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一、什么是安全间距？
在学生时代课设中，由于PCB设计多是<=30V的低压电路（51单片机，STM32单片机芯片电源电压多为5V,3.3V等，电源电路多为LDO电路，供电多来自于电脑、充电宝或电池等），故通常对安全间距问题不是很注意。实际上在低压电路设计中也是需要注意安全间距的。
在接触开关电源电路PCB(多高压环境，通常供电直接来源于220VAC，即交流市电，我们生活中家电供电都是来自于墙壁上的插座，是由电网进行供电的)的设计中，如果不注意安全间距的设计，非常可能导致电路板短路，电磁干扰，甚至炸板等问题，不仅不能实现功能跑不起来，而且有很大的安全隐患。
所谓安全间距，通常指电气间隙和爬电距离。（部分图文引用博主老秦和梁思考的文章《PCB 安规设计 | 一、电气间隙和爬电距离》）补充说明，爬电距离永远都 ≥ 电气间隙。
电气间隙就是：两个器件导体（如焊盘或者过孔）部分之间的空气的最短距离。
电气间隙取决于：额定电压、过电压类别、污染等级、材料。
爬电距离：就是沿着绝缘表面的在最短距离。
爬电距离取决于：工作电压、污染等级、材料组别、绝缘形状。
（下图源自EEWorld 电子工程世界）
- 污染等级：根据环境条件分为 1-4 级（工业环境通常为 3 级）。
- 材料组别：依据 CTI 值划分。
举例：在污染等级系数为PD2(=1.2),过电压类别系数CATII(=1.5),材料组别系数Ⅱ(=2.0)时的安全间距设计(在 PD2、CAT II、材料组别 II 的常见条件下，电气间隙大约随电压按 0.01 mm/V 增长)：
在小于等于30V的低压电路设计中，为了减少线间串扰Cross Talk(PCB上不同网络之间由于较长的平行线布线，会引起互相干扰)，应该保证导线间距足够大，当导线中心间距不少于三倍线宽时，则可保持70%的电场不互相干扰，即3W规则。(关于线宽的设置又是另外一门学问，通常芯片周围走线就是0.25mm，高压电源和高压地线则需要考虑散热，走线要粗并且铺铜面积尽可能大，具体还需要考虑到整版功率、电压、电流、损耗等问题，在此不多赘述，可以自己搜索了解一下)
此外还可以在平行线之间插入接地的隔离线（网络为GND的走线或者铺铜），这种方法也适用于隔离开关电源电路设计中的高压电路模块和低压电路模块。
好了不说太多废话门，进入正题。
情况一：
你是个大学生，只是设计一些普通的单片机项目不涉及高压，最小安全间距保持 0.5 — 1mm即可，而且AD默认设置中小于25mil就会自动报错。
线与线之间间距最好大于等于>=0.5mm,焊盘与线之间最好>=0.75mm。可以参考下表。
| 交流峰值&直流电压 | 内层线路安全间距 | 焊盘、过孔、元件腿等裸露外层线 间距 |
| 0 ——15 V | 0.05 mm | 0.1 mm |
| 16 ——30 V | 0.05 mm | 0.1 mm |
| 31 ——50 V | 0.1 mm | 0.6 mm |
插一嘴，关于测试点：如果要放置测试点，除了要注意不要放在其他器件丝印里面，最好放在PCB只走贴片且比较空的那一面外，不同网络的测试点中心间距之间最好保持>=2mm 。
如果你的PCB空间有限或者为了节约成本做的比较小，那么一些器件的安全间距无法满足怎么办？
开槽：可以在两个网络（随便你是走线、铺铜还是引脚）间开槽1mm （及以上）（注意是在Keepout层开槽,画1mm线后按住快捷键T+V+B创建槽孔，按3转换3D视图就可以看到啦）
这样就可以增加爬电距离，不过并不能改善电气间隙问题。
如果你还对电气间隙有改善需求，可以：
- 通过绝缘材料并且在可能的情况下通过双侧组装实现间隔；
- 在布局的时候高低电压分区域隔离。
情况二：
如果你现在刚刚步入硬件layout行业，是个实习生小白，那么也一定需要了解安规设计（说人话就是还是上面的安全间距，但是不像学校里的那种，不同产业不同产品，有不同的明确国标，比如国标GB4943.1_2022 (该标准适用于额定电压不超过 600V 的音视频、信息技术、通信技术领域的电气电子设备，以及商用和办公设备。像电视、电脑、打印机、手机及配套充电设备和嵌入通信模块的工业设备等都在其管辖范围内。这些设备必须通过CCC认证，认证测试所依据的安全标准就是GB 4943.1-2022)等同采用国际标准 IEC 62368-1:2018。）！
