Necesito hacer un prototipo rápido como prueba de concepto. ¿Es seguro utilizar la red eléctrica (Reino Unido 230V) en tablón de anuncios ? Irá a un transformador para poder controlar algún aparato. ¿O debo diseñar una placa de circuito impreso a medida para hacer esto?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
"¿Es seguro?" no se puede responder ya que no has aportado suficiente información sobre el uso y diseño del circuito, ni a qué nivel de seguridad pretendes respetar.
Así que en su lugar voy a responder a la pregunta:
¿Cómo puedo crear un prototipo de un circuito de 230VAC en una placa de circuito impreso?
Por prototipo, asumo que el proyecto sólo se utilizará durante periodos de duración limitada y bajo observación, estrictamente para probar y comprobar el concepto, y no está destinado, en esta fase y en este estado, a ser proporcionado a los profanos para su uso.
Quieres proteger:
- Los usuarios
- El equipo al que está unido
- La línea eléctrica
- El circuito en sí mismo
Algunas de las cosas contra las que querrá protegerse son:
- Cortocircuitos
- Condiciones de exceso de corriente
- Riesgos de choque
- Riesgos de incendio
- Daños en el circuito y en otros dispositivos conectados
Usted ya está protegido de la mayoría de los cortocircuitos, condiciones de sobrecorriente y riesgos de incendio con el uso de fusibles incorporados en los enchufes que probablemente utilice en su localidad. Si no es así, asegúrese de que tiene fusibles con la capacidad adecuada en su fuente de alimentación. Como has dado poca información sobre el circuito en sí y a lo que se conecta, no puedo ofrecer muchos consejos para proteger el circuito y el dispositivo al que está conectado. Además, nada de esto se ve afectado por el uso de stripboard o una PCB personalizada. Tienen más que ver con el diseño y el uso del circuito que con el método de fabricación.
La cuestión principal aquí parece ser si el uso del stripboard es seguro para altas tensiones.
En resumen, sí, está bien, sobre todo para la creación de prototipos como se ha descrito anteriormente.
En largo:
La tensión de ruptura del aire es de unos 3 megavoltios por metro. Una línea de 230VAC se da en voltaje RMS. La tensión de pico a pico es en realidad de unos 325V. Con una tensión de ruptura de 3MV/m, 325V pueden salvar huecos de unos 0,1mm. Esto significa que, en condiciones generales de funcionamiento, la separación entre tiras adyacentes en un tablero de tiras es más que suficiente para mantener el potencial sin cortocircuitos ni chispas.
Si el prototipo está destinado a pasar las pruebas HI-POT, que exigen la CE y la UL, entonces tendrá que protegerse también contra los picos de potencia de 3kV o 4kV. Esto significa que necesitará un espacio de 1mm a 1,4mm entre las tiras adyacentes - algunos tableros tienen suficiente espacio, otros no. Tendrás que examinar el propio tablero y sus especificaciones para saber si cumple ese requisito. Alternativamente, puedes utilizar epoxis aislantes sobre las pistas y en cualquier lugar en el que estas líneas se acerquen entre sí, siempre y cuando el epoxi sea apto para tensiones de ruptura mayores que el aire.
Si el usuario va a entrar en contacto con el circuito o con cualquier botón, carcasa o piezas adjuntas, debe estar más aislado de la línea de CA. La mayoría de los dispositivos utilizan simplemente plástico y nunca permiten que el usuario entre en contacto con ninguna parte metálica. Cualquier parte metálica expuesta suele estar conectada a tierra y, dependiendo de los requisitos, los dispositivos con partes metálicas expuestas pueden tener que tener un GFCI en línea con el cable de alimentación.
Por lo tanto, asegúrate de que el prototipo está convenientemente cerrado y de que cualquier interfaz de usuario o parte accesible está aislada de las líneas eléctricas.
