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LED免驅(qū)燈板PCB走線安全距離考慮

江蘇覓丹智能電器有限公司 ? 2024-02-17 13:58 ? 次閱讀
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客戶需要一款外徑89.8mm,燈珠使用2835-1W-6V正白,結(jié)構(gòu)為2B19C,無頻閃的燈板。已知的符合亮度和無頻閃要求的燈板指標(biāo)是:

  1. 燈珠2835-1W-6V正白,符合要求
  2. 結(jié)構(gòu)2B19C,符合要求
  3. 外徑82.8mm<89.8mm,不符合要求
  4. 電解電容豎裝,高度超12mm,不符合要求
  5. 沒有螺釘固定孔位,只能使用膠固定,不適合工人快速安裝,尤其是在塑包鋁燈泡中固定。
wKgaomXQMmKACwjnAAyqSELcHtc812.png圖1 已知滿足客戶亮度和無頻閃需求的燈板

圖1所示燈板通過膠粘工藝可以安裝在客戶的燈罩內(nèi),客戶依此做出的產(chǎn)品得到了用戶的認(rèn)可,主要是亮度適合用戶需求且無頻閃。隨著產(chǎn)品的不斷銷售,客戶感到膠粘工藝存在:

1、產(chǎn)品生產(chǎn)比較費(fèi)事,影響工人組裝速度;

2、粘接工藝由于受空間限制,不能保證100%能粘接牢;

3、會(huì)因粘接不牢,造成產(chǎn)品退換貨,不僅增加成本,而且影響質(zhì)量口碑。

針對(duì)客戶燈具外徑90mm,燈板采用外徑89.8mm合適,為了使這個(gè)燈板不僅用于客戶燈具,而且還能在塑包鋁燈泡中暗裝,即:需要燈板與鋁杯之間采用M3自攻螺釘固定。這樣就能使這個(gè)燈具同時(shí)能滿足2中燈具使用。

wKgZomXQNvWAXskNAAWTguOzGSg641.png圖2 改進(jìn)后的燈板,外徑89.8,支持螺釘固定

圖2板子的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)如下:

  1. 元器件高度控制

在客戶燈具中使用,正面(元件面)的器件高度<12mm。圖2板子上體積較大的器件主要是:

(1)貼片電感L1,長(zhǎng)7.8*寬7*高7,高度7<12滿足要求;

(2)電解電容C1,直徑10*長(zhǎng)度13*腳距5,只能臥式安裝

(3)電解電容C2,直徑6*長(zhǎng)度12*腳距2.54,只能臥式安裝

注意:使用的是鋁基板,采用插件底層安裝,需要對(duì)器件膠進(jìn)行絕緣處理,這樣裝配工藝復(fù)雜,生產(chǎn)成本增加。因此采用正面臥式安裝工藝以降低生產(chǎn)成本。

2.安全距離

LED免驅(qū)燈板的電壓是AC220V,AC220V經(jīng)橋式整流和400V電解電容濾波形成DC300V,DC300V經(jīng)非隔離降壓型LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片eNJ2861BK為2835-2B19C提供19*6=114V。

wKgaomXQOGGAEthvAACz2_TfDm8924.png圖3 eNJ2861BK應(yīng)用示意圖

PCB走線電壓安全距離,PCB安全距離的分類包括:

(1)電氣間隙或者叫做空間距離

(2)爬電距離或者叫做沿面距離

(3)絕緣穿透距離

電氣間隙一般的決定方法是這樣的:

(1)一次側(cè)交流部分:保險(xiǎn)絲前L—N≥2.5mm,L.N PE(大地)≥2.5mm,保險(xiǎn)絲裝置之后可不做要求,但盡可能保持一定距離以避免發(fā)生短路損壞電源.

(2)一次側(cè)交流對(duì)直流部分≥2.0mm

(3)一次側(cè)直流地對(duì)大地≥2.5mm (一次側(cè)浮接地對(duì)大地)

(4)一次側(cè)部分對(duì)二次側(cè)部分≥4.0mm,跨接于一二次側(cè)之間之元器件

(5)二次側(cè)部分之電隙間隙≥0.5mm即可

附注:決定是否符合要求前,內(nèi)部零件應(yīng)先施于10N力,外殼施以30N力,以減少其距離,使確認(rèn)為最糟情況下,空間距離仍符合規(guī)定.

爬電距離通常是這樣決定的:

(1)一次側(cè)交流部分:保險(xiǎn)絲前L—N≥2.5mm,L.N大地≥2.5mm,保險(xiǎn)絲之后可不做要求,但盡量保持一定距離以避免短路損壞電源.

(2)一次側(cè)交流對(duì)直流部分≥2.0mm

(3)一次側(cè)直流地對(duì)地≥4.0mm如一次側(cè)地對(duì)大地

(4)一次側(cè)對(duì)二次側(cè)≥6.4mm,如光耦、Y電容等元器零件腳間距≤6.4mm要開槽.

(5)二次側(cè)部分之間≥0.5mm即可

(6)二次側(cè)地對(duì)大地≥2.0mm以上

(7)變壓器兩級(jí)間≥8.0mm以上

絕緣穿透距離應(yīng)根據(jù)工作電壓和絕緣應(yīng)用場(chǎng)合符合下列規(guī)定:

(1)對(duì)工作電壓不超過50V(71V交流峰值或直流值),無厚度要求;

(2)附加絕緣最小厚度應(yīng)為0.4mm;

(3)當(dāng)加強(qiáng)絕緣不承受在正常溫度下可能會(huì)導(dǎo)致該絕緣材料變形或性能降低的任何機(jī)械應(yīng)力時(shí)的,則該加強(qiáng)絕緣的最小厚度應(yīng)為0.4mm.

3.C2的焊盤設(shè)置

C2是0.1uF/400V,封裝為直徑6mm*長(zhǎng)度12mm,腳間距2.54,腳粗0.6的電解電容。經(jīng)測(cè)量C2的壓降為114V,因此焊盤間距設(shè)置為>2mm

wKgZomXQPO2Ad9-pAALLc3iBGww173.png圖4 1uF/400V電解電容臥式封裝尺寸

4.R1封裝選擇

R1作為C2之間釋放電阻,最高電壓為DC114V,因此選擇1206封裝。

5.2B19C(LED+和LED-)之間電壓為DC114V,這樣LED+和LED-之間的線間距不小于2mm,見圖5的黃線標(biāo)識(shí)。

wKgZomXQQD-AXZNHAAmHL1v5O20680.png圖5 LED免驅(qū)燈板驅(qū)動(dòng)電壓的PCB走線線距

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