（萌新其他记不住，但是一定要知道PE和其他网络必须至少间距大于等于4mm！！！开玩笑的，其他也要知道）
下面给出常用的安全间距设计表格（引用来源于老秦和梁思考），可以跳过一些补充说明直接划到后面。
（注释：PFC电路即功率因数校正电路，能对功率因数进行校正，或者说能提高功率因数的电路。是开关电源中很常见的电路。指路：Vector_potential《开关电源PFC电路原理详解及matlab仿真》文章）
关于对电源种类的补充说明;
放一张常见的电源电路让安全间距更详细一点。给小白说明一下：F1即保险丝（叫保险管也行），RB1即整流桥，T1即变压器，如图所示：（来源老秦和梁思考）
如下，是Ⅰ类设备(采用基本绝缘和保护接地来进行放电击保护的设备。)的不同电压转换类型的开关电源安规设计要求（即安全间距）：
参考文献：
一些CSDN优质文章链接指路 ：
引用：《施耐德 BlokSeT 产品的电气间隙和爬电距离是如何计算的？》
网址：
| https://www.163.com/dy/article/JS4JIDE60556A46H.html |
内容节选：以实际产品为例，依据 IEC 60664 - 1 和 GB 7251.2 - 2023 等标准，给出电气间隙的海拔修正公式和爬电距离的污染等级修正方法:
海拔每升高 1000 米，电气间隙需增加 7%，修正公式：
修正后电气间隙=基准值×(1 + (H-1000)/1000 × 7%)（H 为海拔高度，单位：米）。结果向上取整。
示例：
- 海拔 2000 米时，400V AC系统修正为3×1.14=3.42mm，实际取值≥4mm。
引用：核桃设计分享 《电气间隙，爬电距离原来那么多讲究！》
https://www.dianyuan.com/eestar/article-10921.html
https://www.dianyuan.com/eestar/article-10921.html一：电气间隙的计算：
（1）对于低压系统（400VAC）：基准值为3mm(海拔≤1000米)；
（2）中压系统（12kV）：基准值125mm（污染等级2级）；
（3）海拔超过1000米时，每升高1000米，基准值需增加7%;
修正后电气间隙 = 基准值 × (1 + (H-1000)/1000 × 7%)（H为海拔高度，结果向上取整）
示例：400V系统在海拔3000米时，修正系数为1.14（3×1.14≈3.42mm，取整至4mm）
二：爬电距离计算：
爬电距离 = 最高工作电压 × 爬电比距
爬电比距需要根据污染等级确定：
污染等级2级：20mm/kV（最高电压），污染等级3级：25mm/kV（需在2级基础上增加25%）。
污染等级每提升一级，爬电距离需增加25%。
示例：400V系统在污染等级3级时，爬电距离≥16mm×1.25=20mm
采用CTI≥600的绝缘材料（如树脂）。
不同的行业都有不同的国标，在做大型电器如常用家电等电路设计都需要遵守其中规定，IEC是国际标准体系，涵盖了从基础电气元件到高级电子系统的各个方面，包括电线电缆、电力系统、自动化设备、家用电器等，具有全球公认的权威性。EN是欧洲标准，北美通常也采用IEC或其本地化版本，中国的国家标准GB由国家标准化管理委员会（SAC）发布，与IEC等国际标准保持高度一致。
而且这些标准是会一直跟新的，最好根据最新的正在实施中的来。（补充说明下，小白不用了解那么多，可以作为知识扩展）不过公司具体是什么行业的，需要设计什么电器，可以多问一下前辈，参考前辈的、公司已投产的设计，在抄板子的时候多ctrlM测一下距，记录下来。
引用IEC62368-1 2018版标准下载
引用：GB 4793.1 - 2007《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第 1 部分：通用要求》
其中第 6.7 节明确了相关电气间隙和爬电距离的要求与测量方式
更多详细内容请见参考文章……
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转载自 CSDN-专业IT技术社区
原文链接：https://blog.csdn.net/2401_85400618/article/details/156748276
