Компоновка печатной платы - Запрошена критика дизайна

Мне было интересно, смогу ли я получить некоторую критику по поводу моей первой разводки печатной платы.

Я пытался как можно лучше изолировать сторону 240 В от стороны 3,3 В.

Единственное, что меня действительно беспокоит, это достаточно ли расстояния между моими дорожками на стороне 240 В и достаточно ли ширины дорожек?

Я стараюсь сделать печатную плату максимально компактной. На данный момент его размеры составляют около 46 мм x 39 мм.

Верхний слой печатной платы

Нижние треки

Плата предназначена для беспроводного управления освещением с помощью обычного выключателя света в качестве входа, 240 В, подключенного к IRM-02-3.3 с 3,3 В, а затем питающего ESP8266-01.

Там есть оптопара и симистор для переключения легкой нагрузки.

Схема:

Схема

Мысли и отзывы очень ценятся :)

ОБНОВЛЕННАЯ печатная плата:

Обновленная печатная плата

(1) Что означает серая рамка под MOC? (2) Обычно мы помещаем обозначения компонентов (R1 и т. д.) на печатную плату, а не номиналы компонентов. (3) Резистор R2 излишне снижает длину пути утечки. Переместите его вправо. (4) Насыпка земли вокруг оптронов также уменьшает длину пути утечки. Это требуется?
@ Транзистор 1) Серая рамка - это вырез на печатной плате для изоляции. 2) Вместо этого я добавлю обозначения. 3) Достаточно ли расстояния 3,5 мм? 4) Нет, не требуется, если нужно, могу удалить. Обновил печатную плату в исходном посте внизу.
вырез 2 мм, выходящий за узлы переменного ~ постоянного тока, сделан для защиты от переходных процессов 3 кВ с использованием 1,5 кВ / мм для воздуха.
Как физически расположен модуль ESP-01 над платой? Он висит слева (от платы) или справа (над оптопарой)?
@duskwuff Над оптроном
Соответствуете ли вы требованиям к утечке тока между резисторами R1 и R2? То же для выводов входящего 240 В, какая утечка тока между контактными площадками?
@winny Я немного изменил его из комментариев, так что между R1 и R2 3,1 мм, а также есть зазор в прорези. Расстояние между контактными площадками винтовой клеммы 1,5 мм.
Это слишком мало для степени загрязнения II и группы материалов 3. Каков CTI для печатных плат?
@winny На самом деле не вижу никаких данных на своем сайте. Собирался сделать это на jlcpcb.com/capabilities/Capabilities
Просто fwi: в Соединенных Штатах (я не знаю вашего местоположения) 240 В на самом деле представляют собой две фазы 110 вместе взятых. Я упоминаю об этом, потому что, если вы находитесь в Соединенных Штатах, эта конструкция всегда оставляет половину напряжения включенным.
Спросите или предположите, что CTI=175 (материальная группа 3).
@JhnnyNthing Я, наверное, должен был упомянуть! Я в Великобритании.
Привет, спасибо, что опубликовали это. Учимся и на ответах. Не подскажете, как вы искали клеммы питания в EasyEDA для клемм с маркировкой J1 Mains и J2 Load?

Ответы (4)

Разрешение модулю ESP8266 нависать над оптоизолятором нарушает границу изоляции. Подумайте о том, чтобы повернуть модуль так, чтобы он выступал над (в настоящее время неиспользуемым) пространством слева от доски.

Использование резисторов для поверхностного монтажа для подтягивающих резисторов сэкономит вам значительное количество места на плате. (Проходной резистор на стороне ВН исправен.)

Вам нужно использовать только толстые дорожки для сетей, которые будут нести большой ток. Вы можете безопасно использовать более тонкие дорожки для оптопары и регулятора напряжения, так как ни один из них не должен нести большой ток.

Поворот BT136 на 180° может позволить вам переместить оптопару вверх, а резистор вниз, сэкономив некоторую длину дорожки.

Добавление предохранителя на линейный вход может быть хорошей идеей.

Я немного озадачен тем, почему это не был полностью SMD-дизайн с самого начала. Вы все еще можете вырезать детали SMD для изолирующего барьера. Учитывая все обстоятельства, я думаю, что это был один из первых макетов платы OP. +1
@Sparky256Sparky256 Это моя первая попытка компоновки платы. Я подумывал о том, чтобы сделать SMD, но задавался вопросом, не откусывает ли он больше, чем я могу прожевать с первого раза! Может быть, V2 я могу сделать SMD.

Похоже, ваши вопросы таковы: достаточна ли изоляция щели? Достаточно ли разделены дорожки? Достаточно ли содержательны треки?

Во-первых, на плате нет очевидного защитного заземления. Если вы используете сетевое напряжение, нейтраль нельзя считать землей. Кажется, у вас есть кнопка на этой плате, но заземления нет вообще. Я за эксперименты, но это заставило меня создать учетную запись stackexchange только для того, чтобы ответить - пожалуйста, исправьте это.

Ваш выбор линии и разъема нагрузки выглядит так, как будто это будет ограничивающим фактором в том, какое разделение вы можете получить. Также рассмотрите ваши сквозные выводы - я не могу сказать, установлены ли компоненты на красной или синей стороне. Рассмотрите также добавление припоя при проверке разделения. Проверьте материал и толщину вашей платы на номинальное напряжение.