Por último, si su circuito tiene una sección aislada de baja potencia (por ejemplo, el control del microcontrolador, etc.), entonces debería tener espacios de separación similares entre el circuito aislado y el circuito de potencia. De nuevo, 1mm puede parecer poco, así que no debería ser un problema, pero yo prefiero un aislamiento aún mayor en los prototipos simplemente para que las pruebas y la depuración sean más fáciles y seguras.
Si es posible, utilice un transformador de aislamiento durante todas las pruebas: le ahorrará muchos dolores de cabeza y algunos peligros.
Chad Johnson
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Si pelas las tiras para establecer un límite entre los circuitos de baja y alta tensión (y entre el vivo y el neutro), refuerzas el cableado de la red y utilizas el fusible correcto, probablemente estará bien.
Utilice un relé que tenga los terminales de la bobina en un extremo y todos los terminales de los contactos del interruptor en el otro (por ejemplo, la serie JW1 de Panasonic).
Danny Staple
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La respuesta sencilla es no. Deberías hacer una PCB a medida y comprobar cuidadosamente los criterios de diseño.
Existen distancias mínimas de seguridad que deben mantenerse entre las pistas de los circuitos para cualquier tensión concreta. Hay que tener en cuenta que 230V tiene una tensión máxima de 325V pico a pico. Si no me falla la memoria, las distancias de las pistas deberían ser de 3 mm más o menos. Hay que comprobarlo, ya que es una estimación. ¡La distancia mínima entre pistas en el stripboard es considerablemente menor que 3mm! Es de aproximadamente 1/2mm.
(Sabía que alguien lo habría hecho ya): ¿Distancia de fuga para placas de circuito impreso con tensión de red?
Dwayne Reid
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He utilizado con éxito la tensión de red norteamericana (120 Vca) en stripboard (lo llamamos "Veroboard"). Considero que es seguro hacerlo si tiene al menos una tira no utilizada entre cada tira de la red de CA y DOS O MÁS regletas no utilizadas entre cualquiera de las regletas de la red eléctrica y cualquier otro circuito.
Tenga en cuenta que estas condiciones cumplen con la separación mínima especificada para el espacio libre. La aplicación de la capa de conformación permite cumplir con la distancia de fuga mínima.
En la práctica, parece que funciona bien. Nosotros utilizamos bloques de terminales de tornillo con una separación de pines de 0,2". De este modo, se obtiene automáticamente una franja no utilizada entre las clavijas.
Suelo incluir la toma de tierra en el bloque de terminales. El orden de las clavijas pasa a ser: (lo más cercano al borde del tablero) Vivo, Neutro, Tierra, otras cosas, (ahora hacia el centro del tablero).
Tenga en cuenta que las tiras de cobre del stripboard NO son adecuadas para transportar cantidades significativas de corriente. Está bien para cosas como el muestreo de cruce de cero de CA y la medición de voltaje, pero NO está bien para manejar una carga de 15A.
steveverrill
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Como estás en el Reino Unido, si no quieres grabar una placa de circuito impreso, puedes probar este producto de la vieja Maplin:
http://www.maplin.co.uk/p/veroboard-copper-dil-stripboard-381x2146mm-fl17t
Un poco más barato en RS, pero recuerde añadir el IVA:
http://uk.rs-online.com/web/p/stripboards/1595420/
Creo que el fabricante lo llama Verostrip (a diferencia del nombre Veroboard para su tablero normal).
Se trata básicamente de una placa de circuito impreso con una longitud de pista de sólo 15 agujeros, con cada pista rota en el centro, lo que da lugar a pares de pistas de sólo 7 agujeros cada una. La idea es que puedas montar circuitos integrados DIL en ella, o transferir un circuito directamente desde una protoboard.
El espacio de 2,54 mm en el medio debería darle una separación razonable entre el vivo y el neutro. Ciertamente, es más fácil que arrancar pistas enteras de un tablero normal, como han sugerido otros.
La corta longitud de las vías reduce el riesgo de tocar una vía viva, pero como han dicho otros, hay que tener cuidado de que no se puedan tocar cuando se usan.
