一句话总结:IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) 里没有"PS1 与 PS3 之间必须留 6.4 mm 隔离带"这条规则;印制板上真正要同时满足的是两套独立判据——Annex G.13 的绝缘要求(未涂覆与涂覆印制板、同层与不同层导体)与 6.4.7 的 PIS 分离距离(弧光型 13 mm、电阻型 5 mm)。把这两套判据混成一条"6.4 mm",是 PCB 布局审查中最常见的错误。
印制板上的两套距离
| 判据 | 条款 | 两端是什么 | 数值来源 |
|---|---|---|---|
| 电气间隙 / 爬电距离 | 5.4.2 / 5.4.3 + G.13 | 两个不同电位的导体 | 按工作电压、污染等级、材料组查表 |
| PIS 分离距离 | 6.4.7 | 潜在点火源 与 可燃材料 | 弧光型 13 mm、电阻型 5 mm |
| 防火屏障 | 6.4.8 | 隔开着火区域 | 结构与材料等级 |
第一套防的是电击与绝缘失效,第二套防的是起火蔓延。同一块板上两条都要过,但它们评价的对象完全不同:前者看"两个导体之间",后者看"点火源与塑料件之间"。
G.13:印制板绝缘的四个分支
Annex G.13 按"是否涂覆"与"导体在不在同一面"分出四条路径:
| 条款 | 对象 | 要点 |
|---|---|---|
| G.13.2 | 未涂覆印制板 | 直接按 5.4 的间隙与爬电距离要求评价 |
| G.13.3 | 涂覆印制板 | 涂覆层可作为绝缘的一部分,但须满足涂层与工艺要求 |
| G.13.4 | 同一内层表面上的导体之间 | 内层导体的绝缘由基材厚度承担,按固体绝缘评价 |
| G.13.5 | 不同表面上的导体之间 | 跨层导体之间的绝缘按层间基材评价 |
| G.13.6 | 涂覆印制板的试验 | 规定涂层绝缘的验证试验 |
关键点:涂覆不是"免死金牌"。G.13.3 与 G.13.6 允许涂覆参与绝缘,但前提是涂层材料、厚度、工艺与试验都符合要求;随意喷一层三防漆不能缩短距离。
内层导体:靠基材厚度
G.13.4 处理的是同一内层上两个导体之间的绝缘——此时没有"空气路径",绝缘完全由基材承担,因此按 5.4.4 的固体绝缘要求评价(厚度、层数、抗电强度),而不是查 5.4.2 的间隙表。
G.13.5 处理跨层情形:两个导体在不同层,绝缘由中间的基材层承担。多层板的层间厚度、半固化片的耐压能力,都在这里被考核。
PIS 在板上的常见位置
按 6.2.3 的判据,板上容易成为 PIS 的点包括:
- 连接器与端子:插拔瞬间产生电弧,开路电压与电流容易同时满足弧光判据;
- 保险丝夹与继电器触点:断开时拉弧;
- 大功率电阻、功率器件焊点:持续发热,功率超过 15 W 且持续 30 s 以上即为电阻型 PIS;
- 接触不良的压接点:实际温升远高于设计值。
对这些点,按 6.4.7 保持距离:
| PIS 类型 | 与可燃材料的最小距离 |
|---|---|
| 弧光型 PIS | 13 mm |
| 电阻型 PIS | 5 mm |
达不到距离时,用防火屏障隔开(6.4.8),屏障的材料等级按 Annex S 选择,见 防火外壳与 PIS 判定。
三个常见错误
- 套用 6.4 mm 隔离带:标准中无此规则,应按 5.4 计算、按 6.4.7 量距离。
- 认为涂覆后可以任意压缩间距:G.13.3 与 G.13.6 有涂层与试验要求。
- 只算导体间距,不管 PIS:6.4.7 的对象是"PIS 与可燃材料",塑料骨架、胶带、线材都在范围内。
关键事实
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) Annex G.13.2 规定未涂覆印制板的导体间距按 5.4 的间隙与爬电距离要求评价
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) Annex G.13.4 规定同一内层表面导体之间的绝缘按固体绝缘评价,由基材承担
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) Annex G.13.5 规定不同表面导体之间的绝缘由层间基材承担
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) Clause 6.4.7 规定可燃材料与弧光型 PIS 的最小距离为 13 mm、与电阻型 PIS 为 5 mm
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0) Clause 6.2.3 规定弧光型与电阻型 PIS 的判定判据
常见问题
Q: IEC 62368-1 要求 PCB 上 PS1 和 PS3 之间留 6.4 mm 吗? A: 没有这条要求。标准不按 PS 级别规定固定隔离带,导体间距按 5.4.2/5.4.3 查表计算,PIS 距离按 6.4.7 单独量。
Q: IEC 62368-1 里 PCB 涂三防漆能缩短爬电距离吗? A: 要看是否按 G.13.3 与 G.13.6 评价。涂覆层可作为绝缘的一部分,但须满足涂层材料、厚度与试验要求,随意涂覆不能缩短距离。
Q: IEC 62368-1 多层板内层导体之间的绝缘怎么评价? A: 按 G.13.4 与 5.4.4 的固体绝缘要求,由基材厚度与耐压能力承担,不按空气间隙评价。
Q: IEC 62368-1 的 13 mm 和 5 mm 用在哪里? A: 6.4.7 的可燃材料与 PIS 分离距离:弧光型 PIS 13 mm,电阻型 PIS 5 mm。达不到时加防火屏障。
Q: 板上的连接器算不算 PIS? A: 视其开断条件而定。若开路电压大于 50 V 峰值且峰值电压乘 RMS 电流大于 15,即为弧光型 PIS(6.2.3)。
参考文献
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Annex G.13 — Printed boards
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Clause 5.4.2 — Clearances
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Clause 5.4.4 — Solid insulation
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Clause 6.2.3 — Classification of potential ignition sources
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Clause 6.4.7 — Separation of combustible materials from a PIS
- IEC 62368-1:2023 (Ed 4.0), Clause 6.4.8 — Fire enclosures and fire barriers
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