk B. (falk)


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@ Mirco K. (superfreak)

>http://www.farnell.com/datasheets/1889918.pdf

>Der Padabstand der Baugröße ist ca : 2,54 mm

Die 3kV hält der Widerstand nur bei einer supersauberen Platine. Real 
muss man den mit einer passenen Vergussmasse vergießen. Vor dem Verguß 
muss der Widerstand und die Platine fettfrei und sauber sein.

>Schaue ich nun in der Kategorie Leiterbahnabstände "Mindestabstände nach
>MIL Std 275 B" finde ich z.b. bei der Kategorie Ib den Abstand
>0,0152mm/Volt .

>3kV * 0,0152/Volt = 45,6mm

Das ist Unsinn. Selbst auf blanken Platinen rechnet man bei 
HV-Kriechwegen "nur" mit 4mm/kV, sprich für 3kV reichen 12mm.

von Georg (Gast)


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Mirco K. schrieb:
> Das heißt der reine Luftabstand ist nicht Norm komform.

Wo gibt es denn da einen Luftabstand? Massgebend sind die Abstände 
entlang der Oberfläche des Chips und die Abstände auf der Platine. Auf 
der Platine könnte man das durch einen gefrästen Schlitz verbessern, 
beim Widerstand selber ist das wenig erfolgversprechend.

Für die Spannungsfestigkeit entlang einer Oberfläche sind natürlich die 
Materialeigenschaften massgebend und was sich auf der Oberfläche 
befindet, bei solchen Anforderungen ist schon die geringste 
Verschmutzung tödlich. Es bleibt also nur Vergiessen. Alternativ gibt es 
Widerstände in anderen Bauformen, üblicherweise für Hochvolt lange 
schmale Zylinder mit Anschlussdrähten oder Metallkappen. Verschmutzen 
dürfen die aber auch nicht.

Georg

von Mirco K. (superfreak)


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Georg schrieb:
> Mirco K. schrieb:
>> Das heißt der reine Luftabstand ist nicht Norm komform.
>
> Wo gibt es denn da einen Luftabstand? Massgebend sind die Abstände
> entlang der Oberfläche des Chips und die Abstände auf der Platine. Auf
> der Platine könnte man das durch einen gefrästen Schlitz verbessern,
> beim Widerstand selber ist das wenig erfolgversprechend.

Danke schon einmal vorab. Ich dachte an den Luftabstand von dem einem 
Pad zum anderen Pad des Widerstands. Ich dachte hierdurch kann ein 
Kriechstrom entstehen.

Ich denke mal ich komme nciht drum herum, die Widerstände zu vergießen. 
Selbst wenn ich mehrere Widerstände in Serie schalte, habe ich immernoch 
das Problem beim ersten Widerstand, dass der Abstand zu gering ist....

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Mirco K. schrieb:
> Schaue ich nun in der Kategorie Leiterbahnabstände "Mindestabstände nach
> MIL Std 275 B" finde ich z.b. bei der Kategorie Ib den Abstand
> 0,0152mm/Volt .

Kannst Du uns bitte die entsprechende Stelle im Datenblatt des CHV2512 
zeigen, an der die Konformität zu MIL Std 275 B zugesagt wird, 
insbesondere natürlich auch unter Berücksichtigung der Tatsache, dass 
der CHV2512 ein Bauteil ist und sich der MIL Std 275 B auf Leiterplatten 
bezieht? Wo im Datenblatt steht explizit geschrieben, dass die Umgebung 
(=Luft, Leiterplatte) mindestens die gleiche Spannungsfestigkeit wie der 
Widerstandskörper selbst besitzt?

Warum sollte der Hersteller eines Bauteils die Eigenschaften der 
Umgebung spezifizieren? Vielmehr hat ihn doch bloß zu interessieren, 
dass das Bauteil selbst bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen die 
zugesicherten Eigenschaften erfüllt.

von Mirco K. (superfreak)


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Andreas S. schrieb:
> Kannst Du uns bitte die entsprechende Stelle im Datenblatt des CHV2512
> zeigen, an der die Konformität zu MIL Std 275 B zugesagt wird,
> insbesondere natürlich auch unter Berücksichtigung der Tatsache, dass
> der CHV2512 ein Bauteil ist und sich der MIL Std 275 B auf Leiterplatten
> bezieht? Wo im Datenblatt steht explizit geschrieben, dass die Umgebung
> (=Luft, Leiterplatte) mindestens die gleiche Spannungsfestigkeit wie der
> Widerstandskörper selbst besitzt?

Diesen WErt habe ichjetzt einfach mal ausgewählt, um zu zeigen, dass der 
Abstand deutlich größer ist als der der Pads.

Andreas S. schrieb:
> Warum sollte der Hersteller eines Bauteils die Eigenschaften der
> Umgebung spezifizieren? Vielmehr hat ihn doch bloß zu interessieren,
> dass das Bauteil selbst bei den vorgegebenen Umgebungsbedingungen die
> zugesicherten Eigenschaften erfüllt.

Ich finde selber nicht unter welchen Umgebungsbedingungen der Widerstand 
getestet worden ist

von Steffen (Gast)


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Mirco K. schrieb:
> Selbst wenn ich mehrere Widerstände in Serie schalte, habe ich immernoch
> das Problem beim ersten Widerstand, dass der Abstand zu gering ist....

Den Satz verstehe ich nicht. Über dem ersten Widerstand fällt dann doch 
auch weniger Spannung ab.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Mirco K. schrieb:
> Ich finde selber nicht unter welchen Umgebungsbedingungen der Widerstand
> getestet worden ist

Diese Informationen befinden sich in der Tat nicht im Datenblatt, sind 
aber normalerweise auch nicht relevant. Einen Nachweis über die 
durchgeführten Test in der Typprüfung und Stückprüfung erhält man mit 
Sicherheit nicht für Bauteile, die für allgemeine Einsatzzwecke bestimmt 
sind. Bourns schließt den Einsatz der Widerstände z.B. für bestimmte 
medizinitechnische Anwendungen aus. In den Geschäftsbedingungen wird man 
sicherlich auch noch weitere Ausschlüsse finden, z.B. für jedwede 
Anwendungen, durch die eine gesundheitliche Gefährdung oder hoher 
Sachschaden entstehen könnte.

Der Hersteller sichert jedoch einen Umgebungstemperaturbereich von -55°C 
bis +155°C zu sowie die Belastbarkeit bei 70°C. Mit letzterer ist 
sicherlich die Oberflächentemperatur gemeint, da ja keine weiteren 
Angaben gemacht werden. Da aber die Umgebungsbedingungen erheblichen 
Einfluss auf die Belastbarkeit usw. haben, schreibt Bourns sogar an 
mehreren Stellen, dass die Leistungsdaten jeweils durch den Anwender zu 
ermitteln sind.

von Mirco K. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> 4mm/kV

WOher hast du diesen Wert und ist dieser mit oder ohne Luftschlitz 
ziwschen dem Bauteil?

von Falk B. (falk)


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@  Mirco K. (Gast)

>> 4mm/kV

>WOher hast du diesen Wert

Das ist der Standardwert für Kriechwege auf HV-Baugruppen in unserer 
Firma.

>und ist dieser mit oder ohne Luftschlitz
>ziwschen dem Bauteil?

Ohne.

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