一、爬電距離與電氣間隙是什么？
在做PCB設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到“爬電距離”和“電氣間隙”這兩個(gè)詞，它們是電氣安全中最關(guān)鍵的兩個(gè)概念，尤其是在高壓、高功率、強(qiáng)電隔離等電路中。
- 爬電距離（Creepage Distance）：指的是沿著絕緣表面兩個(gè)導(dǎo)電部分之間的最短路徑。打個(gè)比方，就是電會(huì)“爬”著絕緣表面走。
- 電氣間隙（Clearance Distance）：是指穿越空氣兩個(gè)導(dǎo)電部分之間的最短距離，也就是電會(huì)“跳”過(guò)去的最短路徑。
二、爬電距離和電氣間隙為什么重要？
這兩個(gè)參數(shù)直接關(guān)系到PCB板的電氣安全性和可靠性。如果距離不足，就可能發(fā)生電擊、擊穿甚至起火等嚴(yán)重后果，尤其在下列場(chǎng)景中更要特別注意：
- 電源管理、高壓系統(tǒng)、通信設(shè)備、變頻器、充電樁等；
- 安規(guī)類產(chǎn)品需通過(guò)如UL、CE認(rèn)證；
- 需要長(zhǎng)期在潮濕、多塵、污染環(huán)境中工作的電路板。
三、爬電距離和電氣間隙的確定方法
1. 按照工作電壓等級(jí)分類
IEC 60664-1 把電壓等級(jí)與所需爬電距離、電氣間隙做了明確規(guī)定：
| 額定電壓（Vrms） | 最小電氣間隙（mm） | 最小爬電距離（mm） |
| ≤ 50V | 0.2 | 0.2 |
| 125V | 0.8 | 1.25 |
| 250V | 1.5 | 2.5 |
| 400V | 3.0 | 5.0 |
| 600V | 5.0 | 8.0 |
注意：具體值還要考慮使用的絕緣材料、污染等級(jí)（Pollution Degree）以及過(guò)電壓類別（Overvoltage Category）。
2. 污染等級(jí)與材料組別
- 污染等級(jí)：
- 等級(jí)1：無(wú)污染或僅干燥的非導(dǎo)電污染
- 等級(jí)2：正常家電環(huán)境，偶爾電導(dǎo)污染
- 等級(jí)3：工業(yè)環(huán)境，頻繁潮濕、導(dǎo)電污染
- 材料組別（Material Group）：
- I：CTI ≥ 600（高耐漏電性）
- II：400 ≤ CTI < 600
- IIIa/b：100 ≤ CTI < 400（常見(jiàn)FR4）
> CTI即耐漏電起痕指數(shù)，參考IEC 60112。
四、PCB Layout中如何實(shí)際應(yīng)用？
作為一家有著20余年經(jīng)驗(yàn)的PCB設(shè)計(jì)公司，我們?cè)趯?shí)際Layout時(shí)，會(huì)結(jié)合以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行設(shè)置：
1. 用設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)定最小距離（DRC）
大多數(shù)EDA軟件（如Allegro、Altium Designer、PADS等）都可以根據(jù)項(xiàng)目電壓等級(jí)，設(shè)置“Minimum Clearance Rules”來(lái)防止布線過(guò)程中的短路風(fēng)險(xiǎn)。
2. 區(qū)分高壓與低壓區(qū)域
比如在電源模塊設(shè)計(jì)中，會(huì)將AC輸入?yún)^(qū)域與DC輸出區(qū)域物理隔離，保持至少6mm以上的爬電與電氣間隙。
3. 增加隔離槽或開(kāi)窗
有時(shí)即使距離不夠，我們也會(huì)在PCB板上開(kāi)槽或打孔，以拉長(zhǎng)爬電路徑，這種方法在高壓產(chǎn)品中非常常見(jiàn)。
4. 符合UL 796與UL 60950標(biāo)準(zhǔn)
為了客戶后續(xù)安規(guī)認(rèn)證順利，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)默認(rèn)參考UL要求進(jìn)行最小安全距離布線。
五、合理設(shè)計(jì)爬電距離與電氣間隙，讓PCB更安全可靠
爬電距離和電氣間隙的設(shè)定，表面看是PCB上的一個(gè)參數(shù)，實(shí)則是產(chǎn)品是否安全的重要門檻。宏力捷電子作為專業(yè)PCB設(shè)計(jì)公司，支持BGA封裝、盲埋孔設(shè)計(jì)、多層板布線優(yōu)化等復(fù)雜需求，并嚴(yán)格按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為客戶設(shè)置電氣安全距離，助您項(xiàng)目一次過(guò)審，放心生產(chǎn)。
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