PCB安规设计是怎样的？怎样设计高压电源的安规？ECM设计间距是怎样的，CAF设计间距要求是怎样的？电源的PCB间距设计指南，安规标准有哪些？380V电源安规设计_抗caf距离设计

一些关于问杨老师间距的问题，PCB设计中电源的安规间距是多少？不同电压之间间距要怎么变化？走线之间的距离多少合适？过孔与过孔之间的间距多少合适等之类的问题。我们来看下特斯拉充电机的PCB板，然后结合特斯拉充电机板， 杨老师将从电压安规、可制造性、信号质量三个大方面来阐述多少的距离才是最合适的? 这个问题来自群友的疑难杂症，杨老师V信：PCB206 可入群：

我们来看下特斯拉model 3 充电机的电路板，下面标识出了电路板主要的接口和一些功能器件。

我们再来看一下一张更清晰的图片：

从该特斯拉车载充电机电路板上可以看出高压安规间距做得是很大的，初次级做了比较好的隔离，强弱电等也做了很好的分区。我们不仅仅只是只是欣赏他人做好的作品，更要知道设计的原理，那从源头出发，为什么要这么设计，怎样设计好这么一块有高压低压  有强弱电信号的板子？

首先，我们来聊聊设计间距的第一部分：安规间距

弄清楚如下几个问题再加上熟悉各种设计标准，外加设计经验，基本就能掌握这第一部分了。

第一个问题：为什么要做安规间距，什么是安规？

通俗一点讲，做安规间距就是为了产品的安全，是为了工作时不击穿，不短路  不烧坏电路板，不引起火灾；也是为了产品的电磁兼容与辐射、节能环保等方面满足要求；当然也要考虑认证，考虑产品对相关法律、法规及标准的符合性，对可预见或不可预见的风险进行评估。安规的意思也比较明了，就是安全规范，是产品认证中对产品安全的要求，包含产品零件的安全的要求、组成成品后的安全要求。

第二个问题：为什么安规间距不一样，各种不同的产品之间的安规间距也有差异，这个是执行标准的问题吗？

1，不同产品在不同环境下 安规间距肯定有所差异，毕竟运用环境的不同，比如办公环境，工厂环境，户外环境都是不同的，拿户外坏境来说，长期接受导电粉尘，雨或其他潮湿环境；2，运用类型的不同，很常见的就是军工，航天类产品一般都严格于消费类产品；材料的好坏也会对安规间距差异。3，在不同的海拔高度下用的产品，安规间距肯定也是不一样的，一般来说  越高的海拔对安规间距的要求就越大。我们分别来看下相关的分级和影响

污染环境的不同：

材料类别的不同（主要考量耐漏电性指标CTI）

海拔高度的不同：

第三个问题：间距的设置到底参考什么？

杨老师前面讲了这么多 似乎没有讲到重点，比如我24V电源 间距要做多大？比如我48V电源间距怎么设置等等。满足安规标准，IEC标准  国标，IPC标准，在没有设计经验和内部产品规范的情况下取标准最大值。安规间距的设置主要考虑三个个方面：1，电气间距   2，爬电间距  3，ECM电化学迁移间距。我们可以从安规标准中找到相应的要求。部分如下图，具体的大家可以找杨老师要相应的规格标准  自行整理下载.

而ECM设置的间距可能对于一部分人接触不多，这是因为在高温高湿的情况下更容易发生，金属离子在电场作用下在非金属介质中发生电化学迁移(ECM，Electro Chemical Migration)反应，从而在电路的阳极、阴极间形成一个导电通道而导致电路短路，一般以下情况还是比较难形成CAF现象，但是不同产品环境下就不一定了。一般要考虑以下情况才有可能发生1、水气（大气环境中无法避免）2、电解质（似乎难以清除）3、露铜（电路板内以铜箔当基材，所以无法避免）4、偏压（电路设计之必然，所以无法避免）5、通道（看来就只能对此参数做改善了）。

那如何避免：提高电路板材料  加大电压之间的间距等。所以这里就涉及到了一个ECM间距。更多想要了解这个的   分享此文也可以找杨老师要《内层微短路案例-CAF的形成》以及《CAF测试的奥秘》去深入了解下  这里杨老师就不细讲了。

第四个问题：安规间距的确认有什么步骤？

第一步：根据线路原理确定导线间最高电压。第二步：确定导线在 PCB 板上的位置，如导线是在 PCB 板外层或内层。第三步：产品是否要符合某一特定标准，如是则必须按标准要求决定最小导线间距。如 UL 标准要求的产品，首先必须按表2L 和 2N 来决定所需绝缘等级，然后可从相关 UL 表中找到应该的最小导线间距。第四步：通常 PCB 板外层要求导线间距较内层要大一些，比例可掌握在约 1:1.25。第五步：应考虑 PCB 板材特性，产品温度上升幅度，海拔高度变化等对导线间距作适当的调整。

接着，我们来聊聊设计间距的第一部分：可制造性

我们所做的任何设计都要考虑可制造性，也就是说要能够做出来，另外还要考虑成本。尽量少的做极限加工，比如极限的线宽线距，极限的孔间距，走线到板边的距离，VCUT工艺走线铜箔的距离要求等等。可制造性的间距问题在这边文章中就不详细介绍了  后续在DFM中再详细介绍。

下面给一张常规板厂的加工能力

最后，我们简单说说设计间距的最后一部分：信号质量

3W原则：PCB设计中为了减少线间串扰，应保证线间距足够大，当线中心间距不少于3倍线宽时，则可保持大部分电场不互相干扰，这就是3W规则。

5W原则：5W原则就是线中心间距不少于5倍线宽，一般针对差分等高速信号，等长时也需要5W原则。

20H原则：电源层相对地层内缩20H的距离，当然也是为抑制边缘辐射效应。在板的边缘会向外辐射电磁干扰。将电源层内缩，使得电场只在接地层的范围内传导。有效的提高了EMC。若内缩20H则可以将70%的电场限制在接地边沿内；内缩100H则可以将98%的电场限制在内。

共面阻抗：为了有效控制阻抗，我们的走线到铜箔也可能涉及到间距。

高速信号过孔反焊盘的优化：

为了减少串扰，为了更好的SI效果，为了更好的EMC，为了阻抗控制等等这些信号品质都和间距有关。

综上分析：PCB设计是从哪些方面考虑间距的？主要就是安规间距、可制造性、信号质量三个大方面。