Espaciado entre conductores IPC-2221B: la tabla que todos leen mal

Un voltaje, cinco respuestas diferentes

Toma 50 V entre dos conductores. ¿Qué espacio requiere el IPC-2221B?

• B1, conductores internos: 0,1 mm
• B2, exterior sin revestimiento, nivel del mar hasta 3050 m: 0,6 mm
• B3, exterior con revestimiento de polímero permanente: 0,13 mm

Mismo voltaje, una dispersión de 6 veces. La fila que elija es más importante que el voltaje en la mayor parte del rango práctico.

Ese es el objetivo de la tabla, y es donde se cometen la mayoría de los errores: un diseño se compara con el B2 cuando está recubierto y termina con seis veces el espaciado que necesitaba, o se compara con el B3 cuando el revestimiento nunca se especificó realmente en las notas fabulosas.

¿Por qué el revestimiento cuesta tanto

Un conductor externo sin recubrimiento permanece en el aire, expuesto a cualquier cosa que caiga sobre él. El mecanismo de fallo no suele ser la ruptura dieléctrica del espacio de aire, sino el seguimiento de la superficie. La contaminación y la humedad forman una película conductora en la superficie del laminado, y la descarga sigue esa película en lugar de atravesar el espacio.

Por eso el B2 es mucho más exigente que el B1. Un conductor interno está encapsulado en un laminado curado: no hay ninguna superficie sobre la que pueda caer la contaminación ni una trayectoria de humedad. El único mecanismo que queda es la ruptura dieléctrica masiva, que requiere una distancia mucho menor.

Un recubrimiento de polímero permanente (B3) restaura la mayor parte de eso. Sella la superficie, por lo que se vuelve a encontrar algo parecido a un mecanismo voluminoso. El revestimiento conformado (B4) va aún más allá.

La consecuencia: en un cartón sin revestir, la superficie es el punto débil, no el aire. La limpieza después del montaje es tan importante como la geometría. El residuo de fundente en un proceso sin limpieza es un contaminante conductor si no se refluye por completo.

Altitud

El aire se hace más delgado y su resistencia a la descomposición disminuye con él. Por encima de los 3050 m, el IPC aplica un factor de reducción al espacio exterior sin recubrimiento.

Esto permite capturar equipos de aviónica y de gran altitud, pero también cualquier objeto transportado por aire en una bodega no presurizada y todo lo que pueda utilizarse en altura. Si las especificaciones de su producto indican una altitud operativa superior a 3 km, los números B2 de la tabla no son los que necesita.

Los conductores revestidos se ven mucho menos afectados, porque el mecanismo ya no consiste en la descarga superficial a través del aire. El revestimiento suele ser la respuesta más económica a un requisito de altitud que abrir todos los espacios libres de la placa.

Lo que no es la mesa

La IPC-2221B proporciona una holgura y holgura para lograr un aislamiento «funcional*» sobre una placa desnuda. No es una norma de seguridad.

Si tiene una red eléctrica o necesita un aislamiento reforzado o básico entre una tensión peligrosa y un circuito accesible para el usuario, la norma IEC 60664-1 y la norma de producto correspondiente son las que rigen, y su número es considerablemente mayor. También incluyen el grado de contaminación, el grupo de materiales (CTI) y la distinción entre fuga y holgura en cantidades separadas.

El IPC-2221B las agrupa en un solo número para un propósito. Usarlo cuando se aplica una norma de seguridad constituye un incumplimiento, no una aproximación conservadora.

Guía práctica

Decide el revestimiento antes de la ruta, no después. Cambia las holguras en un factor de cuatro o más, y adaptar el revestimiento a un diseño que partía de la base no servirá de nada que las fabulosas notas nunca lo digan. Indique el estado en las notas de fábrica de forma explícita. «Revestimiento conforme a la norma IPC-CC-830» es una especificación. «Revestido» no lo es. Aplique el espaciado a la tensión más desfavorable, no a la nominal. Un raíl de 48 V durante un volcado de carga o una patada inductiva puede ser varias veces superior al nominal, y el espaciado tiene que sobrevivir al transitorio. Compruebe ambos lados de una vía. Una vía que transporte una red de alta tensión tiene un anillo anular en cada capa, y el espaciado con el cobre vecino también debe mantenerse en las capas internas, donde se aplican los números B1 y las herramientas de verificación a veces no se ven. No utilice la máscara de soldadura como revestimiento. La máscara de soldadura no es un revestimiento de polímero permanente en el sentido del IPC-2221B. Es poroso, delgado en los bordes del conductor y no está calificado para este propósito.

La calculadora de espaciado mínimo entre conductores muestra todas las condiciones del IPC-2221B una al lado de la otra para un voltaje determinado, con una reducción de altitud, para que puedas ver el costo de cada opción antes de comprometerla.