Kriechstrecke nach VDE am TO-220 Gehäuse

Feb 08, 2005 10 Replies

Grüß euch,



Da stehe ich jetzt im Dilemma. Natürlich habe ich mir zuerst die Bauteile ausgesucht und mir dann erst Gedanken über die Isolation gemacht.



Im Konkreten geht es um einen IGBT im TO-220 Gehäuse. Bei 600V maximaler Betriebsspannung komme ich auf 0,3mm Luft- und 3,2mm Kriechstrecke.



Auf der Leiterplatte könnte ich die Kriechstrecke schon isolieren, indem ich den Pin um ein Rastermaß nach außen biege und dazwischen eine Nut in die Leiterplatte fräse, also ca. so:



/--------- Gate +-----| Source +-----| TO-220 Nut === /-| Drain +--/ \---------



Das mit dem Verbiegen sieht zwar etwas unprofessionell aus, aber verboten wirds ja nicht sein. Soll auch nicht in Großserie gehen.



Jetzt habe ich aber am Gehäuse selber dort wo die Beine herauskommen einen Abstand von mind. 1.15mm. Autsch. Jetzt habe ich folgende Ideen:


1) Verkleben mit Epoxy / Zweikomponentenkleber / sonstwas
2) Bepinseln mit isolierendem Lack

Ist das machbar und zulässig? Was den Lack betrifft - wie heißen sowas? Unter "Isolierlack" oder "Hochspannungslack" habe ich nichts gefunden, sollte bei Farnell, RS oder Conrad beziehbar sein.



Grüße,



-as



PS: Warum zum Teufel gibt es Halbleiter die bis zu 1kV aushalten im TO220 Gehäuse???


Hallo Adolf,

die Kriechstrecken an den Gehäusen sind für die angegebenen Spannungen ausreichend. Falls das eine sichere Trennung zwischen Hochspannung und berührbarer Kleinspannung werden soll, natürlich nicht. Aber dann solltest du deine Schaltung anders aufbauen, z.B. Optokoppler oder Übertrager in der Gate-Leitung. Erzähle mal genauer, was du vorhast.

Gruß, Alexander

Weil sich die Hersteller vielleicht an der Physik orientieren und nicht an Ö-Norm Norminterpretationsversuchen ;-) Und auf dem Halbleiter selber sind die Abstände *viel* kleiner, man muss nur das richtige Material hernehmen. Das nennt sich dann auf Neudeutsch "Technology".

Wie wäre es mit einem Angst-Schrumpfschlauch auf dem PIn anstelle der unprofessionellen Verbiegeaktion, bei der zudem die Gefahr besteht, dass das Beinchen bricht oder die (isolierte) Einführung in das Gehäuse beschädigt wird ?

Gruß Oliver

P.s.: Das erinnert mich irgendwie an ein gewisses Einbruchmeldeanlagenprojekt: Entwicklung: Massive flächige Erdung aller Linien-Masseleitungen am Gehäuse, damit der pöse Pursche nicht über 230V Differenz auf zwei Linien die ganze Anlage aushebeln kann. Halt *nachgedacht*: Was würde ein Einbrecher machen, der das Ding knacken will und dazu ein paar Leiterbahnen so zerlegen möchte, dass ggf. nicht nur die Eingangsstufe kaputt geht und dazu das System zwischen Eingang und Ausgang mit etwas höheren Spannungen "einspannt". V*S: "Nach Norm Blabla darf Erdung im System nur an einer Stelle sein, Installateur könnte das an anderer Stelle machen, Zentrale muss potentialfrei sein." Nachfrage bei VDE: "Wie bitte ?" Nächster Test bei V*S: "Haben Sie die Leitungen auch alle geerdet ?" ;-) Ja, es ist Fassenacht ...

Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

In den Halbleiter kommt auch kein Schmutz, Staub oder Betauung.

Das Problem ist, dass die Lötaugen auf der Leiterplatte nicht viel Platz zwischeneinander haben. 0,5mm oder so?

Jetzt kannst Du Dir vorstellen wenns hier verschmutzt und leicht feucht wird und eine kräftige 300V Spannungsquelle dahinter geht sind 0,5mm leicht überbrückt. Und dann geht die Party ab *g* Und genau das will die VDE0110 vermeiden.

Grüße,

-as

Du mußt auch das Gate entsprechend ausfräsen. In manchen TV wird das genau so gemacht. Ein VDE-Zeichen wird dein Halbleiter sowiso nicht haben. Es geht also nur um deine bedenken, eine sichere trennung nach VDE bekommst du in einem Halbleiter nicht..

Anscheinend geht es in sauberer Umgebung :-)

MFG Gernot

Dann versetze doch die Lötaugen etwas, also so:

*-------+----- *-----------+TO220 *-------+-----

Dann sollte genügend Platz für eine Beruhigungs-Schlitzfräsung vorhanden sein.

Ansonsten: Schau Dir mal gängige Schaltregler an, die arbeiten intern sehr wohl mit 400V und funktionieren i.a. recht gut. Der Trick mit dem Versatz ist durchaus üblich, speziell bei stehenden TO220 Gehäusen, aber Schlitze fräsen die keine in die Boards.

Bei einem durchaus vertrauenswürdig aussehenden Teil Made in UK sind das ca. 1,9mm Abstand zwischen den Pads der Schalttransistoren ohne Schutzlack.

( Ggf. wird noch die Platinen mit einem speziellen Lack geschützt, IMHO mehr aber auch nicht. Aber wer weiß, vielleicht werden deshalb in .de kaum mehr Primärschaltnetzteile gebaut, weil die Entwickler alle Angst haben, importieren ist da sicherer ;-/

Hingegen wird i.a. viel Aufwand für die gefahrenträchtige Trennung zum Niederspannungsteil gesteckt, i.a. mit viel Abstand und fett eingezeichneter Trennlinie.

Also 1,9mm sind nicht so schnell überbrückt, immerhin sind derartige Schaltnetzteile heute Standard.

Gruß Oliver

Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Wieso? Zwischen Gate und Source sind maximal 15V, und die sind relativ hochohmig.

-as

Oh. Das Teil ist ja anders belegt als Mosfeet oder Bipolar. Das hab ich nicht bemerkt :-)

MFG Gernot

Hallochen! Nun, ich bin kein besonders guter Normenfuzzy, aber ein bisschen sollte immer gehen. Sehen wir uns mal die Basisnorm für die Isolationskoordinaten an (N60664). Spitzenspannung und Überspannungen fallen weg, da sie innerhalb der Schaltungsgrenzen deiner Hardware liegen müssen, daher gilt nur mehr die Umgebungsbedingung. Also gegen Verschutzung und Feuchte schützen. Wenn es also dann bei deiner App nur mehr um Netzspannung geht, haben wir bei 250Veff und einer gedruckten Schaltung bei Verschmutzungsgrad 1 nur mehr 0,56mm Kriechstrecke (400Veff 1mm). Die Luftstrecke ist hier um Faktoren kleiner (1kV Steh-Stoßspannung 0,15mm bei Verschmutzungsgrad 1).

HTH lg Peter

Ne, du hattest Recht, ich habe die Belegung falsch im Kopf gehabt. Das mit dem Vorsatz ist eine gute Idee.

-as

^^^^^^^^^^

Das ist überhaupt der richtige Begriff für so manche Norm!

Gruß Thomas

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