Что касается ширины дорожек, вы должны рассчитать ее на основе потребляемого тока нагрузки и толщины меди (веса) на печатной плате.

Я бы порекомендовал вам выяснить, какое разделение на самом деле необходимо, использовать пакет программного обеспечения для печатных плат, в котором есть правила проектирования разделения проводников, и установить для них это значение, чтобы вы могли определить, есть ли у вас какие-либо нарушения. Добавьте защитное заземление и будьте осторожны.

На самом деле я уже удалил кнопку, так как она не нужна на окончательной печатной плате. Все это будет в корпусе, поэтому после установки его нельзя будет трогать. Я мог бы использовать другой разъем для работы и нагрузки. Это были только первые, с которыми я столкнулся. Материал платы FR-4 и 1,6 мм. Есть ли у вас какое-либо рекомендуемое программное обеспечение для проектирования печатных плат, поскольку я использовал бесплатное программное обеспечение, которое не предлагает эту функциональность.
похоже, что это должна быть достаточно толстая плата - electronics.stackexchange.com/questions/211025/…
Хорошо - просто не хотел, чтобы у вас был горячий корпус или кнопка. Похоже, у вас есть контактные площадки 1,5-2 мм, которые могут не выдерживать такое напряжение. Похоже, это должна быть достаточно толстая доска — ссылка «см. также». Одним из бесплатных инструментов, который, похоже, имеет правила трассировки DRC, является PCB123 от одного из производителей печатных плат, но iirc они могут попытаться запереть вас в своем доме правления. Есть также Eagle, который теперь предлагает ежемесячные лицензии. (Извините, если я не должен упоминать продукты - я здесь новенький).

Обычно картонный дом может делать прорези шириной до 31 мила или 2 мм. Вырез вашего слота не обязательно должен быть шире этого, но он должен доходить до фиолетовой линии, которая, как я полагаю, является вашим зазором по периметру в 50 мил.

Таким образом, вы изолируете R2 от R1 с точки зрения создания. 240 В переменного тока не так уж и много, но даже при 600 В переменного тока (Канада) прорезь прорези убивает любые шансы на трещину или трещину плюс искрение.

В крайнем случае вы можете вставить в пазы тонкие листы слюды на случай сильного взрыва симистора или тиристора. Слюда остановит раскаленные плазмой обломки на секунду или около того, за это время сгорит восходящий предохранитель.

Вы можете остановить разрез сразу за кольцевым кольцом R2. Прорези могут выходить за край платы, но это выглядит липким, если только не требуется прочный изолирующий барьер.

Обратите внимание, что все прорези имеют закругленные углы, равные радиусу сверла, выполняющего разрез. Так как вам нужно дать точные размеры дощатого дома, не путайте их с прямыми углами, так как они не могут их сделать. Для размеров прорези дайте им длину и ширину за вычетом радиуса сверла, которое они используют. Для бит 2 мм уменьшите документированные размеры на 1 мм и т. д.

Фиолетовая линия — край печатной платы. Я могу расширить слот между R1 и R2
Вы можете остановить разрез сразу за кольцевым кольцом R2. Прорези могут выходить за край платы, но это выглядит липким, если только не требуется прочный изолирующий барьер.
Да, я сделал это сейчас. Оставили небольшой зазор на краю платы, но расширили его за контактную площадку R2. :) Спасибо
Если эта фиолетовая линия является краем вашей доски и вы используете Altium, вам необходимо установить ее. Выберите линии краев платы, а затем перейдите (как мне кажется) Edit->Board Shape->Define from Selected Objects.
@Daniel Это было сделано в EasyEDA.
@Настойчивый. Я добавил этот вырез в свой ответ, поскольку комментарии не всегда архивируются, но вопросы и проверенные / принятые ответы архивируются.
@Настойчивый. Если размер вашей сетки составляет 100 мил, то у вас там есть крошечные отверстия! Дэниел заметил некоторые важные вещи.

Если эта фиолетовая линия является краем вашей доски и вы используете Altium, вам необходимо установить ее. Выберите линии краев платы, а затем перейдите (как мне кажется) Edit->Board Shape->Define from Selected Objects.

(Очевидно, это EasyEDA, а не Altium. Ух ты, они точно хотели «этого вида Altium»!!)


Я не знаю, как выглядит ваша часть с этим отпечатком ESP8266, но отверстия МАЛЕНЬКИЕ.


Обычно на DIP-детали штифт 1 имеет квадратную форму, а остальные — круглые или вытянутые круглые.


R3 и переключатель (U2?) слишком близко друг к другу IMO. Если вы припаяете волной это, есть неплохая вероятность шунтирования, и это может быть просто раздражающим, если провода находятся так близко, что они не подключены.


Обычно микросхемы обозначаются буквой «U». Переключатели/кнопки "SW" "S" "PB".


Примечание. Я не претендую и не комментирую безопасность этой конструкции.

Вы правы, я даже не заметил, насколько маленькими стали дырочки. Это я возился с удалением контура ESP-01, так как на шелкографии его было слишком много. Да, вы, вероятно, правы насчет R3 и коммутатора. Немного изменю это.